瀝青混凝土攪拌、攤鋪設(shè)備的選型配置分析

賈 峰

（中鐵十九局集團(tuán)第一工程有限公司，遼寧遼陽(yáng) 111000）

0 引言

瀝青路面平整度比較好，噪聲較低且耐磨，可降低后期的養(yǎng)護(hù)、維修成本。在公路瀝青混凝土路面施工過(guò)程中，需要用到的設(shè)備種類和數(shù)量較多，設(shè)備成本也比較高，因此需要合理選擇，控制施工成本，并保證施工質(zhì)量。在實(shí)際施工中，混凝土攪拌設(shè)備、攤鋪設(shè)備、碾壓設(shè)備以及運(yùn)輸設(shè)備等相互配合、相互制約，做好設(shè)備的選型工作，即可保證瀝青路面的施工質(zhì)量，又能保證施工工序和成本。以某項(xiàng)目為例，分析瀝青混凝土攪拌、攤鋪設(shè)備的選型與配置。

1 項(xiàng)目概述

某公路項(xiàng)目位于山嶺地區(qū)，該區(qū)域地勢(shì)起伏較大，晝夜溫差也比較大，而且施工周期為夏季，雨比較多。公路設(shè)計(jì)采用瀝青混凝土結(jié)構(gòu)，總工程約40.6 km，應(yīng)用瀝青混凝土約41 萬(wàn)噸，其投資模式為PPP+政府投資，施工工藝流程見(jiàn)圖1。

該項(xiàng)目就如何對(duì)瀝青混凝土的選型配置進(jìn)行了說(shuō)明，要求選型配置的設(shè)備必須跟施工現(xiàn)場(chǎng)情況相適應(yīng)，要考慮項(xiàng)目工期，每個(gè)環(huán)節(jié)的節(jié)點(diǎn)要求，場(chǎng)地、供電能力等，避免出現(xiàn)影響交期的行為。并且要求設(shè)備的性能安全、可靠，避免發(fā)生安全事故，在保證攤鋪質(zhì)量的前提下，機(jī)械要高效能、低損耗。此外要求設(shè)備必須具備經(jīng)濟(jì)性，這就要求不能單一的考慮設(shè)備的成本，還要考慮設(shè)備的通用性、專業(yè)性。也就是說(shuō)，在該項(xiàng)目中，需要根據(jù)項(xiàng)目的工程量、工期，選擇瀝青混凝土攪拌機(jī)、攤鋪機(jī)及壓路機(jī)，本文就攪拌機(jī)、攤鋪機(jī)設(shè)備的選型配置提出自己的建議。

2 瀝青混凝土攪拌設(shè)備選型配置

如果瀝青混凝土攪拌設(shè)備選型不當(dāng)，會(huì)導(dǎo)致混合料的質(zhì)量不穩(wěn)定，加大施工成本，延誤施工工期，造成路面的壓實(shí)度、平整度、深度不合格，從而影響路面的性能，因此需要做好攪拌設(shè)備的選型和配置。

2.1 攪拌設(shè)備的選型

攪拌設(shè)備用于批量生產(chǎn)瀝青混凝土，按照攪拌方式分為兩種，即強(qiáng)制間歇式攪拌設(shè)備和連續(xù)生產(chǎn)式攪拌設(shè)備。按照設(shè)備的產(chǎn)能又分為小型攪拌設(shè)備、中型攪拌設(shè)備以及大型攪拌設(shè)備。其中小型設(shè)備的生產(chǎn)能力＜40 t/h，中型設(shè)備的生產(chǎn)能力40～400 t/h，大型設(shè)備生產(chǎn)能力＞400 t/h。不管是哪種攪拌設(shè)備，其系統(tǒng)都包括計(jì)量、存儲(chǔ)、攪拌、燃燒、除塵、加熱等12 個(gè)系統(tǒng)，在瀝青路面施工過(guò)程中，其屬于主導(dǎo)設(shè)備，需要最先確認(rèn)選型，因?yàn)槠湫吞?hào)影響著其他設(shè)備型號(hào)的選擇，影響著施工工藝。

圖1 瀝青混凝土施工工藝流程

選擇攪拌設(shè)備時(shí)，根據(jù)該項(xiàng)目的實(shí)際情況，需要注意：①設(shè)備是否符合施工質(zhì)量規(guī)范的要求，是否滿足生產(chǎn)能力、施工強(qiáng)度的要求，是否符合場(chǎng)地大小、施工對(duì)象使用；②設(shè)備要具備先進(jìn)的技術(shù)，保證性能、結(jié)構(gòu)、安全、以及生產(chǎn)率。而且在環(huán)保、安全方面也要符合要求；③要考慮設(shè)備的購(gòu)買成本、運(yùn)行成本、維護(hù)成本，盡量控制成本；④生產(chǎn)率的計(jì)算公式，如果是間歇式的設(shè)備，采用公式Qj=nGjKB/1000（t/h）。式中，n 代表每小時(shí)攪拌的份數(shù)，Gj代表每一份攪拌的質(zhì)量，單位為kg，KB代表時(shí)間利用系數(shù)，一般取0.8～0.9。公式中的n=60/（t1+t2+t3），其中t1是攪拌器加料時(shí)間，單位min，t2為混合料的攪拌時(shí)間，單位min，t3為成品卸料的時(shí)間，單位min。如果是連續(xù)式設(shè)備，計(jì)算公式為Gt=60GtKB/1000（t/h）。式中的t為攪拌的時(shí)間，單位min，Gt為攪拌器內(nèi)料的重量，單位kg。在實(shí)際應(yīng)用中，選擇公式計(jì)算值的80%～90%當(dāng)做具體的值，這樣選擇的設(shè)備會(huì)更適用于施工現(xiàn)場(chǎng)。

2.2 攪拌設(shè)備的布設(shè)

在攪拌設(shè)備的布設(shè)中，要根據(jù)設(shè)備的尺寸合理規(guī)劃場(chǎng)地，場(chǎng)地要遠(yuǎn)離農(nóng)田、村莊、河流等，以此避免環(huán)境污染。并且場(chǎng)地要以安全為原則，保持各設(shè)備之間的距離，要考慮裝載機(jī)上料的距離，還要考慮施工環(huán)境的變化，保證設(shè)備的生產(chǎn)能力及施工成本。

3 混凝土攤鋪設(shè)備的選型配置

攤鋪設(shè)備選型不當(dāng)，會(huì)導(dǎo)致攪拌設(shè)備生產(chǎn)能力不足或富余，造成攪拌設(shè)備的能力浪費(fèi)。并且攤鋪設(shè)備選擇不當(dāng)，會(huì)出現(xiàn)月牙形路面的現(xiàn)象，影響路面的綜合質(zhì)量，因此需要做好混凝土攤鋪設(shè)備的選型和配置。

3.1 攤鋪機(jī)關(guān)鍵技術(shù)及結(jié)構(gòu)

攤鋪機(jī)主要的結(jié)構(gòu)有獨(dú)立式的驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)、自動(dòng)供料系統(tǒng)、多種形式的熨平設(shè)備、找平自動(dòng)化系統(tǒng)以及全輪驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)等。

（1）獨(dú)立式的驅(qū)動(dòng)結(jié)構(gòu)既可提高攤鋪效率，又可以保證瀝青路面攤鋪的更加圓滑、平整。

（2）自動(dòng)供料系統(tǒng)可以保證瀝青攤鋪工作的穩(wěn)定性、均勻性以及可持續(xù)性，從而保證整體的攤鋪質(zhì)量。

（3）熨平設(shè)備形式較多且各具優(yōu)勢(shì)，可以根據(jù)工程的實(shí)際情況進(jìn)行選擇，以保證路面的平整性。在實(shí)際應(yīng)用中，一定要考慮熨平設(shè)備的剛性，熨平板的振動(dòng)、振搗等特點(diǎn)，保證攤鋪路面的平整性。

（4）找平自動(dòng)化系統(tǒng)采用了激光、超聲波等技術(shù)，可以對(duì)攤鋪的整個(gè)過(guò)程進(jìn)行精準(zhǔn)定位，從而保證攤鋪的平整性。而全輪驅(qū)動(dòng)形式增加了攤鋪設(shè)備輪胎與地面之間的摩擦力，避免發(fā)生打滑現(xiàn)象，保證攤鋪設(shè)備的安全。

3.2 攤鋪設(shè)備的選型

攤鋪設(shè)備按照行走方式可以分為兩種，即自行式攤鋪設(shè)備和拖式攤鋪設(shè)備。其中自行式攤鋪設(shè)備又可以細(xì)分為輪胎式、復(fù)合式、履帶式三種類型。根據(jù)生產(chǎn)能力又可以分為小型攤鋪設(shè)備、中型攤鋪設(shè)備、大型攤鋪設(shè)備以及超大型攤鋪設(shè)備。其中小型攤鋪設(shè)備的攤鋪寬度為3.6～4 m，中型攤鋪設(shè)備的攤鋪寬度為4～6 m，大型攤鋪設(shè)備的攤鋪寬度6～10 m，超大型攤鋪設(shè)備的攤鋪寬度10～12 m。

選擇的攤鋪設(shè)備要具備恒速、穩(wěn)定等特點(diǎn)，以此保證施工質(zhì)量。因?yàn)樵趯?shí)際操作中，影響攤鋪質(zhì)量的主要因素是攤鋪設(shè)備自身的原因。并且設(shè)備要跟瀝青的攪拌設(shè)備相匹配，根據(jù)攪拌設(shè)備判定攤鋪設(shè)備的基本參數(shù)，再結(jié)合路面的結(jié)構(gòu)、寬度選擇攤鋪工藝，再選擇攤鋪設(shè)備。最后確定攤鋪設(shè)備的主要參數(shù)，如生產(chǎn)率、攤鋪速度、攤鋪寬度等。

攤鋪設(shè)備生產(chǎn)率的計(jì)算公式，Q=hBvoρKB（t/h），其中h 為攤鋪層的厚度，單位m，B 為攤鋪寬度，單位m，VO是攤鋪速度，單位m/h，ρ 為瀝青混凝土的密度，單位t/m3，KB為時(shí)間利用系數(shù)，一般取0.75～0.95。由此可以看出，要結(jié)合瀝青混凝土路面鋪設(shè)的寬度、厚度、攤鋪工藝來(lái)選擇攤鋪機(jī)設(shè)備。選擇的攤鋪機(jī)的型號(hào)、數(shù)量要跟瀝青攪拌設(shè)備的各項(xiàng)指標(biāo)相匹配，才能保證攤鋪質(zhì)量。

（1）攤鋪速度。攤鋪過(guò)程中要以恒定的速度來(lái)進(jìn)行攤鋪，要避免出現(xiàn)停機(jī)、等料的現(xiàn)象。其計(jì)算公式為VO=Qg/（141A）（t/h），其中Qg代表瀝青攪拌設(shè)備供料能力，A 是攤鋪路面的橫截面面積，單位m2。

（2）攤鋪寬度。在實(shí)際攤鋪過(guò)程中，一般路面的攤鋪寬度要大于攤鋪設(shè)備的寬度，需要攤鋪幾次才能完成攤鋪工作。其計(jì)算公式為n=B/（b-X），其中B 為里面的寬度，單位m，b 是熨平板總攤鋪寬度，單位m，X 是相鄰攤鋪設(shè)備的重疊量。

4 瀝青混凝土攪拌設(shè)備、攤鋪設(shè)備的發(fā)展趨勢(shì)

（1）瀝青攪拌設(shè)備、攤鋪設(shè)備都可以安裝高頻率的振搗器，以此保證攪拌和攤鋪的密度。

（2）設(shè)備具備多功能性。未來(lái)瀝青混凝土攪拌、攤鋪設(shè)備不僅可以對(duì)混合料進(jìn)行攪拌、攤鋪，還可以對(duì)其他材料進(jìn)行攪拌、攤鋪，實(shí)現(xiàn)一機(jī)多用，為項(xiàng)目節(jié)省成本。

（3）設(shè)備更加人性化，靈活度更高?，F(xiàn)階段的設(shè)備，結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜，自身重量也比較大，操作起來(lái)比較麻煩，未來(lái)會(huì)向更加往機(jī)械化方向發(fā)展，操作起來(lái)比較簡(jiǎn)單，整體布局更加優(yōu)化，使用、運(yùn)輸以及維修更加簡(jiǎn)便。

5 結(jié)束語(yǔ)

在瀝青混凝土項(xiàng)目施工過(guò)程中，瀝青混凝土的攪拌、攤鋪是非常重要的環(huán)節(jié)，需要合理的選擇攪拌設(shè)備、攤鋪設(shè)備以保證施工質(zhì)量。如果設(shè)備選擇不當(dāng)，會(huì)加大工程成本、延誤施工工期，施工質(zhì)量也會(huì)受到影響，因此在施工過(guò)程中，需要做好設(shè)備的選型和配置。攪拌設(shè)備在選擇過(guò)程中，要考慮施工環(huán)境，如場(chǎng)地、運(yùn)輸條件、施工強(qiáng)度等，要選擇攪拌設(shè)備結(jié)構(gòu)先進(jìn)，性能穩(wěn)定，生產(chǎn)率穩(wěn)定的攪拌設(shè)備。在控制攪拌成本方面，除了控制設(shè)備自身的成本，還需要考慮環(huán)保成本、安全成本等，如一些燃燒器帶來(lái)的環(huán)保費(fèi)用。在攤鋪設(shè)備選擇時(shí)，攤鋪設(shè)備需要與攪拌設(shè)備相匹配，要考慮攤鋪的速度、攤鋪的寬度、混合料的質(zhì)量、攤鋪率等，以此確定攤鋪設(shè)備的型號(hào)，保證瀝青混凝土的施工質(zhì)量。