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          瀝青混凝土攤鋪機的工作原理,及路面平整度控制方法!,瀝青網,sinoasphalt.com
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          瀝青混凝土攤鋪機的工作原理,及路面平整度控制方法!
          2020年11月09日    閱讀量:16549    新聞來源:瀝青網 sinoasphalt.com  |  投稿

          瀝青混凝土攤鋪機的工作原理,及路面平整度控制方法! 瀝青網,sinoasphalt.com

          瀝青混凝土攤鋪機是瀝青路面施工的主要設備,由主機和熨平裝置兩大部分組成。主機和熨平裝置的技術性能、維修養護、施工工藝、質量控制以及操作人員的技術水平等因素均可影響瀝青路面的密實度和平整度。本文結合攤鋪機主機功能和熨平裝置工作原理,講述瀝青混凝土路面攤鋪施工過程中,路面平整度的影響因素及控制方法瀝青網sinoasphalt.com。


          主機結構

          瀝青混凝土攤鋪機規格型號較多,各類型的攤鋪機結構也不盡相同,但其結構一般由機架、 動力系統(含發動機、液壓傳動系統)、行走系 統、電控系統、收料輸料系統(含前推輥、收料 斗、刮板輸料器、螺旋分料器)、調平系統、熨平裝置等組成,如圖 1 所示。上述結構中,除了熨平裝置以外,均屬于主機的主要組成部分。

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          主要功能

          主機的主要功能包括以下 4 個方面:一是牽引攤鋪機整體行走,并為攤鋪機各個系統提供動力;二是通過主機前部的推輥推動運料自卸車行進,使其完成向收料斗卸料作業;三是通過刮板輸送器和螺旋分料器將收料斗接收的混合料輸送到攤鋪寬度范圍以內;四是連接并支撐熨平裝置,為其液壓回路提供動力,并可調整熨平板位置高度和作業角度。


          熨平裝置結構及工作原理

          結構

          熨平裝置是瀝青混凝土攤鋪機的主要工作裝置,通過主機兩側的提升缸和大臂與主機鉸接在一起。全功能的熨平裝置由箱體、主熨平板(主板)、副熨平板(副板)、加寬熨平板(加長段)、刮料護板、端板、振搗機構、振動機構、厚度調節器、拱度調節機構、加熱系統等組成, 其示意圖如圖 2 所示。

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          攤鋪機主機后部及熨平裝置前部均設有護板,熨平裝置兩端設有端面擋板,由此在熨平裝置前部形成 1 個儲存瀝青混凝土的攤鋪材料室。其中端面擋板可使攤鋪層獲得較平整的邊緣,可調高度的熨平板把混合料刮到預鋪高度。瀝青混凝土經振搗夯錘振實后,在熨平板底面和振動器的共同作用下,形成具有一定密實度的瀝青路面攤鋪層。


          以圖 2 中雙振搗式振搗梁為例,其附有 2 套振幅可調的振搗機構,即預振搗梁和主振搗梁。這 2 套振搗梁安裝在同一根偏心軸上,其運轉速度相等,但偏心相位相差 180°。偏心振動軸安裝在軸承座上。偏心振動軸高速旋轉產生的離心力,使熨平板產生振動,從而將瀝青混凝土壓實。熨平裝置通過安裝在主機側面 2 個牽引點的上、下運動,調整其高度和熨平角度。


          工作原理

          (1)浮動

          熨平板浮動狀態受力狀況如圖 3 所示。熨平裝置通過調平缸和提升缸懸掛在主機后部, 其工作時置于攤鋪層上部呈現浮動狀態。當攤鋪機處于勻速行駛工況時,牽引力P 、熨平板下部瀝青混凝土對熨平板的阻力 F 及熨平板前部瀝青混凝土對熨平板的推力 T 之和形成水平力的平衡。熨平板的重力 W 與熨平板下部瀝青混凝土對熨平板有一個向上的推力 N ,達到垂直力的平衡。熨平板與水平面形成仰角 α ,在熨平板受力保持平衡的狀態下,仰角 α 為常數保持不變,因此就可以使熨平板在設定的高度上連續運行,從而使攤鋪厚度 H 及攤鋪的路面平整度保持不變。

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          (2)自動找平

          熨平裝置自動找平原理如圖 4 所示。熨平裝置兩側牽引臂上安裝有縱坡傳感器,攤鋪機進行攤鋪作業時,路基以及道路基層的不平整會導致熨平裝置的牽引點上、下移動,從而使熨平板仰角發生變化,破壞熨平裝置受力的平衡。當以鋁合金引導梁作為基準線時,與該基準線為高度的縱坡傳感器感知這一變化,通過控制器將這一偏差信號轉換成電信號,并以一定的控制規律控制電磁換向閥,由電磁換向閥控制找平缸向無桿腔或有桿腔輸入高壓液壓油, 以調整牽引點高度,從而改變熨平板工作仰角, 恢復熨平裝置受力的平衡,同時也實現了系統的自動找平。

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          通過以上 2 個工作原理可知,保證路面平整度應具備以下 2 個必要條件:一是保持瀝青混凝土的連續攤鋪、勻速攤鋪,二是在攤鋪機處于連續攤鋪、勻速攤鋪狀態時,必須保證瀝青混凝土不斷供應到熨平板下部。


          路面平整度影響因素及控制方法


          主機方面

          攤鋪機料斗內應供應充足的瀝青混凝土, 為此應確保瀝青拌合站的生產能力和正常生產, 提供足夠數量運輸瀝青混凝土的自卸車,以此來保持持續、均勻、連續不間斷地攤鋪。


          應根據施工方案、攤鋪材料的類型,選定恒定的攤鋪速度,在攤鋪過程中不得隨意變換攤鋪速度或中途停頓。例如普通瀝青混凝土, 攤鋪速度宜控制在 2 ~ 6m/min 的范圍內,而改性瀝青混凝土攤鋪速度宜放慢至 1 ~ 3m/min 的范圍內。


          由攤鋪機前推輥頂推自卸車前進卸料,使兩者協調、同速前行。自卸車制動力不宜過大, 防止沖撞攤鋪機,影響攤鋪的平整度,還可避免損壞攤鋪機行走系統零部件。


          如圖 3 所示,螺旋分料器軸線應與主機后部及熨平裝置前部的護板之間的距離 B 保持一致,螺旋分料器沿著全寬度均勻分料,料位高度應以能將螺旋分料器全部淹埋為宜,或高出螺旋分料器 100mm,從而使熨平板前方料堆大小和料位高度保持不變。


          螺旋分料器轉動速度與攤鋪機行走速度應保持均衡,使螺旋分料器送料平穩、勻速,從而使攤鋪出的混合料具有均勻的密實度,且獲得較好的平整度。


          攤鋪機履帶板松緊超限,會使攤鋪機行駛阻力發生變化,造成牽引力 P 產生脈動,從而影響攤鋪平整度。因此要求攤鋪機左、右側履帶的張緊度保持一致,防止履帶過松或兩側松緊程度不等造成攤鋪速度產生脈動,導致攤鋪層出現搓板形路面。


          熨平裝置

          在攤鋪機開始工作時,需將熨平板調整為初始工作仰角 α ,調整方法如下:首先,將攤鋪機停在水平路段上,操縱升降缸提升熨平板;其次,在熨平板下面墊上長度與熨平板等長、厚度等于設計攤鋪厚度加上虛方量尺寸的方木, 將熨平板落于該方木之上;然后,根據攤鋪厚度大小,調整熨平板前緣,使其抬高,使熨平板底面與水平面形成初始工作仰角 α ,并使升降缸處于浮動狀態。


          如果熨平板前部護板的高度發生變化,會影響熨平板工作角 α 的變化,從而影響攤鋪厚度和平整度。因此護板的高度應調整得當。當攤鋪厚度增加或瀝青混凝土骨料粒徑較大時, 該護板的高度應適當加大;反之其高度應適當減小,同時保證護板底刃與熨平板底面相平行。攤鋪厚度的調整如圖 3 所示。攤鋪厚度是壓路機壓實瀝青混凝土成活后的厚度的 1.15 ~1.35 倍(松鋪系數)。根據人工測量壓路機碾壓后的厚度是否符合設計厚度,來調整所需攤鋪厚度。攤鋪厚度穩定后,熨平板底面與攤鋪層的仰角 α 保持不變,就可以使熨平裝置穩定在設定的高度上運行,獲得較好的路面平整度。熨平裝置框架內的拱度調整機構,可使左、右主熨平板的上端分開或合攏,形成熨平板底平面的拱度。該拱度值一般在 ±3% 范圍內調整, 拱度調整與厚度調整應配合進行,使熨平板底面形成水平、雙斜坡、單斜坡等 3 種攤鋪模式, 滿足不同橫斷面攤鋪層設計的需要。


          在城鎮道路施工中,因道路兩側雨水口數量多、路寬變化大,多采用液壓伸縮熨平裝置的攤鋪機。熨平板伸縮部分可分別向兩側伸縮, 若仍不能達到道路攤鋪寬度時,可采取連接加寬熨平板(加長段)的方式改變攤鋪寬度。在熨平板伸縮作業時,必須及時調整伸縮部分熨平板的高度,保證熨平板底部平整度一致,以達到平整度要求。


          此外,瀝青混凝土自卸車司機卸料時操作不當,會造成攤鋪機履帶處遺撒攤鋪材料,甚至形成堆積,從而造成熨平板仰角α 發生變化, 導致攤鋪厚度發生改變、路面平整度變差。


          施工方法

          施工前,施工現場基層路面高程測量的準確性、橫坡和縱坡的設置,直接影響路面攤鋪的平整度。攤鋪前勘察現場,根據現場道路的長度、寬度,選定攤鋪機的攤鋪寬度、所使用攤鋪機的型號、數量、采用的攤鋪方式(如梯隊作業方式) 及應采用的自動找平方式。例如在攤鋪中、下面層瀝青混凝土時,宜采用鋼絲繩或鋁合金導軌引導的高程控制方式;在攤鋪上面層時,宜采用非接觸式平衡梁的自動找平方式。


          在正式攤鋪施工之前,應選取一段 200m 長的路面進行攤鋪試驗。試驗段攤鋪時,應隨時檢查鋪筑層厚度、路拱及橫坡,確定最佳機械組合、確定松鋪系數、達到設計規定壓實度所需壓實遍數。施工過程中,瀝青混凝土的壓實與成型一般采用初壓、復壓、終壓的方式,應密切注意壓實度變化、防止過度碾壓。攤鋪時, 攤鋪層接茬部位應選用熱接縫,應盡量避免出現冷接縫,以獲得更好的平整度。


          熱拌瀝青混凝土路面施工,完成瀝青混凝土攤鋪、壓實與成型后,應待攤鋪層表面溫度自然降溫至 50℃之后方可開放交通,各類重型車輛不可立即在上面行駛,以避免破壞新鋪路面平整度。


          根據市政行業標準—《城鎮道路工程施工與質量驗收規范》,平整度是關鍵實測項目,城市主干路、快速路平整度標準差σ 應達到 1.2mm, 城市一般道路應達到 2.5mm。平整度的控制能力, 直接反應出施工技術質量管理水平。


          綜上所述,先進的瀝青攤鋪設備的使用、精細的施工工藝的管控、嚴格的質量檢查與驗收,體現了提高高等級路面平整度的重要性。以熨平板攤鋪位置保持穩定不變為核心,使其攤鋪厚度為一常數,來確保路面平整度符合設計要求。



          標簽:工程機械,施工案例,技術中心,瀝青混凝土
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