高速公路瀝青路面碎石生產設備選型配置與工藝流程研討

柏林

【摘 要】 本文結合新疆克塔高速公路鐵廠溝段K72碎石加工廠實際生產，通過對高速公路瀝青路面原材料碎石生產加工環節的研討，提出了保證碎石質量，提高生產加工效率的設備選型及設備配置順序流程的方法，以期解決石料流水作業與生產需求協調性不一致的矛盾。

【關鍵詞】 碎石 ?質量 ?生產 ?設備

1 概述

近十幾年來，由于高等級公路工程快速發展，瀝青路面碎石集料的需求量越來越大。目前，碎石的來源主要以社會供應為主，其特點是廠家眾多、設備配套性差、針片狀多、施工現場碎石來源廣泛，嚴重影響了瀝青路面工程質量。

2 工程及任務簡介

施工段起點樁號K58+056，終點樁號K80+866，路線全長 ? ? 22.810km。路面結構為4cm上面層AC-13C、6cm中面層AC-20C、7cm下面層AC-25C，下承層為32cm水泥穩定砂礫。

3 計劃工程量

0～3mm67688.5t;3～5mm16148.8t;5～10mm35887.3t;10～15mm52453.9t;15～20mm18488.1t;20～30mm6920.2t，合計197586.8t。

4 集料質量要求

（1）瀝青混合料的粗集料應滿足現行規范中粗集料的技術指標要求，參見《公路瀝青路面施工技術規范》-JTG F40-2004表4.8.2及表4.8.3、表4.8.7。

（2）細集料指粒徑小于4.75mm的礦料，分為3-5mm和小于 3mm兩種。細集料的技術要求按照現行《公路瀝青路面施工技術規范》-JTG F40-2004表4.9.2及表4.9.4的技術要求。

（3）根據上述要求，碎石加工廠控制的主要加工指標為即石料的級配組成、針片狀顆粒含量、棱角性、含泥量、砂當量、亞甲藍值、小于0.075mm顆粒含量等。

5 石料加工設備的簡介和選擇

（1）母料特性。碎石母料為石方開挖段的凝灰巖棄料，料源充足，山皮風化料已單獨剝離堆存。經試驗檢測，滿足相關設計指標。

（2）設備要求。集料的指標要求與加工設備及其工藝密切相關。針片狀顆粒含量主要通過沖擊破碎整形消除降低;碎石粒徑主要由篩孔尺寸來保證，篩孔的通過率做為控制空隙率的關鍵因素，受振動篩分的振動篩制約，各級設備相互制約，必須相互配套。

（3）設備類型選擇。根據工程中碎石總用量和周期用量，選定不同產量的破碎機;根據工程質量要求，選定不同破碎機理的破碎機。初步確定設備組合由三級破碎組成。鄂式碎石機是初級破碎設備，主要用于將由山體開采的大塊徑的碎石母料進行中等粒度破碎，分粗破和細破兩種。反擊式破碎機是路面用骨料的的主要加工設備，是石料生產的二級破碎機。主要是對經鄂式碎石機初級破碎后的石料進行二次加工成所需規格的集料。沖擊式破碎機是整個碎石加工的細碎和整形環節，其最顯著的特點是物料落入進料斗，反復碰撞，充分利用“石打石、鐵打石”的原理，經環形孔落下。

（4）設備型號確定。按照預算工期六個月估計處理能力粗略估算。197586.8t/6個月/24天/16小時/0.8（工作效率）=108t/小時。按照配合比最大需求量（0-3檔）生產持續時間估算。67688.5/350/24=8.1個月。超過預算工期2.1個月。所以，此種規格料需要特別加工或者外購。據此計算，配置設備生產能力110t/h，可滿足需求，加大配置，除去0-3檔，其余料超出預算量，應使用其他措施予以協調。

6 工藝流程

破碎生產線中設備的配置對于整條生產線能否高效運行至關重要。即使是選擇相同的設備，設備的放置順序也會對生產效率及產品質量產生重大的影響。最終流程采用，料倉--振動給料機--顎式破碎機--反擊式破碎機--沖擊式破碎機--振動篩--皮帶運輸機分堆集料。

7 生產情況及技術改造

（1）運行調試。上料調試時發現沖擊式破碎機經常性過熱，先后對整形機采取延長降溫油路、外置水循環降溫，效果均不理想。啟動一臺反擊破時沖擊式破碎機油溫正常，細集料減少幅度較大。同時啟動兩臺反擊破時，沖擊式破碎機油溫加速上升，細集料出料率顯著提高。分析其原因，進入沖擊式破碎機細集料含量較多，包裹在腔內高速轉動的葉輪及導流板側壁之間的空腔內，細集料依靠自身重量下降速度較慢，使得進料和已破碎整形的料粒混合一起，阻滯流暢的下料，導致電機過熱。

（2）系統改造。研究分析，解決沖擊式破碎機下料流暢的方法，一是對混合料中的細集料增加振動篩剔除。二是加大其沖擊式破碎機破碎腔，也即更換沖擊式破碎機。還有一種辦法就是降低整個系統的石料流量。但降低石料流量會造成碎石生產效率降低，更換破碎機停機需要二十天。故采用第一種方案，增加一套振動篩和一條主線皮帶，保持原有沖擊式破碎機前流程不變。即改動反擊破碎機至沖擊式破碎機之間的主皮帶走向，石料直接進入第一套振動篩，篩分出0-3mm的細集料，分理出超徑料。其余石料增加一條主皮帶進入沖擊式破碎機，沖擊式破碎機后增加一套3YK1548振動篩（30-275t/h）和集料皮帶。經試驗檢測，兩套篩下集料各項指標完全滿足要求。而且大粒徑的粗集料經過第一道振動篩直接進入集料倉，大大降低了沖擊式破碎機的負荷，電力消耗減小。尤其是最大需求量的細集料0-3mm出料率明顯提高，降低了其外購的資金壓力，此方案高效經濟。

8 結語

路面集料的加工生產，直接影響著路面工程的各個方面。路面施工配合比的限制，使各種規格集料的出料配比與路面工程需求不可能完全協調，如采用雙輥破碎機等加工措施，對富余的3-5mm石料等進行再加工，使其更加接近施工配合比的要求，這些方面還需要進一步的實驗探索。

參考文獻：

[1]《公路瀝青路面施工技術規范》-JTG F40-2004.

[2]《公路工程質量檢驗評定標準》JTG F80/1-2004.

[3]《新疆瀝青路面材料質量控制手冊》20130101.

[4]《新疆瀝青路面施工質量管理和控制技術手冊》20130101.endprint