魏堅(jiān)強(qiáng) 劉陽(yáng) 繆有録

（中交公路養(yǎng)護(hù)工程技術(shù)有限公司，廣西 南寧 530200）

0 引言

傳統(tǒng)的瀝青攪拌技術(shù)難以保證瀝青混合料的成品質(zhì)量，容易引發(fā)瀝青路面的早期破壞，降低其使用壽命。因此，將多級(jí)高頻振動(dòng)技術(shù)引入到瀝青混合料的攪拌中，可以在一定程度上增加瀝青混合料攪拌的均勻程度，提高瀝青混合料的整體強(qiáng)度，延長(zhǎng)瀝青路面的使用壽命。本文將探討瀝青混合料高頻振動(dòng)攪拌技術(shù)的優(yōu)勢(shì)、施工工藝及攪拌效果[1]。

1 常規(guī)瀝青攪拌施工技術(shù)

1.1 瀝青混合料

瀝青混合料是將瀝青作為黏合材料，將不同粒徑的骨料、填料（礦粉）按照一定的配合比進(jìn)行摻和，并在規(guī)定的溫度下進(jìn)行攪拌，形成均勻分布且符合技術(shù)規(guī)范的具有一定黏度的混合材料，用于各種瀝青路面的面層和基層鋪設(shè)。瀝青混合料主要包括瀝青混凝土混合料和瀝青碎石混合料兩種，兩種混合材都具有一定的強(qiáng)度、耐久性和柔性[2]。

1.2 常規(guī)瀝青混合料攪拌設(shè)備

瀝青混合料攪拌設(shè)備性能的好壞直接決定了瀝青混合料的質(zhì)量，同時(shí)也影響后續(xù)的施工進(jìn)度及路面的使用壽命。瀝青混合料攪拌設(shè)備主要有以下兩種：間歇強(qiáng)制式瀝青混合料攪拌設(shè)備、連續(xù)滾筒式瀝青混合料攪拌設(shè)備，設(shè)備結(jié)構(gòu)示意圖及工藝流程分別見(jiàn)圖1、圖2。

圖1 瀝青混合料攪拌設(shè)備結(jié)構(gòu)示意圖

圖2 瀝青混合料攪拌施工工藝示意圖

瀝青混合料的攪拌過(guò)程必須滿足“攪拌均勻、稱量精準(zhǔn)”的要求。目前，因強(qiáng)制間歇式瀝青混合料攪拌設(shè)備的級(jí)配正確率高、機(jī)械結(jié)構(gòu)比較完整、測(cè)量精度較高、攪拌的混合料質(zhì)量較好且設(shè)備易于操作，已作為道路路面機(jī)械化施工的重要設(shè)備，廣泛應(yīng)用到道路路面養(yǎng)護(hù)工程中。該攪拌設(shè)備主要由以下五大系統(tǒng)組成：（1）供料系統(tǒng)；（2）烘干系統(tǒng)；（3）篩分系統(tǒng)；（4）稱量系統(tǒng)；（5）攪拌系統(tǒng)。

2 瀝青混合料高頻振動(dòng)攪拌施工技術(shù)

2.1 高頻振動(dòng)攪拌技術(shù)

高頻振動(dòng)攪拌技術(shù)是在瀝青混合料進(jìn)行攪拌時(shí)，同步對(duì)瀝青混合料施加一個(gè)外加振動(dòng)力，外加振動(dòng)力可以使混合料中的水泥顆粒一直處于震顫的狀態(tài)，增加了混合料中顆粒間的碰撞頻率與速度，進(jìn)而阻止水泥黏聚成團(tuán)，同時(shí)外加振動(dòng)力可以提高水泥的水化程度，改善水泥的微觀結(jié)構(gòu)，達(dá)到瀝青混合料快速均勻分布的目的。在振動(dòng)力的作用下，瀝青混合料的各種組成材料表面會(huì)變得更加潔凈光滑，各材料之間的黏結(jié)力得到一定程度的提高[3]。

2.2 瀝青混合料高頻振動(dòng)攪拌裝置

瀝青混合料多級(jí)高頻振動(dòng)攪拌裝置上設(shè)計(jì)有振動(dòng)裝置，可以在瀝青混合料攪拌過(guò)程中持續(xù)有效地進(jìn)行振動(dòng)攪拌，實(shí)現(xiàn)將瀝青包裹的較大顆粒打散后進(jìn)行均勻攪拌，提高了瀝青混合料的攪拌均勻程度，提高了路面的整體強(qiáng)度和使用壽命。瀝青混合料多級(jí)高頻振動(dòng)攪拌裝置由攪拌箱、箱體振動(dòng)機(jī)構(gòu)、軸體振動(dòng)機(jī)構(gòu)、正反轉(zhuǎn)攪拌機(jī)構(gòu)、攪拌支架等五大部分組成，裝置組成示意圖如圖3所示。

圖3 瀝青混合料高頻振動(dòng)攪拌裝置

2.2.1 攪拌箱

攪拌箱是盛放瀝青混合料并進(jìn)行攪拌的箱體，攪拌箱頂部設(shè)置有進(jìn)料口，上部有可以開(kāi)合的與攪拌箱鉸接的箱蓋，箱蓋上設(shè)置有觀察窗方便觀察瀝青混合料的攪拌進(jìn)度，底部設(shè)置有下料口，可以在攪拌完成后直接打開(kāi)下料口進(jìn)行出料，攪拌箱的側(cè)面預(yù)留有加熱孔，以方便對(duì)攪拌箱內(nèi)的瀝青混合料進(jìn)行加熱，防止材料結(jié)塊后影響后續(xù)使用[5-6]。

2.2.2 箱體振動(dòng)機(jī)構(gòu)

箱體振動(dòng)機(jī)構(gòu)是在箱體側(cè)壁兩側(cè)設(shè)計(jì)的高頻振動(dòng)裝置，主要包括固定導(dǎo)軌、導(dǎo)向桿、移動(dòng)滑塊和箱體振動(dòng)器。箱體振動(dòng)機(jī)構(gòu)可以對(duì)攪拌箱內(nèi)靠近箱體側(cè)壁的瀝青混合料持續(xù)施加一個(gè)高頻率的振動(dòng)作用，將箱體內(nèi)壁附近的瀝青混合料中存在的結(jié)塊打散，減少瀝青混合料內(nèi)部的孔隙，保證混合料的均勻性。

2.2.3 軸體振動(dòng)機(jī)構(gòu)

軸體振動(dòng)機(jī)構(gòu)是在攪拌箱內(nèi)部，用于攪拌轉(zhuǎn)動(dòng)的主轉(zhuǎn)動(dòng)軸上安裝的一種高頻振動(dòng)裝置，主要包括軸振動(dòng)器、振動(dòng)箱體和振動(dòng)彈片，軸體振動(dòng)機(jī)構(gòu)可以對(duì)攪拌箱箱體中心位置處的瀝青混合料持續(xù)施加一個(gè)高頻率的振動(dòng)作用，將箱體中心位置附近的瀝青混合料中存在的結(jié)塊打散，減少瀝青混合料內(nèi)部的孔隙，保證混合料的均勻性。

2.2.4 正反轉(zhuǎn)攪拌機(jī)構(gòu)

正反轉(zhuǎn)攪拌機(jī)構(gòu)是在攪拌主軸上設(shè)置的一種特殊裝置，主要包括攪拌驅(qū)動(dòng)件、傳動(dòng)件、正向轉(zhuǎn)動(dòng)軸、齒輪傳動(dòng)組件、反向轉(zhuǎn)動(dòng)套筒、反向攪拌槳以及正向攪拌槳等，正反轉(zhuǎn)攪拌機(jī)構(gòu)可以給攪拌箱內(nèi)腔中的瀝青混凝土原料同時(shí)施加正向剪切力和反向剪切力，將攪拌箱內(nèi)腔中的瀝青混凝土結(jié)塊擠壓開(kāi)，同時(shí)伴隨正反轉(zhuǎn)攪拌機(jī)構(gòu)的不斷攪拌將瀝青混凝土混合料攪拌均勻。

2.2.5 攪拌支架

攪拌支架是整個(gè)攪拌裝置的托底機(jī)構(gòu)，用于承擔(dān)整個(gè)上部的攪拌箱、箱體振動(dòng)機(jī)構(gòu)、軸體振動(dòng)機(jī)構(gòu)、正反轉(zhuǎn)攪拌機(jī)構(gòu)的自重荷載及振動(dòng)荷載，同時(shí)作為攪拌施工時(shí)的支撐體系，固定整個(gè)高頻振動(dòng)瀝青混合料攪拌裝置。

2.3 瀝青混合料高頻振動(dòng)攪拌的優(yōu)勢(shì)

振動(dòng)攪拌技術(shù)可以提高瀝青混合料的均勻性，增加瀝青混合料的強(qiáng)度和抗裂性能，保證瀝青混合料的持續(xù)耐久性，同時(shí)可以在一定程度上降低攪拌過(guò)程中的水泥用量。

振動(dòng)攪拌技術(shù)可以增加混凝土微觀顆粒的均勻性，改善內(nèi)部的孔隙分布，提高強(qiáng)度，減少混凝土內(nèi)部裂縫，提高施工效率[4]。

相同顆粒組成和表觀密度下，振動(dòng)攪拌方式凝固成型路面的平均破壞荷載、平均抗壓強(qiáng)度約為常規(guī)攪拌方式成型路面的1.1倍，前者的平均抗壓回彈模量約是后者的1.6倍，前者的極限承載力平均值約是后者的2 倍。振動(dòng)攪拌可以在很大程度上減少瀝青混合料內(nèi)部的孔隙，提高瀝青混合料成型路面的強(qiáng)度，相比常規(guī)攪拌具有明顯優(yōu)勢(shì)。

4 結(jié)束語(yǔ)

瀝青混合料高頻振動(dòng)攪拌設(shè)備可以使瀝青混合料攪拌得更加均勻，減少攪拌過(guò)程中的結(jié)塊現(xiàn)象，提高混合料產(chǎn)品質(zhì)量，增加了路面施工后的整體強(qiáng)度，延長(zhǎng)了路面的使用壽命，同時(shí)，混合均勻的瀝青混凝土原料鋪設(shè)的路面能夠形成整體均勻且平衡的受力效果，防止瀝青路面產(chǎn)生裂縫或塌陷，提高了路面結(jié)構(gòu)的性能。

瀝青混合料多級(jí)高頻振動(dòng)攪拌裝置結(jié)構(gòu)較小，靈活多變，環(huán)境適用性強(qiáng)，且操作便捷，工期短，可以對(duì)小范圍的路面進(jìn)行快速精準(zhǔn)的修復(fù)施工，適合多種氣候環(huán)境，具有良好的工程適用性。