驸马长江大桥浇筑式沥青混凝土生产过程控制论文_李品,陈胜亮

中交一公局第三工程有限公司

摘要:浇注式铺装体系,具有良好的防水性能、疲劳抗裂性和随从变形能力,是目前应用最广泛的铺装方案,但由于浇注式沥青混合料油石比较大,且细集料较多,粗集料间没有形成嵌挤结构,因此其高温抗重载能力相对较差。在特殊使用条件下,我国钢桥面铺装早期病害频发,重载交通条件下钢桥面铺装耐久性问题突出,在一些特殊使用条件(如高温、重载等)下,早期病害较为普遍,主要表现为车辙、推移、裂缝等,随着时间的延长,病害逐渐加重,这些病害给桥梁结构使用耐久性和车辆行驶畅通性、安全性埋下了隐患。

关键词:悬索桥;浇筑式沥青混凝土;质量控制

1.工程概况

万利高速公路驸马长江特大桥是三峡库区跨度最大的一座长江大桥,也是万利高速公路的控制性工程。大桥全长2030m,主跨1050m,一跨过江,主桥为300m+1050m+300m单跨钢箱梁悬索桥,全桥按双向四车道高速公路标准设计,主桥宽30.7m,驸马长江大桥桥面铺装采用浇注式铺装体系。

2.拌合性能控制

2.1热料电子秤的计量精度

由于拌和设备在拆卸、运输以及安装等过程中,拌和设备的电子秤受到外界和自身因素的影响,而使自身的精度发生变化,所以在拌和设备安装完毕后,必须对其电子秤重新标定,对动态计量应有落差和冲击等补偿措施,标定精度见表2-1。

表2-1电子秤标定精度

2.2热料筛筛孔的选择

由于拌和设备自身的特点,使得在热料筛分时间有限,再加上热料筛自身的筛分效率、自洁能力等因素影响,所以在选择热料筛筛孔时应比试验室相应的筛孔放大20%左右。特别是最小筛孔的选择应注意一般不要小于3mm,若小于3mm筛孔容易堵塞,从而造成沥青混合料中细集料含量不稳定。

2.3冷料流量的标定

为保证冷料严格按生产配合比进给,生产出高质量的沥青混合料,对冷料的流量必须进行标定。冷料的进给就可以得到严格控制,生产配合比可以得到保证,并且减少热料仓出现溢料或待料的情况。

2.4搅拌叶片与拌缸内壁的间隙

搅拌叶片与拌缸内壁的间隙也影响混合料的质量,一般这个间隙应小于混合料最大公称粒径的一半,当间隙大于混合料最大公称粒径的一半时,混合料将不能得到均匀的拌和,又由于叶片属于易磨损部件,所以应定期检查间隙,及时更换叶片。

2.5引风与除尘系统

引风的大小直接影响到混合料中细料的含量,应采用自动控制,控制风门开度的大小。回收粉尘和矿粉的颗粒组成不尽相同。回收粉尘一般属中性和偏酸性细料,粘附性差。而矿粉则属于碱性,粘附性好,因此施工过程中严禁使用回收粉尘。

2.6干燥筒的排气温度

干燥筒的排气温度一般应调整在115~165℃之间,最高不要超过200℃,排气温度过高不仅会增大燃油消耗率,而且会影响袋式除尘器中过滤袋的寿命。排气温度不得低于115℃,否则除尘器中会结露,尘土便结在过滤袋上,减小气流通过面积,增大风机负荷。

3.混合料拌和过程质量控制

3.1材料添加顺序

浇注式沥青混合料出料温度达到240℃,由于矿粉掺量较大且未加热,热料温度需要达到320℃左右,拌和过程中采用集料→矿粉→沥青的掺加方式能够降低拌缸中集料温度,避免沥青受高温影响老化。

3.2拌和时间的确定

拌和时间= 干拌时间+湿拌时间

干拌时间:计量斗开始卸料—沥青开始喷射

湿拌时间:沥青喷射开始至拌缸开门卸料为止。

拌和时间应满足混合料拌和均匀一致,无花白料,无结团(块)或严重的粗细集料离析现象。拌和时间越长,拌和均匀性越好,但拌和时间过长会加速沥青的老化,影响混合料的质量。拌和时间需经试拌确定。

3.3影响拌和时间的因素

混合料级配:细集料多,拌和时间宜长。

混合料油石比:沥青用量大,拌和时间宜短。

混合料温度:拌和温度高,拌和时间宜短。

搅拌器转速:搅拌器转速高,拌和时间宜短。

充盈率:充盈率越大,拌和时间则越长。

所以混合料拌和时间的确定,要综合考虑混合料的级配,拌锅的充盈率、搅拌器的转速以及拌锅的充盈率等因素。

由于浇注式沥青混合料中矿粉含量很大,因此混合料的拌和时间比较长,拌和时间为干拌15秒,湿拌90秒。

4.混合料拌和过程质量控制

4.1拌和温度控制

拌和温度过低,沥青包裹不均,易产生拌和“花料”现象,且不能保证摊铺碾压温度,拌和温度过高不仅浪费燃油,还会加速沥青老化。

温度误差的控制拌和温度起伏变化会引起摊铺、碾压温度的起伏变化。摊铺温度起伏变化导致摊铺机熨平板受力平衡的破坏,影响路面平整度,碾压温度起伏变化会导致碾压密实度和平整度的不均匀性,控制措施。

(1)严格控制集料的含水量和含尘量。特别是细集料含水量的不稳定会导致温控误差增大。

(2)冷集料总流量的起伏变化也会导致温控误差增大。在调整冷集料的流量时,一定要慢增或慢减。

(3)拌和设备启动拌和时,先用小火预热滚筒3~5min,开始上料,慢慢加大油门,待料温升至设定温度值±10℃并稳定一段时间后,开始启动自动控温装置。用热料预热拌缸3~5min后,测量预热料温度,温度达到设定温度时才可生产。

4.2沥青及热料温度控制

(1)混合料生产前应对沥青进行升温处理,确保生产过程中沥青温度达到要求,尤其是浇注式沥青。由于浇注式沥青粘度较大,当温度低于160℃时,难以满足泵送要求,严重影响浇注式沥青混合料生产工作。浇注式沥青混合料生产前的沥青加热温度为165~180℃。

(2)热料温度控制:拌和站矿粉没有加热系统,浇注式沥青混合料中粗集料加热温度应为320℃左右,细集料加热温度应为300℃左右。在沥青混合料拌和前应对粗、细集料进行排料并检测各档热料温度,当热料温度达到要求后进行混合料拌和工作。

4.3混合料出料温度控制

浇注式沥青混合料拌和后出料温度按210~250℃目标控制。

浇注式沥青混合料拌和过程中,前期热料温度不稳定导致成品浇注式沥青混合料温度出现变化,试验人员应积极检测每盘混合料温度并上报拌和站控制室,混合料温度过低及过高均应废弃,待成品料温度稳定在240℃时,温度检测频率可缩减为2~3盘/次。

5.成品沥青混合料质量控制

(1)浇注式沥青混合料拌和过程前期应试拌,并检测浇注式沥青混合料流动性和出料温度,满足要求后方可进行混合料正常生产工作。

(2)浇注式沥青混合料在每日生产过程中应取样并检测贯入度及增量,指导下批次浇注式沥青混合料生产,检测结果应上报技术负责人。

(3)混合料每日生产时集料升温过程中和混合料生产完成后,对热料仓取样进行生产配合比验证试验。

(4)外掺剂的掺加,浇注式沥青混合料中的温拌剂能够有效改善聚合物改性沥青的使用性能,且仅需简单搅拌即可稳定地分散于沥青之中,克明显提高沥青的高温稳定性,降低感温性,并保持沥青低温性能不变,因而能明显提高路面的抗变形能力,减少车辙、波浪和拥包病害。

温拌剂的掺加可在沥青进场泵送改性沥青罐时按照沥青质量的1%同时掺加,避免混合料拌和过程中人工添加时用量控制不准、顺序错误等影响浇注式沥青混合料性能状况的发生。

6.常见故障影响质量分析

6.1冷料进给装置故障

应经常检查冷料仓冷料的流动情况,避免发生断续供料、涌料的情况。给料皮带的速度在标定生产率时应维持在中等转速下工作,调速的范围不可超出最大转速的20%~80%。

冷料进给装置故障一般是可变速皮带机停机,可能是因为冷料斗内存料太少,装载机上料时对皮带机直接冲击严重,造成超负荷而停机,应保证每个冷料斗内有足够的粒料;可变速皮带机功能异常,可能是控制柜内对应的控制变频器故障,加以检修或更换。各皮带打滑、跑偏或难以启动,应重新调整皮带张紧程度。各皮带机异常停机,可能是无意碰了急停拉线,其复位即可。

6.2搅拌机故障

声音异常可能是因为搅拌机瞬间超负荷致使驱动电机固定支座错位,或是固定轴承损坏导致,需重新复位,固定或更换轴承。搅拌机臂、叶片或内部护板磨损坏严重或脱落,就需要更换,不然造成搅拌料不均匀出现花白料现象。若搅拌机出料温度显示异常,应清洁温度传感器并检查其清洁装置是否正常工作。

6.3筛网故障

筛网故障主要有筛网出现孔洞,将导致上一档的集料进入下一档的料仓中,对混合料取样进行抽提筛分,混合料油石比过大,摊铺碾压后路面会起油饼。因此要经常查看振动筛工作情况。

振动筛要正确安装,特别是要保证筛网在长度方向上按需要的角度倾斜。由于振动筛的减振弹簧长度会因磨损作用而缩短,从而引起振动筛倾角变小,因此发现磨损应及时更换减振弹簧。但更换时要注意,所有弹簧应同时更换,并且新弹簧的自由长度要与原装弹簧的自由长度保持一致,以确保振动筛纵向的倾斜度和横向的水平度。

6.4动态计量导致误差

在拌和过程中导致计量控制系统产生误差的原因主要有秤的计量误差和计量控制系统的控制误差两方面。目前,沥青混合料搅拌设备的称量装置大都采用的是二级精度的电子秤,在正确标定的条件下,秤的计量误差很小.控制误差是在动态计量控制过程中产生的。它的数值要比秤的计量误差大得多(一般要大一个数量级)。控制误差是造成成品料组成比例不正确和不均匀的主要原因之一。

针对沥青混凝土拌和站常见故障原因,在施工现场采取相应的预防措施,严格控制沥青混合料的配合比,油石比,砂石料的级配和含水量,沥青混凝土的搅拌和碾压温度以及尽量改善施工环境,从而保障高等级公路路面施工生产的质量,降低损耗,提高施工效率。

7.结论

为了减少钢梁浇筑式沥青混凝土为车辙、推移、裂缝等病害,提高桥梁结构使用耐久性和车辆行驶畅通性、安全性,对沥青混凝土的质量控制至关重要。

参考文献:

[1]陈仕周,邓学钧,吴光蓉等,公路钢箱梁桥面铺装设计与施工技术指南[M],北京:人民交通出版社.2006.

[2]招商局重庆交通科研设计院有限公司,万州驸马长江大桥钢桥面长寿命铺装技术研究技术报告.

作者简介:

李品,女,1982年1月,本科,工程师;陈胜亮,男,1982年11月,本科,工程师

论文作者:李品,陈胜亮

论文发表刊物:《基层建设》2018年第11期

论文发表时间:2018/6/5

标签:;  ;  ;  ;  ;  ;  ;  ;  

驸马长江大桥浇筑式沥青混凝土生产过程控制论文_李品,陈胜亮
下载Doc文档

猜你喜欢