公路路面施工中拌合站常見故障淺析

陳 鵬

(中國水電十五局路橋公司)

1 概 述

隨著我國高等級公路的高速發展,路面施工設備也向專業化、大型化方向發展。在瀝青路面施工中,拌合機準確按照配合比精確稱量、按照機械設定攪拌時間拌制,是保證混凝土質量的關鍵設備。目前,國內高等級公路路面施工中,很多單位盲目崇洋,采購進口瀝青拌合機械,國外設備一般單位生產量大,設備成本投資大,往往會出現“大材小用”的浪費現象,其實完全沒有必要,近幾年我們國家的機械設備性能完全能夠滿足現在各施工單位的拌制要求,無論是精確度還是機械材料均能夠滿足混凝土的施工質量要求。

2 常見故障分析

2.1 產量不穩、設備生產效率低

在施工生產中,經常遇到這類現象,設備生產能力嚴重不足,實際生產能力遠低于設備規格能力,造成設備浪費效率低下。出現這類故障的原因主要有以下幾個方面。

(1)瀝青混凝土配合比不當。

瀝青混凝土配合比分目標配合比和生產配合比。目標配合比控制砂石料冷料輸送比例,生產配合比設計中規定的瀝青混凝土成品料中各類砂、石料的混合比例。生產配合比由實驗室確定,直接決定了成品混凝土的出場級配標準。目標配合比是為進一步保障生產配合比而設置的,生產中可根據實際情況,適當調整。當目標配合比或生產配合比不合適時,造成拌合站各個計量中貯存的石料不成比例,有的溢料、有的等料,不能及時稱量,攪拌缸空轉,使產量降低。

(2)砂、石料級配不合格。

每種規格的砂、石料,都有一個級配范圍,進料把關不嚴,級配嚴重超范圍,就會產生大量“廢料”,計量倉不能及時計量。不僅造成產量低,而且浪費大量原材料。

(3)砂、石料含水量過高。

瀝青拌合站烘干筒的生產能力與設備型號相應匹配,當砂、石料中含水量過高時,烘干能力下降,單位時間內提供給計量倉達到設定溫度的砂石料數量就少,從而降低了產量。

(4)燃油燃燒值偏低。

瀝青拌合站燃燒用油有一定的要求,一般燒柴油、重柴油或重油,施工中,為圖便宜,有時燒混合油,這種油燃燒值低,熱量少,嚴重影響烘干筒加熱能力。

(5)設備運行參數設置不當。

主要體現在干拌、濕拌時間設置不當以及斗門開啟、關閉時間調整不當。

2.2 瀝青混凝土出料溫度不穩定

瀝青混凝土生產過程中,對于溫度有著嚴格要求。溫度過高,瀝青容易“燒焦”,俗稱“糊料”,毫無使用價值,必須扔掉;溫度過低,瀝青與砂石料粘連不勻,俗稱“花白料”。“糊料”和“花白料”的損失是很驚人的,每噸料的成本一般在250元左右。如果一個瀝青混凝土生產場,其現場丟棄的廢料愈多,體現出其管理和操作水平愈低。產生這種現象的原因有以下兩個方面：瀝青加熱溫度控制不準確。溫度過高,產生“糊料”,溫度過低,則產生“花白料”;砂石料加熱溫度控制不準確。燃燒器火焰大小調節不當,緊急風門失靈,砂石料中水分含量發生變化,冷料倉缺料等,都易造成廢料產生。這就要求生產過程中,必須細觀察,勤測定,有高度的質量責任感。

2.3 瀝青混凝土配合比不當

瀝青混凝土配合比分目標配合比和生產配合比。目標配合比控制砂石冷料輸送比例,生產配合比是設計中配合比,這其中存在誤差造成。

2.4 計量系統故障

主要是瀝青計量秤和礦粉計量秤的計量系統零點發生移動,造成計量誤差。尤其是瀝青計量秤,誤差1k g就嚴重影響油石比。在生產中,要經常校正計量系統,在實際生產中,由于礦粉中含雜質物多,經常造成礦粉計量倉斗關閉不嚴,發生跑漏,嚴重影響瀝青混凝土質量。

2.5 灰土大,污染施工環境

在施工中,有的拌和場塵土漫天飛揚,嚴重污染環境,影響工作人員身體健康。

(1)砂、石料中含泥量、粉塵量太大,嚴重超標。

(2)二次除塵系統故障。瀝青拌合站目前一般都采用干式二級布袋除塵,是由孔隙小,透氣性好,耐高溫的專用材料制成,價格昂貴,但效果好,能達到環保要求。造成污染的原因主要是布袋脈沖氣壓太低,或者有的單位為了省錢,損壞后不及時更換,布袋破損或堵塞,燃油燃燒不完全,雜質吸附在布袋表面,造成堵塞,導致烘干筒冷料入口處塵土飛揚;布袋破損,或不安裝,煙塵呈“黃煙”,實際就是灰塵。

3 改進措施

3.1 操作人員的配置

瀝青混凝土路面施工時各工序相互聯系緊密,進行連續作業,操作人員必須雙班制,在關鍵工序上要配置責任心強、技術好的人員。每班要配備足夠的人力,并應進行技術交底。

3.2 瀝青混凝土配合比設計

瀝青混合料的配合比設計應遵循現行規范的有關規定執行,通過熱拌瀝青混和料的目標配合比、生產配合比及生產配合比驗證三個階段,確定礦料級配及最佳瀝青用量。這項工作由工地試驗室負責完成,由工地試驗室準備原材料,送到具有一定資質的檢測機構或業主指定的檢測機構的專業試驗室去做。這項工作要盡量提前,最好能在貯備原材料前完成。

3.3 拌合站布置

拌和場是瀝青混凝土拌和的主要場所,拌和場的布置對拌制效率有直接的影響,布置要本著經濟合理的原則,場地一定要滿足生產的要求,場地要平整,有足夠的存儲空間,運輸道路要布置合理,原材料分類堆放,易燃易爆物品必須遠離火源,并必須懸掛醒目標志。

拌合站必須要有可靠的動力供應系統,保證在任何時候都能保證生產需求。

3.4 原材料采購和儲存

做好瀝青混凝土路面所需各種材料的采購非常重要,材料的質量是瀝青混凝土路面質量好壞的重要因素。材料的數量是否充足直接影響到工期及路面鋪筑的質量,所以對材料工作要給以充分的重視和管理,材料選廠以后要送到具有一定資質的檢測機構或業主指定的檢測機構檢驗合格后方可進場,同時要隨機抽檢,保證進場的材料滿足質量技術指標的要求。

(1)瀝青是最關鍵的材料,直接從生產廠家訂購,一般設計文件都有明確要求,通常使用的標號為A H-90、A H-110。瀝青運到工地現場后,工地試驗室要按照《公路工程瀝青及瀝青混合料試驗規程》中的要求嚴格抽檢。工地試驗室主要檢查針入度、延度及軟化點,其它指標可根據需要選做。瀝青的貯備要用專用貯備罐,專用貯備罐安全、防水、保溫、無浪費,加熱使用方便。值得注意的是,瀝青在儲罐中的貯存溫度不宜低于130℃,加熱時溫度要控制好,石油瀝青一般不得超過170℃,否則容易老化。另外,瀝青的脫水也很重要,過多的水分會使瀝青在加熱時膨脹溢罐,引起浪費,嚴重者造成火災。瀝青在工地的貯備量以市場的供應量及生產規模合理確定,通常以能滿足工地 5 d的需要量為最佳。

(2)各種規格的碎石是瀝青混凝土路面的骨架,是受力的主要支撐材料,碎石的規格以瀝青混凝土各面層的厚度及配合比確定。在實際工作中,碎石的規格有以下要求。

首先由面層的級配類型確定最大值,如AC-20I型要求的最大粒徑碎石必須小于 31.5mm。

其次,要確定碎石的不同規格的分類,目前,瀝青混凝土路面施工技術規范中碎石粒徑與實際的碎石生產商所用篩子的篩孔尺寸不盡相同。如AC-20I型規范中的篩孔尺寸為 31.5mm、26.5mm、19mm、16mm、13.2mm、9.5mm、4.75mm、2.36mm、1.18mm、0.6mm、0.3mm、0.15mm、0.075mm(4.75mm以下篩孔尺寸暫不考慮),而碎石生產商的篩孔通常是以 5mm為模數的尺寸。從經驗來看,采用AC-20I型結構層所用碎石時,可以用19～31.5mm、16～19mm、13.2～16mm、9.5～13.2mm、4.75～ 9.5mm五種規格的碎石。具體各種規格的數量以配合比及級配要求確定,確定方法以圖解法試配。瀝青混凝土面層用碎石、砂、石屑及礦粉組成混合料,理論級配中每種規格材料的用量是確定的。而實際工作中,由于單獨碎石、砂、石屑的級配中不是很穩定均衡,故在工地準備材料時要隨時抽檢篩分,不斷進行微小的調整。這樣整個材料的采購、貯備就非常準確。采購量以總用量的 90%控制,這樣不會造成某種材料過多或過少,對工程的成本是有利的。另外,工地所用的任何砂石材料最好都是干燥的,且所存放場地要硬化,材料堆放整齊有序,各種材料要分開,避免混料,且規格型號、產地標識明確。材料有專人負責,要覆蓋防雨和塵土,這樣可以提高生產率,并使最終的瀝青混合料質量穩定。

瀝青混凝土混合料的拌和質量及產量,與所選瀝青混凝土拌和設備有重要關系,拌和設備要能滿足工期的要求及工作的連續性要求。

4 結束語

針對瀝青混凝土拌合站常見故障原因,在施工現場采取相應的預防措施,嚴格控制瀝青混合料的配合比、油石比、砂石料的級配和含水量、瀝青混凝土的攪拌和碾壓溫度以及盡量改善施工環境,從而保障了整體公路路面的質量,減低成本,提高施工效率,才能取得較好的收益率。

[1] 公路改性瀝青路面施工技術規范.交通部重慶公路科學研究所,2004.

[2] 中國公路學會筑路機械學會.瀝青路面施工機械與機械化施工[M].北京：人民交通出版社,1999.