沥青混凝土摊铺机是沥青路面施工的主要设备,由主机和熨平装置两大部分组成。主机和熨平装置的技术性能、维修养护、施工工艺、质量控制以及操作人员的技术水平等因素均可影响沥青路面的密实度和平整度。沥青混凝土摊铺机规格型号较多,各类型的摊铺机结构也不尽相同,但其结构一般由机架、动力系统(含发动机、液压传动系统)、行走系统、电控系统、收料输料系统(含前推辊、收料斗、刮板输料器、螺旋分料器)、调平系统、熨平装置等组成。
路面平整度影响因素及控制方法
主机方面
摊铺机料斗内应供应充足的沥青混凝土,为此应确保沥青拌合站的生产能力和正常生产,提供足够数量运输沥青混凝土的自卸车,以此来保持持续、均匀、连续不间断地摊铺。
应根据施工方案、摊铺材料的类型,选定恒定的摊铺速度,在摊铺过程中不得随意变换摊铺速度或中途停顿。例如普通沥青混凝土,摊铺速度宜控制在2~6m/min的范围内,而改性沥青混凝土摊铺速度宜放慢至1 ~3m/min的范围内。
由摊铺机前推辊顶推自卸车前进卸料,使两者协调、同速前行。自卸车制动力不宜过大,防止冲撞摊铺机,影响摊铺的平整度,还可避免损坏摊铺机行走系统零部件。
螺旋分料器轴线应与主机后部及熨平装置前部的护板之间的距离保持一致,螺旋分料器沿着全宽度均匀分料,料位高度应以能将螺旋分料器全部淹埋为宜,或高出螺旋分料器100mm,从而使熨平板前方料堆大小和料位高度保持不变。
螺旋分料器转动速度与摊铺机行走速度应保持均衡,使螺旋分料器送料平稳、匀速,从而使摊铺出的混合料具有均匀的密实度,且获得较好的平整度。
摊铺机履带板松紧超限,会使摊铺机行驶阻力发生变化,造成牵引力产生脉动,从而影响摊铺平整度。因此要求摊铺机左、右侧履带的张紧度保持一致,防止履带过松或两侧松紧程度不等造成摊铺速度产生脉动,导致摊铺层出现搓板形路面。
熨平装置
在摊铺机开始工作时,需将熨平板调整为初始工作仰角α,调整方法如下:首先,将摊铺机停在水平路段上,操纵升降缸提升熨平板;其次,在熨平板下面垫上长度与熨平板等长、厚度等于设计摊铺厚度加上虚方量尺寸的方木,将熨平板落于该方木之上;然后,根据摊铺厚度大小,调整熨平板前缘,使其抬高,使熨平板底面与水平面形成初始工作仰角α,并使升降缸处于浮动状态。
如果熨平板前部护板的高度发生变化,会影响熨平板工作角α的变化,从而影响摊铺厚度和平整度。因此护板的高度应调整得当。当摊铺厚度增加或沥青混凝土骨料粒径较大时,该护板的高度应适当加大;反之其高度应适当减小,同时保证护板底刃与熨平板底面相平行。摊铺厚度是压路机压实沥青混凝土成活后的厚度的1.15~1.35倍(松铺系数)。根据人工测量压路机碾压后的厚度是否符合设计厚度,来调整所需摊铺厚度。摊铺厚度稳定后,熨平板底面与摊铺层的仰角α保持不变,就可以使熨平装置稳定在设定的高度上运行,获得较好的路面平整度。熨平装置框架内的拱度调整机构,可使左、右主熨平板的上端分开或合拢,形成熨平板底平面的拱度。该拱度值一般在±3%范围内调整,拱度调整与厚度调整应配合进行,使熨平板底面形成水平、双斜坡、单斜坡等3种摊铺模式,满足不同横断面摊铺层设计的需要。
在城镇道路施工中,因道路两侧雨水口数量多、路宽变化大,多采用液压伸缩熨平装置的摊铺机。熨平板伸缩部分可分别向两侧伸缩,若仍不能达到道路摊铺宽度时,可采取连接加宽熨平板(加长段)的方式改变摊铺宽度。在熨平板伸缩作业时,必须及时调整伸缩部分熨平板的高度,保证熨平板底部平整度一致,以达到平整度要求。
此外,沥青混凝土自卸车司机卸料时操作不当,会造成摊铺机履带处遗撒摊铺材料,甚至形成堆积,从而造成熨平板仰角α发生变化,导致摊铺厚度发生改变、路面平整度变差。
施工方法
施工前,施工现场基层路面高程测量的准确性、横坡和纵坡的设置,直接影响路面摊铺的平整度。摊铺前勘察现场,根据现场道路的长度、宽度,选定摊铺机的摊铺宽度、所使用摊铺机的型号、数量、采用的摊铺方式(如梯队作业方式)及应采用的自动找平方式。例如在摊铺中、下面层沥青混凝土时,宜采用钢丝绳或铝合金导轨引导的高程控制方式;在摊铺上面层时,宜采用非接触式平衡梁的自动找平方式。
在正式摊铺施工之前,应选取一段200m长的路面进行摊铺试验。试验段摊铺时,应随时检查铺筑层厚度、路拱及横坡,确定最佳机械组合、确定松铺系数、达到设计规定压实度所需压实遍数。施工过程中,沥青混凝土的压实与成型一般采用初压、复压、终压的方式,应密切注意压实度变化、防止过度碾压。摊铺时,摊铺层接茬部位应选用热接缝,应尽量避免出现冷接缝,以获得更好的平整度。
热拌沥青混凝土路面施工,完成沥青混凝土摊铺、压实与成型后,应待摊铺层表面温度自然降温至50℃之后方可开放交通,各类重型车辆不可立即在上面行驶,以避免破坏新铺路面平整度。
根据市政行业标准—《城镇道路工程施工与质量验收规范》,平整度是关键实测项目,城市主干路、快速路平整度标准差σ应达到1.2mm,城市一般道路应达到2.5mm。平整度的控制能力,直接反应出施工技术质量管理水平。
综上所述,先进的沥青摊铺设备的使用、精细的施工工艺的管控、严格的质量检查与验收,体现了提高高等级路面平整度的重要性。以熨平板摊铺位置保持稳定不变为核心,使其摊铺厚度为一常数,来确保路面平整度符合设计要求。