由于传统的沥青路面铺筑工艺是由自卸卡车将沥青混合料运输到施工现场,并卸至沥青
摊铺机的料斗中,经摊铺后由压路机进行最终压实。国内外的施工实践证明,用这种传统工艺铺筑成形的路面早期破损现象比较严重,为此,欧美发达国家在自卸车与摊铺机之间增加了沥青混合料转运车。自卸车装载的沥青混合料先行卸至转运车中,经转运车二次搅拌后,再送至摊铺机进行摊铺。国外统计数据表明,增加转运车后,节省长期维修费用95%,路面寿命延长40%,同时大大提高了道路的使用率。
1现行沥青面层施工工艺存在的问题
现行的沥青混凝土路面施工工艺主要包括沥青混合料的制备、沥青混合料的运输、沥青混合料的摊铺、铺层的压实,与它们相对应的机械设备分别为:沥青混凝土搅拌设备、自卸车、沥青混凝土摊铺机、压路机。现行的沥青路面施工工艺是将搅拌设备生产的沥青混合料通过自卸车直接倒入沥青摊铺机的料斗中,然后进行摊铺、压实。国内外的施工实践证明,通过这种工艺成形的路面存在一些普遍的缺陷,路面的早期破损现象会比较严重。沥青混凝土施工过程中很容易产生材料离析和温度离析,材料离析是混合料粗细集料和沥青含量的不均匀的体现,温度离析是指混合料在运输、摊铺、压实过程中各部位的温度不同而引起沥青混合料的性能不同。离析现象是造成路面潜在损坏的重要根源。混合料一旦发生离析,使铺出的路面不同区域的级配发生变化,严重影响了路面压实度、平整度和使用寿命,是路面早期破坏的主要原因。混合料的材料和温度离析始终存在于从搅拌站卸料至摊铺的全过程,是沥青混凝土路面现有施工工艺模式下的不可控因素。此外,还有其他一些问题:如供料不及时不连续;料车对摊铺机频繁冲击顶撞和挤压;摊铺机频繁收斗导致周期性的离析出现等等。
因此,这就需要从根本上解决问题,必须采用新的施工工艺。
2转运车摊铺机联合施工流程
在转运摊铺工艺中,自卸车将混合料倾倒至其受料斗中,受料斗的不等距螺旋对混合料进行搅拌并将混合料从受料斗的两侧向中间输送,刮板输送器的刮板连续不断地刮削、拾起混合料输送至接料仓,接料仓接满一斗混合料后自动将料卸入放置在摊铺机料斗上的储料仓,储料仓中的混合料自由地落入摊铺机输料带,以满足摊铺机作业所要求的平稳、连续和无干扰的供料要求。
在此过程中,运料车将已经产生离析的混合料倒入转运车受料斗中,转运车受料斗中左右两侧的防离析螺旋布料器在旋转的过程中,由于螺旋叶片的推拨作用,使混合料沿圆周方向运动和轴向移动。在这种复杂的运动过程中,由于叶片挤入混合料时的对混合料剪切作用、混合料受离心力的抛离作用、流层间的剪切作用以及上下层之间混合料的双向交叉流动产生的拌合作用,使混合料在中间移动集料的同时获得充分拌和;这时,刮板输送器的刮板连续不断地刮削、拾起混合料,这个过程实际上也是一次拌和;混合料被刮板输送器输送至接料仓,接料仓带有料位控制器,接满一斗混合料后自动开启仓门将混合料整体卸入放置在摊铺机料斗上的储料仓,这一过程解决了落料离析和混合料松散滚落的问题;然后,储料仓中已得到搅拌均匀的混合料自由地落入摊铺机输料带;由于储料仓储料能力充足,起到缓冲作用,避免了由于摊铺机供料不足而造成的经常停顿,分料速度忽快忽慢的现象发生,使摊铺平整度大大提高,分料离析现象也大大减少。
3相关机械的要求
3.1对运料自卸卡车的要求
⑴技术性能要求。由于国内外沥青混凝土转运车的结构差异较大,要保证沥青混合料的连续摊铺,自卸卡车具有良好的技术状态是必须的。
⑵操作配合要求。自卸卡车驾驶员在操作时应注意:倒车过程中应注意对中转运车的料斗,防止卸料偏移过大,甚至顶撞料斗侧壁;车厢掀起前,驾驶员应注意混合料在转运车中的落料位置,防止将混合料洒落在料斗外部;保证自卸车和转运车的合理对接,不得撞击转运车,驾驶员应掌握好制动时机,以避免卡车制动影响转运车的正常运行,正常工作时,应保证和转运车同步行走;对于大多数具备再次搅拌功能的转运车,靠混合料的自然下落供料,因而应注意维持卡车车厢的掀翻角度,以保证供料连续。
3.2对转运车的要求
⑴对转运车的技术性能要求。作为转运摊铺作业的重要环节,沥青混凝土转运车应具备以下技术性能:转运车应为自行式设备,避免运料卡车对摊铺机造成直接或间接的碰撞,保证摊铺机负载恒定,行走均匀连续;转运车应具备适当的料斗,适应各种常规运料卡车的卸料,并方便卡车卸料对中,料斗长度应保证卸料时不会导致混合料洒落地面;转运车应有适当的搅拌或掺混装置,对卡车卸下的混合料重新拌和,保证混合料温度和级配均匀;转运车应具有适当的储料装置,以保证摊铺机的连续作业。 ⑵对转运车的操作配合要求:由于在施工作业过程中,转运车处于运料自卸卡车和摊铺机中间,需要和运料卡车和摊铺机随时保持联络。因而,以下操作注意事项应注意:在施工前应明确转运车和运料卡车、转运车和摊铺机之间的联络方式。在施工现场,转运车和运料卡车之间一般采取一声喇叭音,而转运车和摊铺机之间一般采用两声喇叭音,这样可以避免施工中摊铺机喇叭因对运料卡车的误导;起步摊铺前,转运车操作人员应明确摊铺起步速度,注意摊铺机的起步信号,保证和摊铺机的同步行走;转运车操作人员应随时注意自卸卡车和摊铺机的运行状态,如运料卡车车厢中的存料情况、转运车的卸料点是否对中摊铺机的料斗,必要时应作适当的指挥和调整。
3.3对压路机的要求
压路机的转向、调速、振动等性能应完好,无渗漏油现象;压路机的轮面应具备清洁装置,保证不粘附沥青混合料;压路机的喷淋系统应能可靠控制,喷水时不得导致路面积水;应逐步推荐采用轮面加热等方式取代传统的喷淋方式以减轻对温度场的不良影响。
总之,只要合理的选择机群配套设备,按照转运摊铺施工工艺的特点科学组织,做好各项工作,在施工中严格控制各种技术参数,沥青混凝土路面的综合质量就会不断的稳定提高。
