公路路面施工中拌合站常見故障淺析

陳 鵬

(中國水電十五局路橋公司)

1 概 述

隨著我國高等級公路的高速發(fā)展,路面施工設(shè)備也向?qū)I(yè)化、大型化方向發(fā)展。在瀝青路面施工中,拌合機準確按照配合比精確稱量、按照機械設(shè)定攪拌時間拌制,是保證混凝土質(zhì)量的關(guān)鍵設(shè)備。目前,國內(nèi)高等級公路路面施工中,很多單位盲目崇洋,采購進口瀝青拌合機械,國外設(shè)備一般單位生產(chǎn)量大,設(shè)備成本投資大,往往會出現(xiàn)“大材小用”的浪費現(xiàn)象,其實完全沒有必要,近幾年我們國家的機械設(shè)備性能完全能夠滿足現(xiàn)在各施工單位的拌制要求,無論是精確度還是機械材料均能夠滿足混凝土的施工質(zhì)量要求。

2 常見故障分析

2.1 產(chǎn)量不穩(wěn)、設(shè)備生產(chǎn)效率低

在施工生產(chǎn)中,經(jīng)常遇到這類現(xiàn)象,設(shè)備生產(chǎn)能力嚴重不足,實際生產(chǎn)能力遠低于設(shè)備規(guī)格能力,造成設(shè)備浪費效率低下。出現(xiàn)這類故障的原因主要有以下幾個方面。

(1)瀝青混凝土配合比不當。

瀝青混凝土配合比分目標配合比和生產(chǎn)配合比。目標配合比控制砂石料冷料輸送比例,生產(chǎn)配合比設(shè)計中規(guī)定的瀝青混凝土成品料中各類砂、石料的混合比例。生產(chǎn)配合比由實驗室確定,直接決定了成品混凝土的出場級配標準。目標配合比是為進一步保障生產(chǎn)配合比而設(shè)置的,生產(chǎn)中可根據(jù)實際情況,適當調(diào)整。當目標配合比或生產(chǎn)配合比不合適時,造成拌合站各個計量中貯存的石料不成比例,有的溢料、有的等料,不能及時稱量,攪拌缸空轉(zhuǎn),使產(chǎn)量降低。

(2)砂、石料級配不合格。

每種規(guī)格的砂、石料,都有一個級配范圍,進料把關(guān)不嚴,級配嚴重超范圍,就會產(chǎn)生大量“廢料”,計量倉不能及時計量。不僅造成產(chǎn)量低,而且浪費大量原材料。

(3)砂、石料含水量過高。

瀝青拌合站烘干筒的生產(chǎn)能力與設(shè)備型號相應(yīng)匹配,當砂、石料中含水量過高時,烘干能力下降,單位時間內(nèi)提供給計量倉達到設(shè)定溫度的砂石料數(shù)量就少,從而降低了產(chǎn)量。

(4)燃油燃燒值偏低。

瀝青拌合站燃燒用油有一定的要求,一般燒柴油、重柴油或重油,施工中,為圖便宜,有時燒混合油,這種油燃燒值低,熱量少,嚴重影響烘干筒加熱能力。

(5)設(shè)備運行參數(shù)設(shè)置不當。

主要體現(xiàn)在干拌、濕拌時間設(shè)置不當以及斗門開啟、關(guān)閉時間調(diào)整不當。

2.2 瀝青混凝土出料溫度不穩(wěn)定

瀝青混凝土生產(chǎn)過程中,對于溫度有著嚴格要求。溫度過高,瀝青容易“燒焦”,俗稱“糊料”,毫無使用價值,必須扔掉;溫度過低,瀝青與砂石料粘連不勻,俗稱“花白料”?！昂稀焙汀盎ò琢稀钡膿p失是很驚人的,每噸料的成本一般在250元左右。如果一個瀝青混凝土生產(chǎn)場,其現(xiàn)場丟棄的廢料愈多,體現(xiàn)出其管理和操作水平愈低。產(chǎn)生這種現(xiàn)象的原因有以下兩個方面：瀝青加熱溫度控制不準確。溫度過高,產(chǎn)生“糊料”,溫度過低,則產(chǎn)生“花白料”;砂石料加熱溫度控制不準確。燃燒器火焰大小調(diào)節(jié)不當,緊急風門失靈,砂石料中水分含量發(fā)生變化,冷料倉缺料等,都易造成廢料產(chǎn)生。這就要求生產(chǎn)過程中,必須細觀察,勤測定,有高度的質(zhì)量責任感。

2.3 瀝青混凝土配合比不當

瀝青混凝土配合比分目標配合比和生產(chǎn)配合比。目標配合比控制砂石冷料輸送比例,生產(chǎn)配合比是設(shè)計中配合比,這其中存在誤差造成。

2.4 計量系統(tǒng)故障

主要是瀝青計量秤和礦粉計量秤的計量系統(tǒng)零點發(fā)生移動,造成計量誤差。尤其是瀝青計量秤,誤差1k g就嚴重影響油石比。在生產(chǎn)中,要經(jīng)常校正計量系統(tǒng),在實際生產(chǎn)中,由于礦粉中含雜質(zhì)物多,經(jīng)常造成礦粉計量倉斗關(guān)閉不嚴,發(fā)生跑漏,嚴重影響瀝青混凝土質(zhì)量。

2.5 灰土大,污染施工環(huán)境

在施工中,有的拌和場塵土漫天飛揚,嚴重污染環(huán)境,影響工作人員身體健康。

(1)砂、石料中含泥量、粉塵量太大,嚴重超標。

(2)二次除塵系統(tǒng)故障。瀝青拌合站目前一般都采用干式二級布袋除塵,是由孔隙小,透氣性好,耐高溫的專用材料制成,價格昂貴,但效果好,能達到環(huán)保要求。造成污染的原因主要是布袋脈沖氣壓太低,或者有的單位為了省錢,損壞后不及時更換,布袋破損或堵塞,燃油燃燒不完全,雜質(zhì)吸附在布袋表面,造成堵塞,導(dǎo)致烘干筒冷料入口處塵土飛揚;布袋破損,或不安裝,煙塵呈“黃煙”,實際就是灰塵。

3 改進措施

3.1 操作人員的配置

瀝青混凝土路面施工時各工序相互聯(lián)系緊密,進行連續(xù)作業(yè),操作人員必須雙班制,在關(guān)鍵工序上要配置責任心強、技術(shù)好的人員。每班要配備足夠的人力,并應(yīng)進行技術(shù)交底。

3.2 瀝青混凝土配合比設(shè)計

瀝青混合料的配合比設(shè)計應(yīng)遵循現(xiàn)行規(guī)范的有關(guān)規(guī)定執(zhí)行,通過熱拌瀝青混和料的目標配合比、生產(chǎn)配合比及生產(chǎn)配合比驗證三個階段,確定礦料級配及最佳瀝青用量。這項工作由工地試驗室負責完成,由工地試驗室準備原材料,送到具有一定資質(zhì)的檢測機構(gòu)或業(yè)主指定的檢測機構(gòu)的專業(yè)試驗室去做。這項工作要盡量提前,最好能在貯備原材料前完成。

3.3 拌合站布置

拌和場是瀝青混凝土拌和的主要場所,拌和場的布置對拌制效率有直接的影響,布置要本著經(jīng)濟合理的原則,場地一定要滿足生產(chǎn)的要求,場地要平整,有足夠的存儲空間,運輸?shù)缆芬贾煤侠?原材料分類堆放,易燃易爆物品必須遠離火源,并必須懸掛醒目標志。

拌合站必須要有可靠的動力供應(yīng)系統(tǒng),保證在任何時候都能保證生產(chǎn)需求。

3.4 原材料采購和儲存

做好瀝青混凝土路面所需各種材料的采購非常重要,材料的質(zhì)量是瀝青混凝土路面質(zhì)量好壞的重要因素。材料的數(shù)量是否充足直接影響到工期及路面鋪筑的質(zhì)量,所以對材料工作要給以充分的重視和管理,材料選廠以后要送到具有一定資質(zhì)的檢測機構(gòu)或業(yè)主指定的檢測機構(gòu)檢驗合格后方可進場,同時要隨機抽檢,保證進場的材料滿足質(zhì)量技術(shù)指標的要求。

(1)瀝青是最關(guān)鍵的材料,直接從生產(chǎn)廠家訂購,一般設(shè)計文件都有明確要求,通常使用的標號為A H-90、A H-110。瀝青運到工地現(xiàn)場后,工地試驗室要按照《公路工程瀝青及瀝青混合料試驗規(guī)程》中的要求嚴格抽檢。工地試驗室主要檢查針入度、延度及軟化點,其它指標可根據(jù)需要選做。瀝青的貯備要用專用貯備罐,專用貯備罐安全、防水、保溫、無浪費,加熱使用方便。值得注意的是,瀝青在儲罐中的貯存溫度不宜低于130℃,加熱時溫度要控制好,石油瀝青一般不得超過170℃,否則容易老化。另外,瀝青的脫水也很重要,過多的水分會使瀝青在加熱時膨脹溢罐,引起浪費,嚴重者造成火災(zāi)。瀝青在工地的貯備量以市場的供應(yīng)量及生產(chǎn)規(guī)模合理確定,通常以能滿足工地 5 d的需要量為最佳。

(2)各種規(guī)格的碎石是瀝青混凝土路面的骨架,是受力的主要支撐材料,碎石的規(guī)格以瀝青混凝土各面層的厚度及配合比確定。在實際工作中,碎石的規(guī)格有以下要求。

首先由面層的級配類型確定最大值,如AC-20I型要求的最大粒徑碎石必須小于 31.5mm。

其次,要確定碎石的不同規(guī)格的分類,目前,瀝青混凝土路面施工技術(shù)規(guī)范中碎石粒徑與實際的碎石生產(chǎn)商所用篩子的篩孔尺寸不盡相同。如AC-20I型規(guī)范中的篩孔尺寸為 31.5mm、26.5mm、19mm、16mm、13.2mm、9.5mm、4.75mm、2.36mm、1.18mm、0.6mm、0.3mm、0.15mm、0.075mm(4.75mm以下篩孔尺寸暫不考慮),而碎石生產(chǎn)商的篩孔通常是以 5mm為模數(shù)的尺寸。從經(jīng)驗來看,采用AC-20I型結(jié)構(gòu)層所用碎石時,可以用19～31.5mm、16～19mm、13.2～16mm、9.5～13.2mm、4.75～ 9.5mm五種規(guī)格的碎石。具體各種規(guī)格的數(shù)量以配合比及級配要求確定,確定方法以圖解法試配。瀝青混凝土面層用碎石、砂、石屑及礦粉組成混合料,理論級配中每種規(guī)格材料的用量是確定的。而實際工作中,由于單獨碎石、砂、石屑的級配中不是很穩(wěn)定均衡,故在工地準備材料時要隨時抽檢篩分,不斷進行微小的調(diào)整。這樣整個材料的采購、貯備就非常準確。采購量以總用量的 90%控制,這樣不會造成某種材料過多或過少,對工程的成本是有利的。另外,工地所用的任何砂石材料最好都是干燥的,且所存放場地要硬化,材料堆放整齊有序,各種材料要分開,避免混料,且規(guī)格型號、產(chǎn)地標識明確。材料有專人負責,要覆蓋防雨和塵土,這樣可以提高生產(chǎn)率,并使最終的瀝青混合料質(zhì)量穩(wěn)定。

瀝青混凝土混合料的拌和質(zhì)量及產(chǎn)量,與所選瀝青混凝土拌和設(shè)備有重要關(guān)系,拌和設(shè)備要能滿足工期的要求及工作的連續(xù)性要求。

4 結(jié)束語

針對瀝青混凝土拌合站常見故障原因,在施工現(xiàn)場采取相應(yīng)的預(yù)防措施,嚴格控制瀝青混合料的配合比、油石比、砂石料的級配和含水量、瀝青混凝土的攪拌和碾壓溫度以及盡量改善施工環(huán)境,從而保障了整體公路路面的質(zhì)量,減低成本,提高施工效率,才能取得較好的收益率。

[1] 公路改性瀝青路面施工技術(shù)規(guī)范.交通部重慶公路科學(xué)研究所,2004.

[2] 中國公路學(xué)會筑路機械學(xué)會.瀝青路面施工機械與機械化施工[M].北京：人民交通出版社,1999.