荊 斌
(山西運城路橋有限責任公司,山西 運城 044000)
·機械與設備·
高速公路瀝青路面施工機械的合理配置分析
荊 斌
(山西運城路橋有限責任公司,山西 運城 044000)
根據高速公路瀝青路面施工機械設備多、涉及人員多、施工工藝復雜等情況,對高速公路瀝青路面拌合設備、混合料運輸車輛、攤鋪設備及壓實設備等機械配置進行了分析,通過對各施工機械施工能力的計算,給出了合理的機械搭配方式。
瀝青路面,機械,配置,施工
據相關的資料顯示,現如今,世界上幾乎所有的高速公路路面都是用瀝青混凝土鋪設而成的。因為瀝青本身的特性以及工程本身對于質量以及工期的要求使得進行路面施工的機械設備必須要進行連續性的作業。對高速公路的瀝青路面進行施工不但應用的機械工序眾多而且也十分的復雜。而且施工的機械工序會對整個工程的質量造成直接的影響,因此,對施工機械進行合理的配置具有十分重要的意義。
1)在設備的選擇方面。
一般來說,對拌合設備的選擇(主要是對其作業能力以及安裝方式進行選擇)是要依照工程的施工量以及工期的需要。而且也要考慮到所選擇的混凝土拌合設備能否和攤鋪設備的作業能力匹配上。因為高速公路瀝青路面的施工量巨大且工期較長,所以在選擇拌合設備的時候要選擇作業能力較大的設備,其安裝的方式也大多是選擇固定式。生產高效自然就在一定程度上節省了很多的成本費用(比如說成本費、燃料費等等)。但是如果所選擇的混凝土拌合設備的作業能力遠遠超過了混凝土原材料的供應能力以及攤鋪設備的工作能力,那么就會導致不必要的浪費。因此在選擇混凝土拌合設備的時候不僅要考慮到工程施工量以及工期的相關要求,也要對原材料的供應能力以及攤鋪設備的攤鋪能力進行考量。這樣才可以在最大程度上使得機械設備的配置合理化。
對生產能力做出評價要經過一定的計算,計算公式如下:
QB=SHD/TKt。
其中,QB為混凝土拌合機的生產能力;S為工程中要求鋪設的路面面積;H為工程中預先設計好的攤鋪厚度;D為工程中混合料的壓實密度;T為工程預計要施工的工期;K為開工日系數(這個系數是實際工作天數和預計工作天數的比值);t為每天工作的小時數。
2)對瀝青混凝土拌合設備位置的合理布置。
瀝青混凝土拌合場地一般包含了原材料的堆放、瀝青存儲加熱設備、停車以及運輸的場地以及進行試驗的場地。一般來說對臨時性的拌合場地的要求不會太高,但是也要避免設置在居民區,同時也要注意拌合場地內部的運輸狀況良好。一般來說,拌合場地的布局要以矩形為主。將拌合設備放到中間,其他的相關設備放置在四周。在堆放原材料的地方要進行硬質的鋪面,這樣做是為了盡可能減少原材料的損失以及各項設備的運轉工效。
一般來說,為了盡量減小瀝青混合料在運輸過程中的熱量損失,都是采用運輸噸位數比較大的車輛。對其進行配置的主要原則就是可以保證瀝青拌合裝置連續工作,這樣不但可以減小能源消耗,同時也提高了拌合設備出料的穩定性。因此,在對其進行配置的時候要比攤鋪的能力稍稍多一些就可以了。
運輸作為攤鋪施工中的重要環節,車輛的合理配置會直接影響到攤鋪的連續性。因此在對運輸車的設置上要結合施工現場的位置以及施工的進度、攤鋪的能力以及運輸的距離來進行車輛數量以及型號的選擇。計算運輸車輛數量的公式如下所示:
n=α(t1+t2+t3)/T(T=60GO/QB)。
其中,α為儲備系數(一般是取1.1~1.2);t1,t2,t3等時間的確定要看具體的交通情況。t1為載著瀝青的運輸時間;t2為空車跑的運輸時間;t3為在施工工地卸料以及等待的總時間;T為拌合一車瀝青所需要的時間;GO為車輛的載重能力;QB為瀝青拌合設備的生產能力。
在車輛運輸作業中的另一個問題就是對車輛在施工現場卸料地點的確定。對卸料地點的確定以及和攤鋪機之間的配合都會對攤鋪速度以及質量產生直接的影響。
瀝青混凝土攤鋪能力從理論上來講要大于瀝青混凝土的拌合能力,但是實際的攤鋪量是與攤鋪的速度、攤鋪厚度以及攤鋪的寬度有直接的關系。瀝青混凝土攤鋪機的生產效率是依據瀝青混凝土每小時的攤鋪重量來計算的:
Q=p·b·v·h。
其中,b為攤鋪帶的寬度;h為攤鋪層的厚度;v為攤鋪機的攤鋪速度;p為在單位體積之內瀝青混凝土的重量。
對攤鋪設備的形式進行選擇配置。因為攤鋪機的形式會涉及到運作的性能以及應用的效率、設備維護的方式等等。因此根據施工條件的不同要選擇合適的攤鋪機形式。比如說輪式的攤鋪機的機動性比較強而且在進行攤鋪作業的時候也具有比較高的效率,同時因為相關的配套設備對城市內的道路具有很高的適應性,因此這種攤鋪機被廣泛的應用在了城市道路的施工當中。履帶式的攤鋪機的攤鋪質量比較穩定,同時也可以很好的適應工地上的各種惡劣環境。因此在我國高速公路的施工當中被廣泛應用。對攤鋪機的速度以及寬度進行選擇的時候則要結合工程的實際情況來進行。在我國現在的高速公路施工中,一般的道路寬度都達到了17 m~20 m之間。因此,采用雙機并行的作業形式是最好的辦法。在對攤鋪機的作業寬度進行選擇的時候。很多人會認為單機作業的寬度如果過大的話,會使得瀝青混合料出現離析的現象。但其實造成瀝青離析的原因有很多,比如說運輸方式不對、攤鋪機操作人員的技術水平不夠等等。但是控制好攤鋪機的寬度的確可以在一定程度上減少混合料的離析情況。一般來說會建議攤鋪機的寬度不要超過9 m,這樣不但可以進行雙機作業,同時也可以提高攤鋪的速度。
對瀝青混凝土進行壓實是高速公路瀝青路面施工的最后一道工序。進行這道工序的主要目的就是為了提高瀝青混合料的強度以及穩定性。對瀝青混凝土進行壓實的主要工作內容就是對壓實設備進行選型,同時對壓實的方式進行確定。現在在瀝青路段的壓實施工當中,最主要的壓實設備就是有靜作用的光輪壓路機、輪胎壓路機以及振動壓路機。在進行壓路機選型的時候要結合實際的工程情況。不但要考慮到攤鋪機的生產效率,同時也要考慮到瀝青混合料的自身特性以及攤鋪層的厚度等等。
攤鋪機的生產效率直接決定了壓實的能力大小,從而也會對壓路機的選擇產生影響,考慮瀝青混合料的特性則是要為壓路機的噸位選擇以及最佳振幅頻率的選擇提供依據。選擇壓路機的重量以及振幅的時候,一定要考慮到攤鋪層的厚度,如果攤鋪層的厚度低于6 cm,那么振幅在0.35 mm~0.6 mm之間的中小型壓路機就可以滿足壓實作業的要求。如果攤鋪層較厚的話(>10 cm),則要選擇振幅高(在1.0 mm以上)的大中型的壓路機。
隨著工程施工質量意識的不斷提升,以及經濟、科學技術水平的不斷發展。對高速公路瀝青路面機械施工的相關要求也會越來越高。要想鋪設的瀝青路面質量高的話,那么一定要在施工的各個工序進行合理的機械選型并對其進行相關的配置。同時也要對施工機械的施工能力進行縝密的計算,按其施工的能力進行施工組合的合理搭配。只有這樣才能在保證工程施工質量的基礎之上,縮短工程的施工時間,才能對工程的施工質量掌握更多的控制權。
[1] 李 磊,牛振輝.瀝青路面施工機械的選型配套以及優化[J].公路交通科技(應用技術版),2011(10):131-132.
[2] 王 彬.路面施工機械隨機服務系統的數量配置分析[Z].連云港公路信息網,2003.
[3] JTG F40-2004,公路瀝青路面施工技術規范[S].
Analysis on rational construction machinery distribution of highway asphalt pavement
JING Bin
(ShanxiYunchengHighway&BridgeCo.,Ltd,Yuncheng044000,China)
According to various highway asphalt pavement construction machineries, various staff and complicated construction technology, the paper analyzes highway asphalt pavement mixing equipment, mixture transportation vehicles, paving equipment and compaction equipment and other machinery distribution, calculates construction capabilities of construction machineries, and finally shows rational machinery matching method.
asphalt pavement, machinery, distribution, construction
1009-6825(2014)28-0249-02
2014-07-25
荊 斌(1971- ),男,工程師
U416.217
A