岳彩贤
【摘 要】本文以中大系列多功能摊铺机在沥青混凝土路面施工的具体应用为例,结合笔者多年的一线施工经验,通过施工过程中一些细节的具体控制,调节和优化,重点探讨和论述摊铺机在路面施工中的专业化,精细化,程序化,可控化的具体操作方法,希望在路面施工中能夠予以参考或加以推广运用,以达到提高路面施工质量的目的。
【关键词】摊铺机;熨平板;调平;标尺;平整度
中图分类号: U416.06文献标识码: A文章编号: 2095-2457(2019)13-0168-002
DOI:10.19694/j.cnki.issn2095-2457.2019.13.080
众所周知,摊铺机在面层施工过程中,对路面平整度、密实度及混合料的均匀程度有着直接和关键的影响。下面笔者结合十多年的路面施工经验,以中大系列多功能摊铺机在沥青混凝土路面施工中的具体操作为例,对摊铺机在起步和下承层路面高低不平不严重的情况下,利用摊铺机浮动均衡梁找平系统,对平整度的控制注意要点做一分析和总结。
1 施工准备
1.1 熨平板预热
摊铺机起步前,熨平板必须充分均匀加热,一般要求加热不低于120℃。其目的及注意要点如下:
1.1.1 减小熨平板的温缩变形
主要包括,熨平板路拱的冷缩变大,熨平板仰角的冷缩变小。路拱的温缩变化情况比较明显,容易忽略的是仰角的冷缩变小,它在起步时对接缝平整度的影响也十分关键。
1.1.2 预热振捣刀头和熨平板
振捣运转要平稳,熨平板底面要光滑,减少起步拉毛现象。
1.2 垫板
由于熨平板路拱的冷缩形变作用,尤其在单机宽幅施工时,要特别注意垫板的位置。
对垫板位置的选择,要考虑熨平板伸缩形变影响。摊铺起步时,熨平板在没有完全加热的情况下,路拱偏大,同样的垫板,垫的越靠两端,其起步摊铺厚度越厚,中间位置是最厚的位置,因此起步时中间不宜再加垫板。
实际上,对新旧两个平衡面的高差情况,找平仪器找平前后的数字差异可以比较精确的反应出其高差差异程度(即松铺路面与已压实路面的厚度差异)。
1.3 标尺的动作与仪器的调平
传统做法:标尺不动,仪器设定调平,并归零。其弊端有:
1.3.1 忽略了熨平板仰角的变化(冷态时仰角变小)
标尺的刻度指示值一般不等于摊铺厚度,它是熨平板仰角的间接反应,是摊铺机工作时摊铺厚度的参照。它通过标尺浮动油缸,鱼尾板,大臂等与熨平装置刚性连接。在一定的温度变化范围内,由于刚性形变的作用,尽管熨平仰角发生了变化,标尺却不能相应随之变化。而摊铺厚度是直接由熨平仰角直接决定的,这就是机体在相对冷态起步时标尺不动却容易走低的根本原因。当然,垫板的厚度也是非常重要的。对不同的结合料,其松铺系数也有差异,不过通过两三次的接缝观察和分析,一般都能找出理想的垫板厚度。
1.3.2 仪器归零删除了前一个工作面的记忆
仪器归零后,相当于人为地删除了仪器对前一个工作面的数字记忆,隔断了新旧工作面的连续性。失去了调整趋势的原始参照,使厚度的调整失去了一个非常好的数字依据,所以每一个工作面的厚度要重新设置,很难使每一个工作面连续和稳定下来。
改进后的做法:由于熨平板在一定范围内冷热形变时,其仰角的变化是标尺反应不出来的,故在起步前,可根据仪器找平时前后显示屏显示数据变化的大小来确定标尺是否要动。当找平前后显示数据变化较大时(5~6个数字点以上),则以变化标尺的相应指示值为宜。一般情况下,熨平板冷却缩变后,仰角会变小,为了尽量减小这种形变,在起步前,熨平板要充分加热,以恢复其正常仰角。另外,起步时,液压油较冷,粘度大,液压系统反应迟缓,故大多时候,在起步后尽管标尺升高,相应的熨平仰角变化较小,要经过一段距离后方能恢复到正常状态。而后,仪器要找平,而非设定平,不归零。记下找平前后的数字值,从而明确调整趋势和调整幅度,起步后缓慢调节,逐渐回归至上一个工作面的原点数据。这样不仅可以有利于接缝平顺,更重要的是能与前一个工作面的摊铺作业连续起来,非常有利于厚度的调整和控制。
以上的标尺调整原理,其实和基层或底基层的接缝起步调整原理是一致的。在基层或底基层起步时,加相应垫板后,操作人员通过调整标尺(而不是通过纵坡仪架摇臂)来找平,使两边纵坡仪都达到平衡时再起步。借助于仪器的自动记忆功能,通过调整标尺,从而使仪器找平,操作简单,效果也很理想。虽然在油面施工过程中,现在大都借助于非接触式均衡梁,然而其找平原理是一样的,只不过一个是有形的钢线,一个是找平探头非接触面。其操作方法在本质上是一致的。
1.4 仪器下加相应厚度垫板
为了减少仪器的调整次数,减小调整误差,实现更平顺地接缝,可在前一个压实工作面上的仪器探头下放一个与熨平垫板相同厚度的垫板。找平后,由专人推动垫板随摊铺机平稳前进。由于与熨平垫板厚度相同,在走向新工作面时,基本可以实现平顺对接,从而可以减少仪器的再次设定和调整。具体操作和效果如图1所示。
当垫板较薄时,在仪器探头下加垫相应厚度的软皮带会更好。尤其是拼装宽度较长的情况下,刚起步时,夯锤转速尚不太稳定,为防止起步时熨平部分由于自重下落,找平后仪器以打开自动调节为宜。
2 起步
由于起步与正常摊铺时速度和振捣频率参数的不同,刚起步时的松铺工作面与正常摊铺时(一般可控制在速度4.5米/分,振捣频率10赫兹)的工作面的松铺厚度也有差异。起步时和正常摊铺时的参数设定不同,故其松铺系数也有差异,垫板厚度也不是正常摊铺时松铺厚度与其压实厚度的差值。一般垫板厚度都比二者厚度之差要小。
如:对一般设计上面层压实厚度为4cm的上面层,起步时熨平板两侧垫3mm厚(钢板尺寸:25cm*60cm)的钢板为宜,放垫板之前,确保搭接面与熨平板下面无杂物。也就是说刚起步时的松铺工作面只需高出正常摊铺压实后的工作面3mm即可。
正常虚铺4.8cm(压实4cm)=起步虚铺4.3(4+0.3)(压实仍为4cm)。这也是起步时松铺工作面比正常摊铺时松铺工作面要偏低的原因。在起步后,只需逐渐调整仪器回归至前一个工作面正常摊铺时的参数数值即可。
起步要慢(速度1米/分,夯錘频率3.5赫兹)。由于刚起步时,液压油温度偏低,粘度偏大,导致仪器调整时,液压阀反应迟缓,厚度调整过程也较正常摊铺时反应要慢一些。为了缩短调整时间,仪器调整时可以比前一工作面的数字依据多调上几个点,厚度接近合适时,再逐渐调回来也可。这个过程,一般要持续摊铺20分钟,这个过程也是逐渐使机体加热的过程。然后同时缓慢均匀调整摊铺速度和振捣频率,直至调整至正常摊铺的参数设置状态(一般沥青混凝土路面,上面层正常摊铺速度可控制位为4.5米/分,振捣频率为10赫兹)。这个过程,一般要持续10~15分钟。这个过程是起步摊铺向正常摊铺过渡的过程,力求参数(摊铺速度和振捣频率)的调整要等比、均匀、平稳。
实际操作时,起步前,为了使熨平板较充分均匀地加热,减少夯锤转速不均匀对预压实的影响程度,可以采取了下面的补偿措施:在刮板传输料之前,摊铺机关闭夯锤,缓慢前行,工作人员在其侧面仔细观察,夯锤刀头刚好全部处于虚空位置及时停止,然后较大转速试运转夯锤,直至能平稳无碍地运转为止。关闭夯锤按钮,输送沥青混合料,充满螺旋布料仓,热焐时间不少于10分钟,调整好参数,方可缓慢起步。起步后,熨平加热一直持续到开始正常摊铺方可关闭。
3 对找平基准面的处理
3.1 对距离5米范围以上高差在1~2cm路段的不同处理措施及效果分析(以低凹处为例分析,假定其他条件不变)。
3.1.1 只是仪器自动找平
这里,首先要弄清楚,当仪器探头到达低凹处时发出的信号及自行采取的调整措施,即仪器是如何做自我调整的?
摊铺厚度的变化实际是熨平板仰角的变化调整过程,即:低凹处——仪器探头检测高差变大——仰角变大——厚度变大;高凸处——仪器探头检测高差变小——仰角变小——厚度变小。其调整幅度为:四个独立的找平探头与各自平衡面高差的平均值。
其调整前后的效果图如图2。
注:延长了顺平距离,平顺地调整
3.1.2 在低凹处人工修补,提前顺平
人为因素。仪器接收的信号及调整措施:没有高差反应或高差很小,仰角基本不变,厚度基本不变。调整前后效果图如图3。
注:平顺调整,但顺平距离没有有效延长。
3.1.3 调整仪器,即所谓的提升标尺
实际是增大了熨平板的仰角,从而增加了摊铺厚度。一般在低凹处前15~20米处开始上调,在距低凹处前3~5米调整结束。过去3~5米后开始下调,慢慢调回原点位置。其调整前后效果图如图4。
注:延长了顺平距离,但易使低凹处略高于基准面,且由于实际摊铺厚度的差异,松铺系数也会不同,致使中间会略有沉陷。
3.1.4 减速或同时平稳放大夯锤频率,仪器自动找平
提前用线标出来,告诉机手到此处放慢摊铺速度或同时平稳增大夯锤频率,平稳地做出相应的参数调整。
3.1.5 综合运用
即人工修补、调仪器、加大振捣频率结合运用。
可以分析,其两两配合的作用和效果。结论是,操作难度大,稍有不慎,低凹就会变成凸起,不可取。
以上分析是在距离在5米范围之外,且高差在2cm范围以内的路段处理措施。由于机身的主要重量在熨平部分,且是行走平稳的履带式摊铺机,故机身自身的下降因素可以忽略不计。
综上分析,方法3.1.4是最为理想的处理措施。即在处理上面的问题时,只需在此处放慢摊铺速度或同时平稳增大夯锤频率即可达到较好的平顺效果。
3.2 间距小于5米,沉降在2cm左右的路段处理
可同样基于以上分析,较理想的处理措施为:人工修补与降速增频相结合。
3.3 对桥头伸缩缝的处理
若沉降范围较大,即搭板与伸缩缝处均较大(2cm以上)。先用人工找平压实,摊铺机提前10米调整仪器,平稳提升标尺,具体提升数值应视实际情况而定(1~2cm)。
就摊铺机的操作而言,在摊铺过程中,还应注意尽量保持摊铺的连续性和稳定速度,严禁时快时慢,尽量减少停机次数,严禁运输车倒车时碰撞摊铺机。必要时可以通过两边放线找平,利用纵坡摊铺机纵坡仪,走钢丝来控制平整度。
以上是笔者以中大系列多功能摊铺机在沥青混凝土路面施工中的具体操作为例,仅对摊铺机利用均衡梁控制系统,在摊铺机起步和下承层基准面不太理想时,利用摊铺机对平整度的控制采取的措施做出的总结。
沥青混凝土路面平整度的影响因素还有很多。如下承层的施工质量,生产配合比,沥青混合料温度,施工机械的先进程度,工作人员的水平和素质,压实工艺等等,都对路面平整度有着直接的影响。
总之,沥青混凝土路平整度的控制是一个综合的工程,必须做好影响平整度各个环节的控制,层层把关,及时补救,每一道工序都严格控制,才能最终确保达到理想的平整效果。