廠拌瀝青熱再生機(jī)械配置及應(yīng)用研究

辛 翔

(朔州路橋建設(shè)有限責(zé)任公司，山西 朔州 036000)

0 前 言

高等級(jí)公路的貫通給經(jīng)濟(jì)發(fā)展帶來(lái)巨大的發(fā)展契機(jī)和條件，在高等級(jí)公路施工過(guò)程中，瀝青混凝土路面占據(jù)了85%以上的公路路面結(jié)構(gòu)形式，在長(zhǎng)期車(chē)輛荷載、不良環(huán)境的耦合作用下，導(dǎo)致瀝青混凝土路面出現(xiàn)諸如坑槽、鼓包、不均勻沉降及混合料剝離等病害，為了保證瀝青混凝土路面的正常通行，必須定期對(duì)瀝青混凝土路面進(jìn)行妥善養(yǎng)護(hù)，以保證瀝青混凝土路面的服役能力滿(mǎn)足設(shè)計(jì)要求。在瀝青路面養(yǎng)護(hù)過(guò)程中，經(jīng)銑刨后的瀝青混合料廢料如何妥善處治，實(shí)現(xiàn)資源循環(huán)利用是業(yè)內(nèi)研究的熱點(diǎn)。借助廠拌熱再生技術(shù)可以實(shí)現(xiàn)瀝青混合料廢料的循環(huán)利用，在瀝青廢料中添加一定比例的集料、瀝青及改性劑，經(jīng)過(guò)熱再生技術(shù)使其拌和成為滿(mǎn)足路用要求的瀝青混合料，并開(kāi)發(fā)出配套的施工技術(shù)是解決瀝青混合料循環(huán)利用的必由之路。

本文以某高等級(jí)公路的瀝青混合料廠拌熱再生技術(shù)為研究對(duì)象，分析了不同廠拌熱再生技術(shù)的特點(diǎn)及對(duì)應(yīng)的施工機(jī)群作業(yè)方式，并就具體的施工機(jī)械合理化配套使用進(jìn)行了深入分析，擬提高省內(nèi)高等級(jí)公路廠拌熱再生瀝青混凝土施工機(jī)械的配套能力。

1 廠拌熱再生施工機(jī)械群構(gòu)成特點(diǎn)

1.1 廠拌瀝青熱再生混合料路面施工機(jī)械群及配套設(shè)備

廠拌瀝青熱再生混合料施工成套設(shè)備包括：廠拌熱再生拌和設(shè)備、瀝青攤鋪施工機(jī)械及瀝青壓實(shí)施工機(jī)械三部分。就廠拌瀝青熱再生混合料拌和機(jī)械設(shè)備而言，為了保證熱再生瀝青混合料的質(zhì)量，必須控制好加熱集料的存儲(chǔ)及定量化配制問(wèn)題。將篩分完全的混合料組分分別存放在熱集料倉(cāng)中，為了保證混合前的各個(gè)組分質(zhì)量滿(mǎn)足要求，必須保證原材料組分分別存放，并將倉(cāng)內(nèi)不同組分依照設(shè)計(jì)比例均勻混合。分隔倉(cāng)的數(shù)量以具體的熱再生混合料組分類(lèi)型確定。分隔倉(cāng)上部設(shè)定有專(zhuān)門(mén)用于組分相互流通的管道口，分隔倉(cāng)內(nèi)的原材料堆積高度超過(guò)排出口后將從分隔倉(cāng)口流出。分隔倉(cāng)的輸送料管道口采用電控控制技術(shù)，能夠?qū)崿F(xiàn)計(jì)算機(jī)伺服驅(qū)動(dòng)。組分精細(xì)化稱(chēng)量系統(tǒng)選用螺旋式輸送設(shè)備，可以將組分材料從分隔層運(yùn)輸至廠拌主樓內(nèi)，并借助鏈條式提升機(jī)械將其統(tǒng)一轉(zhuǎn)載至混合容器內(nèi)。輸送過(guò)程必須保證連接緊固螺栓穩(wěn)定，在正式使用前應(yīng)先進(jìn)行水密封試驗(yàn)，確保系統(tǒng)整體的密封性滿(mǎn)足設(shè)計(jì)要求。稱(chēng)量系統(tǒng)的斗門(mén)借助不同組分的原材料對(duì)應(yīng)的控制系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)程控，稱(chēng)量完成以后，達(dá)到既定供料值標(biāo)準(zhǔn)后螺旋系統(tǒng)停止運(yùn)行，稱(chēng)量斗門(mén)自動(dòng)開(kāi)啟。

1.2 熱再生瀝青混合料攤鋪及壓實(shí)施工

就地?zé)嵩偕鸀r青混合料攤鋪施工機(jī)械與一般的瀝青混合料攤鋪施工機(jī)械結(jié)構(gòu)基本一致，主要機(jī)械組件包括：走行系統(tǒng)、瀝青混合料拌和、輸送系統(tǒng)、攤鋪裝置以及施工機(jī)械電子控制系統(tǒng)；其中，走行系統(tǒng)包括動(dòng)力系統(tǒng)和傳動(dòng)系統(tǒng)，瀝青混合料拌和及輸送系統(tǒng)包括加料斗、混合料輸送系統(tǒng)及控制閘門(mén)，攤鋪裝置包括螺旋式瀝青混合料撒布系統(tǒng)、振搗整平器及熨平板裝置。圖1為常見(jiàn)的廠拌熱再生瀝青混合料攤鋪施工機(jī)械。

圖1 廠拌熱再生瀝青混合料攤鋪施工機(jī)械

除了保證熱再生瀝青混合料的攤鋪施工質(zhì)量以外，還必須保證熱再生瀝青混凝土路面的壓實(shí)施工質(zhì)量。常規(guī)的瀝青壓實(shí)施工機(jī)械作業(yè)流程應(yīng)分為初壓實(shí)、復(fù)壓實(shí)及終壓實(shí)三個(gè)步驟，且不同壓實(shí)施工流程對(duì)應(yīng)的壓實(shí)機(jī)械類(lèi)型及作業(yè)工況存在較大的差異，在初壓實(shí)過(guò)程中應(yīng)使用膠輪靜壓實(shí)施工工況，壓實(shí)作業(yè)應(yīng)至少3次，復(fù)壓實(shí)應(yīng)使用振動(dòng)鋼輪壓實(shí)機(jī)械設(shè)備配合振動(dòng)凸出鋼輪壓實(shí)機(jī)械設(shè)備聯(lián)合施工，終壓施工環(huán)節(jié)應(yīng)使用振動(dòng)鋼輪壓實(shí)機(jī)械和靜態(tài)膠輪壓實(shí)機(jī)械配合，最后保證膠輪靜壓實(shí)收尾。其中，靜荷載膠輪壓實(shí)機(jī)械設(shè)備由傳動(dòng)系統(tǒng)、動(dòng)力系統(tǒng)、操控系統(tǒng)和壓實(shí)系統(tǒng)組成；振動(dòng)鋼輪及振動(dòng)鋼輪凸出壓實(shí)機(jī)械的組成系統(tǒng)與膠輪基本相同。圖2為常見(jiàn)的熱再生瀝青混凝土路面壓實(shí)施工機(jī)械設(shè)備。

圖2 常見(jiàn)的熱再生瀝青混凝土路面壓實(shí)施工機(jī)械設(shè)備

2 廠拌熱再生施工機(jī)械群配置

2.1 廠拌熱再生瀝青混凝土施工機(jī)械配置原則

在廠拌熱再生瀝青混凝土施工機(jī)械配置實(shí)踐中，必須重視以下三個(gè)基本原則，①施工主體機(jī)械設(shè)備與配合機(jī)械設(shè)備的組合原則，為了保證主體施工機(jī)械的施工效率，必須保證配套施工機(jī)械的施工效率和施工質(zhì)量，在滿(mǎn)足基本的配套施工基礎(chǔ)省應(yīng)盡可能提高配套機(jī)械的工作總量、生產(chǎn)數(shù)量及生產(chǎn)率，主體施工和配套施工機(jī)械應(yīng)協(xié)調(diào)配合，最大程度發(fā)揮主體施工機(jī)械的功能和效率。在間歇式廠拌熱再生施工機(jī)械群中，路面銑刨應(yīng)以施工機(jī)械集群化施工為主，裝卸車(chē)和粉碎機(jī)械應(yīng)以滿(mǎn)足銑刨施工機(jī)械施工效率為宜，裝卸車(chē)的運(yùn)輸效率和運(yùn)輸量應(yīng)預(yù)留一定的裕度系數(shù)，以保證熱再生混合料預(yù)處理施工機(jī)械群的連續(xù)運(yùn)行。②在大型施工機(jī)械群配合施工過(guò)程中，應(yīng)遵循施工機(jī)械數(shù)量盡可能少的原則，盡可能通過(guò)優(yōu)化施工機(jī)械群的機(jī)械設(shè)備內(nèi)部配合，以代替施工機(jī)械數(shù)量帶來(lái)的施工效率增長(zhǎng)。③為了保證不同施工機(jī)械設(shè)備之間的協(xié)調(diào)配合，做到無(wú)縫銜接，盡量選用同一種系列的施工機(jī)械設(shè)備，保證施工機(jī)械的類(lèi)型、功率、規(guī)格等參數(shù)滿(mǎn)足要求，便于后期施工機(jī)械內(nèi)部組織協(xié)調(diào)和綜合養(yǎng)護(hù)管理。

2.2 廠拌熱再生瀝青混凝土施工機(jī)械配套性能應(yīng)用

廠拌熱再生瀝青混凝土施工應(yīng)重視銑刨機(jī)械設(shè)備性能應(yīng)用分析和攤鋪機(jī)械設(shè)備性能分析。原有瀝青路面銑刨機(jī)械應(yīng)保證動(dòng)力要求滿(mǎn)足推進(jìn)要求，銑刨機(jī)械應(yīng)保證發(fā)動(dòng)機(jī)輸出功率滿(mǎn)足設(shè)計(jì)要求，確保銑刨刀具的瞬時(shí)功率可以抵抗原始瀝青混凝土路面剛度水平；銑刨機(jī)械設(shè)備應(yīng)保證工作的連續(xù)性，定期對(duì)銑刨機(jī)械群進(jìn)行養(yǎng)護(hù)，保證銑刨機(jī)械群的連續(xù)推進(jìn)要求，防止出現(xiàn)施工工期延誤；重視銑刨施工機(jī)械的人機(jī)交互性能及要求，銑刨機(jī)應(yīng)安裝智能化儀表，一旦出現(xiàn)故障可以及時(shí)報(bào)警，提升銑刨施工機(jī)械的智能化水平。瀝青路面攤鋪施工機(jī)械應(yīng)加裝控制系統(tǒng)和監(jiān)控系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)及時(shí)的數(shù)據(jù)信息交換，以動(dòng)態(tài)調(diào)整裝卸卡車(chē)和攤鋪機(jī)之間的距離調(diào)節(jié)；在瀝青混凝土攤鋪過(guò)程中由于瀝青混合料的輸送流量處于動(dòng)態(tài)變化過(guò)程中，應(yīng)充分發(fā)揮攤鋪機(jī)械設(shè)備的熨平板和螺旋輸送撒布機(jī)械分別能夠獨(dú)立運(yùn)行，并可以根據(jù)具體的工作要求自動(dòng)調(diào)整瀝青混合料的輸送流量、流速及攤鋪平整性和均勻性；瀝青混凝土攤鋪機(jī)械設(shè)備的螺旋撒布設(shè)備應(yīng)保證不同瀝青混合料及攤鋪厚度的要求，提升攤鋪機(jī)械設(shè)備的施工工況適應(yīng)性；此外，瀝青攤鋪機(jī)械設(shè)備應(yīng)具備自動(dòng)平整和行使速率均衡設(shè)備。

3 總 結(jié)

通過(guò)分析可知，廠拌熱再生瀝青混凝土路面養(yǎng)護(hù)施工質(zhì)量主要取決于施工機(jī)械的配置及應(yīng)用。本文以某高等級(jí)公路瀝青混凝土路面養(yǎng)護(hù)施工為研究對(duì)象，就廠拌熱再生施工機(jī)械群構(gòu)成特點(diǎn)進(jìn)行詳細(xì)分析，針對(duì)性提出了廠拌熱再生施工機(jī)械群配置原則及配置方式，經(jīng)工程實(shí)踐驗(yàn)證，具備推廣應(yīng)用價(jià)值。

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