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摊铺机的使用与路面质量

2020-09-10旃进芬

科技研究 2020年12期
关键词:摊铺机施工工艺

旃进芬

摘要:随着城市快速发展,新建城市道路、桥梁设施不断增加,为确保市民的正常交通安全出行,对城市道路的维修、养护要求也越来越高。我参加了圆通大桥大修工程,负责现场机械设备管理工作。在此,笔者就圆通桥路面沥青混凝土摊铺机的使用技术,即如何保证路面平整度和密实度问题,谈一些个人见解,希望能夠给同行业的工作人员带来一定的指导和参考意义。

关键词:摊铺机;使用技术;路面质量;施工工艺

一、摊铺机的选型

由于圆通大桥处于闹市区,交通流量大。其路面设计考虑为高等级路面,修筑这样的路面层,从让大桥“穿上美丽外衣”即铺筑质量方面考虑,借助人工或普通的国产摊铺机均是难以满足的。要求摊铺机不仅具有浮动熨平板,而且具有克服路基不平,给料不均,本身行走速度变化等外界干扰的自找平装置和熨平预施振装置,成为建设维修高等级路面的必备设备。结合本单位的具体情况,选用了伏格勒公司的Snper1700型。其基本技术参数:履带式行走形式,摊铺层厚度10——300(mm),熨平板标准宽度2.5m,熨平板加长后最大宽度8.5m,料斗容量6.0m3,功率94Kw,重量18t。

该摊铺机装有预压实装置,有利于平整度和密实度的提高。熨平前的预施振,是靠机器的振捣梁或振动熨平板实现的,采用振捣梁对混合料连续地捣固、压实,不仅确定了铺层的最终高度,并使摊铺层得到充分修整,而且使混合料较大的颗粒搅和到摊铺中去,避免了拖曳层的出现;采用振动熨平板,既有振捣功能,同时又将振动传递到给料层,使其颗粒之间的内摩擦力减少而相互楔紧,使摊铺层得到高质量压实。因而,装有预压实装置的摊铺机,避免直接熨平成型所产生的板辙、裂纹、波浪等弊病。其履带式行走形式具有接地压力小,牵引力大,防滑,对基层不平度不敏感的优点。其熨平板选用组装式(非伸缩式),着重考虑组装式熨平板具有刚度外,物料对熨平板的压力均匀,不易产生熨平板底面不应有的高度差等优点,能够满足铺筑高质量路面的要求。

二、摊铺机决定路面质量

用沥青混凝土摊铺机铺筑沥青混合料,对路面质量(主要指平整度和密实度)起着决定作用,归纳为以下四个方面:

1.摊铺机作业速度

摊铺机作业速度对路面质量的影响极大,机器运行中瞬时作业速度的变化,将引起路面层结构变化,直接影响路面的平整度和密实度。速度不均,面层粗糙度不均;速度过快,面层变得粗糙,且每次振动(或振捣)间隔增大,必然造成平整度和密实度下降。因而,摊铺机的工作速度一经选定,应保持恒定。

2.熨平板的工作角——即熨平板底面与摊铺层平面的夹角

初始工作角的选择应根据摊铺厚度,即较大的厚度应选择较大的初始工作角,反之则异。

熨平板组合调整时,应检查其初始工作角是否一致。不一致将造成摊铺层同一横断面厚度不一致或出现台阶,直接影响平整度。

在摊铺作业中,不要频繁调整厚度控制杆。否则,将造成工作角的不断变化,而工作角的恢复则需要一段时间,在这段时间内,所得到的面层将是不平整的。

3.铺料螺旋处的物料压力

铺料螺旋处的物料压力,是指被计量的堆在熨平板前拌和料的压力。在摊铺作业中应根据不同的铺层厚度和宽度及其摊铺速度,正确地调整刮料板的开度,以保证物料压力的稳定。

物料压力过大时,即熨平板前的堆料较多,物料对熨平板底面的阻力增加,促使工作角相对变大,厚度增加,致使平整度下降。物料压力太小时,情况相反,平整度同样下降。

4.振动(振捣)压实作用

影响摊铺机振动(振捣)压实过程的,主要是振幅、频率和摊铺作业速度等。

振动压实时,大振幅比小振幅具有较高的压实能力。振动频率主要影响拌合料颗粒的重新排列,使其内摩擦力减少,颗粒间易于重新集聚(即压实)。可见,振动(或振捣)的强弱直接影响路面的密实度。

较慢的摊铺速度,相当于增加振动(振捣)次数,可获得比高速作业时较高的密实度。

三、选择和调整结构参数的原则

1.熨平板宽度的选择及其调整

(1)对称原则。即组合后的熨平板应对机器本身左右对称。否则,机器容易走偏,并因物料的惯性作用,使熨平板前物料压力不一致,造成摊铺厚度在横断面上的差异。

(2)最少接缝原则。即在保证先铺路拱的情况下,熨平板的组合应保证最少的通过次数,使纵向接缝尽可能少。

(3)纵向接缝不重合原则。即上下层纵向接缝不重合。

2.熨平板初始工作角的选择

主要根据摊铺厚度,即在同一拌合料的条件下,较大的摊铺厚度应选择较大的初始工作角。

3.熨平板拱度的调整

熨平板的拱度值应该按施工图给定值进行调整,同时,为保证路面的平整度和密实度,应保证适当的拱差值。一般前拱比后拱大3~5mm。前后拱差值适当,会使整个摊铺层结构均匀,密实度一致。如前拱过小,铺层中部将出现松散结构,摊铺层两侧会出现明显刮痕。

4.铺料螺旋与熨平板前缘距离的调整

该距离的调整,主要是使拌合料能顺利通过。同时,保证不同的摊铺厚度,能有相应的下料速度。

5.振动振幅的调整

振动或捣固振幅调整的主要依据,其一是摊铺厚度,其二是铺层密实度。较大的铺层厚度和较大的密实度,则要求较大的振幅。在薄层和面层摊铺时,不要使用较高振幅捣固或振动,以免基层松散和整体强度下降。

四、摊铺机的合理使用与操作

在结构参数确定以后,使用与操作因素成为影响平整度和密实度的重要因素。

1.摊铺速度的确定

摊铺速度恒定是确定摊铺速度的原则。一般釆用供料能力确定摊铺速度。即:V=Q/KA(米/分钟)。式中:V为摊铺速度,Q为供料能力(吨/小时),A为铺层横断面积,K为常数取丨4丨。

为保证路面的平整度和密实度,按上述方法计算的速度不应超过10米/分钟;摊铺面层时一般不应大于6米/分钟。

同时,根据连续供料原则,选择适当的铺料螺旋转速和料斗闸门开度。

2.合理使用(包括安装和调整)自动找平装置是理想路面平整度的另一重要操作条件。

3.熨平板的预热与保温

熨平板的预热与保温应以接近拌合料温度为准。若不预热,使拌合料粘结在底板上,直接破坏铺层的平整度。过热,则造成熨平板的扭曲变形及沥青焦化,也会破坏路面质量。

4.卸料

从摊铺速度应保持恒定的原则出发,卸料卡车不得冲撞摊铺机。卸料过猛或因作业中使用制动而增加摊铺机的牵引负荷。否则,因机器速度变化,影响平整度,甚至形成“搓板”等路面缺陷。

五.摊铺施工工艺

1.基层质量的检查

在摊铺作业前,应严格检验基层的标高、强度、平整度,纵横坡值和含水量等指标是否与规定的质量指标相符。

2.基准的选择与设置

基准的选择与设置对路面质量起着重要影响。主要釆用张紧绳与两侧构筑物相结合的方法。

3.接缝处理

接缝处理的常见病是,接缝处结合强度不够而产生松散或裂纹;或因处理不当使平整度下降而使车辆颠簸。

为此,对纵向接缝处理应注意:

(1)尽量采用热接缝,即在拌合料接近碾压温度上限之前完成接缝摊铺。

(2)上、下层纵向接缝不得重合,错开量不少于50cm。

(3)接缝两侧铺层厚度应一致,搭接重叠量应在5~10cm之间。

(4)热接缝的碾压应在错轮碾压的最后进行。由一台压路机完成20~30cm接缝处的碾压,以获得良好的接合强度。

(5)冷接缝的碾压应从接缝开始,在热层上向冷层错轮20~30cm骑缝碾压,然后从外向内错轮碾压。

(6)新旧两铺层,摊铺机的各有关结构参数和运行参数应调整相等。

横向接缝的处理是指施工中断前后接口的处理。若接口位置得当(即在铺层厚度未发生变化的区域内),接口比较理想垂直,继续摊铺时保证原有的作业参数,正确的骑缝碾压(即向新铺层铺轮20~30cm,杜绝与接缝垂直作业),就会获得平整度良好的横接缝。

4.摊铺后的碾压

摊铺作业后的碾压是保证路面质量的最终工序,因而决不能忽视碾压规范的规定。

铺层第一碾压阶段属于稳定压实。因机器熨平前已經过预先施振压实,而且此时拌合料温度较高,只要控制碾压温度上限(不高于120℃),并以较小压实能,就可以获得较好的稳定压实效果。通常用6~8t静压压路机,以4~5公里/小时的作业速度,压实2~3遍。

碾压第二阶段是强度压实阶段。需要达到足够的密实度指标,温度不低于100℃,用12~15t静压压路机,以3~5公里/小时的作业速度,压实6~8遍。

最后的成形压实阶段,主要是消除压实阶段的内应力、微量变形和轮迹等。应注意仍应在铺层处于热状态下(不低于70℃)进行,用8t~10t压路机碾压,以消除轮迹为准。采用较高的作业速度效果更好。

参考文献:

[1]王峰娟.公路工程沥青路面施工技术与质量控制策略[J].交通标准化,2017,6(8):39-41.

[2]石龙殿.沥青混凝土摊铺机的使用及其维护方法研究[J].经营管理者,2014(32):389.

[3]李科.目前道路桥梁施工中的问题对策分析[J].交通世界,2017,9(5):122-123.

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