浅淡沥青摊铺离析控制与反向螺旋布料法

浅淡沥青摊铺离析控制与反向螺旋布料法

本文对沥青路面摊铺离析现象产生的原因进行了分析，提出了相应的基本改进控制措施及新的工艺方法，通过对反向螺旋布料法与传统的正向螺旋布料的工作机理进行比较分析，分析指出反向螺旋布料法增强沥青混合料的二次搅拌，保证摊铺混合料的均匀度，减少离析，采用反向螺旋布料法能实现对沥青摊铺离析更有效的控制。

标签 摊铺；离析；控制；反向；布料

1、问题的提出

博深高速沥青路面结构采用ATB-30 GAC-25 GAC-20 GAC-16 的级配设计，我公司在2012年的施工中出现不同程度的沥青摊铺级配性离析的现象，其中ATB-30碎石柔性基层摊铺离析尤为突出，对此公司组织人员进行沥青摊铺离析控制技术攻关。

2、摊铺离析产生原因分析

2.1 摊铺离析的产生机理

搅拌均匀热沥青混合料经运输卸料、收集料斗收料、刮料板输送、螺旋布料器布料等外力作用下产生运动，由于混合料中不同参量的物理惯量也各不相同，于是产生大粒径料和小粒径料分别聚集，从而在摊铺的过程中产生级配性横向、纵向带状、竖向、片状离析现象，如ATB-30柔性基层混合料具有粒径大特点，更容易离析。

2.2 摊铺离析原因分析

（1）横向离析

螺旋布料充盈度设置不合理，当混合料布料预埋螺旋深度不知时，易造成混合料的翻滚离析，产生横向离析，另摊铺布料速度设置的不合理，造成布料速度过快同样易产生横向离析。

（2）纵向带状离析

在摊铺机的下布链轮箱及螺旋吊臂位置由于结构设置需要造成布料的不连续形成纵向带状离析。

（3）竖向离析

由于螺旋布料器料槽宽度档料板高度宽度装配的不合适，摊铺过程中造成大

粒料滚落产生离析、螺旋装配高度不合理也会产生竖向离析。

（4）片状离析

摊铺机在摊铺作业时，如果料斗中剩余的料不足以刮板满载输料，收合料斗向刮板上集料。在料斗收合的过程中，大粒料顷刻间向刮板上滚落成堆，经刮板输往螺旋，由螺旋横向分料，经过熨平板熨平后，摊铺层上形成片状离析。

2.3 攤铺布料离析控制措施

2.3.1设备参数的调整设置

（1）摊铺速度控制在3米/分钟左右

（2）螺旋布料器高度的调整，柔性基层 15 cm 下面层10 cm 中面层 10 cm上面层 8cm

（3）螺旋布料充盈度调整为1.0以上

（4）调节螺旋布料控制器初始启动控制电流，保证螺旋输料平稳。

（5）调节刮料输送机构料位行程开关，将料位控制在料仓0.8高位。

（6）收料斗分阶段进行进行收合，减少集料滚落离析。

2.3.2 摊铺机布料结构的改进

（1）左右刮料仓混合料出口加装活动接料档板，降低混合料落料离析；

（2）左右螺旋下布链轮连接驱动盘加装反向叶片，增加二次搅拌，减少布料箱位带状离析

（3）左右螺旋吊臂处增加特制镰勾叶片；

在螺旋吊臂处各加装加一片镰勾带状叶片，减少布料的不连贯，降低离析；

（4）采用变径螺旋￠420 ￠360；中间5米装配￠420叶片，左右2米装配￠360叶片

（5）左右布料槽挡板下部加装耐高温橡胶王挡板，减少滚料离析。

2.4 初步调整改进后实际摊铺离析控制效果

经过对机器调整改进进行试机摊铺后发现，摊铺离析的现象有一定的改善，

在左右螺旋中吊臂及下布链轮箱位置带状离析依然比较明显，横向离析也比较明显，离析控制整体效果不是很理想，需要进一步的改进。

3、摊铺离析控制进一步改进措施：采用反向螺旋布料法

3.1摊铺机螺旋布料器工作机理

摊铺机螺旋布料器的工作原理：刮板输送器将沥青混合料刮入布料槽内，装配有螺旋叶片的传动轴在布料槽内旋转，使沥青混合料沿料槽外侧输送方向运移，并不停地向螺旋下面落料，同时也向熨平板前沿塞料，在整个摊铺过程中螺旋布料器根据布料料位设置高度的要求，进行沥青混合料输送完成布料工作，通常传统的沥青摊铺机采用正向螺旋布料法进行摊铺布料（图1）。

（1）将原摊铺机左右螺旋布料器对调安装。

（2）改变左右螺旋布料液压马达转向，对于闭环式的液压系统可调换比率控制换向阀接线实现，对于只带单向冲洗阀的布料驱动马达（如ABG423）可调换油管和阀，左右螺旋共用一个恒压流量泵的可直接调换马达油管实现（如ABG7620 ）。

5、采用反向螺旋布料法摊铺实施效果

反向螺旋布料法能有效控制沥青摊铺布料离析，在博深高速LM2标26KM的沥青路面施工中得到了全面的推广应用，沥青路面的横向、纵向带状、竖向、片状离析现象得到了根本性的消除解决。

6、采用反向螺旋布料法存在的问题及解决措施

（1）反向螺旋布料法，改变了螺旋布料轴的旋转受力方向，会造成熨平板受力增加，需对熨平板进一步的加固（如加撑杆、如左右各增加一条钢丝绳拉绳，其中ABG8620已有配备）。

（2）螺旋布料机构受力增加，对螺旋布料液压系统的使用寿命有一定的影响（起步布料时系统工作压力较大，正常摊铺后比正向布料压力稍大20bar，影响不大）。

（3）布料螺旋叶片比正向布料磨损相对较快。

（4）对于摊铺机的起步技术要求较高，起步前应首先手动布料，集料槽布满料后需将螺旋布料器关闭，再进行摊铺起步，起步摊铺2-3米后打开螺旋布料自动控制装置进行自动布料摊铺。

7、小结

造成沥青路面摊铺离析的原因是多方面的，对于沥青路面摊铺的级配性离析和温度性离析现象，在实际的施工过程中，我们应加强对施工配合比设计、原材料控制、混合料料的生产、运输、摊铺压实等各个环节进行综合有效的管理，沥青路面摊铺离析才能得到有效的控制，从而保证沥青路面施工质量。