高速公路瀝青路面機械設備的選配問題分析

張培元

(貴州橋梁建設集團有限責任公司，貴州 貴陽 550001)

1 高速公路瀝青路面機械設備配備的條件與原則

1.1 以施工方案為基礎

在路面施工設備的選型中，施工方案是重要的參考要素之一。在工程開展之前，施工方案會對現場的地質條件以及環境因素進行分析，從而按照實際情況制定設備的選型。例如山區公路與平原公路在地質條件和施工環境上都存在很大的差異，因此要結合瀝青材料運輸量以及運輸方式的差異性選擇配套機械設備。

1.2 提升施工機械化程度

路面施工的機械化水平在很大程度上會影響施工過程中的資源調配以及生產效率，進而影響了工期的長短。因此，在高速公路瀝青路面的施工過程中，要盡可能地提升機械化施工范圍，協調各個作業的機械化施工程度，在保證設備性能和產量的同時，發揮機械匹配和效率的最大效用。

1.3 協調設備內部調撥與租用的關系

在工程中要協調好設備內部調撥與租用的關系，在保證生產安全系數、可靠性以及施工質量的基礎上，應優先選用內部施工設備，而外租設備適用于工程量較小且不連續的情況。同時，當可以滿足工程需求時，優先選擇國產施工機械，對工程水平要求較高的時候可以考慮選擇進口的施工機械。

1.4 合理配置機械隨機配置系統

在確定路面工程的主導機械設備以后，以該設備為中心選取其它的配套機械設備，在保證各個配套機械設備的工作能力符合主導機械設備要求的基礎上，盡可能地減少其數量。制定合理的施工組織方案，盡量選用規格型號統一的機械設備參與工程作業，以便于在出現故障時進行維修管理。

1.5 路面施工機械數量配制條件

在路面工程中首先要保證主導機械設備的正常連續工作，其次在根據具體工程項目制定路面的機械設備數量。結合工程量、臺班數、機械利用率及生產率等要素對施工機械量進行計算，參考公式N=Q/W1PKB。其中，N表示臺班數，Q表示工程量，P表示臺班生產率，KB表示利用率，W1表示計劃時段內的制度臺班。大型工程中通常以年為計劃時段，而小型工程通常選定在一段時間。

2 高速公路瀝青路面機械設備的合理配備

2.1 瀝青拌合設備的選型

瀝青拌合設備的選型需要嚴格按照高速公路的工程量以及施工工期加以分析，同時拌合設備的生產效率應與攤鋪效率相匹配，且稍低于攤鋪設備的額定攤鋪效率。對于高等級的瀝青公路，拌合設備也應選擇拌合能力大的，并且為避免性能過剩，拌合材料的供應也要與拌合機械的生產能力相一致。瀝青拌合場地需要與施工現場的運距控制在2 h以內，同時對交通狀況的要求較高，以免對材料的運輸造成影響。加強原材料堆放環境的管理，不同規格的材料用隔離墻進行分隔，以設備的工作效率。拌合設備型號參數的選擇必須要參考實際的原材料用量，通過對公式拌合機械每小時產量=計劃用量/(影響系數×機械作業效率×作業時間)加以分析，一般新設備的影響系數取值為0.85左右，而舊設備為0.75左右；作業時間按照制度的不同，可取值為6 h、13 h或20 h；而拌合機械的作業效率會受到實際情況影響，通常取值為0.85～0.95之間。

2.2 攤鋪設備的組合與選型

為提升瀝青混合料的攤鋪效率，選擇攤鋪機械的實際攤鋪能力應比拌合設備的拌合能力稍大。攤鋪機械的選擇應結合實際攤鋪的寬度、厚度，以及工程質量對攤鋪速度的要求來確定。攤鋪機械的組合方式分為兩種，一種是在全寬范圍內一次性攤鋪成型，這種方法可以有效減少縱向接縫，提升施工質量與平整度，進而可以降低施工成本、提高經濟效益。但這種方法的一次性投入較高，且對拌和生產能力以及運輸能力的要求也比較高，因此適用于大型施工企業。另外一種是兩臺或兩臺以上攤鋪機聯合作業，該方法工藝簡單、成本低，但易于出現縱向接縫、厚度不均勻等問題，因此適用于中小型施工企業。攤鋪機的作業效率和質量很大程度上受到作業速度的影響，攤鋪速度應由攤鋪厚度以及混合料供給能力確定。在實際施工過程中，上層的攤鋪速度較慢，約為6 m/min；而下層的攤鋪較快，約為10 m/min。

2.3 壓實設備的合理化選擇

為了進一步提升瀝青混合料的強度、穩定性以及疲勞特性，進而需要把握好瀝青道路路面施工中的壓實工序。壓實工作主要有三方面的內容，第一是壓實機械設備的選型，第二是確定壓實的溫度、速度以及遍數，第三是對特殊路段進行壓實。瀝青路面施工中的壓實設備在選擇時會受到攤鋪機生產率、攤鋪厚度以及現場具體因素的影響，而目前最常用的設備主要有輪胎壓路機、振動壓路機以及靜作用光輪壓路機。應參考攤鋪厚度選擇壓路機的重量和振幅，當攤鋪厚度小于6 cm時，可以選擇振幅為0.35～0.6 mm的中小型振動壓路機(2～6 t)；當攤鋪厚度大于10 cm時，可以選擇高振幅的大中型振動壓路機(6～10 t)。

2.4 運輸設備的選型

運輸環節作為瀝青混合料拌合攤鋪的核心環節之一，很大程度上影響了瀝青混合料拌合、攤鋪、壓實等環節的銜接效果。通常情況下，會選擇噸位比較大的車輛以避免在運輸過程中瀝青料熱量散失的現象發生。為有效降低瀝青拌合設備的損耗，提升機械設備的生產效率與穩定性，最大程度地保證拌合機械的連續穩定生產，車輛的實際運輸能力相比攤鋪設備的實際攤鋪效率要稍高。施工過程中需要配備的運輸車輛數量(n)會受到運輸車輛的運輸能力g(t)、拌合機械的生產效率q(t/h)以及運輸時間等要素的影響，因此運輸貨車在結合相關要素后所得出的計算公式為n=a(t1+t2+t3)/T。其中t1表示重載運輸時間，t2表示空載運輸時間而t3表示卸料時間。拌合設備生產一車瀝青原料的時間為T，T=60g/q。而a表示儲備系數，根據實際施工情況的不同，在1.1到1.2之間取值。

2.5 其他設備的選型

除了以上的機械設備，在高速公路瀝青路面的施工過程中，還會需要照明設備、發電設備、加油加水車、等其他輔助設備。施工隊伍在選擇輔助設備時不應就地取材、簡單了事，而是要嚴格按照現代化的瀝青路面施工標準以及相關企業的設備配套規模來決定。隨著高速公路的發展，很多廠家加大了對施工配套設施的研究，實用性與安全性也隨之上升。例如，升降式照明車、自行式小型壓路機以及手扶式振動鋼輪壓路機等都對高速公路瀝青路面的施工效果起到很強的輔助作用。

3 結 論

綜上所述，要想有效提升高速公路瀝青路面施工的機械化建設水平，就必須不斷完善施工工序的有效配合與機械設備的合理配置，使其最大限度地發揮出應有的效用，保證最佳運作狀態。在實際的工程中，要根據道路的具體情況整合拌合、攤鋪、壓實、運輸等環節，不斷促進高速公路路面工程效益的提升。