如何减轻机械施工对高等级路面质量影响

1 沥青搅拌站与沥青拌和料

沥青搅拌站与沥青拌和料是影响路面平整度的关键, 级配、油石比、温度等技术指标是否达到要求, 对沥青搅拌站的选择起主要作用。

(1) 沥青搅拌站生产能力的选择。拌和料生产能力小, 在摊铺过程中造成摊铺机频繁停机, 摊铺机螺旋输送器间存料温度下降, 压路机压实将受到影响, 使路面形成有规则的颠簸。因此, 应选用生产能力尽量大的搅拌站, 或使用储料仓集中车辆运输, 最大限度地减少摊铺机停机时间, 这样可减少颠簸频率, 平整度也会相对提高。

(2) 沥青搅拌站对生产的拌和料配合比的控制能力。实验室作出的配合比是已提供的砂、石料、沥青能够生产出最大承载能力的沥青混合料的最佳选择。这就要求搅拌站砂石料筛分精度高, 配比计量精确, 避免出现“花料”, 使路面提前损坏, 或出现“油包”, 影响路面平整度与稳定性。

(3) 沥青搅拌站生产拌和料的温度控制能力。温度过高, 将使沥青老化, 温度过低将使石子被沥青的裹覆能力降低, 离析现象严重, 两种情况都会使路面大面积损坏。因此要求拌和料温度与搅拌站显示温度和拌和料实测温度误差不能超限。

性能低劣的搅拌站, 不能用于高等级路面施工, 因而业主指定承包商必须使用某种性能先进的搅拌站不应视为苛求。

2 摊铺机械的选择与正确使用

摊铺是保证路面质量的关键环节, 摊铺机的性能参数、使用与调整是至关重要的。目前国内高等级公路路面平整度指标为3m直尺测量误差小于3mm, 性能落后的摊铺机, 根本无法达到这种要求。

(1) 应选择性能可靠、技术先进的摊铺机, 推荐使用戴纳派克、A B G和福格勒等国际公认名牌摊铺机。

(2) 沥青基层摊铺机作业时, 由于受路基顶层平整度的影响, 应使用与摊铺机走向一致控制标高的钢丝绳为自动找平基准, 应选用φ2~φ3油浸钢丝绳最为合适, 每5 m设一个支承柱, 支承柱与钢丝绳支承处应平顺过渡, 并将钢丝绳拉紧无挠度为止。如果支承柱间距大或张拉紧度不够, 将使钢丝绳每支承柱间产生微量挠度, 反映到摊铺机高度传感器上, 将导致铺出的路面在纵向长度上出现波浪, 影响平整度。

(3) 沥青中层或面层摊铺, 应使用浮动均衡梁进行作业。浮动均衡梁调平以长度9 m~1 2 m的铝合金梁最为合适, 并且滚轮或滑靴摆动灵活无卡滞。浮动梁较其他找平基准有以下优点。

(1) 减振滤波作用。浮动均衡梁通过弹性元件支撑于摆动的滑靴或滚轮上, 当路面高度在一定尺寸范围内发生变化时, 只会引起弹性元件的变化或滑靴、滚轮的摆动而抵消, 而浮动均衡梁本身标高基准没有明显引起自动找平传感器动作的变化, 起到了减振和滤波作用。

(2) 由于9 m~1 2 m调平梁具有长度优势, 既使调平梁高度受沥青基层标高误差的影响, 有0.5 c m~1 c m轻微变化, 这轻微的变化也将在12cm~24m的长度上多级平均消化, 使自动找平系统反应变缓, 铺出的路面标高变化平顺, 对路面平整度影响微乎其微。

(3) 前后浮动均衡梁互补作用。后浮动均衡梁在新铺路面上浮动, 前浮动均衡梁在沥青基层上浮动, 两者高度变化信息得到了平衡, 减少了自动找平传感器工作次数。自动找平系统相对稳定, 熨平板变化相对较少, 摊出路面平整度将会提高。

(4) 均衡梁由高强铝材制造, 重量轻, 强度高, 在长度上挠度变化小。前梁滑靴与未铺路基形成面接触, 减少了路基凹凸不平的影响。后梁有滑靴或行走轮与刚铺路面接触。前后梁通过跨越梁, 使前后高差信息传给自动找平系统, 从而控制了熨平板高度的变化。结构简单、性能可靠, 使用均衡梁后摊铺的路面可使3 m直尺测量误差减小到1mm。

(4) 摊铺机振动器与振捣器的调整要合理匹配。振动器是通过偏心轴的旋转产生振动, 提高熨平板的熨平效果;而振捣锤是通过偏心轴的旋转带动振捣锤的上下运动, 提高路面的密实度。该偏心轴不但带动振捣锤上下运动, 同时也产生影响熨平板的振动, 因此振动器与振捣锤的运动要和谐, 方向一致, 否则激振力将相互抵消, 影响熨平板的振动效果。一般操作手和施工人员往往忽视这个问题。

(5) 提高运料自卸车驾驶员的驾驶技术。自卸车不能碰撞摊铺机滚轮, 否则将使摊铺机后退, 造成已摊铺沥青混凝土路面起拱。自卸车倒料时, 前进速度与摊铺机要同步, 否则将使沥青拌和料溢出摊铺机料仓, 而洒落到摊铺机行走履带下面, 使摊铺机左右、上下晃动。这样自动找平系统通过传感器使熨平板浮动, 造成铺出路面形成波浪和横坡变化。应安排专人指挥司机倒车卸料。

(6) 摊铺机摊铺速度。应根据沥青拌和站生产能力、拌和料级配、左右螺旋输送器输料能力和碾压设备的能力选择。摊铺速度过快, 易造成摊铺层内大颗粒在熨平板下沿前进方向滑动, 使表面大颗粒后形成空洞和沟槽而影响外观和平整度。还会造成左右螺旋输送器供料不足, 使拌和料产生离析, 且停机频繁。

(7) 左右输料螺旋输送器运转均匀稳定, 挡料板与熨平板间充料饱满。输料不均匀、停输、起动频繁将造成液压马达不正常损坏, 且使拌和料产生离析, 影响质量。

(8) 熨平板加热与横接缝处理。早晨气温低时开始摊铺, 熨平板未加温将使拌和料温度骤降, 熨平板与拌和料间摩擦系数加大。这时实际摊铺厚度与设计厚度产生差异, 使路面横向产生波浪。应提前启动熨平板加热系统, 使熨平板底面温度达到1 0 0℃以上, 上述现象即可消除。

路面摊铺横接缝处理时, 除考虑熨平板加热外, 还应考虑摊铺系数的影响, 同时将接头在设计厚度处用切缝机切齐, 然后将一根依摊铺系数计算出厚度的木条放在熨平板与已铺路面之间, 然后进行摊铺, 这样可避免产生接缝处横向波浪。

3 碾压设备的选择和碾压方法

沥青路面平整度和密实度都是在摊铺机将拌和料摊铺后, 通过压路机碾压压实来实现的, 因此碾压设备与碾压工艺的好坏对平整度起着重大作用。

(1) 碾压方法与碾压设备的选择。碾压设备通常通过静重量作用、揉搓作用、冲击作用和振动作用四种方式中的任一种或几种方式的组合来实现压实。传统的路面碾压方法, 是先用双钢轮振动压路机通过冲击振动作用, 迅速提高密实度和平整度, 进行稳定;然后胶轮压路机跟上;通过静压和揉搓进行赶光。这种施工方法一般选择6 t~8 t的双钢轮振动压路机, 并且用水作为防沥青拌和料粘压路机前后钢轮的隔离剂, 从而使碾压过的路面形成上下温度不一致的硬壳。在胶轮压路机碾压时, 由于上下层温度不同使揉搓作用减弱, 表面因失去揉搓的最佳时机而出现微裂现象。这种碾压方法在摊铺机熨平板无振动、震捣功能的时候是可行的。

由于近年来摊铺机自动找平系统和振动、震捣功能的完善和提高, 摊出的路面在未用碾压设备压实前, 密实度已达9 0%以上, 平整度也达到了较高的水平。这时先用胶轮压路机碾压, 利用路面还有较高的温度和胶轮压路机的揉搓作用, 对沥青混凝土因离析造成的级配变化加以改善, 使骨料、砂砾料、粉料、沥青进一步相互嵌入和揉合, 路面密实度进一步提高。然后再用1 0 t~1 2 t的双钢轮振动压路机较大的冲击、振动能力和较宽的前后钢轮进行碾压, 进一步提高了密实度和平整度。这种施工方法碾压的路面很少出现龟裂。

(2) 碾压速度和遍数的选择。如果先用胶轮压路机在前, 双钢轮振动压路机在后的方法压实, 首次压实胶轮压路机速度应以前轮前部路面无明显推移和隆起为宜。压实一遍后的碾压可提高速度, 这样可以提高路面平整度。双钢轮振动压路机的速度一般以不超过1.5 k m/h为宜。

(3) 双钢轮振动压路机振动力大小的选择。决于基层材料的硬度、压实层的厚度、沥青混凝土的级配和油石比。强振对于骨料有害甚至将其压碎, 而且机械损耗大, 操作手操作也较困难, 平整度也将受到影响;弱振影响密实度, 因此要视情况合理选择。

(4) 压实设备碾压工作面长度的选择。碾压工作面长度的选择应视施工时气温、摊铺料温度变化情况、摊铺现场与搅拌站距离、摊铺速度、路面宽度而定, 一般以100m左右为宜。如工作面太短会增加压路机调头次数, 影响路面平整度;太长, 不能利用工作量最佳碾压温度, 影响密实度。

(5) 提高操作手操作技能。操作手在压路机前进和后退时要保持直线行驶, 任何转弯都将影响路面质量和平整度, 禁止在工作面急转弯、急刹车, 同时起步要稳、停车要慢。

4 结语

为保障高等级路面质量的提高, 路面设备技术性能需不断提高, 施工方法的也需要不断完善。

摘要：高等级路面施工, 因受到各方面因素的影响, 是一项非常复杂的工作。施工方法、路面机械的选择应视具体情况而采用不同的方案。本文作者提出了一些需注意的事项, 以减轻机械施工对高等级路面质量影响。

关键词：机械施工,摊铺机械,碾压速度