李輝遠
(保利長大工程有限公司,廣東 廣州 510000)
機械化是現(xiàn)代化工程的重要標志,瀝青路面施工中也應得到合適機械設備的支持,除了要選擇合適的設備外,還應當在施工中加強管理,從而提高機械化水平,為施工質量提供保障。因此,在圍繞瀝青路面展開技術分析時,從機械設備的角度入手具有必要性。
行業(yè)技術水平逐步提高之下,一系列先進的機械設備面市并相繼投入使用,在豐富的產品中,應從瀝青路面的施工特點出發(fā),選擇最合適的機械化設備,實際工作中應注重的是:設備具有穩(wěn)定運行的能力,在施工中不出現(xiàn)異常狀況;設備可高效運行,提高施工效率;設備能夠為各環(huán)節(jié)的施工質量保障;設備的選購以及運維成本要控制在合理范圍內,從而減少瀝青路面施工的成本投入。
以瀝青、礦料為代表的各類原材料要求得到充分的拌制,此時,合適的拌和設備顯得尤為關鍵,其需要與路面用料相協(xié)調,要在規(guī)定的時間內拌制性能良好的混合料。拌和設備的合理選擇是基礎條件,在此基礎上,方可提高施工效率。施工中所用的拌和設備應具有足夠的拌和能力,具備此類特性的設備其維護成本相對較低,且無須大量人員的參與,自動化水平高,可依據(jù)特定的程序拌制施工所需的瀝青混合料,期間減少了人員主觀因素的干擾。當然,此類設備的采購成本較高。
瀝青混合料采用自卸車運輸,在攤鋪機前形成一個連續(xù)的供料車流,盡量減少等待的時間保證攤溫度。為便于卸料,運輸車的車廂底板和側板抹油水混合液作隔離劑,并排除可見游離余液。瀝青混合料在運輸過程中采用防水的篷布遮蓋整個運料斗。
攤鋪機是實現(xiàn)高效攤鋪的重要設備,在選型工作中應注重的是形式與種類兩方面要求,無論是結構還是性能等都要與施工要求相符。從多數(shù)西方國家來看,輪胎式和履帶式攤鋪機是應用最為廣泛的類型,我國則主要使用的是履帶式攤鋪機。該設備應與熨平板形成協(xié)同作業(yè)的關系,因此,還需選擇與之相配套的熨平板,通常以長形式較為可行,當選擇此類攤鋪機后,可創(chuàng)造較為良好的攤鋪預壓密實度。
瀝青路面要具有足夠的密實性,滿足此項目標的關鍵在于做好碾壓作業(yè),從設備的角度考慮則要得到壓實設備的支持,在其作用下提高混合料密實性,并解決路面平整度不佳的問題。經驗表明,輪胎壓路機是較為典型的形式,此外,選擇雙鋼輪振動壓路機也可取得較好的壓實效果。兩類設備可形成相互配合的關系,首先,安排振動壓路機處理,在此基礎上進一步由輪胎壓路機碾壓。施工現(xiàn)場見圖1。
圖1 瀝青路面機械化施工設備
3.1.1 瀝青材料
瀝青路面施工所需的混合料中占比最大的當屬瀝青,應選擇與質量要求相符的瀝青材料,與具有資質的供應商合作,加強對進場材料質量的檢驗,主要考慮到裝運數(shù)量、生產日期等方面。由于瀝青材料的總量較大,可通過抽樣檢測的方式掌握對應批次的質量情況,性能試驗分析應圍繞軟化點、密度、針入度等指標而展開,要求各項指標都符合要求,否則,不可投入使用。
3.1.2 礦料選擇
礦料的選擇注重如下幾點:首先,考慮的是各項性能指標,如石料等級、飽水抗壓強度,由于礦料在拌制過程中要與瀝青材料充分混合,以此還要考慮其與瀝青之間的黏結力。其次,則要注重礦料外觀、雜質含量等層面的情況,如質地堅硬、足夠干燥等,為確保其應用效果,要求含水量<3%、含泥量<1%;形狀方面,以立方體狀較為合適。
瀝青混合料由多種原材料構成,其整體性能除了與各類物料的質量有關外,還與各自的比例關系有較大關聯(lián),除上述提到的瀝青和礦粉外,還包含了粗、細集料等?;旌狭仙a過程中,需嚴格控制碎石粒徑,在同一批次的拌制過程中,所用碎石的尺寸應盡可能相同,并通過試驗的方式確定合適的配比,若拌制所得的混合料各項性能都與設計要求相符,該配比才可正式用于施工中。
馬歇爾試驗是現(xiàn)階段道路工程中應用較為廣泛的方式,可實現(xiàn)對礦料的嚴格篩選,除此之外,還可用于檢驗瀝青使用情況,評定其用量的合理與否。以行業(yè)標準為指導,從而確定合適的混合料配比,拌制所得的混合料要在和易性、流動性等方面都與質量要求相符,并最大程度上控制誤差?,F(xiàn)代化工程中還需選擇合適的施工設備,各環(huán)節(jié)施工所對應的設備類型各不相同,但整個施工階段應具有持續(xù)性,各環(huán)節(jié)都要形成緊密相連的關系,因此,要對各類設備形成規(guī)范化組合,使其在種類和數(shù)量兩方面都足夠合理,設備之間相互協(xié)調,調節(jié)好運行參數(shù),高效完成各環(huán)節(jié)施工。
混合料由多種物料構成,除了瀝青和礦料外,還要根據(jù)性能要求摻入適量的集料,其用量應得到合理的控制。進料速度要合理,應遵循均勻性原則,瀝青混合料對溫度提出較高的要求,加熱時間也應保持在較合理的范圍內。拌制過程中,干拌持續(xù)時間至少達5s。基于特定的規(guī)范完成混合料拌和后,需將其轉移到施工現(xiàn)場,為避免自然環(huán)境對瀝青混合料造成不良影響,需選擇合適的時間段裝料,且在運料過程中車輛要盡可能維持勻速行進狀態(tài),以免發(fā)生混合料離析現(xiàn)象。卸料時,運料車停車后保持穩(wěn)定,不可撞擊攤鋪機。
攤鋪作業(yè)強調的是勻速的原則,因此,非特殊情況下不可調節(jié)攤鋪速度,全程都要維持在相同的速度狀態(tài),中途不可停頓。盡管現(xiàn)階段的攤鋪機綜合性能較為良好,但依然有其局限之處,即找平系統(tǒng)重啟的緩沖時間相對較長,攤鋪行進達到3 ~8m 后該系統(tǒng)才能夠維持正常的運行狀態(tài),因此,該段應以合理的方式解決找平系統(tǒng)暫停運行的問題,其需要得到施工人員的高度重視,以免出現(xiàn)找平不到位的情況。從攤鋪機的運行能力來看,其行進速度普遍為2 ~12m/min,部分性能極為優(yōu)異的設備可達20m/min。
(1)以拌和設備供料能力為依據(jù),確定合適攤鋪速度,可通過下式(1)求得:
式中,V 為攤鋪速度,m/min;Q 為拌和站生產能力,t/h;b 為攤鋪寬度,m;h 為壓實后的攤鋪厚度,cm;γ 為壓實后瀝青混合料毛體積密度,t/m3,一般γ=2.35t/m3;C 為攤鋪機效率系數(shù)。通常,在拌和機正常運行的條件下,V 值以9m/min 較為合適。
(2)根據(jù)鋪筑層確定合適的攤鋪速度。從現(xiàn)階段的瀝青路面施工情況來看,攤鋪速度應盡可能控制在2~10m/min,但考慮到各層密實度的要求,需在該基礎上適當增加,即加快攤鋪速度,以1.5 ~2.5m/min較為可行。此外,上面層具有特殊性,該處的攤鋪應放慢速度,盡可能控制在6m/min 以內;若遇到薄層罩面施工,則需要再次放慢速度,目的在于給予鋪層足夠的振搗,從而確保鋪筑層質量。
推鋪后的碾壓分初壓、復壓和終壓。一般初壓開始溫度不低于145℃,復壓最低溫度不低于130℃,終壓溫度不低于100℃。初始碾壓時,溫度較高,不可出現(xiàn)推移、分裂等現(xiàn)象。初始碾壓應采用輕型鋼筒式壓路機從外側向中心碾壓,速度應均勻平穩(wěn),以防推移。初壓后檢查平整度、路拱,是否滿足設計要求,必要時,要督促修整。復壓采用重型膠輪壓路機或振動壓路機,不宜少于4 ~6 遍,碾壓帶相鄰重疊寬度宜為10 ~20cm,且達到設計要求的壓實度。終壓可用膠輪壓路機或停振的振動壓路機,進行碾壓直至無輪跡。壓路機不可隨意停頓、調頭。
瀝青路面施工具有系統(tǒng)性,其對于機械設備的需求量較大,應根據(jù)施工要求合理選擇設備,形成可行的設備配置方案,施工中加強對設備的管理,維持設備的高效運行能力,以便給瀝青路面施工提供支持。