基層新攤鋪工藝與技術(shù)淺析

崔書(shū)東,劉 剛

(黑龍江省龍建路橋第二工程有限公司)

隨著高速公路基層與路面的攤鋪施工,技術(shù)的發(fā)展與質(zhì)量要求的不斷提高,現(xiàn)行規(guī)范要求的雙機(jī)并幅呈梯隊(duì)方式同步攤鋪的施工工藝,已逐漸不能適應(yīng)新時(shí)期的質(zhì)量體系要求?，F(xiàn)行規(guī)范要求的施工工藝技術(shù)缺點(diǎn),主要有以下幾點(diǎn)。

(1)按照現(xiàn)行的施工工藝,離析現(xiàn)象嚴(yán)重。

近幾年來(lái)全國(guó)高速公路建設(shè)增長(zhǎng)迅速,但大多數(shù)高速公路的平均使用壽命不到 5年,這與施工工藝中的離析未得到有效控制有很大關(guān)系。溫度離析會(huì)導(dǎo)致路面壓實(shí)度不均勻,路面空隙率較大,易出現(xiàn)早期損壞。材料離析會(huì)導(dǎo)致路面呈現(xiàn)出較差的結(jié)構(gòu)和紋理特性。雙機(jī)并幅呈梯隊(duì)方式同步攤鋪存在的主要問(wèn)題是兩機(jī)接縫處存在著物料離析問(wèn)題,當(dāng)攤鋪含有大粒料的穩(wěn)定材料或?yàn)r青下面層時(shí)尤為嚴(yán)重。產(chǎn)生這一現(xiàn)象是攤鋪機(jī)存在原理上的固有缺陷。螺旋外端的螺旋槽與前擋料板處有一卸荷(料)口,該卸荷口釋放因物料布滿螺旋槽外端時(shí)產(chǎn)生的工作阻力,物料在卸荷口處存在著自由滾落現(xiàn)象,大粒料因比重等因素落于攤鋪層下方,形成兩機(jī)接縫處的縱向離析帶和高度方向上的離析。這一現(xiàn)象會(huì)隨著機(jī)器螺旋參數(shù)的優(yōu)化設(shè)計(jì)而有所改善,但不能根除,而這一離析帶往往處于道路中部的行車道上,是產(chǎn)生道路早期損害的要因之一。研究表明:離析嚴(yán)重的路面使用壽命可能會(huì)減少50%以上。

(2)橫坡坡率極難控制。

在攤鋪施工過(guò)程中,因?yàn)闄M向傳感器長(zhǎng)度原因,橫向坡度誤差較大,后一臺(tái)攤鋪機(jī)無(wú)法捕捉精度較高的基準(zhǔn),致使誤差進(jìn)一步加大。橫坡不好,直接影響施工基層的厚度,不是超厚就是超薄,研究表明:橫坡的坡率誤差大的基層,將嚴(yán)重影響面層施工質(zhì)量。

(3)成本較高。

多、快、好、省的技術(shù)和方法都會(huì)成為成本管理的方向,從這個(gè)角度來(lái)講,成本管理是目標(biāo)管理,過(guò)程是開(kāi)放的,具有鼓勵(lì)創(chuàng)新的意識(shí)?？刂戚^高成本的支出仍然是成本管理的重要核心任務(wù)之一。而當(dāng)前的雙機(jī)并幅呈梯隊(duì)方式同步攤鋪的施工方法,經(jīng)歷多年的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)表明,生產(chǎn)率較低,不利于降低成本,對(duì)工程成本控制管理提出了一個(gè)新的課題。

近幾年來(lái),為了解決雙機(jī)攤鋪產(chǎn)生的離析與生產(chǎn)率等問(wèn)題,國(guó)內(nèi)外的技術(shù)專家們進(jìn)行了不懈地努力,并取得了顯著的成績(jī)。有關(guān)的試驗(yàn)表明,新型的大厚度、大功率、大寬度、高生產(chǎn)率、抗離析攤鋪機(jī)攤鋪可以遠(yuǎn)高于雙機(jī)并幅攤鋪的質(zhì)量指標(biāo)和作業(yè)生產(chǎn)率來(lái)完成施工。由于施工規(guī)范的約束性特點(diǎn),這種超前的技術(shù)方法和路線尚在試驗(yàn)階段,然而作為一種新技術(shù)路線,總是先在學(xué)術(shù)范圍內(nèi)進(jìn)行討論并擴(kuò)大影響,進(jìn)而被普遍接受,并最終成為新規(guī)范。

1 當(dāng)代超級(jí)攤鋪機(jī)的特點(diǎn)及施工效果

針對(duì)雙機(jī)并幅攤鋪帶來(lái)的問(wèn)題等,近幾年來(lái),國(guó)內(nèi)外的學(xué)者、廠商設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)出當(dāng)代超級(jí)型攤鋪機(jī),如ABG525、VOGELE2500、DT1400等,希望能用單機(jī)寬幅攤鋪來(lái)解決施工中存在的問(wèn)題,這些攤鋪機(jī)的主要特點(diǎn)及設(shè)計(jì)思想如下:

(1)功率大,攤鋪寬度大。超級(jí)攤鋪機(jī)功率為 220kW以上,攤鋪寬度為12～15m,主要用于12m以上大寬幅單機(jī)攤鋪施工。

(2)采用抗橫向、抗縱向、抗高度方向離析的設(shè)計(jì)。其中主要措施為加大螺旋直徑,減小升角,降低工作轉(zhuǎn)速并使物料滿埋螺旋工作,螺旋采用變直徑截面設(shè)計(jì)并在鏈條箱和支撐處安裝反向葉片等。由于驅(qū)動(dòng)扭矩增大而增大了螺旋驅(qū)動(dòng)馬達(dá)的等效排量。這樣螺旋在布料時(shí)加強(qiáng)了二次拌和作用且穩(wěn)定平緩均勻地向兩側(cè)擠出物料,有效避免離析。

(3)攤鋪厚度增加。這一功能由擴(kuò)大輸料機(jī)構(gòu)的生產(chǎn)率和上述螺旋設(shè)計(jì)及增加振搗能力來(lái)保證,如配合有物料轉(zhuǎn)運(yùn)車來(lái)減少工作中斷,則效果更好。大厚度攤鋪至 300～600mm,對(duì)基層穩(wěn)定土一次成形有著重要意義,既提高生產(chǎn)率,減少施工麻煩降低成本,同時(shí)又保證穩(wěn)定層的整體板塊結(jié)構(gòu)。當(dāng)然基層大厚度攤鋪應(yīng)有配套的壓實(shí)設(shè)備來(lái)保證,為滿足這一需要,25t級(jí)以上的超重型自行振動(dòng)壓路機(jī)等設(shè)備應(yīng)運(yùn)而生。

當(dāng)代超級(jí)攤鋪機(jī)寬幅大厚度攤鋪瀝青和穩(wěn)定層的施工實(shí)踐已大量展開(kāi),如 2004年 10月至 2005年 5月,云南安楚高速公路 2、5、6標(biāo)段采用了寬度 11.5m,厚度 400mm的水泥穩(wěn)定砂礫一次攤鋪工藝;1、2、4、5、7標(biāo)采用了寬度 11.5m的瀝青混凝土一次攤鋪工藝。云南思小高速公路 2、4標(biāo)和硯平高速公路4標(biāo)采用了寬度分別為 11.25m、12.5m,厚度420mm的水泥穩(wěn)定砂礫一次攤鋪工藝。此外,內(nèi)蒙古呼集高速、陜西閻禹高速、廣東粵贛高速等也都分別進(jìn)行大寬度、大厚度的攤鋪試驗(yàn)并采用相應(yīng)工藝。這些試驗(yàn)和工藝獲得的結(jié)果表明:超級(jí)攤鋪機(jī)大寬度、大厚度一次攤鋪可以滿足高等級(jí)公路基層和面層的質(zhì)量要求。

2 結(jié) 論

(1)雙機(jī)并幅攤鋪的主要問(wèn)題在于施工成本高,中間接縫的帶狀離析和高度向離析難以克服,同時(shí)在工作中斷時(shí)產(chǎn)生片狀離析。

(2)當(dāng)代超級(jí)攤鋪機(jī)采取的一系列措施有效克服了上述不足,大寬度、大厚度一次攤鋪平整度好,生產(chǎn)率高,成本低,離析帶少(支撐帶少且無(wú)接縫),兩外側(cè)即使有離析也處于道路非承重帶上,基層大厚度攤鋪板塊整體結(jié)構(gòu)好,因而這是一種適合中國(guó)快速發(fā)展施工要求的有發(fā)展前景的機(jī)種和施工工藝。

[1] 多功能瀝青混凝土攤鋪機(jī)TITAN525使用說(shuō)明書(shū).

[2] VOGELE2500使用說(shuō)明書(shū).

[3] 中大DT1600多功能攤鋪機(jī)使用說(shuō)明書(shū).

[4] 中華人民共和國(guó)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn),TJT034-2000.公路路面基層施工技術(shù)規(guī)范,2000.

[5] 中華人民共和國(guó)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn),JTGF400-2004.公路瀝青路面施工技術(shù)規(guī)范,2004.

[6] 中大YZ32T振動(dòng)壓路機(jī)使用說(shuō)明書(shū).