目前,国内沥青混凝土路面摊铺施工中存在一个普遍性的问题:沥青混合料的拌和能力与摊铺机的摊铺能力不协调,且绝大多数情况是拌和能力小于摊铺能力,导致摊铺机经常处于停机待料状态。
1 停机待料再启动后的摊铺质量缺陷及原因
在停机待料期间,摊铺机熨平板的自重将会使熨平板下处于热态且流变性较好的沥青混合料发生变形,熨平板因此出现一定程度的下降,在重新起步工作后,熨平板的停机部位就形成一沟槽。同时,在停机待料期间,熨平板前后挡料板间的剩余沥青混合料的温度随停机待料时间的增加而不断下降,其流变性逐渐变差,硬度增加,当重新起步时,这些变“冷”的沥青混合料对熨平板的“浮动”作用力远远大于正常摊铺情况下的作用力,使熨平板上浮爬升。这样,即使调平油缸与牵引臂铰接点的位置高度没有变化,但由于熨平板的受力平衡条件的变化,会使摊铺层变厚,直到新热沥青混合料到达熨平板下部,铺层厚度才会在自动找平装置的调节下逐步达到规定的要求,不可避免地在重新起步的一定摊铺长度内留下一段凸起的铺层。不管是凹下去的沟槽,还是凸起的铺层,靠压实来消除缺陷是很难奏效的。现场施工中对这些缺陷大多采用人工撒料或人工铲除的方法来修整,既加大了工人的劳动强度,且路面的均匀性、平整度和密实度也难以得到保证。
2 对策
沥青路面的摊铺作业中,为避免摊铺作业中断,应尽量使沥青混合料的拌和能力与摊铺生产率均衡,一般应使拌和能力大于摊铺生产率5%左右。摊铺生产率与铺层的厚度、摊铺宽度及摊铺速度等有关,是一个可根据实际情况进行适当调整的变量。如在铺层厚度、宽度一定时,通过调整摊铺速度来保证沥青混合料的均匀、连续、不间断地摊铺。摊铺速度在《公路沥青路面施工技术规范》中规定为2~6m/min,其值的计算为
v=100Q/60DWTC,
式中:v—摊铺机摊铺速度,m/min;
D—压实成型后沥青混合料的密度,t/m3;
Q—拌和机产量,t/h;
W—摊铺宽度,m;
T—摊铺层压实成型后的平均厚度,cm;
C—效率系数,根据材料供应,运输能力等配套情况确定,宜为0.6~0.8。
若拌和机产量较高时,摊铺机的摊铺速度应选大些;若拌和机产量较低时,摊铺机的摊铺速度应选小些。
为消除不可避免的停机待料带来的不良影响,应尽量选择带有防沉降和防爬升装置的沥青混凝土摊铺机。如ABG公司生产的TITAN系列机型,大都在熨平板提升油缸回路中装有电液控制的防沉降和防爬升装置。图1为熨平板提升系统的液压图,图2为熨平板提升系统的电气原理图。其工作原理是:在正常摊铺或
原地停机状态下,操纵开关S34使触点1,2接触,电磁阀Y18、Y19均有电流通过,控制阀1、2均换右位工作。在停机熄火状态时,控制阀1、2均换左位工作,单向阀使油缸下腔中的油不能因熨平板自重引起压力升高而泄露,保持了熨平板在某一高度的恒定,起到了防沉降的作用。在停机待料一段时间后,需重新起步摊铺时,拨动操纵开关S34使触点3、4闭合,当操纵行走操纵杆使行程开关S31的两触点闭合时,继电器K15通
电使电磁开关触点闭合,电磁阀Y19有电流通过,控制阀2换左位工作,而延时继电器K31则需延迟数秒
后才能使常开触点闭合。也就是说当摊铺机重新起步数秒钟内,电磁阀Y18中无电流通过,控制阀1还在左位工作,熨平板提升油缸上腔的油被单向阀封闭;若此时外力使熨平板上升的力增大,由于熨平板与摊铺机主机相当于刚性连接,熨平板的自重及主机的部分重量与此上升的外力相平衡,使熨平板在数秒内失去“浮动”的特性,其高度固定在起步时的位置;在将熨平板前后挡料板间的温度已下降的沥青混合料摊铺完后,延时继电器K31控制的电磁开关闭合,电磁阀Y18中也有电流通过,控制阀1换左位工作,熨平板提升油缸上、下腔的油路均与油箱接通,熨平板恢复浮动状态,摊铺机恢复到正常摊铺工作状态。
在停机待料再起步时,应将熨平板加热,以使板底对温度已下降的沥青混合料起加热熨烫的作用,减小凸起的程度。
在重新起步的初始过程中已发生沟槽或凸起等摊铺缺陷时,应以停机待料前铺筑的还未压实的表面和重新起步摊铺后已恢复正常铺层要求高度的表面为基准,确定需填补或铲除的高度。填补沟槽的沥青混合料最好用筛孔直径小于沟槽深度的细筛筛分出的细料。铲除凸出部分时,应力求做到铲除后的表面平整,粒料均匀,铲除厚度圆滑过渡,无欠挖或过挖现象,无粒料离析现象。人工修整时应有工程技术人员现场指导,由有经验的工人操作,避免反复修整造成越修整越不平的情况发生。
经人工修整的地段,应在修整结束后,尽快进行碾压。尤其是对凸起部位进行修整后,应适当降低碾压速度,增加碾压遍数,如采用振动压路机压实时,可适当增加振动振幅和振动碾压遍数。
