高等级公路稳定层施工,对公路施工的质量与经济效益有重要影响。目前稳定层机械化施工已经在全国范围内推广,但由于国内外没有定型的稳定层摊铺机,沥青混凝土摊铺机成为稳定层摊铺的主导。
随着我国商品经济的发展,人们越发强调产品的使用价值,公路建设也一样对公路的质量要求日加突出。现就我公司在省内外稳定层施工,谈谈沥青混凝土摊铺机摊铺稳定层的施工工艺及影响质量的因素。
1 施工前的准备工作
1.1 按稳定层施工的技术要求,安装调整摊铺机的工作装置
(1)按路面宽度要求,组装摊铺机的熨平板,熨平板安装要确保平直,如果现有熨平板同路基宽度不相符时(一般相差25 cm),这是由于定购摊铺机时,没有选购25 cm熨平板。施工时,可以采取辅助熨平板,或者采取超宽部分熨平板加挡板。
(2)按路面的拱度要求,调整熨平板的拱度。调整时,要考虑熨平板在摊铺过程中的变形量。因为试验段摊铺时,要对摊铺完成的路面,进行拱度测量,如有偏差时,重新进行熨平板的拱度调整。
(3)根据摊铺厚度的要求,调整螺旋输送器及前侧挡板的位置。螺旋输送器的离地高度直接影响摊铺机的工作负荷及摊铺速度。离地距离高,摊铺机的阻力大;离地距离太低,摊铺不能连续进行。对螺旋输送器离地距离调整,要视摊铺厚度而定。一般情况下,螺旋输送器离地距离为摊铺厚度加5 cm。如摊铺稳定层厚度为20 cm时,螺旋输送器的离地高度应为25 cm。
1.2 施工方法的选择及摊铺现场的准备工作
(1)为了保证基层的纵坡及横坡,根据标高的设计要求,采取双边挂基准线法进行施工。相邻支撑桩的距离以8 m为宜(一般为5~10 m),钢丝(Φ3 mm的油丝绳)为基准线。对架设完的钢丝线每100~150 m,采用张紧拉力器拉紧,一般拉力为80~100 kg。对完成架设的钢丝线,要经过测量复核。
(2)为了保证路肩结合部位的摊铺质量,路肩土在摊铺之前分层施工,施工前,按标高挂线,采用推土机找平并压实,然后按设计要求的宽度,使用人工进行切槽。
(3)为了保证稳定层同路基有良好的结合强度,在摊铺之前,要彻底清洁路基并使用洒水车在路基上喷洒适量的水。
(4)为了保证摊铺机行驶稳定,要在路面上架设行驶标线。
1.3 摊铺机试铺及主要参数的确定
(1)整机空运转,检查各工作机构是否工作正常。
(2)进行稳定层实验段摊铺,完成摊铺参数的确定:
①摊铺速度的确定:沥青混凝土摊铺机铺筑稳定层的速度应与拌和站的生产能力、运输车辆的运输能力相匹配及摊铺的宽度和厚度而定。目前国内采用沥青混凝土摊铺机进行稳定层摊铺时,最佳工作速度一般为2 m/min。采用沥青混凝土摊铺机摊铺稳定层时,摊铺机的摊铺速度可按下列经验公式确定
v=K1K2q/60abc
式中:v—摊铺速度,m/min;
K1—拌和站效率,%;
K2—运输效率,%;
q—拌和站生产能力,t/h;
a—摊铺宽度,m;
b—摊铺厚度,m;
c—稳定材料密度,t/m3。
②确定摊铺机的振捣参数:摊铺机的振捣参数应通过摊铺机振捣液压系统的压力表显示来调整。为了保证稳定层摊铺的平整度,摊铺机振捣液压系统压力调整较大,但摊铺机的附件不能产生剧烈振动。对DEMAG摊铺机而言,夯锤压力为6 MPa,振捣梁压力为8 MPa。
③确定初摊铺松方系数k3:摊铺的松方系数视不同的稳定材料级配而不同。同样的摊铺条件下,骨料的含量越大,选择系数越小;反之,选择系数越大。实验段摊铺时,一般初摊铺松方系数选择10%左右。
④选择初摊铺仰角值e:确定摊铺仰角值前,需对熨平板的初始安装进行实测。即摊铺机及熨平板放在水平地面上,两边仰角刻度指示于0或5处(一般摊铺机初始仰角的出厂调整值为5)。此时测量并调整摊铺机的熨平板应为水平位置。在此情况下,摊铺初始仰角值e=k4(1+k3)b(k4为经验参数;k3为松方系数;b为摊铺厚度)。
⑤运输车辆的确定:目前摊铺机的生产能力高于拌和站的生产能力,因此,确定运输车辆数量时,以拌和站的生产能力及运输距离而定。
2 实验段的摊铺
摊铺稳定层实验段时,主要是为了总结确定出以下技术参数,以便指导正式施工,即初摊铺的垫板厚度;摊铺机初始仰角值;摊铺的松方系数;熨平板的拱度值;螺旋输送器及刮料板料位参数;摊铺接头时的垫板厚度参数;摊铺机的最佳行驶速度。一般情况下,实验段摊铺以100 m为宜。
(1)确定初摊铺的垫板厚度并按图1要求摆放摊铺机:垫板厚度n=(1+k3)b,用硬木料制造0.5 m长、厚度为n的4个垫板。
图1 初摊铺的垫板厚度及摊铺机的摆放
(2)摊铺机初始仰角值的确定:摊铺机按双边挂基准线法摊铺并行驶5 m后,测量摊铺的厚度,用此
时的仰角指示值与所测厚度值进行比较,即可以确定仰角值与摊铺厚度之间的计算参数。
(3)摊铺松方系数的确定:对摊铺完成的路面进行碾压至规定的密实度,采用水准仪测量实际摊铺厚度,用实际摊铺厚度与未经碾压的摊铺厚度进行比较,即可得出摊铺松方系数。
(4)熨平板拱度参数的确定:用水准仪测量摊铺完成的路面拱度,如果不符合规定要求,进行熨平板拱度调整。
(5)摊铺机最佳行驶速度的确定:一般情况下,摊铺机的行驶速度以2 m/min为最佳,初试摊铺时,按前面的经验公式确定,同时要结合实验段摊铺的实际情况进行调整。
(6)螺旋输送器及刮料板料位器的调整:在摊铺过程中,调整螺旋输送器及刮料板的料位传感器,以保证熨平板前的拌和料连续均匀。
图2 接头处摊铺机的摆放
(7)摊铺接头时垫板厚度的确定:垫板厚度m=k3b(k3为松方系数;b为摊铺厚度),按图2要求将摊铺机摆正。
3 摊铺过程中的工艺要求
(1)为了保证摊铺路面的平整度,使用拌和料用人工对接头处未经摊铺路面进行找平。
(2)自卸车应在摊铺机前20~40 cm处对正摊铺机停车,以避免撞击摊铺机,同时卸料要连续稳定。如果卸料发生撒料时,要及时进行清洁摊铺机履带处的拌和料,以免影响平整度。
(3)摊铺机各执行机构的开关应放在自动状态。
(4)摊铺机要按行驶标线驾驶,特别在弯道处,要保证连续稳定地转向。
(5)摊铺过程中,要经常检查熨平板前的拌和料堆积状况,如果堆积拌和料较少时,采用手动操作螺旋输送器及刮料板开关,以便及时输送拌和料。必要时使摊铺机停机,待熨平板前拌和料饱满后,再继续进行摊铺作业。
(6)摊铺过程中,要经常检查基准线是否被碰掉,同时要保证传感器的搭脚要在基准线上移动。
(7)要组织好施工过程的各环节,尽量避免停机,确保摊铺机以最佳的行驶速度进行摊铺工作。
(8)摊铺横向接缝的工作:
①首先使用3 m直尺对已经摊铺并碾压完成的稳定层表面进行检测,切除不合格部分,以便进行接缝摊铺工作,所切的横向缝要平直且竖向垂直。
②按图2要求摆正摊铺机并进行摊铺工作。
(9)摊铺纵向接缝的工作:
①视天气状况确定摊铺机掉头摊铺第二幅的时间,一般情况下,摊铺完成第一幅2 h后,摊铺机掉头进行第二幅摊铺。
②对摊铺完成的第一幅进行碾压时,在第一幅与第二幅结合部位,要留出宽度为40~50 cm的摊铺层,以便进行纵向接缝摊铺工作。
图3 第二幅摊铺时接缝处理
③按图3要求摆正摊铺机,进行第二幅摊铺时,接缝要重叠10 cm左右,以保证接缝处的结合质量。
④接缝一侧采取滑靴找平,滑靴在未经压实的摊铺表面运动,另一侧采取挂基准线找平法。
