大型摊铺机路基水稳层摊铺技术优劣浅析论文_陈柏良

大型摊铺机路基水稳层摊铺技术优劣浅析论文_陈柏良

上海公路桥梁(集团)有限公司 上海市 200082

摘要:本文以G107线郑州境东移改建(二期)工程为实例,开展实施了全幅16.5.m宽厚度36cm水稳一次摊铺碾压成型工艺,介绍了宽幅特厚的水稳摊铺施工工艺,相对于以往双机连铺,本文主要将大型摊铺机与双机连铺在路基水稳层存在的优势和劣势进行分析比较,明确在如何在不同的施工环境下的机械设备的选择。

关键词:整幅大厚度;优劣;水稳摊铺

1工程概况

本项目起止桩号K0+000~K22+179.147,长22.179公里,主线路面结构层为4cm细粒式改性沥青混凝土AC-13C+5cm中粒式改性沥青混凝土AC-16C + 7cm粗粒式改性沥青混凝土AC-25C+改性乳化沥青下封层+透层油+36cm水泥稳定碎石基层+18cm低剂量水泥稳定碎石底基层,水泥稳定碎石共108万吨,沥青混凝土共28万吨,主线路面为双向八车道,设计为公路I级标准,路面宽度为16.5m。

2路面整机摊铺工艺介绍

传统的双机连铺技术已经很成熟,全幅摊铺施工工艺尚未普及,施工工艺如下:

2.1路基的交接验收

测量路基的交接验收在整机摊铺工艺中格外重要,特别是弯沉、顶面标高、平整度及构造物两头的回填质量,路基顶面作为交接工序,在路面水稳摊铺前必须进行验收。

2.2测量准备

测量人员在施工前一天要恢复中桩及边桩,测量出实际高程,以便控制摊铺高度,并在两侧放出位置控制点,同时应用钢尺按每断面分别放出距中桩3米、8米、13米的位置并测量各点的实际高程,以便计算松铺厚度和压实系数。

摊铺高程控制采用“基准钢丝法”,采用左右两侧挂线施工放样,根据基层摊铺厚度及摊铺机传感器位置确定钢丝绳标高。

2.3摊铺及整形

调整垫木,将熨平板落在垫木上,复核熨平板的标高是否在摊铺表面标高,如果标高不一致调整垫木。调整DT2000型多功能摊铺机上的自动调平控制器,使其达到正常摊铺状态。

开始输料,必须使物料满料输送至熨平板全宽度上,保证料位高度均匀一致,开始正常摊铺,过程中通过控制自动调平仪进行厚度调整,摊铺机行进的过程中应保持速度均匀一致,并使左右测平传感器自然垂落在钢丝绳上,保证准确的控制摊铺厚度和宽度。根据拌和运输能力,合理控制摊铺机行走速度,匀速摊铺,避免中间停机待料。摊铺过程中必须保证有3-4辆料车储备,卸料车在摊铺机前方30cm左右停车,车辆禁止刹车保证处于自由状态,卸料车速度应与摊铺机速度应相协调。

2.4碾压

混合料摊铺后立即在全宽范围内碾压,一次碾压长度一般为50~80m,碾压段落必须层次分明,设置明显的分界标志,碾压的顺序为静压、预压、强压、收光和补压的方式,遵循由低到高、先轻后重、先慢后快、先静压后振压、由边向中、由低到高的碾压原则。

3整机摊铺与双机连铺的优劣分析

3.1人员配备对比

在传统水稳基层摊铺施工中,当水稳层宽度大于8.5m时,就须要用双机分层摊铺方式进行施工,施工过程中根据摊铺机数量配备人员,一台摊铺机一套完整的摊铺队伍包括运料车指挥人员两人、摊铺机驾驶员一人、两翼标高监测人员两人、挂线人员4人、倒模立模人员10人,找平人员2人,整机摊铺只需配备一套人员,以往的双机连铺工艺需增加驾驶员、观测标高人员及配合找平人员,整机摊铺技术也是将摊铺技术智能化机械化,减少了劳动力的投入。

3.2机械配备对比

全幅摊铺技术施工过程中需配备大型摊铺机一台,钢轮压路机及胶轮压路机根据摊铺车道数配备,本项目为单向4车道,配备钢轮压路机4台,胶轮压路机1台,运输水稳料车20辆;双机连铺技术施工过程中需配备摊铺机两台,压路机配备数量一致,运输料车需多配备4辆,保证摊铺过程中供料稳定。

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根据市场调查情况,一台摊铺宽度12m的摊铺机约150万元,摊铺费用20元/t,摊铺速度2-6m/min,整机摊铺中的大型摊铺机市场价格约800万元,摊铺费用25元/t,摊铺速度与单机摊铺速度基本一致。

在机械设备对比中,大型摊铺技术相对于双机连铺技术机械配备数量方面更优,但成本较高。

3.3交接工作面的对比

路面施工前需进行路基顶面的验收交接,并进行测量工作,明确断面摊铺厚度,按照以往的测量放样,对道路左边桩、中桩、右边桩分别标注摊铺厚度。

双机连铺的施工工艺要求每台摊铺机的工作面需放出左、中、右桩处的摊铺厚度,共六个点可进行控制摊铺厚度。

就交接的路基工作面的对比来说,传统的双机连铺可以更好的规避错综复杂的工作面带来的影响,可以将不平整的作业面化整为零,全幅摊铺机可调节机翼为两面,双机或者三机连铺可调节机翼为两面的倍数,在工作面交接方面,双机连铺可适应的工作环境优于全幅摊铺技术。

3.4摊铺质量对比

接缝方面,传统水稳的施工通过双机或多机联合多层摊铺,双机连铺过程中,两台摊铺机要保持一定的纵向距离,在施工过程中双机施工的结合部位就会出现上下层大粒料分配不均匀和粒料滚落现象导致了结合部位的厚度不均匀,并且随着摊铺层数的增加两个摊铺机纵向接缝的厚度不均匀性越发明显,施工质量难以保证,而采用大型摊铺机大厚度摊铺水稳,可以减少摊铺的层数,避免了双机摊铺的纵向接缝,提高了路面的整体性。

平整度方面,施工现场对整机摊铺和双机连铺的段落各选取了2公里做了比较,按照检测频率,利用3m直尺,每200m测两处,每处10尺,共200个点。根据数据统计,采用双机连铺方式的水稳路面底基层,其中平整度在10mm-12mm内为158个点,占总比79%,平整度在8mm-10mm内为42个点,占总比21%,没有平整度在8mm以内的点,采用整机摊铺的水稳路面底基层平整度检测同样的点数,其中平整度在10㎜-12㎜以内的共28个点,占总比的14%,平整度在8㎜-10㎜以内的点数为135个,占总比67.5%,最主要的是存在37个点数值在8㎜以内,大型摊铺机尚在试用阶段,在以后的推广使用中,路面平整度将会得到更大的提升。

3.5施工经济效益的对比

对于经济效益的对比,主要包括施工人员劳务费,机械设备出场费,工期及材料节省的费用。

1)人员费用;关于人员费用,全幅摊铺技术相对于双机连铺技术机械化水平更高,需要的施工人员更少,较节省费用,优于双机连铺技术。

2)机械设备费用:全幅摊铺技术采用的大型摊铺机目前市场价格较高,基本为普通摊铺机价格的三倍以上,自然而然的出场费用较普通摊铺机高,若工程水稳工作量较少,且工作面宽度较窄,就机械设备选择方面来说,双机连铺优于全幅摊铺。

3)工期方面:全幅摊铺技术相对于双机连铺,摊铺速度基本一致,工期基本一致,但全幅摊铺存在一点优势,由于大型摊铺机的拌合力度更大,可摊铺较厚的水稳,若施工现场存在较厚的路面结构层的情况,全幅摊铺机可一次性摊铺底基层,这个将大大减少工期,此方面,大型摊铺机优于双机连铺。

4)材料方面:全幅摊铺机以一次性摊铺的特点能大大节省水稳料的损失,同时本工程36㎝的水稳底基层大型摊铺机可以一次性摊铺完成,减少了搭接面,节省了材料,在这个方面,全幅摊铺机较优。

3.6施工安全的比较

整机摊铺在和双机连铺施工中,除了减少了一台摊铺机的投入以外,在配备运料车、碾压设备等基本保持一致,机械设备的减少,机械化水平大大提高,大型摊铺机采用更少的人员,更先进的设备,在施工组织中也减少了交叉作业的安全隐患。在安全方面,大型摊铺机更优。

4结束语

随着施工机械技术的发展,目前大型摊铺技术慢慢开始进入大家的视野,在人员、机械设备、施工质量安全及经济效益方面优于双机连铺技术,按照社会的发展,机械化水平会越来越高,大型摊铺技术会慢慢普及,但两种摊铺技术的选择要根据工程的路面结构类型及工程规模的大小,最终达到效益的最大化。

参考文献:

[1]许明.浅析沥青路面大厚度大宽度水稳基层首件工程施工.公路工程,2012.

[2]陕西中大机械集团公司. DT2000 多功能摊铺机使用说明书.2017.

论文作者:陈柏良

论文发表刊物:《防护工程》2018年第32期

论文发表时间:2019/2/22

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