沥青混凝土转运车在沥青混凝土路面施工中的作用

'沥青混凝土转运车在沥青混凝土路面施工中的作用作者：常英点击：339次更新时间：2006-8-3 摘要：本文总结分析了传统沥青混合料摊铺、碾压施工中的局限性，说明了沥青混凝土转运车的功能，介绍了沥青混凝土转运车施工实例及施工工艺并总结出使用转运车有待改进的问题。主题词：沥青混凝土转运车  沥青混凝土路面   施工 应用1.引言    目前我国高速公路通车里程已突破3万公里，大多采用了沥青混凝土面层，其中有不少路段不同程度出现了早期破损现象，根据调查，沥青路面损坏现象就其具体情况的差异，破坏形式各具特点。引起了公路界学者的极大关注，广大技术人员纷纷从设计理论、原材料、路面结构、施工工艺、外界气候条件及荷载等角度加以分析研究，试图找出破损的原因加以解决。治理沥青路面早期破损必须采取多方位、多途径，全面综合治理的措施，沥青混凝土转运车的引进，就是借鉴国外经验，为解决温度离析，压实度均匀提高沥青混凝土路面施工质量采用的施工措施之一，由于作用明显，正逐步为我国公路界所接纳。  2.传统沥青混合料摊铺、碾压施工中的局限性   传统的沥青混凝土路面施工中，安装、调试沥青混凝土拌和楼，按照生产配合比拌和沥青混凝土，组织大吨位的运输车辆，按照前、后、中的卸料方式将拌好的成品料装人运输车，覆盖保温运输到摊铺现场，排队依次将混合料投入摊铺机的料仓内，卸料过程中运输车挂空挡依靠摊铺机的动力推动前进，卸料完毕下一车紧跟给摊铺机投料，循环往复，周而复始进行。 在上述生产过程中，为避免混合料大小骨料离析现象，采取了一定措施，力图使混合料均匀一致，比如按照前、后、中的顺序装料，在摊铺过程中尽量保证摊铺机不停顿，尽量使摊铺机少收料斗等。尽管如此，离析现象还是时有发生，人们往往归结为摊铺机性能不好所致，再蛟龙、闸箱宽度、摊铺速度上做一些改进和要求。直到最近几年，一个新的名词“温度离析”越来越被人们所重视，同一温度的差异，造成压实度的不均匀，进而导致平整度的不理想，摊铺段落由于通车后沥青路面形变存在差异，局部透水损坏等等。   国内外有关文献介绍同一种沥青混合料在同一压实功下由于温度不同将导致空隙率存在很大差异，在合适碾压温度范围内温度每相差10℃，空隙率约相差0.4%，这样，由于混合料的温度离析，导致同一段落不同区域集中了一些温度比较低的冷料，其空隙率明显偏大，抗渗水较差。容易产生辙槽，耐久性较差。经过对149℃和104℃成型的沥青车辙试件进行试验，104℃时制作的试件其寿命仅为149℃时的10~12%。均匀的密实度才能产生高质量的平整度，这是由碾压模式来确定的。沥青混合料的碾压模式是用来给每一平方米的摊铺面施以相同的压实功以求获得；均匀的密实度和空隙率，如果某些区域的混合料变凉，在压实过程中会出现冷点的混合料不能被整体压住这种情况，这将导致煨平板的起伏、造成摊铺表面粗糙和形成搓板，或者因为该冷区域承受压路机的重量使其负荷超重而出现裂纹。骨料温度的变化影响到混合料粘度的变化，摊铺机的煨平斗也将随之起伏。 3.“温度离析”形成原因在沥青拌和楼将新拌的混合料放入运输车时，这种温度离析就开始了，根据物质能量损耗公式：（式3-1）Q=UA（Ts-TA）式中：Q——热功     U——热传递系数     A——热传递面积      Ts——混合料表面温度TA——混合料所处的环境温度  很明显，混合料的温度越高造成的温度差异越大，其热量损失也就越多，同时混合料四周温度越低，热量损失就越多。沥青和骨料的导热性能都比较低，因此，当运输过程中卡车周边的混合料温度大幅度降低，表面的料温也较低，而料堆内部温度较高，运输过程中卡车行驶速度越快，风速的影响就更加剧了温度的离析。红外线照片显示刚摊铺完的混合料温度差别达35~45℃之多，致使局部局部空隙率大小相差约2%左右，国外美国、加拿大资料都说明了这一点。另据资料显示，这种温度离析会缩短路面使用寿命的一半以上，难怪人们不惜重金配备转运车来解决这一路面潜在的质量杀手。 4.沥青混凝土转运车的功能  接收运输卡车的沥青混合料，在不改变沥青混凝土性能的基础上对沥青混合料进行二次搅拌，再将沥青混合料投入到摊铺机的受料斗中进行摊铺。这样可以消除运输过程中沥青混合料的温度离析，使沥青混合料温度均匀一致，从而提高路面的施工质量，使路面使用耐久性大大提高；同时可以避免运料车对摊铺机的撞击，增加路面摊铺平整度。   以丹拉公路张家口高速公路、（邢威高速公路）表面层某标段所用美国ROADTEC、SB—2500C型转运车为例，其整机包括：卡车接料斗、C1运输机、搅拌仓、C2运输机、C3运输机等。其优点概括为如下四点：● 连续供料摊铺，转运机搅拌仓具有22.7t仓储能力，保证均匀连续不间断摊铺。● 消除摊铺机的负载，提高平整度。● 温度均匀● 减少混合料的离析。5.沥青混凝土转运车施工实例及施工工艺丹拉公路张家口高速公路全长88.8KM的沥青表面层施工中全部使用了沥青混凝土转运车。再现场施工中混凝土运料车将沥青混合料倒进转运车料斗时的情况和直接倒入摊铺机是相同的，并不影响摊铺机的速度。但转运车料斗的混合料经过了位于储料仓下部的搅龙将混合料进行了二次搅拌，对节距不同的搅龙，当在搅拌混合料时，在螺旋片旋转时可以使新料不断地进入搅龙螺旋片内，运输车正是通过节距的变化使混合料从6个不同的区域通过搅龙进行二次搅拌，使接触运输车体和暴露到空气中的冷混合料和包裹到中间的热混合料进行一次拌和、通过摊铺机连板输送器到整平板的混合料温度一致，消除了低温断凸面的产生而提高了路面的整体水平。 使用转运车时，摊铺机料斗的形状发生变化，混合料与连板输送器的距离减小，且通过转运车二次搅拌以后混合料温度一致，不再形成冷粗料在顶面形成堆积现象，混合料从比较小的料口直接下到连板输送器也大大降低了粗细骨料的离析，使连板输送器能得到一种自然下落状态的均一稳定的混合料，改善了路面上粗细骨料的分布。使用运转车以后，使得料车不直接接触摊铺机，摊铺机不再受瞬间的冲击力、不再突然受到一个向前的阻力，摊铺机能够保持一个稳定的行驶状态，增加了路面的平整度。6.使用转运车有待改进的问题6.1由于该机无加热系统，工作过程完全是靠混合料自身的热量传导来使转运机内各部位的温度提高，这就使得混合料的温度损失过多过快，同时由于整个转运过程距离较长（进料到出料16.9m）在无风和外界温度约20℃时，混合料的整体温度损失达10℃左右。特别是每天第一车料转运、摊铺时，由于转运车是凉的，混合料的整体温度损失就更大。6.2转运车和摊铺机之间的距离完全依赖于两机驾驶员的视觉控制，速度难以同步，可能造成转运车的出料斗滑出摊铺机或撞到摊铺机的烟道管上。6.3转运车的耗油量大，增加了施工成本 为使该设备和工艺更好地为公路建设服务，有待机械设计师、公路界技术专家共同研究公关，改进该设备的性能以期进一步提高沥青路面施工质量。 个 人 简 介姓名：常英    学历：本科    职称：工程师工作单位；河北道桥工程检测有限公司从事工作：1994年至今一直从事公路试验、检测工作 '