瀝青混凝土攤鋪機(jī)在工程中的應(yīng)用

摘要：本文簡(jiǎn)要介紹了瀝青混凝土攤鋪機(jī)在施工過程中通過對(duì)主要工作參數(shù)的控制，從而在作業(yè)過程中提高路面平整度的合格率及各項(xiàng)性能指標(biāo)，達(dá)到外觀質(zhì)量與行車舒適性目的。

關(guān)鍵詞：道路工程 瀝青混合料 攤鋪機(jī) 攤鋪技術(shù) 熨平板 自動(dòng)技術(shù) 平整度

0 引言

瀝青混凝土攤鋪施工過程中，瀝青面層的平整度密實(shí)度是評(píng)價(jià)最終攤鋪質(zhì)量的重要指標(biāo)。攤鋪機(jī)對(duì)最終形成的瀝青混凝土面層質(zhì)量起著直接作用。但是施工過程中有諸多因素又直接影響著攤鋪機(jī)，如：松鋪系數(shù)、攤鋪機(jī)施工速度、熨平板溫度、自動(dòng)找平系統(tǒng)、骨料級(jí)配、混合料溫度路基質(zhì)量、測(cè)量等。因此瀝青混凝土攤鋪機(jī)施工過程是較為復(fù)雜的一項(xiàng)系統(tǒng)工程。本文就此對(duì)其中的應(yīng)用技術(shù)問題進(jìn)行了探討。

1 工程簡(jiǎn)介

某市政工程道路全長(zhǎng)1800米，兩側(cè)機(jī)動(dòng)車道各寬11米，兩側(cè)分隔帶各寬1.5米，兩側(cè)非機(jī)動(dòng)車道各寬5.5米，上面層5厘米厚（AC-16-I）中粒式改性瀝青砼；下面層7厘米厚粗粒式瀝青砼；要求面層平整度均方差為不大于1.5。

2 攤鋪機(jī)工作參數(shù)控制

2.1 松鋪系數(shù)的確定。攤鋪的松鋪系數(shù)以試驗(yàn)段確定，松鋪系數(shù)的調(diào)整應(yīng)在攤鋪?zhàn)鳂I(yè)初始階段完成。根據(jù)經(jīng)驗(yàn)為1.1-1.15，攤鋪?zhàn)鳂I(yè)初始階段應(yīng)加強(qiáng)松鋪厚度的檢測(cè)，沿?cái)備伔较蚍謨?nèi)、外、中，每米測(cè)三個(gè)點(diǎn)，松鋪厚度偏差在5mm以內(nèi)，不進(jìn)行厚度調(diào)整，當(dāng)偏差較大時(shí)，進(jìn)行厚度調(diào)整前，先與測(cè)量組溝通，必須調(diào)整時(shí)不應(yīng)調(diào)節(jié)太快，應(yīng)平緩過渡。本工程設(shè)定松鋪系數(shù)為1.13，經(jīng)測(cè)量厚度在允許范圍內(nèi)。

2.2 攤鋪機(jī)攤鋪寬度的確定。熨平板伸展長(zhǎng)度決定攤鋪機(jī)攤鋪寬度，熨平板的伸展長(zhǎng)度以盡可能減少縱向接縫和提高路面平整度為原則。一般情況下，每一幅最好采用一臺(tái)攤鋪機(jī)，按全幅寬度一次攤鋪。目前攤鋪機(jī)熨平板的伸展長(zhǎng)度最大可以達(dá)到16m，可消除縱向接縫。但實(shí)際施工過程中受到經(jīng)濟(jì)、施工條件等因素的制約，攤鋪機(jī)最大寬度達(dá)不到道路單幅路面寬度，施工時(shí)須采用兩臺(tái)攤鋪機(jī)平行作業(yè)，或者采用一臺(tái)攤鋪機(jī)分兩次攤鋪。這種情況下，靠近中央分隔帶的攤鋪機(jī)可采用攤鋪寬度較大的攤鋪機(jī)，使縱向接縫靠近行車相對(duì)較少的路肩部位，這樣即使縱縫處理不夠理想，但相對(duì)行車的影響較小，從而保證了主線的平整度與行車舒適性。本工程采用了LTU90C型瀝青混凝土攤鋪機(jī)，寬度為9米。

2.3 攤鋪速度的確定。攤鋪機(jī)的作業(yè)行進(jìn)速度對(duì)攤鋪機(jī)的工作效率和攤鋪質(zhì)量有較大影響。如果攤鋪頻繁變化速度，將破壞熨平板受力平衡系統(tǒng)，導(dǎo)致熨平板豎直離地間隙產(chǎn)生變化降低路面平整度；速度變化時(shí)，單位面積的瀝青混凝土料受到振搗、振動(dòng)次數(shù)也隨之變化，使得路面初始密實(shí)度的不同；當(dāng)攤鋪機(jī)行進(jìn)速度較低時(shí)，混合料被振搗的次數(shù)增多，密實(shí)度增加，反之減少；頻繁地停機(jī)、開機(jī)將使鋪出的路面形成臺(tái)階，這些均會(huì)降低路面的平整度。所以在生產(chǎn)施工中應(yīng)按照“連續(xù)工作原則”來選擇攤鋪的行進(jìn)速度，速度一經(jīng)選定，必須保持穩(wěn)定。以本工程試驗(yàn)段為例，在攤鋪下面層粗料時(shí)速度初始設(shè)定在1m/min，后又逐步提高到3m/min，經(jīng)檢測(cè)路面平整度均滿足規(guī)范要求。一般情況下，粗粒度、黏結(jié)力小的混合料比細(xì)粒度、黏結(jié)力大的混合料易攤鋪，因而工作速度可稍高一點(diǎn)，最佳攤鋪速度一般控制在1-3m/min（改性瀝青）。同時(shí)，混合料的供給能力、攤鋪材料種類和理化性能指標(biāo)等應(yīng)加以綜合考慮。

2.4 熨平板的溫度。攤鋪機(jī)開工0.5-1h前應(yīng)對(duì)熨平板進(jìn)行均勻加熱至100℃以上，并清理干凈底板上粘附的瀝青廢料及在料斗內(nèi)涂少量防止粘料用的柴油，否則會(huì)降低路面平整度和外觀效果。熨平板的預(yù)熱和保溫，目的是減少乃至消除熨平板與瀝青混合料間的溫差，使瀝青料局部溫差不至于過低而粘附在熨平板底部，熨平板預(yù)熱是保證攤鋪質(zhì)量的一項(xiàng)重要措施，即使是炎熱的夏季施工，也不容忽視。如果攤鋪?zhàn)鳂I(yè)過程中不得已而中斷時(shí)，熨平板必須保持溫度。根據(jù)本試驗(yàn)段及以往施工經(jīng)驗(yàn)，施工中人為的站立在熨平板上或隨意走動(dòng)及放置水桶等習(xí)慣性行為也是影響攤鋪質(zhì)量的重要因素。

2.5 自動(dòng)找平裝置的控制

攤鋪機(jī)自動(dòng)調(diào)平控制系統(tǒng)就是根據(jù)路面的平整度來控制熨平板的工作仰角，來達(dá)到規(guī)定的平整度要求。整個(gè)系統(tǒng)的工作是由系統(tǒng)中的機(jī)械、電控和液壓三者形成合理的匹配關(guān)系來進(jìn)行工作的，使用中應(yīng)注意的問題：①合理選擇和安裝參照基準(zhǔn)和傳感跟蹤部件。常用的縱向參考基準(zhǔn)有張拉鋼絲、浮動(dòng)拖梁、鋁合金梁、槽鋼等或已完工的攤鋪層。本工程鋪設(shè)下面層瀝青混凝土?xí)r開始使用槽鋼為基準(zhǔn)，由于路基平整度不好，攤鋪效果不是很理想，經(jīng)過分析認(rèn)為，多層攤鋪時(shí)，最下面的一層攤鋪選用張拉鋼絲作為基準(zhǔn)。這是因?yàn)槁坊秸炔皇呛芎?，而張拉鋼絲是以地球?yàn)閰⒄瘴锏慕^對(duì)基準(zhǔn)，從理論上講是絕對(duì)精確的，但存在人為誤差、測(cè)量誤差和器材變形，所以在使用中盡可能降低誤差。通過在本工程中的應(yīng)用較以往工程效果較好，攤鋪機(jī)愈大，效果愈明顯。②選用最佳匹配縱向和橫向坡度傳感器，能提高攤鋪質(zhì)量。即在攤鋪層兩側(cè)各設(shè)一條基準(zhǔn)線，用兩縱向基準(zhǔn)線的標(biāo)高來控制橫坡，本工程采用在機(jī)械兩側(cè)各安裝一個(gè)縱向高度傳感器分別跟蹤，解決了此項(xiàng)問題達(dá)到調(diào)平目的。③螺旋分料器送料的速度及穩(wěn)定性也將在一定程度上影響著自動(dòng)找平系統(tǒng)的控制精度。螺旋分料器布料時(shí)，其作用力通過物料傳到熨平板，當(dāng)其開機(jī)、停機(jī)或速度改變時(shí)，這種作用力將隨之改變，將破壞熨平板原有的力平衡，引起熨平板上下波動(dòng)，攤鋪出的路面容易形成波。鑒于這些因素本工程在做試驗(yàn)段時(shí)嚴(yán)格控制螺旋分料器速度，效果良好。④執(zhí)行機(jī)構(gòu)“滯后效應(yīng)”的影響?？刂破鱾鞒龅男盘?hào)并不能直接控制牽引臂的上下運(yùn)動(dòng)，是通過一個(gè)液壓系統(tǒng)進(jìn)行傳遞信號(hào)。根據(jù)分析控制器采集的信號(hào)并沒有真實(shí)地反映控制效果，而進(jìn)行信號(hào)處理，熨平板將超調(diào)。所以本工程施工時(shí)適當(dāng)降低了行駛速度，讓油缸到達(dá)要求位置時(shí)，使控制器采集的信號(hào)能真實(shí)反映控制信號(hào)，使熨平板能夠調(diào)整到合理位置。⑤接觸式自動(dòng)找平控制器使用過程中基準(zhǔn)線的布置很關(guān)鍵。攤鋪機(jī)在工作過程中，機(jī)身的工作振動(dòng)將帶動(dòng)傳感器的觸臂一起振動(dòng)，也使鋼絲繩發(fā)生彈性變形。本工程中為了盡可能消除這種影響，每隔8米設(shè)置鋼筋裝加強(qiáng)鋼絲的抗干擾性能，效果非常理想。

按照上述方法對(duì)攤鋪機(jī)進(jìn)行調(diào)控后再進(jìn)行攤鋪施工。依據(jù)設(shè)計(jì)、驗(yàn)收檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)，對(duì)新鋪筑完的瀝青混凝土面層試驗(yàn)段的平整度進(jìn)行全面檢測(cè)，結(jié)果如下表1：

表1 路面平整度檢測(cè)結(jié)果

從檢測(cè)結(jié)果來看，經(jīng)過施工控制，路面面層平整度基本能達(dá)到設(shè)計(jì)要求，可見本試驗(yàn)段施工平整度控制取得成功。

3 結(jié)束語

針對(duì)如何更好地提高瀝青混凝土路面平整度、改善行車舒適性，本工程中，對(duì)攤鋪機(jī)的松鋪系數(shù)、攤鋪速度、攤鋪寬度、熨平板溫度及自動(dòng)找平系統(tǒng)等各項(xiàng)工作參數(shù)進(jìn)行調(diào)控得到了良好外觀和質(zhì)量效果，同時(shí)也得到了良好的社會(huì)效益和經(jīng)濟(jì)效益。

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