沥青混凝土路面摊铺离析控制参考文本
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工法论文技术总结申报表沥青混凝土路面施工离析控制【摘要】在沥青路面施工中,离析是经常遇见的质量问题。
本文针对沥青路面施工出现的离析原因进行分析、总结,较好地解决了各施工环节易发生离析的因素,把材料准入、后场混合料拌制工艺、前场运输、卸料,碾压等环节在实施过程中准确把握,采用合理的方法,可避免离析的发生。
【关键词】沥青路面施工离析控制前言沥青混凝土路面施工是高等级公路工程施工中的主要程序,也是直接反映路面质量及长久使用质量的最后一道程序。
然而离析又经常是沥青路面施工中最常见的一种通病,同时也是今后使用年限内容易引发裂缝、麻面、脱皮、坑槽等后期危害的根源。
为了提高施工水平,改善路面服务功能,保证设计使用质量,延长使用寿命。
为此,只有从沥青混凝土路面施工的生产流程出发,分析总结离析成因,提出施工中前场和后场的工艺控制及质量管理的各个环节,对今后现场实施具有一定的指导作用。
1.工程概况高速公路改建工程。
全长37.620千米,(K68+700~K122+350)原有高速公路为双向4车道,本次改建采用双侧拼宽整体式双向八车道高速公路的改建方式。
改建后的路基宽度为42千米。
该项目K68+700~K75+000段为路面第LM-1标段长6300米。
设计行车速度120km/h,沥青混凝土路面结果层次设计为表面层(上面层)4厘米厚的SBS改性沥青玛蹄脂碎石路面(SMA-13);中面层为6厘米厚的SBS改性沥青混合料(AC-20C);下面层为8厘米厚的SBS改性沥青混合料(AC-25C)及10厘米厚的基质沥青稳定碎石基层(ATB-25)。
2.研究分析2.1 沥青混合料离析的原因沥青混凝土路面摊铺碾压成型过程中,对组成集料及混合料温度要求很高。
一旦集料和沥青按生产配合比进入搅拌锅,搅拌形成沥青混合料后,从沥青混合料的生产到运输,再到现场摊铺以及碾压,都是围绕着混合料的温度来控制路面成型的。
而实际生产施工中,影响最大的几个因素恰恰发生在上述环节中。
沥青混凝土路面施工中离析现象的控制沥青混凝土路面施工中离析现象的控制摘要:沥青路面施工中的离析是影响路面质量的关键因素之一。
离析现象的成因是复杂的, 通常由摊铺机结构、供料方式、摊铺技术和沥青混合料质量等方面的原因形成。
事实证明, 如果对施工过程进行科学合理地控制, 则可以有效减少离析现象的发生, 从而大大提高沥青路面的质量。
本文介绍了离析的分类与特征,分析了沥青路面施工中离析问题产生的危害,探讨了控制沥青路面施工中离析问题的措施。
关键词:沥青混凝土路面施工离析现象危害控制措施中图分类号:TU528.42文献标识码: A 文章编号:沥青混凝土路面是以沥青为结合料, 矿质集料为骨架料或填充料, 通过一定的工艺制备成沥青混合料所铺筑的路面。
由于它有足够的力学强度, 能很好的承受车辆通过路面时所产生的各种作用力;有一定的弹性和塑性变形能力, 能承受沥青混凝土所发生应变而不致破坏; 与汽车轮胎的附着性能好,可保交通安全; 有高度的减振性, 可保证车辆平稳、高速行驶而无噪音; 不扬尘, 不污染空气; 便于施工与养护等优点。
所以, 当前许多高等级公路皆采用沥青混凝土路面。
但由于诸多因素, 使得沥青混凝土路面在施工时容易产生粗细集料分离, 造成粒料排列不均匀, 在行车荷载的作用下沥青路面会出现坑槽、松散、车辙、壅包等路况。
这种常见的现象, 称之为“离析”现象。
一、离析的分类与特征1、离析种类沥青混合料离析的广义概念应该是沥青混合料性能的不均匀性变化, 通常主要指级配离析、温度离析和碾压离析。
(1)级配离析是指热拌沥青混合料各组成部分在路面上分布不均匀从而偏离了设计级配, 沥青含量的不均匀则与设计的最佳沥青用量不一致, 从而使配合比设计变成了一种摆设, 等于沥青路面的设计失去了控制。
(2)温度离析是指沥青混合料温度出现较大差异的现象。
混合料现场温度差异较大, 温度相对较低的区域混合料比较硬, 难以压实, 空隙率大, 可能导致一系列水损坏发生, 降低路面服务能力, 缩短路面的使用寿命。
沥青混凝土路面大功率摊铺机施工离析控制范本沥青混凝土路面施工中,大功率摊铺机的使用对路面质量和工程进度起着至关重要的作用。
然而,由于施工条件的不同和施工人员技术水平的不一致,离析现象的发生时有发生。
离析是指沥青混凝土中的粗骨料和沥青发生分离,造成路面质量下降和服务寿命缩短。
因此,控制离析问题对于保证沥青混凝土路面的质量至关重要。
本文将从施工方案制定、材料配合比设计、施工操作规范等几个方面,提出离析控制的范本。
一、施工方案制定在施工方案制定阶段,应充分考虑工程区域的气候条件、使用条件、交通量和土质情况等因素,制定合理的施工方案,以降低离析发生的概率。
1.1 施工时间选择由于沥青混凝土在施工过程中需要保持一定的温度,因此施工时间的选择对于离析控制至关重要。
一般情况下,气温低于5℃或高于35℃时,都会对施工工艺产生不利影响,增加离析发生的风险。
因此,在选择施工时间时,应避免高温和低温季节,选择气温适宜的季节进行施工。
1.2 施工路段选择施工路段的选择也是控制离析的重要因素之一。
在选择施工路段时,应考虑路基的稳定性、土壤的水分含量和排水情况等因素。
避免选择土质较差或排水不良的路段进行施工,以减少离析现象的发生。
二、材料配合比设计合理的材料配合比设计是控制离析的重要手段之一。
在设计配合比时,应充分考虑沥青粘附力、粗骨料形状和温度等因素,确保沥青混凝土具有良好的流动性和粘附性。
2.1 沥青选择沥青的选择对于离析控制起着至关重要的作用。
一般情况下,选择具有良好粘附性和柔韧性的沥青,能够有效提高混凝土的抗离析性能。
此外,还应根据施工温度选择适宜的沥青级别,以确保沥青混凝土在施工过程中具有适宜的流动性。
2.2 粗骨料选择粗骨料的选择对于离析控制也有重要影响。
一般情况下,应选择形状良好、表面粗糙的粗骨料,以提高与沥青的粘附性。
另外,还应控制粗骨料中的细颗粒含量,避免细颗粒的影响降低混凝土的抗离析性能。
三、施工操作规范合理规范的施工操作是控制离析不可或缺的环节。
沥青混凝土路面施工中离析现象的控制摘要:在交通运输业迅速发展的形势下,道路施工项目的规模与数量持续上升,因此有所提高道路施工的质量。
目前,在道路施工中,沥青混凝土以其本身的优势与特征,在道路路面项目中获得了普遍的运用。
但在施工的时候,“离析”情况象的出现要怎样最大程度地减少或减轻,是确保沥青混凝土路面应用寿命的重点。
本文作者结合几年来的工作经验,对其实施了研究,具有关键的参考意义。
关键词:沥青路面;离析现象;原因;措施1、离析产生的原因离析产生的因素关键有:控制不严的原材料,变异大;施工工艺与操作水平不当,这关键是指停机待料、梯形摊铺速度差,控制不当的搭接宽度,收斗太快和碾压不及时等。
常常施工工艺问题是不规则离析,而规则离析,大部分是因为摊铺机的功能所决定的。
现在,对大部分小功率摊铺机而言,物料的内、外摩擦力作用导致大粒料容易被送往螺旋两外侧,增大摊铺宽度则加重离析。
关键因素在于其螺旋工作参数设定存在问题,在这强调物料输料高度位于螺旋中心上方叶片直径2/3处为好。
假如螺旋料位相对低,输料量(高达100 r/min左右,甚至更高)要求需要相对高的工作转速才可以满足,在高速抛撒、迅速推移运动中,不一样的粒径物料再次离析。
这种思想的实质是沿用了陈旧的螺旋设计理论,就是螺旋的关键作用是平均输料与布料,而没有赋予螺旋二次搅拌以完善前期工序形成的物理与温度离析的作用。
在对高等级公路路基、路面质量要求提高以适应现代重载大流量运输需求的这一作用甚至更加关键。
2、控制沥青路面施工中离析问题的控制措施2.1掌握沥青混合物配比度在展开冷料斗上口的隔开工作时,运用具有自动卸料作用的卸料斗实施卸料工作,从而保证骨料能够平稳的从冷料口实施喂料,使离析架桥状况的产生减少。
不可以一直应用一种配比度实施搅拌生产,定期依照热拌仓获得的结果更改调配时应用集料的量,这样可以在极大程度上使沥青混合物中配料颗粒发生改变降低。
规格不同的集料要把其分类存放,而在堆料的时候要一层一层的由下往上堆积,从运载车上倾倒集料的时候,要从集料堆的表面实施,防止由于重力作用而导致骨料的离析。
沥青路面施工中沥青混合料离析及控制措施摘要:本文介绍了沥青路面施工中的实践,对于沥青混合料离析的危害,分析其产生的原因,并提出相应的控制措施。
从沥青混合料的级配设计类型及原材料的选择、混合料的拌和、摊铺和碾压分析了在沥青混合料生产过程中和施工过程中易产生的混合料离析现象,结合沥青路面的现场施工,总结了沥青混合料的生产、摊铺、运输和碾压等工艺上应采取的相应措施,有利于提高沥青路面的均匀性,减少沥青混合料的离析现象,提高沥青路面的施工质量。
以供大家参考。
关键词:沥青路面;混合料离析;控制措施;沥青路面具有平整、富有弹性、噪音小和维修方便等特点,广泛用于各级路面的修建。
但沥青混合料在施工过程中易产生离析的原因,沥青路面的多种早期破坏现象如车辙、泛油、脱落、松散、透水、唧浆等现象普遍,严重降低了沥青路面的使用寿命。
通过对我州县际油路施工全过程的质量监督和试验检测分析,沥青路面大部分早期损坏都是起源于沥青混合料生产过程中和施工过程中对工艺管理控制不严,引起沥青混合料粗细集料离析和温度离析,影响沥青路面结构上的均匀性,造成沥青路面局部上的破坏。
因此,施工过程中严格控制混合料的级配均匀性,减少由于施工操作而产生的混合料离析现象,才能提高沥青路面的施工质量,有效防止沥青路面发生的早期损坏。
1 沥青混合料的级配设计和原材料选择1.1 选择级配设计类型沥青混合料的类型选择主要依据路面结构层的设计厚度来确定。
为了减轻不均匀性对沥青路面质量的影响,保证面层的压实度就显得非常重要。
我国《公路沥青路面施工技术规范》(JTG’F40-2004)中规定:沥青面层集料的最大粒径应与压实层厚度相匹配。
对热拌热铺密集配沥青混合料,沥青层一层的压实厚度不宜小于集料公称最大粒径的2.5~3倍,以减少离析,便于压实。
例如,对于AC一25型沥青混合料,最大公称集料尺寸为26.5cm,铺面适宜的最小压实度为6.6cm,对于5cm厚度的中面层显然不适于这种结构的沥青混合料,应改用AC一2O型结构,或维持AC一25型结构增加中面层厚度至6cm;上面层若采用AK一16型沥青混合料,则其厚度应为5cm,设计厚度为4cm的表面层应采用AK—l3型结构。
沥青路面施工离析控制技术序言为了防止沥青路面在使用过程中出现裂缝和车辙等病害,除了使用能延长路面寿命的新材料和新结构之外,还有一个重要的方面就是施工过程中的混合料离析。
发生离析后的路面通常表现为粗、细集料严重分离,粗集料聚集区域空隙率大、表面构造深度深,沥青含量低,容易发生裂缝、坑槽、松散和水损害;细集料聚集区域,沥青含量高,表面构造深度小,容易发生车辙、泛油等变形类破坏。
离析问题一直是沥青路面施工过程中的顽症,它严重影响了路面的施工质量,严重离析的路面可使路面寿面降低50%。
1沥青路面离析现象与早期破坏2 离析的类型和形式3 影响沥青路面离析因素4 离析的检测与判别标准5 沥青路面离析控制与预防一. 沥青路面离析现象与早期破坏沥青路面离析现象及早期破坏二. 离析的类型和形式1)级配离析较科学的讲,集料离析主要是热拌沥青混合料在生产、运输、摊铺过程中的不当操作造成的。
表现为路表粗、西、细集料分布不均匀,某一区域粗集料集中,某一区域细集料集中,发生离析区域的混合料其实际级配较设计及配和设计沥青用量都发生了较大变化。
2)温度离析热拌沥青混合料在储存、运输、摊铺、碾压过程中,受天气、施工机械、运距等因素的影响,使混合料热量损失不一致,导致混合料温度的差异,而产生温度离析,运料车表面的混合料、运输车车厢的两侧以及摊铺机两翼的混合料易产生温度离析。
3)碾压离析指沥青混合料在碾压成型过程中由于不同施工区域施加的压实功变化而造成的路面压实度、空隙率和平整度等路用性能的变异。
4)集料-沥青离析由于 SMA沥青含量较大,通常在6.0%以上,因此这种离析在SMA 混合料中比较常见,其对纤维和矿粉的添加量十分敏感,当纤维或者矿粉的添加量减少后,就易发生这种离析发生离析后的沥青路面,根据粗细集料在路面上的分布形态可分为五种1)道路边缘带状离析边缘带状离析是最常见的一种离析形式,它在路面边缘形成规则的带状,混合料粒径越大,摊铺宽度越宽越容易发生离析。
沥青路面施工的离析分析及控制摘要:沥青混合料离析是沥青路面早期破坏的主要原因。
该文从集料级配离析、混合料温度离析以及运用非常规检测仪器检测等几个方面进行分析,找到影响离析的主要因素,通过在实际工程中加以控制,从而减少路面结构的不均匀性,提高路面的质量和耐久性,防止路面早期破坏的产生。
关键词:沥青路面;离析;红外热像仪;无核密度仪;质量0前言随着沥青路面在高速公路建设中的广泛应用,在施工过程中出现了许多质量问题,其中离析现象是最常见问题之一,它对路面质量好坏有着重要影响。
如果不进行有效控制,会降低沥青混合料的力学性能和沥青路面的使用性能,缩短路面使用寿命,因此,要引起同行的足够重视。
沥青路面施工过程中一旦出现离析现象,在车辆荷载和雨水的同时作用下,易发生路面渗水,加速路面的损坏,严重影响道路的使用寿命和行驶安全,同时也带来了巨大的经济损失。
由于离析现象的出现,路面的预期使用寿命甚至只有设计寿命的50%。
因此,对沥青路面离析的研究具有重要的工程意义和经济价值。
沥青路面施工中,离析问题的发生原因是有多方面,其中混合料级配、施工机械和温度控制等因素占主导作用。
1集料级配离析热拌沥青混合料在生产、运输、摊铺过程中的不当操作造成混合料粗细集料分布不均,产生离析。
粗骨料较为集中的地方沥青路面的空隙率较大、沥青含量低,导致沥青路面产生水损害及耐久性降低,从而产生疲劳裂缝、坑洞以及剥落等其它病害;细集料较为集中的区域沥青路面的空隙率小、沥青含量大,容易产生车辙、泛油等病害。
级配离析有多种形式:表面离析带(横向)、纵向级配的离析、局部离析。
1.1横向离析使得混合料空隙率在横向分布上存在很大的不均匀,过细的地方由于粗骨架较少,很容易形成软弱混合料;过粗的地方造成空隙率过大,更容易产生水损害;对于排水型沥青混合料则容易产生阻水带,影响了排水效果。
1.2纵向离析使得混合料空隙率在纵向分布上不均匀,形成了水的通道,由于水分的存在从而加速了路面材料和结构的破坏。
YF-ED-J6150可按资料类型定义编号沥青混凝土路面大功率摊铺机施工离析控制实用版Management Of Personal, Equipment And Product Safety In Daily Work, So The Labor Process Can Be Carried Out Under Material Conditions And Work Order That Meet Safety Requirements.(示范文稿)二零XX年XX月XX日沥青混凝土路面大功率摊铺机施工离析控制实用版提示:该安全管理文档适合使用于日常工作中人身安全、设备和产品安全,以及交通运输安全等方面的管理,使劳动过程在符合安全要求的物质条件和工作秩序下进行,防止伤亡事故、设备事故及各种灾害的发生。
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沥青混凝土路面施工离析,使沥青混合料偏离最佳设计配合比,其力学性能和使用性能发生很大变化,以至于使路面薄弱点产生早期破坏,从而诱发路面大面积损坏。
路面早期破坏很多时候是因为路面材料离析而造成的,例如:路槽、车辙、结构松散、泛油。
而离析是施工中最难控制的现象,它与材料、施工工艺,尤其是施工设备密切相关。
解决路面离析问题,是很多路面工程师、机械工程师共同的希望,有必要全方位、系统地进行研究和分析。
理论上大功率摊铺机在原理和性能上具备控制离析的条件,但是在国内还缺乏实际应用的经验,更没有被相关规范和质量监督部门认可。
目前的《公路工程质量检验评定标准》中,对离析又恰恰缺乏量化指标,路面施工质量关键的评定指标,往往是靠肉眼来判断,难免存在不精确问题。
进一步改进大功率摊铺机,从性能方面进行优化和实用化是解决离析问题的努力方向,同时,需要通过现场应用建立完善的配套控制工艺。
另外,建立路面离析程度的量化标准和相应的简单适用的检测方法,也是控制路面离析需要做的工作。
公路沥青混凝土施工离析现象的控制本篇文章重点探讨了不同离析现象出现的原因,并对其带来的危害做出了细致分析,最后结合问题整理出了相关的防范方法,避免了沥青混合料离析现象发生,从而增强整个公路工程建设的品质。
标签:摊铺;离析;产生;控制目前我国的公路和城市的道路在建设上发展较为突出,如此使得在修建公路时其质量要求也不断增多,现在工程施工中,大多数的沥青混凝土的布料施工都是使用摊铺机进行的,因为摊铺机的作业质量较高,可以很好的让道路达到较为细致的要求。
普遍应用摊铺机进行施工时,通常都会出现混合料离析的缺陷,对其控制也越发困难,一旦控制出现纰漏,就会严重影响到整个道路的质量。
通过施工团队常年累计出的工作经验和不断探寻提高效率的方法,现如今在这个问题上也都有了新的工艺手法和技术手段,使离析现象在控制上得到了不小的改进,以下是对离析从出现到防治的相关分析。
1 摊铺过程中离析的产生通常在摊铺作业时,混合料常出现的离析现象有两种,一种是级配离析,另一种是温度离析。
其中级配离析主要是指混合料受到外部作用力使得粗细集料产生分离状况,这种分离状况有三类:横向离析、纵向离析以及竖向离析;由于混合料中骨料的粒径各不相同,所以它们的运动状态也不一样,一旦混合料受到外力干扰后,粒径较大的骨料运动会超过粒径较小的骨料,这时就会使粗细集料分离,从而产生离析。
而温度离析主要是指沥青混凝土从运输到摊铺时,原本温度适宜的沥青混合料在受到充分搅拌后,通过了一段的时间后其温度所产生的巨大变差。
1.1 纵向离析的产生纵向离析一般产生于摊铺层上,主要是沿着摊铺机施工的方向形成的条形离析带,出现在左右螺旋的中缝处以及螺旋的过渡支撑处和两台机械一同施工的接缝处。
纵向离析状况产生通常是与摊铺机本身的工作性能相关联的,摊铺机的螺旋分料器的结构使得离析现象出现。
因为混合料倒入摊铺机后,大都是在送料槽的中间往两边输送的,螺旋送料槽的中间部位安有一个驱动链轮箱,并且在两端还有一些加长支撑设施,这些支撑设施在发挥效用的同时,也使螺旋不能够连续的工作,并且在一定程度上加大了混合料流动的阻力,这时也就创造了材料粗细分离的条件,最终形成了很多的离析带。
公路沥青混凝土路面离析的原因及控制措施摘要:沥青混合料的离析贯穿于沥青混凝土路面的整个生产过程。
离析现象的成因是复杂的,如果对施工过程进行科学合理的控制,则可以有效减少离析现象的发生,从而大大提高沥青路面的质量。
下面对沥青混合料发生离析的原因进行分析,并在此基础上提出防止沥青混合料产生离析的预防措施。
关键词:公路沥青;混凝土路面;离析成因;控制措施一、公路沥青混凝土路面离析的成因1.1 集料变异性大集料没有专业化生产料场,不同的料场之间岩石性质不同,加工机械不同导致加工的集料规格不同,从而导致集料来源杂、变异性大、质量不稳定。
不同性质石料、不同规格集料相互掺和使用,级配变化太大,往往不能达到配合比的设计要求,生产的沥青混合料容易造成离析。
石料自身与沥青的粘附性是影响混合料离析的重要因素。
1.2 温差离析由于集料烘干筒的加热温度、加热时间、天气状况等不可能恒定,拌和的混合料温度有波动。
同时混合料在运输过程中必然会降温,但降温的程度是不一样的,尤其是混合料在不盖苫布时,表面降温快,内部降温慢,造成温度离析。
降温的程度与天气、环境条件(风、温度)、混合料类型、车辆装载混合料厚度有密切的关系。
当温度差在10~16℃范围内时,将会发生轻度的离析;当温度差在17~21℃范围内时,将会发生中度的离析;温度差超过21℃时,将会发生重度的离析。
1.3 装料、卸料操作不规范混合料运输车停在拌和机下面,没有随着装入混合料的增加而逐步挪动,特别是对于大型搅拌机和大型运输车,造成混合料在运输车内象小山一样堆积,装料时粗集料向下滚得快,下料时也滚得快,造成摊铺时混合料离析。
1.4 摊铺离析混合料从运料车卸到摊铺机的过程中,因密度和温度的变化,一定程度上会产生粗细集料的分离;另外,摊铺机的螺旋拨料器在向两侧摊铺时,在加长的接头部位,如调整不好,往往会有一个不平顺的坎,摊铺的混合料在这里也会离析。
1.5 摊铺宽度太大由于追求平整度而采取全幅摊铺的方式,一方面是混合料横向移动距离太长,形成集料两边粗、中间细的粗细集料离析现象,摊铺宽度越宽,混合料的离析越严重;另一方面是熨平板对混合料的压实程度不一样,尤其是熨平板加长部分,是靠拉杆吊在摊铺机上保持平衡的,往往没有振动夯实作用,所以沿路面横向方向的混合料不仅集料级配不均匀,而且压实程度也不一样,使摊铺过程的压实度大幅度减小,进一步影响压实的完成,反过来又影响平整度。
沥青混凝土路面摊铺离析控制参考文本In The Actual Work Production Management, In Order To Ensure The Smooth Progress Of The Process, And Consider The Relationship Between Each Link, The Specific Requirements Of EachLink To Achieve Risk Control And Planning某某管理中心XX年XX月沥青混凝土路面摊铺离析控制参考文本使用指引:此安全管理资料应用在实际工作生产管理中为了保障过程顺利推进,同时考虑各个环节之间的关系,每个环节实现的具体要求而进行的风险控制与规划,并将危害降低到最小,文档经过下载可进行自定义修改,请根据实际需求进行调整与使用。
1 离析的分类和产生的原因混凝土离析是指骨料和沥青在沥青混合料中分布得不均匀[1]。
按离析外观形式分有条状离析和块状离析,按分布形式分有横向离析、纵向离析和竖向离析,按形成的形式分有规则离析和不规则离析。
产生离析的原因主要有:原材料控制不严,变异大[2];施工工艺和操作水平不当,这主要是指停机待料、梯形摊铺速度差,搭接宽度控制不当,过快收斗以及不及时碾压等。
不规则离析,往往是施工工艺问题,而规则离析,大多是由于摊铺机的性能所决定的。
从近几年施工的沥青路面来看,拌和设备、摊铺机质量的好坏已成为沥青路面离析的主要原因。
如某些拌和设备的自动计量系统严重不准,逐盘打印差异大。
摊铺离析更是目前路面施工中最容易也是最难控制的,为此国内外很多企业试图从摊铺机着手改造更新(见表1)。
表1 粤赣高速公路主要大功率摊铺机参数目前摊铺机物料的输送和分布由刮板输送和螺旋分料器2个环节完成,刮板是一种平移式分层输料装置,对物料不会产生重新搅拌混合作用,因而对前几道工序产生的物料物理和温度离析不能起改善作用。
为此,近几年来兴起在摊铺机前加置物料转运车的工艺尝试,通过其保温、加热、搅拌等作用使温度和物理离析得到有效改善。
当然,物料转运车还有连续喂料、不间断摊铺及防止运料车撞击摊铺机等作用,可以提高生产率和摊铺平整度等指标。
对摊铺机自身而言,改善离析和提高摊铺平整度的作用,主要通过螺旋分料器的结构设计以及运动学参数来实现。
级配混合料(包括基础和面层)中的内摩擦力作用以及物料与输料螺旋之间的外摩擦力作用影响着螺旋输料和二次搅拌(拌和机为一次搅拌)的效果。
合理的摊铺机螺旋分料器应具有良好的搅拌物料的能力,使前期工序产生的物料离析得到有效改善,同时满足摊铺宽度上不同部位所需物料量,使平整度得到保证。
这是螺旋分料器设计的最终要求,也是摊铺机提高性能的合理途径。
目前,对大多数小功率摊铺机来说物料的内、外摩擦力作用造成大粒料容易被送往螺旋两外侧,摊铺宽度增大则离析加重。
主要原因在于其螺旋工作参数设定存在缺陷,在此强调物料输料高度位于螺旋中心上方叶片直径2/3处为宜[3]。
如果螺旋料位较低,需要较高的工作转速才能满足输料量(高达100 r/min左右,甚至更高)要求,在高速抛撒、快速推移运动中,不同粒径物料再次离析。
这种思想的实质是沿用了传统的螺旋设计理论,即螺旋的主要功能是均匀输料和布料,而未能赋予螺旋二次搅拌以改善前期工序产生的物理和温度离析的功能。
在对高等级公路路基、路面质量要求提高以适应现代重载大流量运输要求的今天,这一功能甚至更加重要。
2 控制措施针对离析形成的机理,大功率摊铺机(功率160kW以上,最大摊铺幅宽16m,最大摊铺厚度500 mm)的设计理论就是通过具有二次搅拌以改善离析与均匀输料和布料综合功能的抗离析、大生产率螺旋装置设计,辅以整机与螺旋驱动大功率配置,实现单机大宽幅、大厚度、抗离析一次成型摊铺作业。
从而改善离析,改善双机并幅摊铺接缝离析。
(1) 防止横向离析。
增大螺旋输料能力,降低螺旋驱动转速,增加螺旋二次搅拌功能,减小螺旋起动工作的冲击和加速度使之平稳缓慢起动。
通过这些措施使螺旋真正实现搅拌和均匀输料复合功能,并避免频繁间断起动工作造成物料摊铺离析。
1) 物料满埋螺旋工作。
这是增大输料能力,降低螺旋转速,增加二次搅拌作用,避免横向离析的关键,也是一种新理念。
提高刮板和螺旋料位传感器料位控制点,是实现这一理念的外部形式,其内在实质是:需加大螺旋的驱动转矩,并改变驱动器方案。
改变摊铺机流行采用高速轴向柱塞马达加减速机的传动方案,直接采用低速径向柱塞大扭矩马达驱动,并且将摊铺机700mL/r左右的马达等效排量增加到1300 mL/r,转矩和功率与ABG- 423相比增加了1倍。
物料满埋螺旋降低转速到80~90r/min以下,有效防止大颗粒物料随输送距离增大而运动加剧的横向离析。
同时由于螺旋埋于物料底部而增加二次搅拌效果,改善前期工序产生的温度与物理离析。
低速大扭矩马达除可满足物料满埋螺旋需要更大驱动转矩的要求外,由于具有起动效率高、带载起动能力强、起动平稳的优点,可以避免高速马达加减速机由于起动效率低,在频繁间断工况下产生的起动冲击现象,减小了物料的冲击推扬离析。
物料满埋螺旋,除增大输料量并增加螺旋驱动能力外还为大厚度一次成型摊铺基础材料提供了可能性。
2) 采用变径螺旋设计。
摊铺机的螺旋分料器是一种半开放式的结构,与通常的封闭式螺旋输料器将物料全部输送情况不同的是,它在分输料过程中一边卸料一边输料,最终将物料均匀地送于熨平板的整个幅宽上。
因此,不同位置的螺旋应有不同的输料能力,这要求螺旋分料器应有适应这一性能要求的不同升角或直径。
变升角设计有制造困难、互换性差且搅拌不均的缺陷,DT1400采用变径螺旋设计,螺旋自内向外直径逐渐减小,整体断面包络线呈梯形,考虑到制造的方便,可以近似为几种间断的直径结构。
这样在分料工作中,可以达到全部螺旋满埋物料工作且搅拌强度一致的效果,除了有效防止横向离析外,还可保证不同宽度位置上摊铺物料的密实度、平整度一致。
3) 增加整机功率匹配。
摊铺机在摊铺作业中主要的功率消耗在螺旋驱动。
特别当物料满埋螺旋、大宽度摊铺基础材料时,物料摩擦阻力矩增加,驱动螺旋会消耗整机功率的50%~60%,加之刮板、熨平板由于增加宽度相应增加了功率消耗。
发动机功率要裕量配置,避免发动机因各种超载产生掉速现象,这种超载频繁地发生于螺旋起动、刮板发卡、料车倒撞等工况,是摊铺机的特有工况。
发动机掉速会影响摊铺机的正常工作秩序,是产生离析、影响平整度的主要因素,也是摊铺机的通病。
电喷柴油机可使这一通病得到改善,电喷柴油机具有良好的动力性能和控制特性,且符合严格的污染排放和噪声标准。
(2) 防治竖向离析。
竖向离析指摊铺横向断面上,下部大粒料多而上部大粒料少的上下离析现象。
竖向离析的原因是螺旋料槽上部大粒料沿开口处向下滚落,这一现象发生在螺旋前挡板离地间隙调节偏大且料槽中缺料的工况下,以及螺旋外端料槽前方的卸荷口处。
由于大粒料沿着螺旋前挡板的间隙和卸荷口处向下滚落,结果造成大粒料沉落于摊铺下层。
大功率摊铺机采用物料满埋螺旋设计,避免了料槽因缺料在螺旋与前挡板之间产生的粒料滚落斜坡。
在前挡板下方加装了上下高度可调的前导板,根据摊铺厚度和材料不同适当调节离地间隙,同时前导板下部采用弹性橡胶板结构,可以将离地间隙调为最小且利用弹性板的外张效果减小螺旋的输料阻力。
对螺旋外端处的卸荷口,同样采用弹性橡胶板的悬臂式结构,既防止大粒料向下滚落,又起到防止螺旋卡死而卸荷的作用,也避免了因螺旋卸料不畅顶起熨平板影响平整度的现象。
(3) 防止纵向离析。
纵向离析指摊铺层上出现的沿行车方向的条形离析带,主要产生于左右螺旋的中缝处,各自螺旋的过渡支撑处和双机并幅摊铺的接缝处。
采用单机大宽幅摊铺,不存在双机并机产生的300~600 mm的接缝。
由于螺旋驱动链轮箱的空间干涉,使左右螺旋在中缝处断开一定距离,这一断裂处的物料得不到螺旋强制挤压和搅拌,而仅依靠物料的自然流动来充填,摊铺后密实度很低且级配不匀,形成一明显的条形离析带。
在该断开处的左右螺旋上各加装一组角度可调的反向螺旋叶片,根据摊铺厚度和材料的变化来调节叶片数量和角度,使中缝处物料充填密实且均匀。
螺旋支撑处的离析带主要是由于支撑处螺旋输料不畅,破坏了物料沿螺旋在宽度方向上输送的均匀连续性,影响了该处的密实度和级配所致。
加大螺旋料槽前后方向的宽度,减小支撑处的结构尺寸,并使支撑结构呈圆弧过渡面,在支撑处的螺旋上加装圆周角100°以上的过渡叶片,可有效解决物料在支撑处的阻滞状况。
加大料槽前后尺寸、增加料槽中物料的搅拌体积和空间,也是提高二次搅拌作用,改善温度和横向离析的措施。
物料满埋螺旋工作也相对减小了支撑处的阻滞影响。
大功率摊铺机20xx年在广东粤赣高速25标、26标、27标、29标、30标公路进行单机大宽幅(11.5 m)沥青下面层、中面层、上面层摊铺。
在离析程度和平整度方面,通过用无核密度仪、激光构造纹理仪、砂铺法和渗水系数等离析测试法检测,均得到满意的效果。
3 结语(1) 离析是造成路面坑槽、车辙、渗水等早期破坏的质量隐患。
相对于平整度而言,离析对路面质量的影响更为严重,应将离析指标作为现代摊铺机的首要技术性能评价指标。
(2) 摊铺机离析分为横向离析、竖向离析和纵向离析以及局部片状离析,局部片状离析由摊铺机前道工序的混合料供给不匀造成。
摊铺机的离析防治主要针对横向、竖向和纵向离析来进行。
(3) 大功率摊铺机采取的一系列离析防治措施是有效的,为现代摊铺机设计提供了一种方法和思路。
(4) 单机大宽幅摊铺面层可提高整体平整度,减少双机并机接缝离析和螺旋支撑处离析,提高生产率。
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