多年来,对于12m以上的宽幅路面,采用梯队摊铺和宽幅单机摊铺哪个更好一直争论不休。一部分业内人士认为,采用12 m以上宽幅摊铺机单机摊铺不仅有利于提高路面平整度和整体外观,还有利于降低施工成本。另一部分人士则认为,采用12 m以上宽幅摊铺机单机摊铺极易产生混合料离析现象,影响工程质量。基于以上原因,很多业主、监理要求宽幅路面须采用多机并行的摊铺方式,由此导致12m以上摊铺机市场一度低迷。
近2年,这种现象出现了微妙变化,国内外知名摊铺机主机厂如维特根、沃尔沃、中联重科、三一、天顺长城、陕西中大等主流摊铺机制造商经过技术革新,相继推出了宽度达12?16m的宽幅摊铺机,越来越多的工程也开始采用宽幅摊铺机。中国工程机械工业 路面与压实机械分会近3年的统计数据(部分厂商未在统计内)显示,2014年国内12m(不含)以上摊铺机销售70台,2015年销售94台,2016年前5个月销售已达57台,宽幅摊铺机市场升温明显。那么为什么业主和施工企业开始逐渐接受宽幅摊铺机单机摊铺?采用宽幅摊铺机施工究竟有哪些优势和不足?为了适应施工工艺,新型宽幅摊铺机需要突破哪些技术难点?
特邀嘉宾
顾海荣 长安大学工程机械学院副教授
王在林 江苏交通工程集团有限公司高级工程师
冷 冰 北京天顺长城液压科技有限公司摊铺机项目主管
单机与梯队摊铺 暇瑜错陈
工程机械与维修:与梯队摊铺相比,采用宽幅摊铺机单机摊铺在平整度、密实度、施工效率以及成本等方面有些哪些不足和优势?
王在林:从2000年左右的工程来看,采用宽幅摊铺机一次摊铺的不足主要体现在2点:一是易导致混合料离析和混合料密实度不均匀,二是路面横向坡度不容易控制。摊铺宽度加大后,螺旋分料器在搅拌输料过程中,大的骨料容易被输送到摊铺机的两边,而很多细集料却留在摊铺机熨平板的中间,由此导致道路两边的大石子骨料较多。一旦有雨水进去沥青面层里长期浸泡,再加上车辆运行负载,必然会引起道路出现坑塘等。而道路中间的沥青混合料又因为缺少大骨料而刚度不足,在车轮反复揉搓下,便容易产生车辙。熨平板或连接杆固定螺栓紧固力不充分,以及熨平板材质强度不足,都会使熨平板产生一定的扰度(熨平板加长其本身也产生一定挠度)。摊铺机熨平板产生挠度,会造成摊铺后的沥青面层出现W或V型,从而影响路面横向坡度。
采用宽幅摊铺机摊铺的优点主要表现在,施工机械与人工成本有所减少,施工效率也会提高,施工工艺也简单多。此外,采用宽幅摊铺机摊铺没有纵向接缝,整体外观质量更加突出。一台沥青摊铺机一个月租金加油耗大概费用在15万元左右,加上人工成本1.5万元,采用宽幅摊铺机单机作业每月可节省17万元左右。如果摊铺机各部件性能良好,并采用沥青转运车为沥青摊铺机连续供料,采用宽幅摊铺机单机作业路面的平整度还会有所提高。
顾海荣:从我们的感官认识上,宽幅单机摊铺消除了纵向接缝,刚性的熨平板还可以确保整个摊铺宽度范围内路面的平整度和均一性。但如果处理不好,造成沿摊铺机中线左右对称分布的横向混合料出现离析,将会影响终压后路面的平整度或密实度。双钢轮压路机碾压可以暂时解决路面平整度问题,但若混合料密实度不均,将会在长期的行车碾压过程中形成车辙。采用双机并行摊铺工艺时,螺旋布料器的输送长度可以减半,混合料离析问题较宽幅摊铺能有一定的缓解。
冷冰:与传统梯队摊铺相比,采用新型宽幅摊铺机进行单机摊铺具有如下3点优势:
一是能提高路面平整度。梯队联铺时2台摊铺机的松铺系数不可能完全一致,极易在中间接缝处产生一边高一边低,从而导致接缝处平整度难于控制。并机联铺时存在基准不一、不同步现象,无法保证横坡一致性,由此造成路面平整度差,而单机全幅摊铺完全避免了此问题。
二是可减少传统摊铺机本身因设计缺陷而产生的离析,避免梯队联铺接缝处的离析。
摊铺机作业时都是螺旋分料器外端大料较多,采用2台摊铺机一前一后双机梯队作业时,双机结合处大料集中,容易引起纵向接缝离析。前面摊铺机外侧大料滚落后,后面摊铺机如因搭接不够而形成大料滚落,将会加重接缝离析。双机作业时搭接处经历了2次摊铺和振捣,初始密实度偏高,与两侧存在高差,压实后横向密实度也不均匀。另外,双机并铺时前后两机有十多米的距离,接缝处沥青料存在温度差异,这同样会导致接缝处结合不良。新型宽幅度大厚度摊铺机针对抗横向、抗纵向、抗竖向度方向的离析进行了专门设计,从而有效减少了传统摊铺机施工时产生的离析。
三是可以降低工程造价。传统的基层施工需要分层进行,同样的工序需要重复进行2次,人力、物力的投入较大,由此导致工程造价较高。新型宽幅摊铺机具有500mm以上大厚度摊铺能力,采用它单层摊铺即可完成双层摊铺的作业量。单机单层摊铺仅需1台摊铺机及1组配套施工人员,工艺简便,协调方便,施工工期明显缩短,设备租赁费及人工费明显降低,经济效益明显。
宽幅摊铺后市几许
工程机械与维修:近几年新型宽幅摊铺机市场销量与应用状况如何?它是否会成为高等级公路施工的一种主流产品?在大面积应用方面还存在哪些障碍?施工企业和制造厂商还需要做哪些工作?
王在林:近几年,宽幅摊铺机在国内很多省道、国道施工已经有大量使用,甚至有不少应用在在高等级公路上,但在江苏省公路施工市场上,采用宽幅摊铺机几乎没有。省交建局和公路局等高等级公路公路施工管理部门,还是要求2台或多台摊铺机进行梯队作业,每年下发的沥青路面施工技术指导意见也是这样要求。
宽幅摊铺机能否得到大面积应用,关键问题在于是否解决了混合料的离析问题。另外,设备制造厂商要和公路施工企业以及相关公路科研单位紧密合作,通过不断改进来完善、提高设备的性能,同时做好沟通交流宣传工作,让大家逐渐认识到现在的宽幅摊铺机的效果确比以前的性能强很多。此外,在公路施工中要做好实验检测反馈,通过一系列的反馈数据来证明它的确能满足高等级公路施工的要求。
顾海荣:宽幅摊铺机优势的发挥,必须建立在解决好系统匹配和摊铺离析问题的基础之上。公路施工中,除了要求摊铺机能够摊铺出高质量的沥青路面外,还要求摊铺机摊铺能力与搅拌站生产能力、运料车数量等相匹配,摊铺机摊铺宽度与路幅宽度合理匹配。高等级公路路幅普遍较宽,如果能有效解决路面施工中的混合料离析等一系列难题,相信宽幅摊铺机将会有非常广阔的应用前景。
冷冰:近2年,天顺长城摊铺机整机销售每年约60台,其中SP120大型摊铺机约占2/3,SP160型宽幅摊铺机占1/3,这些设备主要在东北、西北、西南、内蒙等地区做单机宽幅度摊铺施工,由于采取了一系列的克服离析的措施,摊铺路面平整度好、密实度均匀、粗细料无离析现象,施工方逐渐认可了天顺长城的宽幅摊铺机。
摊铺机制造厂商应积极做好宽幅摊铺的宣传,加大宽幅摊铺机的应用示范推广,让更多施工单位和部门了解新型抗离析宽幅摊铺机和全埋输料等新的施工工艺。同时应针对宽幅摊铺机做相关摊铺质量鉴定,使用户认可宽幅摊铺的施工质量,为宽幅摊铺机的应用推广提供支持。如能做到这些,相信会有更多的施工企业采用单机宽幅摊铺机施工,宽幅摊铺机一定会成为高等级公路施工的主流产品。
单机宽幅摊铺作业对设备的可靠性、操作人员与施工辅助人员的素质都提出了更高要求,因此施工企业在混合料的搅拌与运输、摊铺机外围的施工配套保障、摊铺机的调试与维护等方面要统筹协调,确保单机作业连续稳定。制造厂商也应该深入施工现场,了解宽幅摊铺机的施工特点,积极改进优化关键零部件结构,提高整机的可靠性和适应性,制造出质量可靠、性能优良的宽幅摊铺机,以提升国家路面装备水平和公路的建设质量。
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