0 引言
隨著高速公路網密度的不斷提升,路面加寬需求日益顯著。在高等級公路新建或改擴建項目中,單幅路面寬度普遍超 18m 。基于傳統攤鋪設備及工藝已難以滿足此類工程對高效施工和高質量路面的建設需求,本文系統分析大寬度攤鋪關鍵技術要點,旨在推廣該技術應用,從而提升瀝青路面質量、延長路面使用壽命。
1傳統多機攤鋪工藝的不足
傳統攤鋪工藝通常采用多臺攤鋪機呈梯隊作業的聯合攤鋪方式,相鄰兩幅常有 5~10cm 的寬度重疊區域,前后2臺攤鋪機作業宜相距 10~30m 。此類多機攤鋪工藝存在以下主要問題:
1.1攤鋪離析
離析現象主要表現為級配離析與溫度離析。級配離析的成因是螺旋供料系統功率不足及“半埋”供料工藝:當螺旋軸轉速過高時,混合料中的粗、細骨料在離心力作用下發生分離,這種現象在梯隊作業接縫處尤為明顯。溫度離析則因梯隊作業時前后攤鋪機間距過大,導致接縫處混合料溫度梯度顯著,從而降低結合強度與力學性能。研究表明,這兩類離析問題均會顯著縮短路面使用壽命。
1.2平整度差
多臺攤鋪機作業時,難以保證各機的松鋪系數完全一致。同時,接縫搭接處經過2次攤鋪夯實,初始密實度相對偏高,壓實后導致厚度不一致,造成路面平整度差。此外接縫處易出現縫隙孔隙,導致透水損壞路面,影響路面質量。
2大寬度攤鋪工藝的優勢
2.1 施工質量高
大寬度攤鋪機單機整幅攤鋪作業時,能夠確保路面密實度均勻、平整度高,有效消除接縫離析問題,實現混合料一次成型,顯著提升路面結構的連接強度與整體穩定性。該工藝可有效避免裂縫、車轍等常見路面病害,顯著提高路面施工質量與使用壽命。
2.2工程造價低
傳統多機并行攤鋪需投入多臺設備及多組施工人員,顯著增加人力與物力成本。與傳統工藝相比,采用大寬度攤鋪機實施整幅攤鋪,僅需單臺設備及一組作業人員。其工藝簡化、輔助設備需求少、工序協調便捷,可大幅降低施工組織復雜度并提升作業效率。同時,設備運維與人工成本降低,綜合經濟效益顯著。
3大寬度瀝青攤鋪機結構及原理
3.1 螺旋分料系統
在大寬度攤鋪作業中,防止離析是大寬度攤鋪技術的重點問題之一。解決該問題的關鍵是攤鋪機具有足夠大的發動機功率,并采用大功率螺旋輸料系統,保證能滿足在各工況下的“滿埋”分料,從而降低螺旋軸輸料轉速,避免混合料因離心力作用產生粒徑分離。通常情況下,大寬度攤鋪機螺旋系統的功率可達傳統攤鋪機的2~3倍。
3.2熨平板支撐結構
熨平板結構的穩定性是保障路面平整度的核心因素。若設計不合理或剛性不足,在寬幅作業時易發生變形,導致系統響應滯后,并引發“振蕩調節”效應,嚴重影響攤鋪平整度。除優化熨平板本體設計外,需在其上方與后部加裝有效的支撐組件,以增強整體剛性與動態穩定性,確保調節精準響應。
3.3 行走系統
攤鋪機行駛的穩定性也會對攤鋪面平整度產生重大影響。當行駛速度不穩,如出現打滑、速度波動等現象,會導致攤鋪面夯實不均,初始密實度不同,碾壓后易出現凸起或凹陷,最終導致平整度下降。
針對大寬度攤鋪對牽引力的更高需求,需采取綜合措施:一是需增大攤鋪機行走系統功率,滿足頂推重載料車、轉向等關鍵工況下的峰值牽引力需求;二是通過增加攤鋪機配重來有效提升行走履帶與地面之間的摩擦力;三是加長履帶梁,以增強設備縱向行駛穩定性,從而確保牽引效能的穩定發揮。
4攤鋪過程控制
4.1起步接頭質量控制
攤鋪機起步前,需確保前方停放3~5輛運料車,并優先使用后到場、溫度較高的混合料,以便有效預熱刮板、螺旋及熨平板等系統。起步階段攤鋪機應低速前進,速度小于 1m/min ,并合理調整振搗頻率,保證初始攤鋪密實度。
4.2橫向坡度控制
一是熨平板拼接與拱度控制。大寬度攤鋪作業時,需確保路面橫向坡度的一致性。在拼接熨平板時,應根據攤鋪寬度預留適當的下垂拱度,該值隨攤鋪寬度增加而遞增,并結合實際工況進行動態調整。
二是熨平板預熱溫度控制。攤鋪起步前,需預熱熨平板,加熱溫度應根據攤鋪混合料溫度精準設定。若溫度過高,易導致熨平板過度變形及邊緣上翹,造成起步階段兩側攤鋪厚度偏大;若溫度過低,則易引發瀝青混合料與底板粘連,形成拉毛現象,且會因受熱膨脹不足導致兩側厚度偏小。這兩類異常均會致使橫斷面失準、調整距離延長,最終影響工程質量。加熱過程中,必須使用測溫設備實時監控底板溫度,不同物料對應不同加熱溫度。
三是橫斷面動態調整。攤鋪過程中,需持續檢查橫斷面狀態,發現異常應立即通過撐拉杠調整。需特別注意,撐拉杠調整會降低平整度,故應在起步階段完成初測,待攤鋪穩定后復測校準,調整到位后避免頻繁操作。
4.3 離析控制
一是螺旋分料系統優化。調整螺旋與刮板料位器,確保各級螺旋軸物料高度均達螺旋葉片2/3以上,以降低轉速的方式實現物料整體移動,抑制級配離析。螺旋分料系統采用分段變徑葉片配置,保證勻速穩定輸料及物料充分二次攪拌,避免大粒徑物料快速流向兩側,改善邊部離析。在螺旋軸支撐處裝配過渡葉片,提高混合料流動性,避免堆積,以改善支撐處離析。
二是物料流動與混合控制。根據工況適度調整螺旋料槽寬度,增強物料二次攪拌效果。設定螺旋軸離地高度,使葉片下端高于攤鋪面,減少輸料阻力、提高流動性。料車卸料后,勿將料斗物料完全鋪完,應等待下一車新料,使新舊料充分混合,以控制離析。
4.4平整度控制
一是攤鋪速度與振搗協同控制。攤鋪速度應與振搗頻率配合調整,以保持密實度均勻一致,攤鋪速度宜控制在 2.5~3.0m/min 并保持連續作業。此外需避免料車轉換時停機、料車撞擊攤鋪機、長時間停機待料、攤鋪過程中大幅度轉向等情況。
二是控制部件穩定性。施工過程中,應精準調整刮板系統、螺旋系統料位的傳感器,保持螺旋軸勻速、滿埋輸料。同時,可適當加大螺旋料槽寬度,以降低螺旋軸轉動時作用于熨平板的反作用力。確保各部件連接正確、螺栓保持緊固狀態。重點檢查熨平板及振搗系統的連接螺栓是否松動;相鄰振搗軸的偏心位置應相呈 90° 連接;邊部輔助牽引繩索張力應適中,避免過緊;熨平板支撐組件應安裝位置正確、穩固可靠。
三是找平系統調整與黏層油管理。應避免頻繁調整找平系統,單次調整后需讓攤鋪機前進 3~5m ,待系統響應穩定后再進行測量與評估,防止出現超調現象。同時,攤鋪前應嚴格管控黏層油噴灑時間與噴灑用量,以最大限度降低攤鋪機履帶打滑的風險。
5結束語
工程實踐表明,大寬度攤鋪技術能有效降低施工成本、簡化工序流程,顯著減少縱向接縫病害并延長路面使用壽命,兼具顯著的經濟與社會效益。未來需進一步融合智能化控制技術,通過實時工況數據動態優化攤鋪參數,推動工藝向高精度、強適應性升級。
參考文獻
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