瀝青路面施工機(jī)械優(yōu)化配置問題研討

瀝青路面施工機(jī)械優(yōu)化配置探討摘要：對瀝青混凝土路面施工過程中，施工機(jī)械之拌合機(jī)械、運(yùn)輸機(jī)械、攤鋪機(jī)械、壓實機(jī)械的合理配置，根據(jù)優(yōu)化配置原那么，從拌和設(shè)備生產(chǎn)能力、運(yùn)輸車輛、攤鋪機(jī)攤鋪能力與攤鋪組合方式、壓實機(jī)械的壓實能力、需求數(shù)量等方面進(jìn)展了闡述。關(guān)鍵詞：瀝青路面；施工機(jī)械優(yōu)化配置１主要機(jī)械設(shè)備優(yōu)化配置１.１運(yùn)輸車輛在瀝青混凝土路面施工過程中，為保證現(xiàn)場攤鋪機(jī)均勻連續(xù)的進(jìn)展施工作業(yè)，要求瀝青混合料的供給量和攤鋪工作量相匹配，拌和設(shè)備生產(chǎn)能力確定后，可依據(jù)運(yùn)距遠(yuǎn)近確定運(yùn)輸車輛的數(shù)量，通過實際計算與分析，可以通過如下公式確定：N=Ahρq〔１〕式中：N-表示所需運(yùn)輸車次總數(shù)，〔次〕；A-施工現(xiàn)場方案施工面積，〔m２〕；h-施工構(gòu)造層厚度，〔m〕；ρ-構(gòu)造層壓實密度，〔t/m３〕q-汽車平均載重量，〔t〕。n=QbDKqV+n′〔２〕式中：n-單位時間內(nèi)運(yùn)輸車量需求，〔量〕；Qb-拌和設(shè)備的單位生產(chǎn)能力，〔t/h〕；D-平均運(yùn)距，〔km〕；V-運(yùn)輸車輛平均運(yùn)輸速度，〔km/h〕；K-時間利用系數(shù)；n'-攤鋪機(jī)前等待卸料車輛，〔量〕。在實際計算過程中，時間利用系數(shù)與施工組織具有密切關(guān)系，一般取值在０.７５～０.８５之間，施工組織越嚴(yán)密，管理越標(biāo)準(zhǔn)，取值越大，反之，越小。攤鋪機(jī)前等待卸料車輛n'的取值要考慮瀝青混合料對施工溫度的要求，在攤鋪機(jī)前卸料等待車輛不能過多，當(dāng)外界施工溫度較高〔３０℃〕以上，等待車輛可以?。病戳?，當(dāng)外界施工溫度較低〔２０℃〕左右，等待車輛可以取３～５量即可。１.２攤鋪機(jī)械攤鋪機(jī)械生產(chǎn)能力及數(shù)量確定為保證運(yùn)到攤鋪現(xiàn)場的瀝青混合料能夠及時攤鋪完畢，在選擇瀝青混凝土攤鋪機(jī)械時應(yīng)考慮其實際攤鋪能力應(yīng)略大于拌和設(shè)備的實際拌和能力，或者在攤鋪機(jī)械選定的前提下，在去確定拌和設(shè)備的實際生產(chǎn)能力。攤鋪機(jī)的實際攤鋪能力應(yīng)以實際攤鋪寬度、厚度，在一定的攤鋪速度下能夠攤鋪符合工程質(zhì)量要求的生產(chǎn)能力，可用下式計算：Qt=６０KtBhVtρ〔３〕式中：Qt-攤鋪機(jī)實際生產(chǎn)能力，〔t/h〕；Kt-時間利用系數(shù)；B-攤鋪機(jī)作業(yè)寬度，〔m〕；h-混合料壓實厚度，〔m〕；Vt-攤鋪機(jī)攤鋪速度，〔m/min〕；ρ-構(gòu)造層壓實密度，〔t/m３〕在式〔３〕中，時間利用系數(shù)同樣與施工組織具有密切關(guān)系，一般取值在０.７５～０.９５之間，施工組織越嚴(yán)密，管理越標(biāo)準(zhǔn)，施工連續(xù)性越好，取值越大，反之，越小。攤鋪機(jī)需求數(shù)量可以通過下式確定：n=KQbQt(４)式中：Qb-拌和設(shè)備的單位生產(chǎn)能力，〔t/h〕；K-拌合機(jī)與攤鋪機(jī)的機(jī)械匹配系數(shù)〔１.２～１.３〕；Qt-攤鋪機(jī)實際生產(chǎn)能力，〔t/h〕。攤鋪機(jī)械組合方式確定在瀝青混凝土攤鋪施工過程中，攤鋪機(jī)械的組合方式有兩種，一種是一臺攤鋪機(jī)在全寬范圍內(nèi)一次性攤鋪成型，這種攤鋪方式要求拌和生產(chǎn)能力較大、運(yùn)輸能力較大，而且該方式攤鋪施工有效減小了施工縱向接縫，施工平整度、施工質(zhì)量較高，由于采用單一攤鋪機(jī)攤鋪?zhàn)鳂I(yè)，可以有效降低施工本錢，提高解經(jīng)濟(jì)效益；但該種攤鋪機(jī)械一次性投入或租用費(fèi)用較高，一般適用于大型施工企業(yè)。另外一種攤鋪?zhàn)鳂I(yè)方式為兩臺或兩臺以上攤鋪機(jī)以臺階式聯(lián)合作業(yè)，前后距離約１０m左右，該施工方法工藝控制簡單，但施工過程中容易產(chǎn)生縱向接縫、厚度不均勻、橫坡不平等問題。一般適用于中小型施工企業(yè)或低等級公路建立。在實際選擇攤鋪方式過程中，應(yīng)充分考慮施工進(jìn)度、施工質(zhì)量、經(jīng)濟(jì)效益要求來確定采用何種攤鋪方式。攤鋪機(jī)的作業(yè)速度攤鋪機(jī)的作業(yè)速度對攤鋪機(jī)的作業(yè)效率和攤鋪質(zhì)量影響很大，正確選擇攤鋪?zhàn)鳂I(yè)速度，是加快施工進(jìn)度、提高攤鋪質(zhì)量的重要手段，選擇的原那么是保證攤鋪機(jī)作業(yè)的連續(xù)性?；旌狭系墓┙o能力即瀝青混合料拌和設(shè)備的生產(chǎn)能力和運(yùn)輸車輛的運(yùn)輸能力，應(yīng)使攤鋪設(shè)備在某種速度下連續(xù)作業(yè)。合理的攤鋪速度可根據(jù)混合料供給能力、攤鋪速度和厚度確定,計算公式如下：v=１００Q６０bhr〔５〕式中：Q-混合料的實際供給能力，t/h；h-為壓實后的攤鋪厚度，m；b-為攤鋪寬度，m；r-為瀝青混合料壓實后的密度(t/m３)在實際施工過程中，攤鋪速度還因混合料的種類、溫度及鋪筑的層次有所區(qū)別，一般下層的攤鋪較快，約為１０m/min，上面層的攤鋪速度較慢，為６m/min以下。１.３壓實機(jī)械壓實機(jī)械選型攤鋪機(jī)型號一經(jīng)選定，即攤鋪機(jī)實際生產(chǎn)能力確定后,就可以選擇適宜的壓路機(jī)了。壓實作業(yè)是瀝青路面施工的關(guān)鍵工序之一，對瀝青混合料的強(qiáng)度、穩(wěn)定性、疲勞強(qiáng)度具有至關(guān)重要的影響，壓實作業(yè)的主要內(nèi)容包括壓實設(shè)備的選型與組合、碾壓溫度、速度、編數(shù)、碾壓方式等確實定。碾壓機(jī)械選型時要考慮兩方面的因素：一是要保證攤鋪機(jī)與壓路機(jī)之間生產(chǎn)能力的相互配套；二是要求保證路面壓實度的同時構(gòu)造不受破壞。壓路機(jī)選型主要通過構(gòu)造層厚度、寬度及壓實度要求來確定。在瀝青混凝土路面施工過程中，通常需配置四臺套壓路機(jī)：兩臺鋼輪壓路機(jī)，兩臺輪胎式壓路機(jī)。在高等級瀝青混凝土路面施工中一般采用雙軸雙輪式壓路機(jī)，該種壓路機(jī)前后各一個鋼輪，壓實效果較好，壓實寬度較大，能在攤鋪層上橫向碾壓，產(chǎn)生更均勻的密實度和良好的路面平整度，常用在高等級公路瀝青混凝土路面的初壓。輪胎壓路機(jī)是利用沖氣輪胎的特性來進(jìn)展壓實的機(jī)械，它除有垂直壓實力外，還有水平壓實力。不但沿行駛方向有壓實力的作用，沿機(jī)械的橫向也有壓實作用。這些力的作用下就可以產(chǎn)生很好的壓實效果，故在瀝青混凝土路面施工中，必須選用輪胎式壓路機(jī)。輪胎壓路機(jī)有輕型、中型和重型三種，其質(zhì)量分別為１０t～１６t，２０t～２５t和３０t以上。在高等級瀝青路面施工中，根據(jù)瀝青混合料的密實要求以及對路面質(zhì)量要求，一般可選用輕型和中型的輪胎壓路機(jī)。振動壓路機(jī)壓實效果好，影響深度大，生產(chǎn)效率高，所以在瀝青混合料壓實作業(yè)中亦必不可少。高等級瀝青公路碾壓施工作業(yè)中宜選用串聯(lián)振動壓路機(jī)，一般情況下，鋼輪壓路機(jī)本身自帶振動可靜壓和振動。因此選用這種壓路機(jī)比較適宜，機(jī)械效率較高。壓路機(jī)的數(shù)量確定為使混合料到達(dá)最大密實度與壓實質(zhì)量，需選擇合理的壓路機(jī)組合及碾壓溫度、速度、編數(shù)、碾壓方式。瀝青混合料的壓實宜采用鋼筒靜態(tài)壓路機(jī)、輪胎式壓路機(jī)和振動壓路機(jī)組合的方式。壓路機(jī)的數(shù)量依據(jù)其生產(chǎn)能力來確定。靜態(tài)鋼輪壓路機(jī)的生產(chǎn)能力按下式確定：Q=３６００(b-c)LhKY(L/v+t)n(６)式中：Q-為壓路機(jī)生產(chǎn)能力,m３/h；b-為碾壓帶寬度，m；c-為碾壓帶重疊寬度，m；L-為碾壓作業(yè)帶長度，m；h-為鋪層壓實后厚度，m；v-為碾壓行駛速度，m/s；t-為轉(zhuǎn)彎調(diào)頭或換擋時間，s；n-為碾壓遍數(shù)；KY-為時間利用率(０.７５～０.９５)。輪胎壓路機(jī)的生產(chǎn)能力按下式確定：Q=３６００(b-c)LhKY(L/v+t)n(７)式中：Q-為輪胎壓路機(jī)生產(chǎn)能力，m３/h；L-為碾壓作業(yè)帶長度，m；b-為碾壓帶寬度，m；c-為碾壓帶重疊寬度，m；h-為鋪層壓實后厚度，m；KY-為時間利用率(０.７５～０.９５)；v-為壓路機(jī)運(yùn)行速度，m/h；t-為壓路機(jī)的換向時間,１s～２s；n-為碾壓遍數(shù)。振動壓路機(jī)的生產(chǎn)率按下式確定：Q=１０００WvHCn〔８〕式中：Q-為振動壓路機(jī)生產(chǎn)能力，m３/h；W-為振動輪寬度，m；v-為壓路機(jī)運(yùn)行速度，m/h；H-為壓實后厚度，m；n-為碾壓遍數(shù)；C為機(jī)械效率系數(shù),〔壓路機(jī)實際生產(chǎn)能力與理論生產(chǎn)能力之比〕。壓路機(jī)數(shù)量通過下式確定：n=QTQ(９)式中：n-攤鋪機(jī)需求數(shù)量；其他符號含義同前。壓路機(jī)數(shù)量確定以后，根據(jù)施工要求，對碾壓作業(yè)的初壓、復(fù)壓、終壓三個階段進(jìn)展壓路機(jī)的配置和組合。２結(jié)語該瀝青路面施工機(jī)械優(yōu)化配套技術(shù)在實際瀝青路面施工過程中具有一定的指導(dǎo)意義，對于保證整個施工的連續(xù)性，最大程度的發(fā)揮單機(jī)工作效率、整個機(jī)械系統(tǒng)的綜合工作效率，加快瀝青路