高速公路沥青路面摊铺的分析与探讨

来源 :城市建设理论研究 | 被引量 : 0次 | 上传用户:kqdnf
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
  摘要:本文对高速公路沥青路面摊铺中的摊铺机与压路机的配套组合、摊铺机摊铺宽度对混合料离析的影响及摊铺机摊铺过程的质量控制等问题进行了分析和探讨,具有较强的创新性和价值性,供参考。
  关键词:高速公路;沥青路面;摊铺
  中图分类号:U412.36+6 文献标识码:A 文章编号:
  
  1 摊铺机与压路机的配套组合
  设备的匹配原则应根据施工特点、施工的材料特征、施工工艺要求和施工质量指标确定,在此基础上发挥最大的作业效能。为此应首先选定施工机械中的主体机械,然后按需要与之相关的配套机械及辅助设备,使之合理配套,提高机械化水平,形成流水作业的连续高效机械化施工组合,因此高速公路的设备匹配原则是以摊铺机为核心机型的,保证施工质量条件下的连续施工组合,与最大限度的发挥各主要机型最佳效能的匹配原则。
  (1)摊铺机的台数与作业速度
  对于高速公路和一级公路,一台摊铺机铺筑宽度不宜超过 8m,一般小于 6.5m 会有较好的性能,超过 8m 的路幅应采用两台同型号摊铺机梯队作业,摊铺机的作业速度一般以大于 2m/min 小于 4m/min 为宜,一般不小于 1m/min。因为过低的摊铺速度会造成摊铺机速度不稳,克服行驶阻力的能力变弱。现阶段摊铺速度不宜大于 4m/min 主要原因是过大的摊铺速度造成运料车的衔接存在问题,使摊铺机难于连续作业。由此条件可以计算出搅拌设备的生产能力见式(1)。
  
   (1)
  式中:V——摊铺速度,m/min;
  D——混合料密度,t/m3;
  W——铺筑宽度,m;
  T——铺筑厚度,cm;
  C——摊铺机效率系数(0.8~0.9);
  Q——摊铺机生产率,t/h。
  Q 为摊铺机的生产率,由此计算搅拌设备的生产率 Q′,见公式(2)。
  
   (2)
  式中 K 为搅拌设备的贮备系数,一般为 1.1~1.3,是为了考虑不同材料的拌和难易程度,一般中粒式较粗粒式产量下降 10%~15%、细粒式较粗粒式下降 15%~20%、SMA混合料下降 20%~25%。
  (2)运输车数量的匹配
  拌和设备拌出的混合料应及时运往工地,开工前应查明施工位置、施工条件、摊铺能力、运输路线、运距和运输时间以及所需混合料的种类和数量。配备足够的运输车辆,避免由于运输的问题造成搅拌设备时开时停,影响混合料的拌和质量和造成燃料浪费。为了满足连续生产的要求,在生产中运输车数量 n 按式(3)计算:
  
  (3)
  式中:t1——重载运输时间,min;
  t2——空载运输时间,min;
  t3——卸料和待料时间,min;
  α——储备系数取 1.1~1.2;
  T——拌制一车混合料所需时间,min,其中 T=60G0/Q′;
  Q′——拌和设备生产能力,t/h;
  G0——车辆载重能力,t。
  (3)压路机数量的匹配
  压实是沥青路面施工的最后一道工序,搅拌、摊铺的成果最终通过碾压体现,当采用了优质的材料,精良的搅拌设备和摊铺设备后,如果碾压中出现问题,将前功尽弃。研究表明,在渠化交通的条件下,若压实不足,会出现车辙;压实不足空隙率过大,降低路面疲劳寿命;压实度不足会增加路面的渗透性。当然过压也会使路面空隙过小,或矿料破碎,使路面出现泛油或失稳,影响路面强度和稳定性。因此,压路机的台数,应根据摊铺机的作业速度进行确定,见式(4)。
  
  (4)
  式中:K——需要的压路机台数;
  n——要求的碾压遍数,以全幅碾压一个往返为 1 遍;
  S——压路机的速度,m/min;
  V——摊铺机的速度,m/min;
  E——路幅宽度,m;
  B——压路机的有效宽度,当为钢轮时,B 为轮宽的 2/3,胶轮时,B 为轮宽的 1/2,振动轮时,B 为轮宽减 0.2m。
  进行机械化施工时为了充分发挥各机型的最佳作业性能和整体综合效能,机型之间应有合理的主参数匹配关系,在进行匹配时,以摊铺机作为核心机型进行匹配;在配置搅拌设备时,应充分考虑并满足搅拌不同材料的特性要求,对工程中难以拌和的材料要有针对性的考虑设备余量,满足混合料的质量要求;确定设备的最少台数时,应考虑施工工艺的要求,一般摊铺宽度小于 8m 时,可采用一台摊铺机单台作业,当路幅宽度于 8m 时应采用二台摊铺机梯队作业,对于壓路机的最小数量一般不少于 4 台。
  2 摊铺机摊铺宽度对混合料离析的影响
  随着摊铺机的摊铺宽度越来越宽,施工单位为了追求路面的平整度和避免出现纵向接缝而采取全副摊铺的摊铺方式,随着摊铺宽度越宽,混合料粒径越大,这种摊铺方式造成的离析现象将越严重。全副摊铺时由于摊铺宽度大,螺旋分料器输送混合料的距离越长,这样就形成两边粗,中间细的粗细集料离析。混合料在螺旋分料器的输送过程中,在空中反复翻转,温度下降加快,造成混合料两边和中间的温度不一致,出现温度离析。这样会影响到摊铺后的平整度和压实度。另外应正确操作料斗翼折,避免料斗内固定积料过多和翻动过快。
  在意识到全副摊铺的不足后,许多单位开始采用双机梯形摊铺,这样缩短了摊铺宽度,减少由于螺旋分料器输送混合料产生的离析。在路面的设计为双向四车道,采用两台摊铺机进行梯形摊铺。这样就会减小摊铺的宽度,从而减小了路面两端粗集料的集中造成的离析,但是摊铺机要进行严格的调整,使两台摊铺机协调工作,否则会增加离析带的出现。
  3 摊铺机摊铺过程的质量控制
  沥青混合料摊铺机是沥青路面摊铺施工中的主导机械,其各项性能指标直接影响路面摊铺质量。本文以“十漫”高速公路沥青路面项目为依托,通过对摊铺机的作业过程进行有效的控制,来提高沥青路面的摊铺质量。
  (1)摊铺前基层平整度控制
  摊铺作业前,为了使摊铺前的基层符合要求,项目组认真复测、计算和校正基层标高及平整度,对不符合设计要求的部分进行适当处理,以达到摊铺前具备的技术条件和摊铺层厚度要求。
  (2)摊铺基准的确定
  高速公路的沥青路面一般设计为三层:上面层、中面层和下面层。摊铺下面层时一般采用悬挂钢丝绳为基准线。中面层摊铺的基准应根据下面层的平整度和标高是否符合技术设计要求而定。若误差超过设计要求,中面层应以悬挂钢丝绳为基准线;若下面层达到设计要求,中面层摊铺可采用无接触式平衡梁辅助摊铺机自动找平。上面层可采用无接触式平衡梁辅助摊铺机自动找平,其平整度和设计摊铺厚度可达最佳。
  (3)基准线的定位设置
  1)路基中线的放样
  中线放样由全站仪放样,放样轴线偏位控制在 20mm 以内。为了确保线型美观、顺畅,中桩间距为 10m,考虑到“十漫”高速在山岭重丘区,路面纵、横坡比较大,在路面各结构层施工时,采用全站仪放出断面方向桩,确保纵断高程、横坡挂线的准确性。
  2)高程的放样精度控制
  通过测量下承层 3 个点的高程,半幅的两侧边缘线及中间铝合金尺点与设计高程对比,计算出设计高差值,乘以拟定的松铺系数,决定导向控制线高度,边部采用钢丝紧线传递,中间采用铝合金尺传递。
  3)高程放样精度控制方法
  ① 基准线的悬挂高度H应考虑基准线支撑钢柱的稳定性。实践证明,基准线的悬挂高度可按H=15mm+kh(其中k为松铺系数,h为设计摊铺层厚度)。
  ② 两基准线间距B应超过熨平板宽度约80cm 为佳。
  ③ 基准钢丝线的预紧力控制在900~1000N。
  ④ 基准线应保持平直,每隔5~10m设置一个支撑钢柱,支撑桩位置点的基准线应与其它基准线测点自动找平标高保持一致。
  ⑤ 防止基准线脱桩掉线,应设专人负责看管。
  (4)摊铺机行走跑偏控制
  通过设置摊铺机摊铺行走指示标线可防止摊铺行走跑偏,否则将导致传感器传杆脱落或熨平板端板刮碰基准线和支撑桩,从而影响摊铺平整度。
  (5)摊铺过程中接缝处理
  沥青路面的施工接缝分为横向和纵向两种,对接缝处理的效果好坏,直接影响路面平整度和行车舒适性。
  1)横向接缝的处理
  横向接缝在沥青路面施工中最常见,通常指工作缝,也包括由于多种原因致使摊铺中断而设置的接缝。项目组要求每次摊铺结束前,尽可能摊铺出一个垂直于路中线的整齐断面,同时注意上下相连两层的横向接缝不能太近,至少应错开2m以上;重新开始摊铺时,先清扫接缝处,用汽油喷灯对横缝立面加热(加热时喷灯应移动进行,以免温度太高使地面处沥青老化,加温到沥青融化,并且有一定温度,100℃左右为宜),在接缝处,对断面切口涂刷适量的沥青或乳化沥青。接下来将摊铺机倒到接缝处,使熨平板前缘位于切口约5cm的位置,在其宽度方向垫2~3块木板,木板厚度为铺层虚铺量厚度,最后对熨平板进行预热进行摊铺。
  2)纵向接缝的处理
  两台或多台摊铺机前后呈梯形平行作业,会产生纵向接缝,处理方法是相邻两台摊铺机前后相距5~10m左右,使沥青混合料在高温状态下相接。项目组要求每台摊铺机的熨平板宽度,依据摊铺总宽度适当而定,差异不宜太大,有一定重叠(6~10cm),保持接缝摊铺层的横坡和厚度一致,后一台摊铺机熨平板跨缝行走,熨平接缝;变幅施工时,摊铺机尽量选用液压伸缩熨平板摊铺机,保证变幅需要,液压伸缩熨平板的摊铺宽度一般在8m以下,以确保路面平整度和压实度;上下层纵向接缝不得重合,错开量不少于50cm;表层接缝尽可能在路面划标线位置,如果特殊情况必须设置纵向冷接缝,可以在先摊铺的中间一侧设置挡板,挡板的厚度与铺筑层厚度相同,以便压路机能压实边部并形成一个垂直面;在不设挡板的情况下,碾压后边部会滑移形成斜面,在摊铺相邻带之前,应将呈斜面部分切割后除去,在切割后的垂直面上涂粘结沥青,摊铺新混合料时应重叠在已铺带上5~10cm,以此加热接缝边缘的冷沥青混合料。
  (6)摊铺机工作参数控制
  1)熨平板宽度
  ① 根据路面设计宽度安装熨平板,其宽度的确定以尽可能减少纵向接缝为原则。当设计的宽度超过摊铺机最大摊铺宽度0.5m以上时,应采用双机摊铺;如摊铺半幅路面,纵向接缝应尽可能靠近路肩一侧。
  ② 当摊铺机熨平板宽度与设计宽度或半幅相差0.3~0.5m 时,因熨平板的规格一般为1.0m、0.5m、0.25m,故应缩小摊铺宽度级差,避免人工补摊,保证平整度。
  ③ 目前国内使用的摊铺机熨平板安裝宽度左右偏差不允许超过0.5m。若偏差超过0.5m,其重量差会严重影响路面摊铺的平整度和拱度,而且控制熨平板提升浮动油缸的电磁控制阀很容易损坏或卡死,使油缸进出口油路不畅,提升油缸不能及时浮动而导致摊铺的路面呈凸凹波浪,影响平整度。若摊铺机提升油缸液压系统节流功能不良,由于左右熨平板重量差距过大,在熨平板放落时下降速度很快,容易将调平大臂扭曲。
  2) 摊铺速度的控制
  摊铺机摊铺速度的选择应以保证摊铺机匀速连续作业为原则。摊铺机摊铺速度对摊铺机的作业效率和摊铺质量都有很大影响,具体表现在平整度、密实度及平滑性方面的缺陷,摊铺机摊铺速度的瞬时变化特别是急加速和停机将导致熨平板受力平衡的瞬间破坏,从而引起熨平板上下“浮动”。自动找平系统虽能及时传递厚度变化信号,但由于通过自动找平仰角的变化来调整摊铺厚度的速度不能与找平信号反馈速度同步,需要一个短暂的调整过程,由此导致摊铺路面产生凸凹波浪现象。综上所述,选择合理的摊铺机作业速度是保证摊铺机匀速摊铺的必要条件,同时在大量沥青混合料待摊、运力充足的情况下,适当而均匀地提高摊铺作业速度是非常必要的,这就要求摊铺机的摊铺生产率与拌和设备的效率相均衡。
  3)振动频率和振幅
  振动频率和振幅是摊铺路面平整度、密实度和离析的主要影响因素,频率越高,摊铺的沥青路面的密实度越高,摊铺质量越好,但频率过高很可能引起熨平板调平大臂剧烈振动,反而导致路面平整度降低,因此振动频率的选择应在保证熨平板和熨平板大臂平稳性的前提下调整。振幅的选择应根据摊铺层厚度、混合料摊铺系数进行调节。在实际摊铺作业中必须注意调节振动频率时产生的共振现象,它不但会影响摊铺质量且易损坏共振部件。当产生共振现象时,应适当调整频率加以消除。
  4)自动找平系统
  按设计规定,当摊铺宽度小于6.5m时,一侧采用纵坡传感器,另一侧采用横坡传感器。而实际应用中,摊铺机左右熨平板的仰角变化速度远远低于信号反馈速度,反应不灵敏,因此在摊铺作业中,应当采用主熨平板摊铺时以采用横坡传感器为好,当进行不大于主熨平板宽度的摊铺时,以两侧均采用纵坡传感器为好。
  摊铺层标高的调整通过旋转传感器固定在架上的螺杆来实现,从而改变摊铺厚度。
  调整时需缓慢、匀速、切勿超调,一般每转一圈可调整厚度2mm。由于机械存在误差,应经反复测量再进行调整,最后达到比较精确的厚度。
  
  参考文献:
  [1] 中华人民共和国国家标准. 公路沥青路面施工技术规范(JTG F40-2004)[S]. 中华人民共和国交通部发布, 2004.9
  [2] 赵渭强. 改性沥青和SMA沥青路面施工质量控制[J]. 西部探矿工程, 2007(12)
其他文献
[摘要]:水利工程管理的水平和效率关系着我国的国计民生,影响着经济和社会的稳定发展。但是当前随着市场经济体制的逐步完善发展、公共财政体制的建立,我国水利工程管理中存在的一些问题突显,已严重影响到其进一步的发展。本文重点分析了我国水利工程管理中存在的主要问题,提出了可行的针对性对策措施。   [关键词]:水利工程管理;准公益性;管养分离  [Abstract]: The level and effi
摘要:本文笔者通过对工程项目成本管理的现状分析,解决企业成本管理的问题,施工过程中不断采取降低成本的改进措施,以实现最优的降本目标和保证合理的成本补偿为目的,实现对人、财、物资源的合理配置,以最少的投入取得最大的经济效益。  关键词:成本管理;建筑工程;现状分析  中图分类号:F045.33 文献标识码:A 文章编号:   1前言  随着市场经济的不断发展,以建设工程招投标为主要特征的建筑市场已经
摘要:水利工程建设中,地基工程的主要技术之一是灌浆施工技术,采用合适的灌浆施工技术才能符合地基加固和防渗的各项性能指标。水利工程灌浆施工技术是整个工程中最重要的一环,因此,本文对水利工程中灌浆施工的技术和具体应用进行了探讨和分析。  关键词:水利工程;灌浆施工;施工技术  中图分类号:TV文献标识码: A 文章编号:  为了改善地基中天然的缺点,水利工程中对地基的处理需要特定的技术,以提高基础地基
摘要:随着社会经济与建筑事业的不断发展进步,在建筑施工建设工程项目中,高层建筑施工项目越来越多,并且对于施工技术水平与质量的要求也越来越高。进行高层建筑工程的结构设计以及结构选型的分析,有利于提高高层建筑工程的施工设计水平,保证高层建筑施工中结构功能与质量的提高完善,有利于推动建筑工程施工建设的发展进步,具有积极的作用和意义。  关键词:高层建筑;结构设计;选型分析;功能;建筑质量;分析  中图分
摘要:本文分析了目前建筑质量监督管理中存在的主要问题,并提出了相应的解决措施。  关键词:浅析;房屋建筑工程;质量管理   中图分类号:TU71文献标识码:A 文章编号:    目前我国的建筑质量监督管理体制是以计划经济体制为基礎逐步建立与完善的,其特征约束了社会发展,同时,建筑质量也得不到保证。目前以我国的国情,全面加强建筑质量的监督管理,是从根本上保证建筑质量的重要措施。通过对建筑质量监督管理
【摘要】:信息管理是铁路列车安全运行的重要因素,必须引起足够的重视,本文以下内容将对铁路集成管理信息系统进行研究和探讨,仅供参考。  【关键词】:铁路;集成管理信息系统;安全运行  [ Abstract ]: Information management is an important factor for railway train operation safety, must cause en
【摘要】机械设备是建筑施工企业至关重要的施工工具,也是企业的外部形象之一。确保机械设备资源的使用能力,是机械设备管理的主题和中心任务,也是企业管理的重要对象。因此,如何加强建筑施工企业机械设备的管理力度,充分发挥机械设备效能,挖掘机械设备的潜力,对提高企业竞争力具有重要的现实意义。  【关键词】建筑机械;设备管理;问题;建议  中图分类号:TU74文献标识码:A文章编号:    随着,建筑施工机械
摘要:本文介绍了昆明润城项目应用NZ内置管模空心楼盖施工技术, 就施工工艺及现场施工经验与同行进行交流,不当之处,望指正。  关键词: 空心楼盖;暗梁; 抗浮; NZ内置管模  中图分类号:TU74文献标识码: A 文章编号:  NZ内置管模是一种新型空心楼板产品,是空心楼板第三代填充体,是替代GBF、GRC玻纤水泥管以及GZ高分子组合芯模的最佳产品,其价格低,安装快捷,广泛应用于空心楼板领域。它
摘要:近些年来,随着我国社会经济的不断发展,人民的生活水平不断提高。同时,城市现代化建设进一步加快,尤其是高楼大厦林立。建筑行业之间成为我国国民经济的支柱产业之一,为我国国民经济的发展、社会主义现代化建设提供了强有力的物质基础。虽然我国建筑业取得了一定的成就。但是建筑工程安全管理的现状在一定程度上影响了建筑施工企业经济效益的提高。因此必须采取相关的措施以保证建筑企业的安全生产。    关键词:建筑
摘要:对建筑施工或混凝土施工的质量控制,笔者主要从以下几个方面来进行论述。 关键词:混凝土施工;质量控制;解决措施   中图分类号: TU528 文献标识码: A 文章编号:  工民建的民用住宅和办公楼(基础、板、梁、柱),等工程建筑物主要以结构安全和防渗等基本上是由混凝土和钢筋混凝土来承担,因此混凝土的质量在工程建筑物中显得尤其重要,混凝土施工的工艺水平、原材料的质量等因素给混凝土施工的质量控制