韓松林
(棗莊市遠(yuǎn)達(dá)公路工程監(jiān)理咨詢(xún)有限公司,山東 棗莊 277000)
傳統(tǒng)的瀝青混合料攤鋪機(jī)是通過(guò)自卸卡車(chē)將混合料卸在料斗內(nèi),通過(guò)刮板輸料器、螺旋分料器以及熨平裝置將不同種類(lèi)的瀝青混合料分層、分次攤鋪。對(duì)于雙層瀝青混合料攤鋪機(jī)而言,首先必須配備高效率的履帶式瀝青混合料轉(zhuǎn)運(yùn)車(chē)(也稱(chēng)為移動(dòng)給料機(jī))配合作業(yè);與此同時(shí),裝有不同種類(lèi)混合料的自卸卡車(chē)交替向轉(zhuǎn)運(yùn)車(chē)卸料,通過(guò)轉(zhuǎn)運(yùn)車(chē)分別運(yùn)送到雙層攤鋪機(jī)的兩個(gè)料斗內(nèi),再通過(guò)前后布置的兩套螺旋分料器和兩套熨平板,將兩種不同的混合料(聯(lián)結(jié)層瀝青混合料+磨耗層瀝青混合料或基層瀝青混合料+磨耗層瀝青混合料)分層一次鋪筑,最終路面壓實(shí)機(jī)械一次壓實(shí)兩層路面。這種攤鋪技術(shù)的性能優(yōu)勢(shì)明顯,尤其適合市政道路施工,其原因如下:
1.1 與傳統(tǒng)的攤鋪方式相比,雙層一次攤鋪可以保證層與層之間的熱粘結(jié),磨耗層的冷卻速度變緩,能更好地利用瀝青的流動(dòng)性和潤(rùn)滑作用。
1.2 混合料的總熱容量大,彌補(bǔ)了磨耗層(或裝飾性彩色水泥磨耗層)較薄、冷卻快的缺陷,贏得了更多的時(shí)間,以便充分壓實(shí),達(dá)到最佳的密實(shí)效果。
1.3 可以縮短施工造成的交通封閉時(shí)間,降低道路施工對(duì)市政交通的影響。
2.1 增強(qiáng)層間粘結(jié)性
瀝青混合料雙層攤鋪技術(shù)最大的優(yōu)點(diǎn)是減少了層間處理環(huán)節(jié),使得雙層瀝青混合料的粒料之間能夠相互嵌擠,相互融合,從根本上解決了瀝青路面層間不連續(xù)性的可疑,使路面結(jié)構(gòu)層間粘結(jié)能力顯著增強(qiáng)。
2.2 減少瀝青混合料攤鋪過(guò)程中溫度散失
保證瀝青混合料攤鋪、碾壓溫度達(dá)到技術(shù)要求對(duì)于瀝青路面施工質(zhì)量控制具有重要作用。而瀝青混合料攤鋪厚度是影響混合料降溫速度的主要因素之一,攤鋪厚度越薄混合料溫度下降越快。研究表明:瀝青混合料攤鋪厚度與溫度下降速度成反比,其系數(shù)是1.8。這就意味著如果層厚增加至原來(lái)的2倍,在環(huán)境溫度沒(méi)有改變的情況下,降溫時(shí)間延長(zhǎng)3.6倍。所以雙層攤鋪可以延長(zhǎng)混合料降溫時(shí)間,能夠有效抵抗低溫環(huán)境與惡劣天氣的影響,保證有足夠的時(shí)間進(jìn)行混合料碾壓,使面層瀝青混合料密實(shí)度達(dá)到要求。
2.3 減少層間粘結(jié)材料的使用
傳統(tǒng)的瀝青路面施工過(guò)程中為了克服分層攤鋪、分層碾壓造成的層間聯(lián)結(jié)性不足的問(wèn)題,通常采用透層油或粘層油對(duì)各層之間進(jìn)行粘接,增強(qiáng)路面結(jié)構(gòu)的整體性,國(guó)內(nèi)主要采用改性乳化瀝青作為粘層油,目前改性乳化瀝青的價(jià)格約為2300元/t,按照0.4~O.45kg/m2的撒布量,每層粘層油的費(fèi)用可達(dá)2萬(wàn)元/km,采用雙層攤鋪技術(shù)可以減少這一開(kāi)支。
3.1 原材料質(zhì)量控制
雙層攤鋪技術(shù)要求2種不同類(lèi)型的瀝青混合料同時(shí)進(jìn)行攤鋪,為了保證攤鋪?zhàn)鳂I(yè)的連續(xù)性,必須保證混合料供應(yīng)及時(shí),因此,瀝青拌和站生產(chǎn)能力必須滿(mǎn)足攤鋪的需求。一座拌和站供料很難滿(mǎn)足攤鋪需求,需采用兩座以上拌和站供料,除要求各類(lèi)原材料能夠滿(mǎn)足瀝青混合料施工規(guī)范全部指標(biāo)要求外,還應(yīng)對(duì)各站生產(chǎn)的瀝青混合料取樣進(jìn)行各項(xiàng)性能指標(biāo)的檢測(cè),保證其一致性。
3.2 瀝青混合料拌和質(zhì)量控制
由于上面層和中面層兩種不同類(lèi)型、不同厚度的瀝青混合料同時(shí)進(jìn)行攤鋪,因而采用兩臺(tái)拌和機(jī)同時(shí)生產(chǎn)出的兩種混合料應(yīng)成一定比例關(guān)系,保證供料的連續(xù)性與相關(guān)性。兩套拌和站按各自的生產(chǎn)配合比拌和混合料時(shí),要確保兩臺(tái)拌和站同時(shí)運(yùn)轉(zhuǎn)正常,產(chǎn)量穩(wěn)定。對(duì)兩臺(tái)拌和站所拌混合料分別進(jìn)行馬歇爾試驗(yàn),有條件時(shí),應(yīng)利用旋轉(zhuǎn)壓實(shí)機(jī)做最大壓實(shí)次數(shù)驗(yàn)證試驗(yàn)。
3.3 瀝青混合料攤鋪質(zhì)量控制
瀝青混合料雙層攤鋪時(shí)首先要進(jìn)行試鋪以確定施工時(shí)的松鋪厚度,攤鋪機(jī)的行走速度應(yīng)充分考慮供料速度和攤鋪質(zhì)量,根據(jù)拌和機(jī)和運(yùn)料車(chē)的供料速度以及攤鋪厚度和寬度,計(jì)算出保證連續(xù)施工的最大行走速度。攤鋪速度不易過(guò)快,避免螺旋布料器效率降低,材料分布不均,出現(xiàn)瀝青混合料的離析現(xiàn)象。
兩種不同類(lèi)型的瀝青混合料采用不同運(yùn)料車(chē)分別運(yùn)至攤鋪地點(diǎn),攤鋪前檢查拌和質(zhì)量,區(qū)分混合料種類(lèi)。首先將中(下)面層瀝青混合料卸入瀝青轉(zhuǎn)運(yùn)車(chē),轉(zhuǎn)運(yùn)車(chē)將混合料填滿(mǎn)攤鋪機(jī)的中(下)面層料斗,然后轉(zhuǎn)運(yùn)車(chē)改變位置,將上面層混合料運(yùn)送到攤鋪機(jī)的上位料斗并填滿(mǎn)料斗,這樣兩層瀝青混合料在一個(gè)攤鋪流程中就可以攤鋪完畢。
瀝青混合料攤鋪前,應(yīng)確認(rèn)施工溫度及下承層質(zhì)量符合施工要求。當(dāng)施工氣溫低于10℃時(shí),不宜進(jìn)行攤鋪?zhàn)鳂I(yè),避免瀝青混合料降溫過(guò)快,影響攤鋪質(zhì)量及壓實(shí)質(zhì)量。攤鋪機(jī)必須保證各運(yùn)行部件均處于正常工作狀態(tài),使混合料緩慢、均勻、連續(xù)地?cái)備仯瑫r(shí)應(yīng)經(jīng)常檢測(cè)松鋪厚度是否滿(mǎn)足要求,必要時(shí)做及時(shí)調(diào)整。
從1995年開(kāi)始,采用雙層攤鋪工藝進(jìn)行小規(guī)模的試驗(yàn)。1997年,專(zhuān)門(mén)的雙層瀝青混凝土路面攤鋪機(jī)誕生并投入實(shí)際工程應(yīng)用,到目前,歐洲的瑞典、荷蘭、德國(guó)都掌握了成熟的雙層攤鋪技術(shù)。德國(guó)國(guó)內(nèi)應(yīng)用雙層攤鋪施工技術(shù)的高等級(jí)公路路面已經(jīng)達(dá)到約400萬(wàn)m2,路面使用效果良好。
雙層攤鋪工藝已經(jīng)得到德國(guó)等歐洲國(guó)家施工規(guī)范的認(rèn)可。目前,該項(xiàng)技術(shù)已經(jīng)被引進(jìn)到俄羅斯、澳大利亞和美洲地區(qū),并且在俄羅斯等國(guó)家進(jìn)行了實(shí)際工程應(yīng)用。
自2005年起,雙層攤鋪設(shè)備的生產(chǎn)廠(chǎng)商開(kāi)始將這項(xiàng)工藝介紹到中國(guó),得到了許多公路工程技術(shù)人員的認(rèn)同,但是其推廣工作卻困難重重。由于雙層攤鋪技術(shù)是對(duì)傳統(tǒng)瀝青路面施工工藝的一次革新,與現(xiàn)行的公路施工技術(shù)規(guī)范、質(zhì)量檢驗(yàn)評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)等施工控制和質(zhì)量檢驗(yàn)體系并不匹配,所以雙層攤鋪技術(shù)引進(jìn)與推廣的任務(wù)不是僅僅依靠瀝青路面施工單位或者研究單位就能夠完成的,必須得到掌握著施工規(guī)范、質(zhì)量評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)的管理部門(mén)的認(rèn)可,還需要項(xiàng)目的管理者、業(yè)主單位協(xié)調(diào)配合才能夠完成。
雙層攤鋪技術(shù)引入我國(guó),取得成熟的應(yīng)用經(jīng)驗(yàn)后,還需要在如下方面進(jìn)行一些基礎(chǔ)性的研究,為雙層攤鋪技術(shù)更深層次的應(yīng)用做好鋪墊:
一是對(duì)雙層攤鋪在低溫環(huán)境下路面施工中的應(yīng)用進(jìn)行研究,掌握不同層厚所對(duì)應(yīng)的最低施工環(huán)境溫度,以及在低溫條件下進(jìn)行瀝青混凝土攤鋪壓實(shí)施工的技術(shù)要求、施工組織管理方法,以及質(zhì)量監(jiān)控方法等;
二是對(duì)在路面結(jié)構(gòu)層設(shè)計(jì)優(yōu)化方面的應(yīng)用進(jìn)行研究試驗(yàn),研究雙層攤鋪下不同厚度的表面層路面使用性能、耐久性方面的差別,對(duì)表面層的厚度進(jìn)行優(yōu)化。
目前國(guó)內(nèi)公路建設(shè)快速發(fā)展,高速公路建設(shè)項(xiàng)目的工期普遍緊張,而路面表面層是整個(gè)項(xiàng)目主體工程最后一道工序,往往施工時(shí)間趕在秋季低溫時(shí)期,壓實(shí)度等施工質(zhì)量指標(biāo)難以保證,造成了路面的水損壞、早期破壞情況嚴(yán)重。雙層攤鋪能夠很好地解決這個(gè)問(wèn)題,相信不久的將來(lái)通過(guò)我國(guó)公路建設(shè)技術(shù)工作者的努力,這項(xiàng)新技術(shù)能夠在中國(guó)的公路建設(shè)中得到廣泛應(yīng)用,充分發(fā)揮其優(yōu)勢(shì),提高瀝青混凝土路面施工工效,節(jié)約公路建設(shè)投資,并且將瀝青混凝土路面的施工質(zhì)量提升到一個(gè)新的檔次,從而改善其使用性能,避免早期損壞等常見(jiàn)病害,延長(zhǎng)瀝青路面使用壽命。
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