论文发表：沥青混凝土路面机械化的施工过程及选型分析__墨水学术

所属栏目：机械论文范文发布时间：2011-02-25浏览量:172

副标题#e#摘要：汽车工业的迅猛发展，致使现在汽车运输已经超越铁路运输，也为高速公路等道路建设提出更高要求。本文从沥青路面机械化施工实际出发，首先分析我国高速公路发展情况，而后着重研究理沥青混凝土路面机械化施工过程，以及相关影响因素，同时也分析沥青混凝土路面机械化施工的各类机械的性能特点和机械选型原则。
关键字：高速公路；沥青混凝土；机械化施工

我国十余年来各省公路建设蓬勃发展，行程建设高速公路的黄金时期，但是从公路总里程、国道公路里程和高速公路里程与发达国家相比，仍有很大差距。其中，路面工程是公路建设中的关键环节，尤其是高速公路，工程质量要求高，施工组织难度大，材料费用高，施工技术较为复杂。提高机械化施工水平，有着极其重要意义。本文主要就沥青路面机械化有关问题进行分析。
1公路发展研究
随着公路等级的提高，对路面要求越来越高，机械化施工的重要性越来越明显，但是由于材料、工程规模、地形、地貌、距离和环境、气象条件等不同，使得机械的选型配套比较复杂。路面质量的高低往往收到很多因素的影响，比图所选材料性质，施工工艺，施工机械的性能数量及匹配，施工人员的技术水平，施工管理等等。因此，重视管理和选择合适的机械及合理的机械配套尤为重要。如何使用各种机械配合合理，使得配合系统效益最佳化问题是施工者最关心的问题之一，国内外许多研究者对此也显示出浓厚兴趣。外国从六十年代就开始运用排队理论研究挖掘机汽车系统的生产率，八十年代仍对最低费用和最佳汽车斗容量研究。1957年美国加州公路管区对具有代表性的45项道路工程的机械化施工作出工序曲线，就施工的时间与生产量关系进行研究，提出组名的香蕉曲线，对施工进度进行有效控制。而日本小松公司开发的OFP(Optimum Fleet Recommendation)服务系统，是根据施工计划和机械的使用计划，在考虑成本基础上，对各种机械进行配组，并对各种配组进行对比分析，选择最佳机械系列。国内也有许多学者对此系统进行研究，西安交通大学王国安教授的随机服务系统及优化理论，重庆交通学院郭小宏同时利用概率与数理统计的网络技术方法等等。
2 沥青混凝土路面施工过程
将不同粒级的碎石、天然砂或碎玻璃砂等，按照适当比例配合成符合规定分为的矿料混合料并加热后，与适当比例的热沥青及矿粉在一起，在规定温度下拌合所得的混合料成为热拌沥青混凝土混合料；用乳化沥青和冷级配矿料可以制成冷沥青混凝土混合料。用这两种混合料铺筑的路面结构，统称为沥青混凝土面层。她一般具有高的强度、密度和平整度；高温稳定和低温抗裂性；常温下具有一定的塑性，且密实的沥青混凝土透水性小，水稳定性好；较大的抵抗自然因素和交通载荷作用能力，寿命长、耐久性好以及高的抗滑行等等。除了混合料的组成合理设计外，还需要有科学的施工工艺设计和严密的施工过程。
2.1 施工前的准备工作
施工前准备工作主要有建立健全各级组织与管理机构；确定原料及进场材料和质量检验；机械选型与配套，机械技术性能的试验及人员培训；工厂选址；修筑试验路段等项工作。其中每个环节都应该重视，才能保证后续工作顺利进行。
2.2 沥青混凝土路路面施工过程
沥青混凝土面层施工工艺包括：沥青混凝土混合料的制备、基层的检查、基层的处理、混合料的运输与摊铺、铺层的压实等等。对于机械配置研究来说，主要考虑沥青混凝土混合料的制备结果及混合料的运输。
3 沥青混凝土路面施工机械的特性与选型分析
由于沥青混凝土路面的施工是一个机械化施工过程，因此根据上述施工工艺可知，机械的选择是个关键，而如何选择合适的机械进而使得机械化施工连续进行首先要根据工程量和工期确定主导机械，主导机械确定后在选择与其配套的#p#副标题#e#一般机械
3.1 主导机械的确定
在沥青混凝土面层的是工作，为保证机械化施工的连续性，沥青混凝土搅拌设备、混合料运输车、沥青混凝土摊铺机的合理配合是个关键，而面层的质量又与沥青混凝土搅拌设备和沥青混凝土摊铺设备和合理选配密切相关，并在很大程度上决定沥青混凝土面层施工的生产率。故沥青混凝土面层施工中的第一主导机械是沥青混凝土搅拌设备，第二主导机械是沥青混凝土摊铺机。
3.2 沥青混凝土搅拌设备的特性与选型
沥青混合料拌和设备可将碎石、砂、矿粉和沥青按照一定配比拌和成均匀的混合料。根据工艺流程可分为传统式和滚筒式。按照生产能力可分为：小型(<50t/h), 中型(50-100t/h)、大型(150-350t/h)和超大型（>400t/h）四种。无论何种搅拌设备，其拌制程序为：冷骨料按级配定量供给，冷骨料烘干并加热到工作温度；热骨料筛分、存贮，并按重量第二次精确称量、供给（传统式）；沥青定量供给；各种配料均匀搅拌；混合料成品出料和暂时贮存。而沥青的贮存和保温都由沥青混凝土搅拌设备来完成。同时，为了保证环境清洁，还必须设有除尘装置。一般传统式沥青混凝土拌和设备一个很大缺点在工作过程存在大量粉尘，造成环境的严重污染。必然需要增加除尘设备的投资，一般可以达到30%-40%左右，另外，传统沥青混凝土拌和设备的组成部分较多，结构复杂，设备庞大，建设投资较大。为了解决粉尘污染问题，滚筒式沥青混凝土拌和设备具有结构简单、投资少、低能耗和污染少等优点。另外设备组成也较少，例如可以省去热骨料提升机、筛分机、热骨料贮仓、矿料秤和专门的搅拌器等。但是存在缺点：骨料的加热采用顺流式，热利用率低，拌制好的混合料含有较多的残余水分，且温度较低。目前。欧美各国所生产的滚筒式沥青混凝土拌和设备基本上都是采用可形成料帘的干燥-搅拌筒、矿料自动称量供给装置、骨料含水测定装置、电子计算机控制沥青配比的自动调节装置，以及燃烧系统的油-风自动调节装置等现代化装置。
3.3 沥青混凝土摊铺机特点
沥青混合料摊铺机是用来将拌制好的沥青混合料均匀的摊铺在已经修整好的路面基层上的专用设备。按照行走方式可分为自行式和拖式两种，高等级公路路面施工常用前者。自行式摊铺机又可分为履带式、轮胎式和复合式三种。沥青混合料摊铺机利用螺旋输送器将混合料铺开，然后由振捣梁对铺开的料层进行初步捣实，由熨平装置完成加热熨平整型工作。一般由螺旋摊铺器、振捣梁和熨平装置组成。熨平装置包括熨平板、厚度调节器、路拱调节器和加热器四部分。轮胎式沥青混合料摊铺机具有行驶速度快，机动性和操纵性好，弯道摊铺质量好，结构简单，造价低等优点，但也存在对路面不平度敏感性较强等缺点。而履带式装置具有牵引力与接地面积都较大，对下层不平度不太敏感。但也存在行驶速度低，弯道作业能不整齐，另外制造成本较高。
3.4 运输车辆的选型与配置
对于沥青混凝土混合料的运输，应根据铺筑现场的具体位置、施工条件、摊铺能力、输运线路、运距和时间，以及混合料的种类和数量等，合理配置输运车辆的型号及数量。配置时应保证拌和设备及摊铺机连续生产，又不能使得车辆因公地卸料和等待时间过长而造成浪费。
3.5 碾压机械的选型与组合
实压机械对沥青混凝土混合料的实压主要取决于它的单位线压力，而不同单位线压力的选定由路面材料强度和压实后应达到的承载能力决定。压实工序分为初压、复压和终压。当混合料矿含量增加或者最大尺寸增加，以及沥青稠度增高时，应该选择较大压实能力的路压机，以使得面层压实后的密实度达到要求。
参考文献：
[1] 夏莹. 公路施工机械的使用探讨[J]. 科技创新导报. 2008,10
[2] 樊清根. 综述沥青混凝#p#副标题#e#土路面离析问题检测及防治措施[J]. 建材与装饰2008,05