瀝青混凝土路面大功率攤鋪機施工離析控制

1、瀝青混凝土路面大功率攤鋪機施工離析控制瀝青混凝土路面施工離析，使瀝青混合料偏離最佳設(shè)計配合比，其力學性能和使用性能發(fā)生很大變化，以至于使路面薄弱點產(chǎn)生早期破壞，從而誘發(fā)路面大面積損壞。路面早期破壞很多時候是因為路面材料離析而造成的，例如：路槽、車轍、結(jié)構(gòu)松散、泛油。而離析是施工中最難控制的現(xiàn)象，它與材料、施工工藝，尤其是施工設(shè)備密切相關(guān)。解決路面離析問題，是很多路面工程師、機械工程師共同的希望，有必要全方位、系統(tǒng)地進行研究和分析。理論上大功率攤鋪機在原理和性能上具備控制離析的條件，但是在國內(nèi)還缺乏實際應(yīng)用的經(jīng)驗，更沒有被相關(guān)規(guī)范和質(zhì)量監(jiān)督部門認可。目前的 公路工程質(zhì)量檢驗評定標準 中，對離析又

2、恰恰缺乏量化指標，路面施工質(zhì)量關(guān)鍵的評定指標，往往是靠肉眼來判斷，難免存在不精確問題。進一步改進大功率攤鋪機，從性能方面進行優(yōu)化和實用化是解決離析問題的努力方向，同時，需要通過現(xiàn)場應(yīng)用建立完善的配套控制工藝。另外，建立路面離析程度的量化標準和相應(yīng)的簡單適用的檢測方法，也是控制路面離析需要做的工作。1 瀝青混凝土面層離析的分類和成因瀝青混凝土離析按外觀形式分為條狀離析和塊狀離析，有橫向離析、縱向離析和豎向離析，有規(guī)則離析和不規(guī)則離析。產(chǎn)生離析的原因很多，例如地產(chǎn)材料控制不嚴，變異大，受石場加工能力不穩(wěn)定影響；外購材料的變化，受場地堆料方式、堆料過高影響等。施工工藝和操作方式不當將產(chǎn)生嚴重的離析，

3、停機待料、梯形攤鋪速度差，搭接寬度控制不當，過快收斗和不及時碾壓等均屬于不合理工藝。不規(guī)則離析，往往是施工工藝造成的，而規(guī)則離析，大多是由于攤鋪機的性能所決定的。從近幾年瀝青混凝土路面施工的過程看，拌和樓和攤鋪機質(zhì)量的好壞為瀝青混凝土路面離析的主要原因。攤鋪離析目前在路面施工中是最難控制的，為此國內(nèi)外均試圖從攤鋪機的改造入手，目前國外機型主要有 Super21002C（Vogle ）， ingersoll2randABG525 ，國內(nèi)也有同類產(chǎn)品，陜西中大公司研制了 DT1400型大功率攤鋪機，這些改進型設(shè)備為解決路面攤鋪離析和提高平整度提供了可能。2 攤鋪機械控制離析原理21攤鋪機械的缺陷目

4、前的攤鋪機原理，對物料的輸送和分布由通過刮板輸送和螺旋分料器兩個環(huán)節(jié)組成。刮板是一種平移式分層輸料裝置，對物料不會產(chǎn)生新的攪拌混合作用，因而對前幾道工序產(chǎn)生的物料物理和溫度離析不能改善。為此，近幾年來興起在攤鋪機前加置物料轉(zhuǎn)運車的工藝進行嘗試，通過其保溫、加熱、攪拌等作用使混合料溫度和物理離析得到有效改善。對攤鋪機自身而言，改善離析和提高攤鋪平整度的作用，主要通過螺旋分料器的結(jié)構(gòu)以及運動學參數(shù)設(shè)計來實現(xiàn)。級配混合料（包括基礎(chǔ)和面層） 中的內(nèi)摩擦力作用以及物料與輸料螺旋之間的外摩擦力作用影響著螺旋的輸料和二次攪拌 （拌和機為一次攪拌）的效果，合理的攤鋪機螺旋分料器應(yīng)具有良好的攪拌物料的能力，使前

5、期工序產(chǎn)生的物料離析得到有效改善，同時滿足攤鋪寬度上不同部位所需物料量，使平整度得到保證的綜合功能。這就是螺旋分料器設(shè)計的最終要求，也是攤鋪機提高性能的合理途徑。目前，多數(shù)小功率攤鋪機的實際情況是，物料的內(nèi)、外摩擦力作用造成大粒料容易被送往螺旋分料器兩側(cè)，攤鋪寬度增大則離析加重。主要原因在于，其螺旋分料器工作參數(shù)設(shè)定存在缺陷，強調(diào)物料輸料高度位于螺旋分料器中心上方葉片直徑2/3 處為宜，由于螺旋分料器內(nèi)料位較低，需要較高的工作轉(zhuǎn)速才能滿足輸料量（高達100r/min 左右，甚至更高）要求，在調(diào)整拋撒、快速推移運動中，不同粒徑物料再次離析。這種思想的實質(zhì)是沿用了傳統(tǒng)的螺旋設(shè)計理論，即螺旋分料器的

6、主要功能是均勻輸料和布料，而未能賦予螺旋分料器二次攪拌功能以改善前期工序產(chǎn)生的物理和溫度離析。22大功率攤鋪機離析控制機理大功率攤鋪機（功率160kW以上，最大攤鋪寬度16m，最大攤鋪厚度 500mm）的設(shè)計理論就是，通過具有二次攪拌以改善離析與均勻輸料和布料綜合功能的抗離析、大生產(chǎn)率螺旋裝置設(shè)計，輔以整機與螺旋驅(qū)動大功率配置，實現(xiàn)單機大寬幅、大厚度、抗離析一次成型攤鋪作業(yè)，改善離析，改善雙機并幅攤鋪接縫離析。其主要特點為：增大螺旋輸料能力，降低螺旋驅(qū)動轉(zhuǎn)速，增加螺旋二次攪拌功能，減小螺旋起動工作的沖擊和加速度使之平穩(wěn)緩慢起動。（1）物料滿埋螺旋工作。這是增大輸料能力，降低螺旋轉(zhuǎn)速，增加二次攪

7、拌作用，避免橫向離析的關(guān)鍵，也是一種新理念。提高刮板和螺旋料位傳感器料位控制點，是實現(xiàn)這一理念的外部形式，其內(nèi)在實質(zhì)是：加大螺旋的驅(qū)動轉(zhuǎn)矩，并改變驅(qū)動器方案。改變常規(guī)攤鋪機采用高速軸向柱塞馬達加減速機的傳動方案，直接采用低速徑向柱塞大扭矩馬達驅(qū)動，并且將常規(guī)攤鋪機 700ml/r 左右的馬達等效排量增加到 1300ml/r ，轉(zhuǎn)矩和功率與 ABG-423相比增加了一倍。物料滿埋螺旋將轉(zhuǎn)速降低到 8090r/min 或以下，有效防止大顆粒物料隨輸送距離增大而運動加劇的橫向離析，同時由于螺旋埋于物料底部而增加二次攪拌效果，改善前期工序產(chǎn)生的溫度與物理離析。低速大扭矩馬達除可滿足物料滿埋螺旋需要更大

8、驅(qū)動轉(zhuǎn)矩的要求外，還由于這種馬達具有起動效率高，帶載起動能力強，起動平穩(wěn)的優(yōu)點，可以避免高速馬達加減速機由于起動效率低，在頻繁間斷工況下產(chǎn)生的沖擊起動現(xiàn)象，減小了物料的沖擊推揚離析。物料滿埋螺旋，增大輸料量并增加螺旋驅(qū)動能力還為大厚度一次成型攤鋪基礎(chǔ)材料提供了可能性。（2）采用變徑螺旋設(shè)計。攤鋪機的螺旋分料器是一種半開放式的結(jié)構(gòu)，與通常的封閉式螺旋輸料器將物料全部輸送情況不同的是，它在分輸料過程中一邊卸料一邊輸料，最終將物料均勻地布送于熨平板的整個幅寬上。因此，不同位置的螺旋應(yīng)有不同的輸料能力，這要求螺旋分料器應(yīng)有適應(yīng)這一性能要求的不同升角或直徑。變升角設(shè)計有制造困難、互換性差、且攪拌不均的缺陷， DT1400采用變徑