高速公路沥青混凝土路面机械化施工方法研究

高速公路沥青混凝土路面机械化施工方法研究

查艳丽

云南交投公路建设第五工程有限公司，云南昆明650200

摘要：随着交通事业的快速发展，高速公路建设已成为国家基础设施建设的重要组成部分。沥青混凝土路面作为高速公路的主要形式之一，其施工质量和效率直接关系到高速公路的通行能力、安全性和使用寿命。因此，采用高效、科学的机械化施工方法，对提升高速公路沥青混凝土路面的建设水平具有重要意义。

关键词：高速公路；沥青混凝土；机械化施工；方法

引言

机械化施工方法在现代道路建设中已经得到了广泛应用，它不仅显著提高了施工效率，而且有助于实现施工过程的标准化和精细化。通过采用先进的机械设备和技术手段，可以更加精确地控制沥青混凝土材料的配比、温度、摊铺厚度等关键参数，从而确保路面的平整度和压实度达到设计要求。

1、拌和机械操作

备料是拌和作业的基础,包括骨料、矿粉和沥青等原材料的计量和储存。骨料需根据级配要求分别计量不同粒径的石子和砂,并确保各粒级用量准确;矿粉的用量也需精确控制,以满足和料要求;沥青则需严格按比例加入。各原材料的温度也需控制在一定范围内,骨料要加热至一定温度以提高与沥青的粘附性,沥青也需加热至适当温度以保证流动性。原材料的储存也不容忽视,需要采取隔热、防潮等措施,避免影响质量。

拌料环节是拌和作业的核心,需要精心操作以确保拌和均匀、混合物性能优异。首先,需要正确设置拌和机的拌和时间、转速和次序,不同拌和时间和转速会影响拌和程度;其次,需严格控制拌和温度,过高或过低都会影响沥青与骨料的粘附;此外,需注意拌和次序,先将部分骨料和矿粉拌匀,再逐步加入沥青和剩余骨料,这种分步骤拌和有利于提高均匀性;最后,需定期检查维护拌和机,及时更换磨损部件,保证设备处于良好状态。

除了拌和机本身的操作,整个拌和系统的运行管理也很关键。拌和系统应设有完善的计量控制系统,实时监测各原材料的用量,确保配合比准确;同时应配备先进的温度控制系统,自动调节各原材料和拌和温度。此外,拌和系统还需具备先进的排料和运输系统,以便高效、连续地将新拌制的混合料输送至摊铺机。

图 1沥青混凝土路面机械化施工新工艺的流程

2、运输机械操作

运输环节主要包括装载、运输和卸料三个主要步骤,每个步骤都涉及相应的机械设备操作。装载是将新拌制的混凝土从拌和机装载到运输车辆上的过程,操作时需保证混凝土不会发生离析和温度损失。常见的装载方式有人工装载和机械装载两种,其中机械装载可通过装载机或输送带等设备实现,效率更高、劳动强度更低。无论采用何种装载方式,操作人员都需熟练掌握作业要领,尽量缩短装载时间,避免混凝土在装载过程中发生离析、变质。同时,装载设备本身也需定期维护保养,确保其处于良好的工作状态。

运输车辆在整个运输过程中起着至关重要的作用,其选择和操作直接影响混凝土的质量。常见的运输车辆包括罐车和卡车等。罐车内部采用隔热保温设计,可有效避免混凝土在运输过程中温度下降过快,延缓混凝土凝结时间,适合长距离运输。卡车运输则需要采取覆盖保温措施,如使用保温被覆盖混凝土表面等,适合短距离运输。无论使用何种运输车辆,驾驶员都需按规定路线行驶,控制好车速和转向,避免剧烈震动和颠簸导致混凝土离析。同时,要合理安排运输路线和时间,确保混凝土能够在规定的拌和后运输时间内到达施工现场,防止混凝土发生凝固。

卸料设备的作用是将运输车辆上的混凝土卸至摊铺机料斗中,为后续摊铺作业做好准备。卸料设备的选择需要与运输车辆的类型相匹配,常见的有卸料口、卸料斗和卸料臂等。操作时,卸料设备需尽量靠近摊铺机料斗,减少混凝土在卸料过程中的离析和温度损失。同时,卸料高度和角度也需合理控制,避免混凝土在落地时产生离析。卸料过程中,操作人员还需注意清理残留在车厢内的混凝土,防止对下一车次混凝土造成污染。

图 2沥青混凝土运输施工

3、摊铺机械操作

首先,摊铺机的组装和调试是确保机械正常运转的基础。应严格按照操作手册的要求进行组装,检查各部件是否完好无损、连接是否牢固可靠。对履带张力、液压系统压力、行走系统、输送系统等进行全面调试,确保各系统协调一致、运转正常。摊铺机的水平高度和纵倾斜度也需精确调节,以适应路面的实际施工条件。

其次,摊铺机在实际作业前需要对沥青混合料进行温度检测。合格的沥青混合料温度应保持在130-165℃之间,温度过低会导致混合料粘聚力降低、摊铺密实度不足;温度过高则会引起沥青过快老化、混合料流动性变差。温度检测应采取多点取样的方式,并根据检测结果对混合料进行适当调温处理。

摊铺作业时,应严格控制摊铺机的行驶速度和振动频率。行驶速度过快会导致混合料供应不足、摊铺厚度不均匀;速度过慢则会增加混合料在操作绞龙上的停留时间,造成温度损失和离析现象。振动频率的设置需要根据混合料的性质、环境温度等因素综合确定,通常控制在25-40次/分钟。同时,要注意保持摊铺机的平稳行驶,避免剧烈颠簸造成路面波浪纹理。

此外,摊铺机的输送系统和摊铺绞龙的操作也至关重要。输送系统需要保持均匀、连续的供料,防止出现断料和积料的情况。摊铺绞龙的转速、倾斜角度和摊铺厚度需要根据具体工况进行调节,确保混合料能够均匀分布、密实度合格。值得注意的是,在转弯和停车时,应及时关闭摊铺绞龙,避免造成局部厚度过大。

4、压实机械操作

压实机械操作直接影响路面的平整度、密实度和耐久性。压实作业通常分为初压和复压两个阶段。

初压阶段采用双钢轮振动压路机进行,目的是尽快压实新铺的沥青混凝土层,减少空隙,并及时成型。操作时,应控制好振动频率、振动幅度和压路机速度,避免过度振动造成混凝土料离析。一般情况下,振动频率控制在25-35Hz,振动幅度控制在0.3-0.5mm,压路机行驶速度控制在2-5km/h。压实时,双钢轮振动压路机应按规范覆盖宽度压实,轮迹应错开一定距离,确保全面压实。转向半径应大于最小转向半径,避免损坏路面。对于狭窄区域,可采用分段分层压实的方式。

复压阶段则采用双钢轮静压压路机和平地机进行,目的是进一步提高密实度,压平微小凹凸,使路面获得良好的平整度。一方面，采用双钢轮静压压路机进行复压，可进一步提高混凝土密实度,并消除振动压实过程中形成的小型凹凸。操作时,压路机速度控制在2-6km/h,压实行驶路线应与初压错开约15cm,确保全面压实。静压过程中,还需注意控制好压路机的压力,避免过度压实导致路面开裂。平地机是复压阶段的重要设备,主要用于进一步提高路面的平整度。另一方面，采用平地机操作时,应控制好刚性和刚度,避免出现过度切削或不均匀切削的情况。刚性和刚度的设置需根据混凝土的温度和性能进行调整。平地机行驶速度通常控制在3-5km/h,压实行驶路线应与静压路线错开一定距离,确保全面平整。

初压和复压的次数根据混凝土层厚度、温度等因素确定,并应严格按照规范要求执行。通常情况下,初压需进行5-8遍,复压需进行3-5遍。压实遍数过少会导致密实度不足,而过多又会引起路面开裂和推移等问题。

图 3沥青混凝土路面摊铺施工现场

5、总结

综上所述，高速公路沥青混凝土路面机械化施工是现代道路建设的重要趋势和发展方向。通过不断研究和探索机械化施工的新技术、新设备和新方法，我们可以不断提升高速公路沥青混凝土路面的施工质量和效率，为推动我国交通事业的持续健康发展作出积极贡献。

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