由于沥青砼路面具有表面平整、行车舒适、噪声低、施工期短和养护维修方便等特点,近年来被广泛应用于高等级路面中。掌握沥青砼摊铺机械的应用技术对发挥设备效益、提高施工质量有着十分重要的意义。
1 摊铺前的准备
1.1 摊铺机的选用
选择摊铺机的依据是其生产率,它以每小时所能摊铺沥青砼的质量来计算,即
Q=hbvγ
式中:h为摊铺带厚度(m);b为摊铺带宽度(m);v为摊铺时摊铺机械的行驶速度(m/h);γ为混合料密度(t/m3)。
1.2 摊铺宽度的选择
选好摊铺机后,根据待摊铺路面的宽度,计算所需摊铺带数和每条摊捕带应有的宽度,以此来选择
不同长度的加宽装置。对平整度要求较高的高等级公路,应采用有自动找平装置、摊铺宽度不小于一幅路面的大型摊铺机,以避免纵向接缝影响路面平整度;在机械宽度小于幅宽的情况下,应采用2台摊铺机联合作业,创造一条同时被压实的接缝。确定摊铺带宽度时,2条相邻摊铺带的纵向接缝处应重叠
30~50 mm。为使纵向接缝厚薄均匀,必须保证机械直线和弯道行驶方向的正确性。为此,应在摊铺带一侧设置导向标志。
1.3 摊铺层厚度的调整
根据摊铺层厚度调整熨平底座的离地高度。为确定摊铺层厚度,在每条摊铺带新开铺之前,可在熨平器两端下面各放置一块同厚木块作为基准高度,木块的厚度应比滚压后的路面厚度高15%~20%。这样,新铺层经过振捣碾压和滚压后,就能达到要求厚度。熨平器放好后,通过转动厚度调整手柄使熨
平器的底座前端稍微抬起,具有微小仰角,以减小前移阻力,并保持摊铺层厚度。
1.4 摊铺机工作速度的选择
摊铺作业速度对摊铺机作业效率和摊铺质量有很大影响,特别是速度瞬时变化将破坏熨平板受力
系统平衡,引起熨平板上下浮动,路面平整度随之降低。速度变化时,单位面积的沥青混合料受到的振
捣、振动次数随之变化,导致路面的初始密度不同,压实后的路面平整度较差。夯实振捣次数不够,粗
粒径石子后形成空洞和拉痕,这既增加了供料难度,又不能保证摊铺层的初始压实度及平整度。选择摊铺速度时应考虑以下几点:①混合料的供给能力,选用的速度应尽可能达到连续摊铺,不至于中途待料停歇;②对密实度和厚度的影响,摊铺机速度低时,混合料被振捣的次数增多,密实度增加,反之则减少;③混合料的类型,一般情况下,粗粒度、粘结力小的混合料比细粒度、粘结力大的混合料易摊铺,因而工作速度可稍高一点;④摊铺宽度、厚度对速度的影响;⑤速度选定后,在摊铺过程中应尽量使其保持不变。
综上所述,摊铺机摊铺速度的选择原则是保证摊铺机匀速、连续摊铺作业,这就要求摊铺机的速度与拌和机生产率、施工机械摊铺厚度相适应。摊铺速度可按下式计算:
v=100Q/(60BHγ)
式中:Q为混合料供给能力(t/h);B为摊铺宽度(m);H为摊铺层压实成型后的平均厚度(cm);γ为沥青混合料压实后的干容重,一般取γ= 2. 35t/m3。
实际上,摊铺速度还因所用混合料种类、温度及摊铺层的层次不同而有所区别。根据《公路沥青混凝土路面施工技术规范》,摊铺速度应控制在2~6m/min。一般在12 m全宽3次摊铺时,下面层速度取2 m/min,中、上面层取3 m/min为宜。
1.5 自卸车台数的选择
所需自卸车台数可按下式计算:
W=QTK/(60G)
式中:Q为沥青搅拌设备的实际供料能力(t/h);T为车辆平均行驶循环周期(min),T=T载驶+T空驶=2Dmax×60/v平;T载驶、T空驶分别为车辆载重行驶和回程空载行驶时间(min);Dmax为最大送料距离;v平为车辆往返平均速度(km/h);K为条件系数;G为车辆额定载重(t)。
2 摊铺机各部件的调整
摊铺机的各相应结构都具有较大调整范围,以适应不同道路结构和摊铺材料的作业需要。
2.1 熨平板初始工作角的调整
大多数摊铺机上都有手动调整机构,用以调整初始工作角。在初始工作角调整之前,要彻底解除调整机构对熨平板的约束,将熨平板自由地放置于水平基面上,然后将熨平板左右两端的调整手柄作
等量转动。调整正确与否,只能通过实际摊铺厚度来检验。每调整一次,必须在5 m范围内作多点厚
度检验,取其平均值。工作角发生变化将引起摊铺厚度的变化,使路表形成波浪,影响平整度。一般初
始工作角在铺筑试验段时确定,确定后最好不要随意变动,并且随温度变化作适当调整,温度升高时略
大,温度低时略小。
2.2 熨平板宽度的调整
熨平板宽度根据施工图规定的路面摊铺层宽度、作业方式(单机还是多机作业、预定通过次数等)进行调整,同时还要考虑有无路拱和两机作业及2次通过的重叠量大小等因素。
2.3 摊铺机供料机构的调整
摊铺机的刮板输料器和螺旋输送器两者密切配合、速度均匀是保证路面摊铺质量的重要因素。调整刮板和螺旋的料位传感器,保持熨平板前的混合料堆的高度平齐于螺旋输送器的轴心线,以稍微看见螺旋叶片或刚盖过螺旋叶片为最合适。螺旋的转速要均匀、稳定,如果刮板供料不足,造成螺旋高速运转,不但增加叶片的磨损,而且改变了熨平板的受力平衡,致使铺层厚度变薄;如果刮板供料过大,会使铺层变厚。如果螺旋的转速不均衡,会使熨平板前的料堆一段高一段低,造成铺层局部密实度降低,压实后形成塌陷,影响平整度。螺旋转速时快时慢,还会造成混合料离析,影响摊铺质量。
2.4 振捣梁和振动梁的调整
摊铺机的振捣梁和振动梁直接影响铺层的密实度和平整度,为了取得理想的摊铺质量,一般铺层
薄、料径小时,选用较小的振幅。但为了提高面层的平整度,摊铺上面层时,只能选用小振幅。振动频率的选择取决于摊铺速度和摊铺厚度。为了获得较大的密实度,一般情况下以不振碎、压坏混合料的碎石为最佳频率。但频率过高,会使熨平板振动过大,使熨平板大臂剧烈振动,影响传感器工作,导致路面平整度降低,同时增大夯锤的磨损。一定要在铺筑试验段时,在保证熨平板和调平大臂平稳性的前提下选取合适的频率和振幅。一旦选定就要在摊铺过程中根据摊铺速度保持恒定频率,这样才能使铺层既平整又密实。
2.5 熨平板前缘与布料螺旋之间距离的调整
在一般摊铺条件下(厚度10 cm以下,中粒式或粗粒式沥青混合料骨料最大粒径约30 mm),应将
熨平板前缘与布料螺旋之间的距离调到中等值;在软基上摊铺(石灰稳定土、水泥稳定土、粉煤灰或二灰土等)、摊铺厚度较小、沥青混合料中骨料粒径不大时,宜将距离调小;当摊铺厚度大、骨料粒径大、沥青混合料温度偏低或发现摊铺层表边出现波纹时,宜将距离调大。调整范围一般为±5 cm。
3 操作中的注意事项
3.1 受料过程
受料时卡车倒驶,不可猛撞机械向前推滚,以免损坏漏斗的两翼或已铺好的路面。为了减少因轮胎变形造成料层厚度变化,摊铺机工作时,2个后轮应具有足够的气压。汽车向料斗内卸料时,应先卸下1/4~1/3,视斗内混合料情况再卸其他料,以保证供料的均匀性。
3.2 摊铺过程
摊铺开始时,闸门放在最小开度上,视混合料规格作适当调整,一般粗粒料开大些,细粒料开小些。混合料被螺旋输送器送到摊铺层两头刚触及侧板时再起步。为获得良好的摊铺层,摊铺中必须保证摊铺室内混合料数量恒定,最佳数量是混合料高过螺旋输送器中心线,直到完全盖过螺旋叶片为止。若过少,影响摊铺层厚度;过多,易损坏螺旋叶片,还影响路面平整度。如为避免此现象的发生而略抬起熨平板,又会形成波浪形摊铺层。因此,应随时注意摊铺室内材料数量,及时调整闸门开启度,使供料适当。
3.3 摊铺厚度的调整
开铺后用钢钎测量摊铺层实际厚度,不合要求时应及时调整。调整后驶出2 m后再测量,直到符合要求为止。铺筑中调整厚度时,每次只转动调整手柄1~2个刻度,不可转动太多,以免形成阶梯形摊铺层。
3.4 接缝的处理
为保证横向接缝,应将上标段或前一天完成的沥青混合料的末端在表面直线开始变化处切割成垂
直面。下面的沥青层可采用斜接缝。为保证纵向接缝,摊铺带宽度小于幅宽时,采用2台摊铺机联合作业,且在滚压第一条摊铺带时留出150~300 mm暂不滚压,待滚压第二条摊铺带时一同滚压,保证纵缝质量。
4 结 语
为了获得平整的摊铺表面,从摊铺机的操作方面来说,应尽可能保持摊铺机稳定作业,即稳定的摊
铺速度、稳定的刮板输送器供料量、稳定的螺旋输送器送料量,从而保持熨平板前方料堆大小和料位度恒定不变。为了使摊铺机处于高效、良好的工作状态,还要做好摊铺前后的保养工作,按规定进行润滑、换油、紧固、清洁等保养。特别要注重提高操作人员的机械理论知识水平、实际操作能力和综合保养、使用与管理水平,增强主人翁责任感。
