時間:2022-08-26 20:04:41
開篇:寫作不僅是一種記錄,更是一種創(chuàng)造,它讓我們能夠捕捉那些稍縱即逝的靈感,將它們永久地定格在紙上。下面是小編精心整理的12篇瀝青攪拌設備,希望這些內容能成為您創(chuàng)作過程中的良師益友,陪伴您不斷探索和進步。
關鍵詞:攪拌設備;熱料倉;骨料離析;方案優(yōu)化
中圖分類號:U415.5文獻標志碼:B
Abstract: Based on the impact of hot silo of asphalt mixing plant on the manufactured aggregate, some structure improvements were made. The structure, function and working principle of hot silo were introduced, and the impact of the gradation, screening, measuring and particle sizes of aggregate on the manufactured aggregate were analyzed, based on which the hot silo was improved, and the screening technology made some progress. Meanwhile the impact of measuring technology on aggregate segregation was studied. Thoughts on design and improvement of hot silo provide reference for the industry.
Key words: mixing plant; hot silo; aggregate segregation; scheme optimization
0引言
與振動篩、攪拌鍋和控制系統(tǒng)相比,熱料倉在強制間歇式混合料瀝青攪拌設備中算不上主要部件,但其結構設計的優(yōu)劣決定了骨料稱量斗中骨料的組分是否穩(wěn)定,從而影響成品料的質量穩(wěn)定性。在攪拌設備生產過程中,裝載機把料場按初級配分類好的原材料運至配料斗,這些材料經過干燥筒加熱、熱料提升和篩分后,在熱料倉中等待稱量。熱料倉是強制間歇式瀝青攪拌設備必需的大型倉體結構,位于振動篩和骨料稱量斗之間。熱料倉設計時需考慮熱骨料的儲存、熱骨料的稱量、料倉骨料儲存過程中的熱量損失、熱骨料儲存和稱量過程中的離析、倉體的耐磨性能、不同粒徑骨料的流動性能和骨料與倉體的摩擦系數等多方面因素。要減少或避免熱骨料發(fā)生離析,確保成品料品質的穩(wěn)定性,在設計時不但要考慮熱料倉的基本功能(即儲存物料的功能),還要分析產生離析的原因[12]。
1熱料倉的設計
熱料倉倉體數量通常為4~6個,用以存放已加熱篩分過的熱骨料,以備稱量;容積一般是攪拌鍋容積的8~10倍,因此只要攪拌設備樓體結構、運輸和吊裝條件允許,可盡可能設計大的熱料倉。設計時應從以下幾個方面考慮:熱骨料的級配、振動篩的篩分結構、熱料倉倉體的結構、稱量技術、骨料流動性和耐磨工藝等。
1.1級配
對強制間歇式瀝青混合料攪拌設備而言,級配是集料各級粒徑顆粒的分配情況。粒徑大小不同的顆粒按照一定的比例組合搭配在一起,以達到較高的密實度和路面性能。級配可通過篩析試驗確定,參數如下。
(1) 分計篩余百分率:某號篩網上的篩余量占試樣總質量的百分率。
(2) 累計篩余百分率:某號篩網的分計篩余百分率和大于某號篩的各篩分計篩余百分率的總和。
(3) 通過百分率:通過某號篩網的質量占試樣總質量的百分率。表1為混合料類型及各種材料所占比例,圖1為合成級配曲線。
1.2篩分
篩分就是把熱骨料按級配要求分類。由于篩分技術的限制,篩分時首先落下的是細料,同時由于振動篩結構限制,左邊倉容較大,如圖2所示。在實際篩分過程中,通常只控制有限的幾個點(圖2所示為4個控制點),如果要控制級配中的所有點,那振動篩的結構就會十分復雜,故通常情況下,振動篩只可篩分4~6種骨料。在篩分過程中,1#倉中的熱骨料粒徑明顯發(fā)生變化:左邊骨料多于右邊,細骨料多于粗骨料。同時,不同粒徑的骨料流動速度和表面積差異較大[3]。
1.4稱量
骨料稱量過程如圖3所示,稱量氣缸的電磁閥通電,放料門打開,骨料在重力的作用下落至稱量斗,由稱量斗對骨料稱重。受落料過程的影響,當重量達到設定值之前,稱量氣缸的電磁閥斷電,放料門關閉,骨料的一次稱量過程結束。稱量過程與門的開啟方向有關,圖3所示的開啟方式(左側下料)下料相對比較多。
1.5骨料粒徑對成品料的影響
骨料流動性能是用安息角來衡量的。骨料粒徑愈小,流動性愈差,克服鋼板摩擦阻力所需的坡度越陡;因大小骨料流動性的差異,導致骨料落料過程中產生離析。
成品料質量的一個重要指標就是瀝青在骨料表面的裹覆性能。骨料料徑愈小,單位質量的表面積愈大,要形成同樣瀝青裹覆層所需要的瀝青愈多。
2熱料倉改進的思考
強制間歇式瀝青攪拌設備目前的工藝流程、級配和篩分機理決定了其熱料倉結構,本文對熱料倉結構進行改進優(yōu)化,并改進工藝流程及稱量技術,以減少或杜絕熱料倉骨料的離析。
2.1熱料倉結構改進
熱料倉的常規(guī)設計方案如圖4所示,這種結構很容易產生骨料的離析,即造成熱料倉內部的材料不均勻。目前的設計無法從篩分上進行改進,而改進熱料倉結構較為方便,見效也最快,改進目標就是使篩分后流入熱料倉的骨料更均勻,進入稱量斗的骨料也盡可能是均勻的。
因篩分機理的限制,導致篩分后進入1#倉左右兩邊的骨料料徑有差異,可改善篩下骨料的流向和稱量時骨料的活動區(qū)域,從而盡可能保證該稱量區(qū)域內骨料均勻[4]。改進方法如圖4所示(取消隔板3,增加隔板1后,骨料在稱量區(qū)域附近是均勻的)。另一方面,考慮到細骨料流動性差異和熱料倉的結構,可在設計1#倉左側板時將其與振動篩結構同時考慮,即盡可能提高熱料倉左側隔板(隔板2)與水平面的夾角,從而提高骨料的流動性。同時,隔板2采用低摩擦系數材料(如超薄鑄石板)以提高細集料的流動性,確保左右兩側的骨料流速是近似且穩(wěn)定的,還能避免細集料堆積后,因振動或堆積角等的干擾使其突然大量涌動,導致某一稱量斗細集料較多,使最終的成品料瀝青偏少的情況發(fā)生。上述改進大大改善了骨料稱量后的結果,但對實際的有效倉容
2.2篩分技術的創(chuàng)新
按目前的篩分機理,在同樣的振動條件下,篩網的篩分能力與篩網面積是成正比的,因此篩分的骨料越多,所需的篩網面積就越大。如果能通過篩分機理的創(chuàng)新使振動篩的篩分能力與骨料粒徑、篩分面積關聯(lián)性降低,那么不僅可以大幅提高振動篩的篩分能力,還可杜絕或減少篩分產生的離析。
2.3稱量技術對離析的影響
稱量過程簡單來看就是熱料倉門的開關過程。在這個熱料倉門開關的過程中,骨料的流動和熱料倉內骨料的不均勻影響著稱量的結果[5]。骨料的流動性應從熱料倉的結構上著重考慮。骨料稱量時,左側的料偏細,如果在門半開的情況下稱量,稱量的料偏細,1#倉尤為嚴重,因此,要盡可能在熱料門全開的情況下稱量,或開發(fā)新的稱量技術。
3結語
熱料倉存儲和稱量只是瀝青混合料生產過程中的一個環(huán)節(jié),但它的性能會影響整個成品料的質量。對于熱料倉的設計和改進而言,其發(fā)展趨式如下。
(1) 熱料倉結構的優(yōu)化目標是減少或防止倉中的骨料離析。
(2) 新材料、新工藝以及篩分技術和稱量技術的不斷創(chuàng)新,促進了熱料倉的結構改進。
(3) 加強熱料倉的耐磨性能和保溫性能,可整體提高熱料倉的使用性能,減少熱量散失。
(4) 材料工業(yè)的發(fā)展有利于從根本上解決連續(xù)式攪拌設備熱料倉結構存在的問題。
參考文獻:
[1]田晉躍等.中國筑養(yǎng)路機械設備手冊[M]. 北京:人民交通出版社,2011.
[2]JT/T 270―2002,強制間歇式瀝青混合料攪拌設備[S].
[3]張曉青,丁志峰.瀝青混合料生產中熱料倉骨料顆粒組成的變異[J].常州信息職業(yè)技術學院學報,2004,3(1):3436.
關鍵詞:瀝青混凝土攪拌設備;使用;日常維護
中圖分類號:TU528.42 文獻標識碼:A
為使瀝青混凝土混合料在攤鋪作業(yè)時具有良好和易性與均勻性,拌制好的瀝青混凝土混合料應具有140~160℃的工作溫度和精確配比。通常,應將瀝青加熱到140~160℃的工作溫度以保證有足夠的流動陛,砂石料(骨料)必須烘干并加熱到160-200℃的溫度才能保證被瀝青很好地裹覆和粘結在一起。此外,還要根據瀝青混凝土混合料的用途確定砂石料的級配及砂石料與瀝青粘結劑的配合比例(油石比)。
另外,為了保證環(huán)境清潔,瀝青混凝土攪拌設備還必須設置除塵裝置。瀝青混凝土攪拌設備按生產能力分為大型、中型和小型三種。大型的生產率為400t/h以上,都屬于固定式,適用于集中工程及城市道路工程;中型的生產率為30~350t/h,可以是固定式的或半固定式的,半固定式的即將設備設置在幾個拖車上,在施工地點拼裝,適用于工程量大量集中的公路施工;小型的生產率為30t/h以下,多為移動式的,即設備全部組成部分都設置在一輛半掛車或大型特制式汽車底盤上,可隨施工地點轉移,適用于工程量小的公路施工工程或養(yǎng)路作業(yè)。
1 瀝青混凝土攪拌設備的使用
1.1 影響瀝青混凝土攪拌設備生產率的因素
對于設備的使用效率,拌制時間是影響效率的重要因素,此外設備的質量和管理方面也對效率有所影響。在設備使用的過程中,對于設備的組織管理,對設備的使用技術,原材料的供應等等各個方面都對生產率有所影響。
1.1.1要想設備具有良好的工作狀態(tài),首先要保證設備處于正常的使用狀態(tài),對設備的日常維護工作要到位,建立嚴格的檢查維修制度,嚴格按照制度執(zhí)行,保證了設備的質量是做好一切工作的基礎。
1.1.2 原材料對設備的生產效率有所影響,所以要保證原材料的質量。在原材料存放期間,要按照不同的規(guī)格分類堆放,防雨防塵。原材料的儲存量要根據實際用量進行不同的儲存標準。
1.1.3 瀝青混凝土的運輸車要按照實際的生產情況,施工現(xiàn)場的環(huán)境狀況配備相應數量的運輸車以滿足生產需求。
1.2 瀝青混凝土攪拌設備的使用技術
1.2.1 作業(yè)前的技術準備。1)整理現(xiàn)場,檢查準備各部位的防護設施是否齊全、安全可靠;2)檢查各系統(tǒng)部件是否完好,各傳動部件有無松動,各部件連接螺栓是否緊固可靠;3)檢查各部位的油(脂)是否充足;4)檢查骨料、粉料、瀝青、燃料及水的數量和質量是否達到生產的要求;5)檢查各動力裝置,如電動機,空壓機是否正常,開啟空壓機使之達到工作壓力;6)檢查電源是否符合設備額定電壓頻率的要求(偏差不大于5%),供電設備是否完好、安全可靠,檢查各部分電氣開關、接觸器、繼電器等電氣元件是否完好;7)檢查計量裝置是否準確可靠,各部分儀表和操作控制系統(tǒng)是否正常,設定的級配和油石比等是否符合工程施工的要求。
1.2.2 作業(yè)中的技術要求。
1)巡視人員檢查完畢,確認一切正常后發(fā)出指示(通常為響鈴),各部位的操作人員就位;2)按規(guī)定順序啟動各工作裝置,并使整個設備空載運行,巡視人員檢查有無異常,并將結果及時反饋給操作人員;3)打開點火裝置的閥門進行點火,點火不成功時應充分通風后方可再7欠 火。點火后觀察除塵裝置工作是否正常,保證烘干滾筒在正常負壓下燃燒;4)烘干滾筒達到一定溫度后方可投入骨料,觀察實際供料量是否與設定值相符,根據生產要求調整燃燒火焰及供料量,穩(wěn)定后再轉入自動控制。用手動計量配料進行試拌,正常后轉入自動控制,并及時取樣送檢;5)經常查看冷骨料、分集料倉料位等儀表的顯示情況,并及時調整;6)生產中操作人員應經常觀察控制操作室內外倩況,與各崗位人員及時聯(lián)系,確保整個攪拌設備正常運行。當電動機出現(xiàn)過載引起保護裝置動作時,一定要查明原因,排除故障后方可重新投入運轉;7)緊急停車按鈕只能在特殊情況下使用。嚴禁用于正常停機。一旦使用,再啟動時仍需按規(guī)定程序操作。
1.2.3 作業(yè)后的技術工作。1)停止供料,并逐漸讓燃燒器熄火。用熱細料洗刷攪拌器,排凈烘干滾筒至攪拌器內的熱料;2)除烘干滾筒、鼓風機、除塵裝置(包括引風機)外,按啟動的反順序關機。關機后清除傳動帶上的余料及除塵裝置內外的積物;3)烘干滾筒溫度降至45-50。C時停止烘干滾筒、鼓風機、除塵裝置的運轉,切斷操作室總電源。清理作業(yè)現(xiàn)場。
1.2.4 技術維護。1)例行保養(yǎng)每班都要進行。對攪拌設備每個組成的機械部件和控制系統(tǒng)的工作情況進行檢查并作記錄,發(fā)現(xiàn)異常和損壞應及時處理和修復,保證設備正常運行;2)定期保養(yǎng)。每24h進行一次一級保養(yǎng),每48h進行一次二級保養(yǎng),每1 800h進行一次三級保養(yǎng)。按各級保養(yǎng)的具體要求更換主要部件的磨損件.檢測電器元件、傳感器精度,糾正調整精度偏差;清洗或更換濾網濾芯;檢查和更換精合器油、機油、導熱油等;清洗燃燒器噴嘴,清除點火電極上的積炭等,及時發(fā)現(xiàn)故障予以排除。
2 日常維護和保養(yǎng)
2.1 維護
由于受到施工環(huán)境的限制,瀝青混凝土設備工作的條件比較惡劣,一般都是長時間的處于高溫狀態(tài)下,并且都是在露天中,受到外界環(huán)境的影響較大,所以對設備做好維護工作是保證設備正常運行的重要前提。在設備使用之前,要對設備運行的周邊環(huán)境進行檢查,做好清除工作,對殘存在設備上的雜物徹底清除。在設備正式使用之前,要空載運行一段時間,對設備的使用狀況進行檢測,此時需要設置專人看護,對設備的運轉狀況進行記錄檢查,待設備運行穩(wěn)定后在進行負載工作。設備運行期間需要有專人負責跟蹤,檢查設備的運行狀況,外露的儀表顯示器一定要保持在正常狀態(tài),待設備結束工作狀態(tài)后,要對設備進行仔細的檢查,各個部位都要注意到。對設備運行期間的狀況進行跟蹤記錄,待事后再進行分析,以便于及時掌握設備的運行狀況。
2.2 保養(yǎng)
在設備停止使用階段,要做好保養(yǎng)工作,對于設備的保養(yǎng)應該持之以恒。只有做好保養(yǎng)工作,才能夠保證設備的質量符合標準,才能夠在日常工作中發(fā)揮出更大的功能。保養(yǎng)工作應該設置專業(yè)人員執(zhí)行,制定日常保養(yǎng)計劃,并且嚴格按照計劃執(zhí)行。設備的保養(yǎng)工作可以使設備處于良好的工作狀態(tài),為工程的順利進行打下堅實的基礎。
參考文獻
摘要:近年來,隨著國民經濟的不斷發(fā)展,我國公路建設的步伐越來越快,同時,對工程進度和工程質量的要求也越來越高。然而,隨著技術進步,新型施工設備也越來越多的深入各個施工領域,掌握新技術,運用新設備更是現(xiàn)代施工企業(yè)的新課題。認真執(zhí)行操作規(guī)程,安全使用施工設備,對施工設備進行及時維護和保養(yǎng)是施工企業(yè)的長遠之計,是企業(yè)永恒的主題。
關鍵詞:瀝青攪拌站;日常維護;日常保養(yǎng)
Abstract: in recent years, with the continuous development of national economy, the highway construction of our country increasingly rapid pace, at the same time, the project schedule and quality requirements are also getting higher and higher. However, with the advancement of technology, the new construction equipment is also more and more in-depth the various construction fields, master new technology, the use of new equipment is a new topic in modern construction enterprise. Seriously carry out operating rules, safe use of construction equipment, construction equipment timely maintenance and maintenance of construction enterprise is in the long run, is the eternal theme of enterprises.
Key words: asphalt mixing station; daily maintenance; routine maintenance
中圖分類號: P335+.2 文獻標識碼:A文章編號:2095-2104(2012)
瀝青混凝土拌和設備均在露天場地工作,粉塵污染很大,許多部件又在140-160度的高溫中工作,而且每班工作時間長達12-14h,因此,設備的日常維護保養(yǎng)關系到設備的正常運轉和使用壽命。開機前,應清除輸送帶附近散落的物料;先空載啟動,待電機正常運轉后方可帶負荷工作;設備帶負荷運轉中,需設專人對設備進行跟蹤巡查,及時調整膠帶,觀察設備運行狀態(tài),看有無異響和反常現(xiàn)象,外露的儀表顯示器是否工作正常等。若發(fā)現(xiàn)異常,應及時查明原因并予以排除。每班工作結束后,應對設備進行全面的檢查和保養(yǎng);對高溫的運動部件,每班作業(yè)后須加換脂;清洗空壓機的空氣濾芯和氣水分離器濾芯;檢查空壓機油的油面高度和油質;檢查減速器內的油面高度和油質;調整膠帶、鏈條的松緊度,必要時更換膠帶和鏈節(jié);清掃除塵器中的粉塵和散落在場地中的雜物、廢料,保持場地整潔。對工作中巡查出山來的問題在班后應予以徹底的排除,并做好運行記錄。以便掌握設備的全用狀況。
保養(yǎng)工作要有堅持的意念,不是一朝一夕的工作,必須及時且適當的做好保養(yǎng),這樣才能延長設備的壽命并保持其生產能力。
瀝青拌和設備是機電一體的設備,較為復雜,作業(yè)環(huán)境惡劣,要保證設備少出故障,機組人員要做到“三勤”:勤檢查,勤維護,勤維修。“三檢”:設備啟動前檢查,運行中檢查,停機后檢查。做好設備例保和定期保養(yǎng)工作,做好“十字”作業(yè)(清潔、、調整、緊固、防腐),管好,用好,保養(yǎng)好設備,保證完好率和利用率,對需要保養(yǎng)的部位,要嚴格按照設備保養(yǎng)要求進行保養(yǎng)。
做好日常維護工作,嚴格按照設備保養(yǎng)要求進行保養(yǎng)。生產期間要眼觀,耳聽,出現(xiàn)不正常情況立即停機檢修,切忌帶病作業(yè)。設備運轉時,嚴禁進行保養(yǎng)和調試工作。關鍵部位要安排專人監(jiān)測。對易損部件要做好儲備,并研究其損壞的原因。認真填寫操作運行記錄,主要記錄發(fā)生什么故障,出現(xiàn)什么現(xiàn)象,又是怎樣分析排除的以及應該怎樣預防等情況,運行記錄作為第一手資料有很好的參考價值。生產期間的故障排除要沉著冷靜,切忌暴躁,只要掌握規(guī)律,耐心思考,任何故障都可以得到很好解決。 一、日常常規(guī)維修(每8-10運轉小時)1、按照一覽表對設備。2、振動篩按維修說明書檢查。3、檢查氣路管道是否泄漏。4、大粒徑溢出管道的堵塞情況。5、控制室的塵埃,過多的塵埃將影響電氣設備。6、停用設備后,將拌缸的放料門清潔干凈。7、檢查并擰緊所有的螺栓和螺母。8、檢查螺旋輸送機軸封和必要的校準。9、經觀察孔檢查攪拌驅動齒輪情況,適當添加油。
二、每星期檢查(每50-60小時)1、按照一覽表設備。2、 檢查所有輸送機皮帶的磨損和損壞情況,必要時進行修理和更換。3、葉片時攪拌缸驅動裝置,檢查齒輪箱油位,必要時注入相應的油。4、檢查所有V型皮帶驅動裝置的張緊情況,必要時進行調整。5、檢查熱料提升機斗螺栓的緊固情況,移動調整柵板便于熱骨料進入篩箱內。6、檢查熱料提升機的鏈條和頭、尾軸鏈輪或主動輪,必要時進行更換。7、檢查引風機是否有灰塵堵塞--過多的灰塵可導致激烈的振動和不正常的軸承磨損。8、檢查所有齒輪箱,當需要時及時添加說明書推薦的油。9、 檢查拉力傳感器的連接部位和附件。10、檢查篩網的緊固和磨損情況,必要時進行更換。11、檢查進料斗斷料開關的間隙(如果安裝的情況下)。12、檢查所有鋼絲繩的脫絲和磨損情況,檢查頂位限制開關和接近開關。13、檢查石粉稱量斗出口的清潔情況。14、礦料小車驅動軸承的(如果安裝的情況下),卷揚機齒輪和礦車門的軸承。15、一級除塵器止回閥的歸位情況。16、干燥筒內部刮料板磨損情況,干燥筒驅動鏈條絞接、銷子、蓮輪(鏈條驅動),干燥筒的驅動輪聯(lián)軸器、支撐輪和止推輪的調節(jié)和磨損(摩擦驅動)。17、攪拌缸葉片、拌臂、軸封的磨損,必要時進行調整或更換。18、瀝青噴霧管的堵塞情況(自流式檢查門的密封情況)19、檢查氣路系統(tǒng)杯中的油液面,需要時加滿。 三、每月(每200-250運轉小時)1、按照一覽表設備。2、檢查熱料提升機的鏈條、料斗、鏈輪的緊固和磨損情況。3、重新更換粉料螺旋輸送機的密封填料。4、清潔引風機葉輪,檢查是否銹蝕,檢查底腳螺栓的緊固情況。5、檢測測溫儀的磨損情況(如果安裝的情況下)6、熱骨料倉料位指示器裝置的磨損情況。7、用精度高的溫度指示器來監(jiān)測現(xiàn)場的測溫儀和熱電偶的準確度。8、檢查干燥筒刮料板,更換磨損嚴重的刮料板。9、按照燃燒器的操作說明書來檢查燃燒器。10、檢查瀝青三通閥門的泄漏情況。 四、每三個月(每600-750運轉小時)1、按照一覽表設備。2、檢查熱料斗內部和卸料門的磨損情況。3、檢查篩網支撐彈簧和軸承座的損壞情況,必要時按說明書進行調整。 五、每六個月1、按照一覽表設備。2、調換攪拌缸葉片、軸承脂。3、整機電動機進行保養(yǎng)。六、每年1、按照一覽表設備。2、清洗齒輪箱和齒輪軸裝置并注滿相應的油。
【關鍵詞】PLC 瀝青混凝土 攪拌 應用
1 前言
隨著城市化進程的不斷加快,促使社會對公路的需求量越來越大,同時在一定程度上導致國家對高速公路的主要建筑材料―――瀝青的需求量越來越大,這也進一步的導致國家對瀝青混合料攪拌機的工作效率有了更高的要求。
2 我國的瀝青混合料攪拌設備的現(xiàn)狀
隨著我國的發(fā)展節(jié)奏逐漸加快,對交通的便捷程度有了更加嚴苛的要求,這也就進一步導致了國內公路的建設數量逐漸增多,導致瀝青混合料攪拌機長時間處于工作狀態(tài),而為了提高工作效率,這也就對瀝青混合料攪拌設備的質量提出了更高的要求,但是迄今為止,我國的瀝青混合料攪拌設備任然存在一定的問題,導致在實際工作中,瀝青混合料攪拌設備的工作效率不能達到需求,在一定程度上制約了高速公路的建設速度,影響了經濟的發(fā)展和貿易的往來。
筆者認為之所以出現(xiàn)上述情況主要是由以下幾種因素所導致的。由于多數操作瀝青混合料攪拌設備的工作人員的知識含量不高,專業(yè)知識不夠,這就導致在實際的工作中,工作人員經常出現(xiàn)技術上的問題,操作不當致使瀝青混合料攪拌設備的實際工作效率極低;更有一些操作人員缺乏相應的責任心,經常不按照規(guī)章制度操作,為施工安全埋下隱患,拖慢了高速公路建設的施工進度。而且由于施工團隊的管理制度并不能面面俱到,這就導致了一些施工人員鉆制度的漏洞,從而導致在施工過程中,不僅拖慢了施工的進度,還在一定程度上,拉低了瀝青混合料攪拌設備的工作效率。有很多因素都會導致瀝青混合料攪拌設備的效率不及預期,拖慢施工進度,其中很重要的一點便是設備不善的原因。如果設備出廠時就有一些零件是損壞的,這就會導致設備的利用效率不高的同時還會埋下安全隱患。而且設備在工作時總會出現(xiàn)各樣的問題,導致多攪拌的瀝青等原料并不達標,這就在一定程度上拖慢了施工進度。而設備的效率之所以不及預期不僅是因為出廠時本身存在問題和操作問題,還有施工環(huán)境的影響以及原料配比等因素,而這些問題會在一定程度上限制我國瀝青混合料攪拌設備的發(fā)展,進而影響我國的發(fā)展。
3 PLC在瀝青混凝土攪拌站控制系統(tǒng)的應用
3.1 總體設計
瀝青混凝土攪拌站控制系統(tǒng),是將瀝青混凝土的各項物料,按照配比稱量,送到攪拌站內。攪拌站控制系統(tǒng)的設計,需要配合動態(tài)稱量系統(tǒng),解決配料的非線性、時變性問題,禁止出現(xiàn)超差的情況,通過控制系統(tǒng),規(guī)范配料的精度、速度,維護瀝青混凝土的性能。控制系統(tǒng)的總體設計,重點考慮配料精度的需求,攪拌站配料的過程中,沖擊力、空中落差,屬于影響攪拌站控制系統(tǒng)設計的兩大因素,例如:空中落差因素,混凝土的某一項配料,如水泥、粉煤灰、礦粉,攪拌站的計量裝置,受到控制系統(tǒng)的指示,當該配料的配比達到設計值時,控制系統(tǒng)會對計量裝置發(fā)送關閉的指令,此時出料口、稱斗之間,仍舊存在一部分物料,屬于計量裝置統(tǒng)計以外的,此部分屬于空中落差的范疇。因此,混凝土攪拌站控制系統(tǒng)內,提出模糊控制+PID算法,優(yōu)化攪拌站控制系統(tǒng)的運行環(huán)境。模糊控制+PID算法的模式,表現(xiàn)出了混合型算法的特征,對控制系統(tǒng)的期望值實行模式化的處理,有效調節(jié)超調量,同時將其作為控制系統(tǒng)的輸入變量,輸入后,獲取反饋值、期望值的偏差,經過百分比進行模糊化處理,將其作為另外一個輸入量,控制系統(tǒng)在此類模式的作用下,檢測偏差百分比,當百分比處于切換標準時,采用PID控制,利用迭代自學習的方式,提前預測出空中的落差,解決落差的問題。
3.2 配置與算法
瀝青混凝土攪拌站控制系統(tǒng)的配置,是指攪拌電機、水泵電機以及電動傳動和附屬部分。控制系統(tǒng)配置設計,選擇PLC控制,按照功能布置指示燈、開關等。攪拌站控制系統(tǒng)的核心是PLC硬件,分析配置設計,如:(1)中央處理裝置,基于PLC的攪拌站控制系統(tǒng)中央處理裝置,可以采用S7-300設備,做為控制的重點,監(jiān)督現(xiàn)場的運行設備,輔助傳感器,實行數據采集;(2)I/O系統(tǒng),其為控制系統(tǒng)的輸入輸出,在PLC的控制下進行遠程的設備操作,構建ET200從站,Profibus總線,控制I/O數據,完成收集與控制輸出;(3)HMI部分,設計兩套同配置的HMI服務器,提高攪拌站控制系統(tǒng)的可靠性,而且兩套服務器,按照一供一備的方式運行,即使攪拌站控制系統(tǒng)的HMI服務器出現(xiàn)故障,也能投運備用服務器,確保控制系統(tǒng)的正常運行。
瀝青混凝土攪拌站控制系統(tǒng)的算法,實現(xiàn)過程依賴于PLC編程軟件。配合上述硬件及組態(tài),安排PLC編程軟件的運行。例如:瀝青混凝土攪拌站控制系統(tǒng)算法中,采用西門子STEP7,連接PLC的硬件、軟件,完成程序化的操作。分析STEP7作用下的功能,如:(1)綜合管理控制系統(tǒng)內的數據、設備;(2)配置通信數據和編程符號,規(guī)范控制功能;(3)設計PLC的硬件參數,保障其可配合軟件的功能;(4)編輯多功能的語言程序;(5)診斷PLC硬件系統(tǒng)的故障,維護運行的可靠性。
3.3 監(jiān)控系統(tǒng)
瀝青混凝土攪拌站控制系統(tǒng)的監(jiān)控部分,用于監(jiān)督現(xiàn)場的攪拌工藝以及設備的運行,全面掌握攪拌系統(tǒng)的運行。攪拌站控制方面,工控機操作選用WINDOWSXPSP3,利用WinCC構建人-機界面,設計兩臺供備工控機,而且工控機上均安裝監(jiān)控軟件,實時監(jiān)督攪拌站現(xiàn)場的運行情況,記錄好工況參數。
4 結語
總之,隨著經濟的發(fā)展,現(xiàn)有的公路數量不足以滿足獲取運輸的需求,這就導致公路的建設越來越迫在眉睫,也因此致使瀝青混合料攪拌設備的工作強度逐漸增大,提升瀝青混凝土的拌和效率至關重要。通過PLC系統(tǒng)的應用能夠有效實現(xiàn)自動化拌和,大大提高的拌和效率。
參考文獻:
介紹了三種瀝青路面廠拌熱再生加熱輥筒的基本結構,對加熱輥筒的加熱效果,結構性能特點和經濟性進行分析比較,闡述了三種加熱輥筒在廠拌熱再生中的優(yōu)缺點
關鍵詞
廠拌熱再生,加熱滾筒,舊瀝青混合料
中圖分類號:U416文獻標識碼: A
引言
據我國交通部“十二五”規(guī)劃,至2015年,全國公路總里程將達到450萬公里,高速公路總里程將達到10.8萬公里。按照瀝青路面的設計壽命計算,每年將有10%的瀝青路面進入大中修期,產生的廢舊瀝青混合料將達到每年數百萬噸,如將舊瀝青混合料再生利用,每年可節(jié)省材料費數億元人民幣,所以瀝青路面的再生利用有著顯著的經濟效益和社會效益。
廠拌熱再生定義廠拌熱再生就是將舊瀝青路面經過翻挖后運回拌和廠,再集中破碎,根據路面不同層次的質量要求,進行配比設計,確定舊瀝青混合料的添加比例,再生劑、新瀝青材料、新集料等在拌和機中按一定比例重新拌合成新的混合料,從而獲得優(yōu)良的再生瀝青混凝土,鋪筑成再生瀝青路面。瀝青混合料的加熱設備成為整套系統(tǒng)性能好壞的關鍵點。
一、舊瀝青混合料的幾種加熱方式
舊瀝青混合料在廠拌熱再生中要經過加熱設備加熱到一定溫度才能完成再生過程并最終與新瀝青混合料混合攪拌,才能生產出合格的再生混合料。舊瀝青混合料的加熱主要有以下三種方式:
1利用烘干輥筒直接加熱舊料
2利用雙滾筒實現(xiàn)對舊料和新料的加熱和攪拌。
3利用熱風夾層滾筒對舊瀝青混合料進行加熱。
二、 幾種舊瀝青混合料加熱設備的結構特點對比
第(1)種,利用烘干滾筒直接對舊料進行加熱。新料和舊料為分開加熱,分開計量。新骨料在低位加熱滾筒加熱好后提升至熱料倉,RAP由提升機提升至上位加熱輥筒加熱,新料和舊料分別進入各自計量系統(tǒng)計量后進入拌鍋攪拌。混合攪拌,如下圖
這種加熱方式其加熱時間短,一般30S-36S之間,即使加熱好的舊料與新料在攪拌鍋內混合攪拌,新舊混合料的擴散階段也不能充分進行,新舊混合料的之間沒有充分混合攪拌時間,再生混合料質量不好。
第(2)種加熱方式是利用雙滾筒實現(xiàn)對舊料和新料的加熱和攪拌。如圖:
拌和樓內筒是新集料的烘干筒,外筒內壁與內筒外壁之間是攪拌區(qū)。在拌和混合料時,新集料從內筒的上側進入,內筒旋轉,在重力作用下新集料隨之向下流動,到達燃燒器前達到最高溫后,進入內外筒間的攪拌區(qū);RAP直接加入攪拌區(qū),與高溫的新集料混合吸收其熱量,使舊瀝青融化并分散到新集料表面,然后再加入新瀝青(如果有再生劑,新瀝青之前加入)、礦粉,在攪拌葉片的作用下向上螺旋推進,從攪拌區(qū)的最上端排出混合料。雙滾筒拌和樓攪拌程序合理,經過長時間(約90秒)的強制攪拌,攪拌充分、均勻;在不損傷RAP并不產生二次污染的前提下,熱效能高,加熱充分,并且攪拌區(qū)氧氣含量低,基本充滿惰性的水蒸氣等,能減輕混合料的短期老化作用。連續(xù)式雙滾筒設備再生效果好,混合均勻,節(jié)能環(huán)保,舊料添加比例最高可達50%~60%,同時也可以生產全新瀝青混合料。
Abstract: The need for asphalt pavement maintenance is increasing and the cost for asphalt pavement maintenance is raising and the old road waste materials are enhancing. Adopting the Asphalt pavement regenerative technology to regenerate the old asphalt mixture could save material as well as money.
關鍵詞:瀝青路面;再生技術;降低建設成本;保護生態(tài)環(huán)境
Key words: asphalt pavement;regenerative technology;reduing the construction costs;environmental protection
中圖分類號:U416 文獻標識碼:A文章編號:1006-4311(2010)18-0066-02
0引言
據統(tǒng)計,按照瀝青路面的使用壽命(15~20年),從現(xiàn)在起,我國每年約有12%的瀝青路面需要翻修,舊瀝青廢棄量將達到每年的220萬噸之多,10年之后,瀝青路面的大、中修產生的舊瀝青混合料將達到1000萬噸。這些廢棄的舊瀝青混合料的出路給我們提出了一個重大的問題,而近幾年來在國外日趨成熟發(fā)展的瀝青路面再生技術與設備為我們解決這一問題提供了一條有效的途徑。
1舊瀝青路面再生的重要意義
瀝青路面再生技術就是將舊路面的瀝青混合料經過一定的加工和處理,使之變成可以達到瀝青路面技術要求的混合料。采用瀝青路面再生技術,可以使大量翻挖、銑刨出來的舊瀝青混合料得到部分或全部的利用,這不僅能夠產生巨大的社會效益,同時也會產生巨大的經濟效益。據統(tǒng)計,按目前我國每年廢棄220萬噸舊瀝青混合料計算,如能100%再生利用,每年可節(jié)約材料費3.5億元人民幣;10年之后,每年生產的1000萬噸舊瀝青混合料如能再生利用,每年可節(jié)約的材料費將達到15億元人民幣。
因此,隨著我國高等級瀝青路面維修量的不斷增加,瀝青路面再生技術的研究、推廣與相關專用設備的開發(fā),對于降低建設成本、保護生態(tài)環(huán)境將起到十分重要的作用。
2舊瀝青混合料再生的關鍵工藝對瀝青路面再生設備的基本要求
“瀝青路面再生技術”包含著三個層次的意義,一是舊瀝青的再生;二是舊瀝青混合料的再生;三是舊瀝青路面的再生。
我們知道,瀝青路面在使用的過程中,與大氣、陽光、雨水接觸,會產生老化。瀝青老化后表現(xiàn)為針入度降低、延度減小、粘度增大。因此我們在再生過程中,添入適當的再生劑與舊瀝青充分混合,使得舊瀝青恢復原有的各項性能指標,達到瀝青路面的使用要求。這就是“舊瀝青的再生”。
高等級路面對于瀝青混合料的“級配”與“油石比”有著十分嚴格的要求。舊瀝青混合料在翻挖、銑刨的過程中,原有的骨料會受到破壞,同時老化的瀝青將降低瀝青的有效成分,降低了“石油比”。因此,在再生的過程中,將根據瀝青路面設計的級配添加入粒徑合適的新石料,同時添加新的瀝青與再生劑,與舊瀝青混合料充分混合,從而得到符合設計要求的再生瀝青混合料。這就是“舊瀝青混合料的再生”。
生產出來的再生瀝青混合料最后被重鋪回銑刨過的路面,這就是“舊瀝青路面的再生”。
3幾種瀝青路面再生設備的評價分析
3.1 瀝青路面冷再生設備。該種設備不設置將舊瀝青混合料進行加熱的裝置,只是將舊瀝青混合料直接當作骨料來使用。這種工藝一方面不能將舊瀝青再生,另一方面其“再生”的瀝青混合料完全不能滿足高等路面的翻修。
3.2 瀝青路面就地熱再生設備。該種設備由瀝青路面加熱器、路面銑刨機、強制式攪拌機、混合料攤鋪機、熱瀝青罐、新骨料倉及自行式行走驅動裝置等部分組成。該設備在工作過程中首先用瀝青路面加熱器將瀝青路面烤熱軟化,再用銑刨機銑刨舊瀝青層,將舊瀝青混合料收集到一臺雙臥軸連續(xù)攪拌機上,而后添加新骨料、補充新瀝青,經攪拌后的瀝青混合料被輸送到攤鋪、搗實、熨平,最后用壓路機碾壓。該設備的優(yōu)點是能夠100%利用舊瀝青混合料,但是該設備在高等級公路上應用存在著一些缺陷,主要體現(xiàn)在以下幾個方面:①在短時間內對瀝青路面進行加熱,溫度難以控制,新添加的骨料沒有加溫,再生質量難以保證,也難于檢測。②新添加的骨料與瀝青采用容積法計量,計量的準確性難以保證。③其油石比的控制是通過將路面翻修速度與厚度換算成銑刨瀝青路面的舊瀝青混合料的數量,再調節(jié)新瀝青與新骨料的添加量來完成的,計量難以控制。④在我國,高等級路面損壞的程度往往不完全一樣,該種設備在作業(yè)的過程中只能用同一種銑刨深度進行翻修,重鋪出來的路面承載力難以一致。
3.3 廠拌瀝青路面熱再生設備能夠完全滿足瀝青路面再生設備的基本要求,且生產出來的再生瀝青混合料基本上能滿足高等級公路對于瀝青混凝土的技術要求,因而近幾年來在國外發(fā)展二發(fā)迅猛。
我國在廠拌瀝青路面熱再生設備方面的研究、發(fā)展比較晚,近幾年才逐漸認識到這是一種符合目前我國國情的一種設備,將會給我們帶來的巨大社會效益與經濟效益。
廠拌瀝青路面熱再生設備的主要工藝如下:①新骨料的加熱干燥、新瀝青的加熱保溫都與普通瀝青混凝土攪拌站相同。而舊瀝青混合料由于加熱溫度沒有那么高,需要配置另外的一套加熱裝置。②舊瀝青混合料經過預先檢測、篩分后,根據其老化的程度和再生路面結構層的使用要求確定配合比(新瀝青、新骨料、舊瀝青混合料與再生劑的添加比例)。新骨料與新瀝青的計量與普通瀝青混凝土攪拌相同,而舊瀝青混合料的計量應是先計量后加熱,才能保證計量精度。③充分的攪拌、混合是獲得優(yōu)質再生瀝青混凝土的重要前提。在攪拌、混合的過程中,舊瀝青混合料中的瀝青從原來的骨料中分離出來,與再生劑、新瀝青、新骨料充分混合,使得新舊瀝青、新舊骨料分布均勻。瀝青再生攪拌裝置是否能夠在加熱的狀態(tài)下令上述各種成分充分地相互作用,是評判廠拌瀝青路面熱再生設備優(yōu)劣的重要標準。
目前在國外,廠拌瀝青路面熱再生設備分為兩種形式,即連續(xù)式與間歇式,這兩種設備各有優(yōu)缺點。
下面分別對間歇式攪拌設備與連續(xù)式攪拌設備作對比分析。
①間歇式攪拌設備。該設備是在普通強制間歇式瀝青混合料攪拌設備的基礎上加上一套回收料的破碎、篩分、加熱系統(tǒng)。它主要由回收料供給系統(tǒng)、提升系統(tǒng)、干燥系統(tǒng)、熱回收料儲存?zhèn)}、熱回收料稱量斗、有害氣體吸收管道及控制系統(tǒng)等組成。這種設備由于配備了一套專門為加熱回收料而設計的干燥筒和燃燒器,保證被加熱的回收料中的瀝青不老化,并配有專門的熱回收料儲存?zhèn)}和稱量斗,使回收料的添加比例最多可達到70%。②連續(xù)式攪拌設備。目前國外先進的連續(xù)式攪拌設備已發(fā)展到三套筒連續(xù)式或雙滾筒連續(xù)式瀝青攪拌設備。該種設備的特點是將一個直徑較小的滾筒插入較大滾筒的中心,燃燒品與新骨料的進料方向相反。拌合再生料時,先將新骨料進小滾筒中進行150~260℃的加熱,從另一進料口將舊料進入外層的大滾向內,溫度控制在90℃左右,小滾筒旋轉將舊料和加熱后的新骨料發(fā)生熱交換,噴入瀝青和再生劑等,連續(xù)拌合后出料。
關鍵詞:陜建SAM240瀝青混凝土攪拌站,電氣系統(tǒng),安裝調試
0 引言
隨著一帶一路政策的出臺,使得道路建設再次成為重要的發(fā)展方向。其中瀝青混凝土路面是主流路面,瀝青路面施工中,瀝青混凝土攪拌站是所有質量的關鍵環(huán)節(jié),而瀝青混凝土攪拌站的安裝和調試則為其重中之重。結合實際操作的工作經驗,對瀝青混凝土攪拌站的安裝調試進行了初步探討,闡述了陜建SAM240瀝青攪拌站的安裝調試和開機方式。
1 陜建SAM240瀝青混凝土攪拌站基本組成及特點
1.1 陜建SAM240瀝青混凝土攪拌站的基本組成:
1.2 陜建SAM240瀝青混凝土攪拌站的優(yōu)勢特點
陜建SAM240瀝青混凝土攪拌站的優(yōu)勢特點是全電腦控制系統(tǒng),它是由計算機、PLC、稱重變送顯示器及低壓電器組成,為電氣控制核心部分,控制所有電氣元器件的運轉,該系統(tǒng)擁有以下功能:
(1)采用雙計算機主機和多組功能控制模塊建立現(xiàn)場網絡實現(xiàn)自動控制功能和管理功能。
(2)實現(xiàn)控制系統(tǒng)的全信息化管理,增加外部監(jiān)測點,全面采集設備的運行狀態(tài),自動提示和處理設備故障。
(3)全新計算機操作界面,突出主題,設置關鍵操作雙重確認環(huán)節(jié),在計算機界面上實現(xiàn)全部的控制功能。
(4)采用有容錯能力的雙主機結構,可保證資料的一致。
2 陜建SAM240瀝青混凝土攪拌站的電氣系統(tǒng)安裝調試
2.1 安裝相應部位傳感器及電氣元件
安裝各個相應檢測信號的元器件,包括各個分線盒,氣缸電磁閥,連續(xù)式料位計,接近開關,氣缸磁環(huán)開關,稱重傳感器等,依據相應氣路走向安裝到應有的位置,并需避開瀝青的管路。
2.2 電路安裝
施工前必須整理好所有的線纜線路,并按照指定順序排好順序,將電纜做好相應的符號標記,電纜走向需按照從上到下,由遠及近的原則,從已經預先放置好的線纜橋架,主樓線槽通道連接至各電機及各個信號元件的接線處。拉線必須保證線槽穩(wěn)固,線纜捆綁牢固,走線清楚明細,不允許出現(xiàn)線纜現(xiàn)打結或扭曲。
在完成走線后即可開始進行接線工作。
電機連接前,必須通過手搖兆歐表對各個電機進行絕緣測試,正常后即可使用電機線纜進行連接。連接電纜時需注意接線端子下方是否有毛刺,并使用絕緣自粘帶纏好。
接信號線時按照指定的標記,連接到相應的元件或者分線盒上,連接元件到分線盒的信號線纜必須保證信號屏蔽線纜不受到其他線路干擾,要單獨連接。其中必須保證,在各個連接中元件與線纜的安裝是固定的,這樣才能確保所有信號傳輸的穩(wěn)定性。
接好外部所有的線路后,將各個線纜連接至主控房內的控制柜上,并且必須將控制柜與總配電的供電線路連接。
2.3 電氣系統(tǒng)接地和防雷處理
采用接地保護作為安全保護,要求安裝現(xiàn)場有良好的接地保護措施,電機電纜的保護線,主控室的接地線和攪拌站主樓的接地線可采用滿足接地線要求的導線或扁鋼等導體。設備做好等電位接地,接地電阻不大于4歐姆。
由于攪拌站為金屬結構,且立于空曠開闊地域,易受到雷擊。因此,為保護人員的生命安全及生產的安全,必須設有防雷裝置。
2.4 電氣系統(tǒng)組裝調試
系統(tǒng)調試前,必須確保有一個穩(wěn)定的電源電壓,然后才能進行下一步的調試工作。檢查電氣接線均無異常后,才可對瀝青混凝土攪拌站進行調試。空載試機是一個非常重要的程序,期間還會進行其他的各步驟調試,如對稱量系統(tǒng)進行校對,通過砝碼分別對熱骨料稱,粉料稱和瀝青稱進行校對;試運行(點動)各個電機,查看電機的啟動、運轉方向是否正確;檢查冷料斗電機變頻器的功能是否正常;冷料傳動是否運轉平穩(wěn),皮帶是否跑偏;檢查攪拌缸運轉情況是否正常;檢測運料小車的運行情況;檢測氣缸的開閉情況;查看接近開關、磁環(huán)開關、料位計等信號元件的功能是否達到系統(tǒng)要求。如若出現(xiàn)問題,必須立刻停機處理并解決相關問題。
空載測試完成后,繼續(xù)進行帶載測試運行。需要進行調試的工作為:烘干滾筒及燃燒器的運轉工作是否正常;粉料和熱骨料提升電機的提升檢查;振動篩的篩分功能是否正常;料位計量系統(tǒng)的準確與否;電腦的自動控制系統(tǒng)正常運行與否;電腦的輸入、輸出信號和監(jiān)控視頻是否運轉正常等等。若發(fā)現(xiàn)隱患,必須立刻停機斷電,處理解決相關問題。若運行無任何問題,方可進行下一步的工作。
3 陜建SAM240瀝青混凝土攪拌站的操作使用方法
設備使用前,有關操作人員應仔細閱讀設備的使用說明書與電氣原理圖,辨識清楚各個電氣設備的安裝位置及作用。熟悉各個操作按鈕及顯示圖樣和功能。
開機前的準備工作:
系統(tǒng)合閘上電,接通總電源,觀察總電源的電壓和電流值。
按動電鈴,提醒工作人員準備開機生產。
開啟空壓機,并檢查空氣壓力大小。
開啟電腦系統(tǒng),進入界面后可進行手動/自動控制選擇:
手動狀態(tài)開/關機順序:
開機順序為:
引風機電機---攪拌缸電機---熱料篩電機---熱骨料提升電機---粗粉螺旋電機---烘干筒電機---喂料皮帶電機---集料皮帶電機---瀝青循環(huán)泵電機;
回收粉提升電機---回收粉輸送螺旋電機---低位螺旋正轉電機---高位螺旋電機---除塵反吹電機;
關機順序與開機順序相反。
自動狀態(tài)開/關機順序:
單擊自動開機按鈕,自動開機按鈕的顯示變成自動停機,同時按鍵由灰色變成綠色,系統(tǒng)將按照設定的程序依次啟動各個電機。關機為單擊自動停機按鈕,自動停機按鈕顯示將變成自動開機,同時按鍵由綠色變成灰色,系統(tǒng)將按照設定的程序依次停止各個電機。
【關鍵詞】公路施工;施工方案;設備配置
0 引言
以現(xiàn)代化生產方式修建公路是公路建設愛展方向,機械化施工是實現(xiàn)公路建設向現(xiàn)代化生產模式轉變的重要措施,是公路建設事業(yè)發(fā)展的必然趨勢。
1 瀝青混凝土路面施工機群配置技術
1.1 配置原則
主導機械
(1)瀝青混凝土路面面層施工中,主導機械是指瀝青混合料攪拌站中的攪拌機組。
(2)攪拌機組的配置以路而而層施工質量要求、工程量大小和工期為依據。
主要機械
(1)主要機械包括瀝青混合料攤鋪機組、運輸汽車、壓實機械以及裝載機。
(2)主要機械的配置必須服從主導機械,以提高主導機械工作效率。
(3)攤鋪機組的配置以路面面層施工質量要求、攪拌機組的實際生產能力為依據,攤鋪機組生產能力宜為攪拌機組生產能力的1.2' 1.3倍。
(4)運輸汽車的配置必須以保證主導機械能連續(xù)工作為原則,同時要注意瀝青混合料運輸的經濟性;一般以保證主導機械前運輸汽車等待裝料或卸料的平均排隊數量為1-2輛為宜。
(5)壓實機械的配置以滿足攤鋪機組生產能力為依據,其性能的選擇和臺數的確定必須確保瀝青混合料能在指定的壓實溫區(qū)內完成相應的壓實作業(yè)。
1.2 輔助和機械
輔助機械的配置以保證主導機械和主要機械能正常作業(yè),瀝青混凝土路面施工能順利進行為原則。
1.2.1 瀝青混合料攪拌機與攪拌機組配置
(1)瀝青混合料攪拌機必須是強制間歇式攪拌設備。其基本技術性能除必須滿足國家有關瀝青混合料攪拌機標準外,還必須滿足高速公路瀝青路而熱拌瀝青混合料拌制質量要求,且符合國家環(huán)境保護相關規(guī)定。
(2)瀝青混合料攪拌機的其他配套設施性能要求如下:
①瀝青罐儲量應保證攪拌機能至少連續(xù)工作8h;
②瀝青脫桶設備或瀝青罐的加熱裝置應能保證瀝青混凝土路面正常施工時瀝青罐瀝青儲量或瀝青加熱的需要。
1.2.2 瀝青混合料攤鋪機與攤鋪機組配置
(1)瀝青混合料攤鋪機組的配置以路面施工工藝規(guī)范要求和進度要求為依據。
(2)瀝青混凝土路而施工中,單臺攤鋪機的最大攤鋪寬度不能超過8m。
(3)瀝青混合料攤鋪機攤鋪方式主要有單機全幅攤鋪和多機并行梯狀攤鋪兩種。
瀝青混合料攤鋪機攤鋪方式選擇如下:
①瀝青混合料攤鋪機攤鋪方式取決于所要攤鋪的路面寬度。
②當所要攤鋪的路面寬度B
③當所要攤鋪的路而寬度8m
④當所要攤鋪的路面寬度16m
(5)多機并行梯狀攤鋪時,相鄰兩臺瀝青混合料攤鋪機之間的前后間距宜為10-30m,相鄰兩幅的攤鋪重疊寬度宜為5-10cm。
(6)瀝青混合料攤鋪機攤鋪工作速度應介于2-6m/min之間,以2-4m/min為宜。
(7)瀝青混合料攤鋪機多機并行梯狀攤鋪時,宜采用同一種型號的攤鋪機,并在同一振搗、振動頻率和振幅下進行聯(lián)合作業(yè)。
(8)瀝青混凝土路面施工中,為保證瀝青混合料攤鋪機連續(xù)、穩(wěn)定地進行攤鋪作業(yè),攤鋪機組實際攤鋪速度應根據瀝青混合料攪拌機組生產能力設定。攤鋪機組實際攤鋪速。
1.3 壓實機械與壓實機組配置
(1)壓實機械機組配置取決于瀝青混合料攤鋪層厚度和壓實機械的壓實能力。瀝青混合料鋪層厚度決定壓路機的選型,如重量、振幅、振頻;壓實能力決定壓實機械機組配置數量。
(2)瀝青混合料初壓時,應采用雙輪雙軸輕型壓路機或振動壓路機(靜壓);瀝青混合料在復壓時,應采用雙鋼輪振動壓路機、輪胎壓路機或雙輪雙軸重型壓路機;瀝青混合料在終壓時,應采用雙鋼輪振動壓路機(靜壓)、輪胎壓路機或雙輪雙軸輕型壓路機。
(3)各壓實工序最短碾壓長度在10℃時不能低于20m,隨著環(huán)境溫度的升高可適當增加,增加后的碾壓段長度,以滿足壓實機械能在規(guī)范規(guī)定的壓實溫區(qū)范圍內完成壓實任務為宜。
(4)不同壓實工序中,相應壓實機組在有效壓實時間內的碾壓工作量應大于攤鋪機組在該時間內的攤鋪量。
瀝青混合料運輸車輛與運輸車組配置
(1)瀝青混合料運輸車組的運輸能力由車組的單個運輸力量(即運輸車輛)組成。車組整體運輸能力由瀝青混合料攪拌機組的生產能力確定,并適當大于瀝青混合料攪拌機組生產能力。在路面施工進入正常后,車組的運輸力量應使攪拌機前等待裝料和攤鋪機前等待卸料的車輛排隊數量保持在1-2輛。
(2)在路面施工中,隨著工況的變化,運輸車組原來的運輸能力會發(fā)生變化。這時必須根據新的工況,依據瀝青混合料攪拌機組的生產能力,對運輸車組的運輸能力作出調整。調整的原則按上述(1)進行。
由于篇幅有限,配置中相關的計算方法不在此贅述。
2 施工機械租賃管理
2.1 施工機械租賃中的經濟核算
臺班規(guī)定
(1)常規(guī)情況下,機械設備每天工作8h為一個臺班;每天工作超過4h,不足8h為一個臺班;不足4h的按半個臺班計算。如果當天工作時間超過8個小時,超出時間可按上述辦法累加計算臺班。
(2)不允許隔日累計工作時間計算臺班。
(3)停機臺班可按工作臺班30%-50%計算,停機一天算一個停機臺班。
2.2 租金的計算方法
(1)按機械臺班費:以實用臺班+停機臺班計算租金。
根據施工現(xiàn)場調查,攤鋪機和壓路機適合此種租金計算方法。攤鋪機和壓路機是施工單位必備設備,但是在施工高峰期原有設備不能滿足生產要求時需要租賃使用。其特點是租賃費用高,攤鋪機一個臺班費用為5000-6000元,壓路機一個臺班費用為4000-4500元,使用時間不長,對操作人員的技術要求高,租賃時需要租賃單位配專業(yè)的操作人員。按實用臺班+停機臺班計算租金比較合理。
(2)按機械臺班費:以日歷天數計算租金。
根據施工現(xiàn)場調查,自卸汽車是在施工高峰期原有運料汽車不能滿足運輸要求時需要租賃使用,租賃期短,租賃費用不高,適合以日歷天數計算租金。
(3)按月租賃費用包干計算租金。
根據施工現(xiàn)場調查,銑刨機不是常規(guī)施工機械,但它是處理施工小問題不可缺少的機械設備,其租賃費用很低,適合按月租賃費用包干計算租金。
2.3 施工機械租賃合同的內容及有關問題的處理
機械租賃制的建立,確立了施工企業(yè)內部機械租賃市場,機械租賃合同成為機械租賃的重要文件,它規(guī)定了雙方的權利和責任,具有公正性和嚴肅性,租賃雙方必須嚴格履行合同,保證機械租賃市場的有序進行。
2.4 機械租賃合同糾紛的解決
(1)租賃雙方一經簽定機械租賃合同,必須履行合同規(guī)定的內容,任何一方不得擅自更改。
(2)對違約方按照有關規(guī)定進行處罰,對造成損失的要賠償損失。
(3)當機械租賃合同出現(xiàn)爭議、產生糾紛時,雙方木著先協(xié)商解決,后交由企業(yè)機械主管部門仲裁。對一方拒絕支付的各種費用,可請企業(yè)財務部門代扣。
(4)企業(yè)機械主管部門是企業(yè)內部機械租賃合同糾紛裁決的最高機構。
3 結論
在瀝青混凝土路而機群施工配置方而,以瀝青混合料的溫度限制為特性,以瀝青混合料為紐帶,以施工工期和工程量為基礎,將瀝青混合料攪拌站的最佳生產能力作為控制點,系統(tǒng)論述了運輸車輛、瀝青混合料攤鋪機、初壓壓路機、復壓壓路機和終壓壓路機的合理優(yōu)化配置,形成了瀝青混凝土路面機群施工系統(tǒng)。設備租賃是提高設備利用率的最好方法,能有效提高機械利用率,降低項目施工成本。并使機械設備成為公路施工企業(yè)的物質基礎,達到提高工程效益和企業(yè)綜合效益的目的。
【參考文獻】
關鍵詞:瀝青混合料、攪拌器、干燥器、熱料倉、攤鋪機、碾壓。
中圖分類號:TQ177.6+3 文獻標識碼:A 文章編號:
一、瀝青混合料的生產質量控制
對瀝青混合料的生產及其質量控制的研究是整個瀝青混凝土路面施工技術與質量控制的重要方面,這不僅表現(xiàn)在路面施工過程中對工作的影響,更重要的是對在承受大交通量和各種各樣的溫度和氣候條件下施加荷載作用后,路面的長期使用性能的影響,
1、瀝青混合料的生產設備
瀝青混合料的生產設備基本目的在于嚴格按比例拌和并加熱集料與瀝青,產生滿足混合料現(xiàn)場配合比要求的瀝青混合料。目前普遍采用的瀝青混合料裝置為間歇式,連續(xù)式拌和裝置使用較少。拌和設備是由幾個相對獨立又相互聯(lián)系的子系統(tǒng)組成,因此各系統(tǒng)間應有合理的配置關系,從而最大限度地發(fā)揮整臺設備的生產能力。攪拌器、干燥器和熱料倉是整臺設備的關鍵。
(1) 攪拌器
對不同混合料組成,存在著一個是否容易攪拌均勻的問題,這里起作用的主要因素是:細集料和礦粉所占的比例,瀝青的含量、溫度和粘度。一般認為細集料、礦粉較多的混合料,由于瀝青吸收和粘附其上而難攪拌均勻;而瀝青含量較多、溫度較高、粘度較低的混合料,則由于瀝青流動性較好而容易在集料中分布均勻和裹覆得較好。但是攪拌什么樣的混合料是由工程
設計要求確定的,攪拌設備的任務就是要保證在任何級配組成下都能生產出符合質量要求的成品料。因此,攪拌器必須有一個可以調整的運行參數(通常選擇拌和時間作為調整環(huán)節(jié)) ,以便滿足攪拌不同級配混合料的要求。
(2) 干燥器
干燥器屬于逆向流設計,即冷濕集料從燃燒器反向端進入干燥器,且集料與排氣方向相對(逆向) 流動。由于冷濕集料恰好在排氣排出干燥器之前進入,因此應用技術排氣溫度通常較低。實際上排氣溫度的控制因素為氣流的露點溫度。如果污染控制系統(tǒng)包括集塵室,則排氣溫度一定要大于露點。露點以上溫度能防止水蒸氣凝結在堆積于氣袋纖維上的粉塵塊上。如果發(fā)生凝結,則使粉塵塊轉變?yōu)槟酀{。因此對排氣溫度一般要求控制在130 ℃左右,最高不超過200 ℃,最低不低于115 ℃。干燥器集料出料溫度是確定最終混合料溫度的主要因素。如集料過熱,拌和會引起瀝青膠結料過度氧化,產生早期硬化并可能導致瀝青混合料過早開裂。如果集料不夠熱,則難以涂覆集料。
(3) 熱料倉
熱篩屏的表面積必須與干燥器的輸出、集料冷供料系統(tǒng)的集料比例及拌和能力相平衡。如果冷集料供應與各熱料倉要求材料數量不成比例,則一些倉會超載而另一些倉則負載不足。這樣的比例問題可能造成被拒絕的混合料,因為它不滿足規(guī)范,或引起裝置輸出減小,所以負載不足的倉等待填充形成時間延遲,對效率產生不利影響,使生產率降低,且增加對超載倉溢出
材料的處理。篩屏可能磨耗或被撕裂,使超尺寸材料進入較細材料倉內,如果情況嚴重,將生成比混合料配合比設計更粗的混合料,而在混合料中短缺細集料。當篩屏被堵塞,細集料不能有效地通過篩屏,會造成較細集料進入較粗料倉。這種情況生成比混合料配合比設計更細的混合料,而在混合料中短缺粗集料,可能引起某些集料顆粒涂覆不足。
2、瀝青混合料拌和過程中的質量控制
(1) 集料的含水量
集料含水量過高,會造成攪拌設計溫度控制失靈,成品料溫度大幅波動。成品料溫度是其質量控制的重要指標,若成品料出料溫度過高會加速瀝青老化,反之出料溫度過低又嚴重影響攤鋪和碾壓作業(yè)。冷料含水量增加會大幅增加燃油消耗率。
(2) 瀝青拌和樓的標定
為了確保料堆集料送料的準確,對瀝青拌和樓冷料倉的送料速度與電機轉速的關系進行標定,并根據形成的關系曲線,選定相應的電機轉速進行送料。對瀝青與礦粉的稱量系統(tǒng)進行標定,控制室的電腦打印設備提供每盤混合料組成成分,使整個生產過程工作正常。
(3) 混合料的試拌與檢驗
采用目標配合比設計的瀝青用量對混合料進行試拌,確定合適的拌和溫度與拌和時間,從第4 至5 盤取樣在室內進行抽提與篩分,并進行馬歇爾試驗。檢驗混合料級配組成、瀝青含量與馬歇爾特性同設計的一致性。
二、瀝青混合料的運輸和攤鋪及其質量控制
1、混合料的運輸
(1) 混合料的裝運方式
混合料的裝運需要清潔車廂,并涂以劑以防止混合料變冷時的粘結與堆集。一般在裝載瀝青混合料之前在車廂上撒布石灰水或肥皂水,并瀝去多余的劑。在裝載瀝青混合料時,應采用多次卸料,減少因較大集料滾落至卸料錐體邊部而引起的離析。單一卸料在車廂中粗料離析將在攤鋪機后的道路上表現(xiàn)明顯,因為離析面積可散布到整個攤鋪面。在攤鋪機翼升高及材料傾卸至料斗時離析會增加,這種離析在車輛端部更為顯著。采用多重卸載在車廂中形成的輕度離析,可以完全不表現(xiàn)在道路上,尤其是如果第1 和第2次傾卸緊靠車廂端頭,從而防止單一傾卸時在車廂前部與后部出現(xiàn)的離析。由于離析集中在車廂的中部,攤鋪機螺旋器有機會進行輕度的重新拌和,并移動周圍大集料,從而減小道路上的離析。
(2) 運輸中的防護
在氣候寒冷或運輸時間長時,混合料應加蓋防護罩,防止過分冷卻及表面形成硬殼。防護罩要可靠地綁扎、防止在防護罩與瀝青混合料之間進入空氣。因此,全部防護罩都應與車廂邊部搭接,并沿車廂的側部與后部整齊地綁扎。
2、混合料的攤鋪
(1) 準備工作
混合料攤鋪是保證瀝青路面平整度與厚度的關鍵工序。開始攤鋪時保證在施工現(xiàn)場等候卸料的運料車不少于5 輛,并且提前對攤鋪機進行標定,并在攤鋪工作開始前一小時左右,必須將熨平板預熱到接近混合料攤鋪溫度。若熨平板溫度太低,熱混合料碰到冷的熨平板后會立刻粘于底面,在移動中拉裂鋪層表面,產生推料,使其變松散;另一方面,由于攤鋪阻力增大,攤鋪機起步后形成爬坡,接縫處平整度和壓實度下降。
(2) 攤鋪機作業(yè)
攤鋪機的刮板輸料器和螺旋輸送器兩者密切配合,速度均勻是保證路面攤鋪質量的重要措施之一。調整刮板和螺旋送料器的料位傳感器,保持熨平板前的混合料高度高于螺旋輸送器的軸心線(一般在螺旋高度的2/ 3) ,螺旋的轉速均勻穩(wěn)定。如果刮板供料不足,會造成螺旋高速運轉,不僅使葉片發(fā)生變化,影響路面的壓實度和平整度,還會造成螺旋輸料器轉速時快時慢,混合料攤鋪離析,影響攤鋪質量。攤鋪機作業(yè)速度的可調整范圍較大,施工作業(yè)速度的確定可由作業(yè)質量要求和攪拌站能力及貯存、運輸能力等因素綜合考慮。為了獲得高標準的路面平整度,攤鋪機應連續(xù)、穩(wěn)定地運行,時快時慢或時開時停都會使熨平板的受力發(fā)生變化,產生熨平板的上下浮動。攤鋪機行走速度,宜控制在115~215 m/ min ,不得超過3 m/ min ,以保證攤鋪機條式送料器能將足夠混合料送到熨平板前,且熨平板夯錘能有足夠的時間對混合料進行初步壓實,并給壓路機比較充裕的壓實時間,達到充分壓實。在每一個工作日盡量做到連續(xù)均勻攤鋪不停機。
三、瀝青混合料的碾壓
熱瀝青混合料是由礦物集料、粉料及瀝青等多種成分組成的,在施工中,靜碾壓路機利用靜載荷克服混合料中固體顆粒間的摩擦力、粘結力,擠出空氣,使各顆料間相互靠近,振動壓路機則利用振動頻率接近于材料固有頻率使材料發(fā)生共振,使級配材料間減小阻力,相互移動達到最穩(wěn)定狀態(tài);熱瀝青混合料的碾壓應根據熱瀝青混合料的材料特性,選擇不同的壓路機組合,按一定的壓實工藝使瀝青路面壓實成形。
參考文獻
關鍵詞:公路瀝青路面;破壞類型;施工質量要點
我國公路瀝青施工技術在不斷的發(fā)展,可以說是有著很大的突破,在公路建設的過程中,出現(xiàn)了很多新的材料,這些都為公路的施工提供了有利的條件。公路的施工經常使用的材料就是瀝青,瀝青在使用的過程中,會受到很多因素的影響,導致了瀝青路面受到損傷,影響了公路的安全性和穩(wěn)定性。面對這些破壞性因素,要對施工質量進行控制,保證每一個環(huán)節(jié)的順利進行。
1 瀝青的主要破壞類型
1.1 裂縫
裂縫是瀝青路面施工中經常出現(xiàn)的一種現(xiàn)象,導致瀝青路面出現(xiàn)裂縫現(xiàn)象的原因有很多,但是從根本上來說就是技術不到位,外加環(huán)境的影響導致的。裂縫問題的出現(xiàn)也導致了瀝青公路的整體結構出現(xiàn)了問題。現(xiàn)在的瀝青公路施工中,主要的裂縫問題就是縱向裂縫和橫向裂縫,這些裂縫的出現(xiàn)主要是由于主觀因素和客觀因素共同作用的結果,在這樣的狀態(tài)下,就要將整個瀝青裂縫問題解決好,從可能出現(xiàn)裂縫的原因入手,找到合理的因素,對裂縫問題加以處理。
1.2 車轍
車轍也是導致瀝青公路被破壞的主要原因之一,在施工的過程中,如果施工人員沒有按照相關的要求進行施工,這樣道路的穩(wěn)定性就會被破壞,尤其是在大型運輸貨車的行走下,道路的承載力無法達到相關的要求,相同的重量下,不標準的瀝青公路就會出現(xiàn)很多的車轍,這些車轍在雨天的時候,會出現(xiàn)積水現(xiàn)象,長時間內無法排出,積水會深入到瀝青中,對瀝青中的結構產生一定的破壞,長時間下去使本來承載力就不符合要求的路面,在質量上就容易下降。瀝青公路在施工的過程中,極容易受到自身重量和車輛負荷的影響,因此一定要注意。
1.3 波浪
公路瀝青路面施工的過程中,會經常出現(xiàn)施工質量不合格的現(xiàn)象,我們生活中也可以看到這些瀝青公路。有些公路是在施工材料的質量上就不符合要求,公路的強度和路面結構也無法滿足設計人員的要求,在長時間的使用下,就極容易出現(xiàn)變形,這些變形現(xiàn)象的出現(xiàn)就是公路瀝青路面的平整度出現(xiàn)了問題,導致了車輛在行駛的過程中,極容易出現(xiàn)安全事故,o人們的生命安全造成了嚴重的威脅。
1.4 剝落
混凝土材料一般是在選擇的過程中出現(xiàn)問題,選擇的混凝土與公路瀝青路面的施工要求是不符的,這樣混凝土的粘附性較差,使得公路瀝青在使用的過程中,極容易出現(xiàn)混凝土剝落的現(xiàn)象,從而導致了瀝青路面發(fā)生了極大的安全隱患,在出行人數比較多的公路上極容易出現(xiàn)事故。剝落對道路的美觀性也有著一定的影響,使人們對道路施工的要求在逐漸的增加。
2 瀝青公路質量控制的要點
2.1 瀝青混合料拌合控制
瀝青混合料拌合的過程中,有著很多的要求,在公路瀝青路面施工的過程中,瀝青混合料拌合對施工的質量有著重要的影響,在施工的過程中,一定要注意以下幾個要點:
首先,在瀝青拌合的過程中,一定要對均勻度進行有效的控制,對均勻度進行有效控制的要點是水和灰的比重,水和灰的比重是極其重要的,如果沒有將水和灰的比重控制好,即使瀝青在拌合的過程中達到了均勻性的要求,也無法滿足施工的質量。其次就是添加劑,添加劑是在水灰比得到合理控制的情況下添加的,在添加了添加劑之后,一定要對攪拌的時間進行嚴格的控制,通過質地和顏色就可以判斷出攪拌后的混合物是否滿足基本的施工要求,如果沒有滿足基本的施工要求,就要繼續(xù)進行攪拌。在加入添加劑之后,攪拌的時間會比正常的攪拌的時間長,一般要將時間控制在30min左右,時間不宜過長也不宜過短,這樣就可以滿足基本的施工要求,在此基礎上提高拌合料的均勻程度。
2.2 原材料的質量控制和拌制工藝優(yōu)化
2.2.1 保證原材料的質量
施工人員在進行瀝青混合料拌合之前應該對原材料進行相關的檢查,對其質量進行嚴格的控制,要做到這一點,首先就要對原材料的有關成分進行細致的檢驗,在進行檢驗時應該對加工的標準性和結構的穩(wěn)定性進行有效的控制,在粗集料的質量控制中應該著重關注集料的大小、松軟程度以及黏著性質等因素,在供貸合同簽訂時還要對粗集料的篩選予以足夠的重視,保證粗集料在各方面的差異性在可控范圍之內,對其他添加劑成分也要進行嚴格的控制,對于細集料來說就是要對其粒徑予以重視。
2.2.2 對攪拌設備進行合理選擇
瀝青混合料的制備中,科學的選擇攪拌設備對混合料的攪拌質量也有著非常明顯的影響,但是在實際的選擇中首先應該考慮的是設備的實際加工和生產能力,以及相應的性能,在進行混合料制備的過程中還要十分注意工程各個環(huán)節(jié)之間的相互配合,設備在運行的過程中還應該具備對整個拌合過程都能夠自動的控制,這樣才能更好的對相關的參考數據進行合理的分析。除了要選擇一個拌合設備,還要選購一個二級除塵裝置,拌合設備選購完成之后還要對瀝青的加熱設備已經礦料的投加設備進行仔細的篩選,依據各個設備在性能上的表現(xiàn)來選擇不同的拌合機,以確保混合料的拌合質量。
3 瀝青混凝土路面的攤鋪
在瀝青鋪筑前對基層進行檢查、處理在鋪筑瀝青之前,應該注意對基層的質量進行仔細地檢查,尤其是基層在局部粗骨料較為密集的區(qū)域應該加強檢查的頻率和力度,若在實際過程中遇到此類情況,務必將其處理之后方能進行瀝青的鋪筑。
瀝青面層的鋪筑。根據實際的試驗來對松鋪系數進行確定,攤鋪機起步時熨平板及平衡梁后滑靴下墊上與松鋪厚度等厚木板。在鋪好面層起步時熨平板和均衡梁后滑靴下面均墊上松鋪厚度減去壓實厚度木板:起步時攤鋪機速度要從零開始增加,慢慢起步有助于消除剛起步時由于阻力過大而引起面層產生橫向波浪現(xiàn)象;運料車應靠近離攤鋪機10cm~30cm左右時以空擋停車,由攤鋪機迎上去推動前進。
4 結論
在公路建設的過程中,各種施工技術都隨著科技的發(fā)展而不斷進步,瀝青路面的施工質量也不斷提高。但是當前我國的瀝青路面施工中還出現(xiàn)了很多質量上的問題,面對這樣的情況,一定要采用適當的措施對其進行有效的處理,促進瀝青路面施工的不斷發(fā)展,促進我國經濟的不斷進步。
參考文獻
[1]孟凡成,趙永剛.公路瀝青路面施工質量控制措施[J].中小企業(yè)管理與科技(中旬刊),2014(06).
京新高速公路連接北京和烏魯木齊,臨河至白疙瘩段(阿盟境內)主線長814.37 km,連接線長173.63 km。京新高速公路臨白段是國家“一帶一路”的標志性工程,是繼青藏鐵路之后又一個具有典型艱苦地域特點的代表性工程。
該工程的LBAMSG-1項目段由中國建筑第六工程局有限公司京新高速第三項目部承建。值得關注的是,該路段攤鋪所用瀝青混合料正是由南方路機GLB5000型瀝青攪拌設備生產的。
京新高速臨白段是世界上穿越沙漠最長的高速公路,全線橫貫巴丹吉林、騰格里、烏蘭布和三大沙漠全境。線路多處穿越戈壁沙漠無人區(qū),茫茫戈壁、滾滾風沙,特殊的地理環(huán)境使施工面臨自然條件惡劣、施工資源匱乏、物資運輸困難、環(huán)保要求高等挑戰(zhàn)。在如此特殊的環(huán)境中施工,對瀝青攪拌設備適應惡劣環(huán)境的能力、環(huán)保性能以及熱工系統(tǒng)也是極大的考驗。
環(huán)保性能考驗:沙漠地區(qū)生態(tài)環(huán)境脆弱,對施工設備的環(huán)保性能要求高。
針對沙漠施工環(huán)境風沙大、晝夜溫差大的特點,南方路機設備在設計上特別做了防風、防沙處理,并為客戶規(guī)劃設計了大型料場,實現(xiàn)骨料含水率自然降低,增加料倉自動排空與換料功能。
對于瀝青攪拌設備重要的熱工系統(tǒng),南方路機進行了特別優(yōu)化設計,使其兼具高效、節(jié)能、環(huán)保的優(yōu)點。
采用新型揚料葉片結構設計的干燥滾筒配合自主研發(fā)的燃燒器,實現(xiàn)最優(yōu)化動態(tài)燃燒,節(jié)省燃料達15%~20%。據工地現(xiàn)場的實際生產統(tǒng)計,截止2016年9月19日,設備穩(wěn)定生產25萬t瀝青混凝土,客戶原計劃加熱每噸骨料需要7 kg重油,而實際減少了2.1 kg,在完成25萬t瀝青混凝土生產之后,總共節(jié)約500多t重油,直接為項目部創(chuàng)造了100多萬元的純利潤。
為了發(fā)揮燃燒器的最大效率,燃油進入燃燒器前要進行預先提溫,一般是采用加熱爐加熱導熱油,再通過熱傳遞提升油罐的溫度。這種方法存在溫度控制滯后且不穩(wěn)定以及熱損失大等缺點。因此,南方路機采用電加熱器提升油溫,大功率的電加熱器能提升油溫30 ℃,大大增加了重油的適應范圍。電加熱器由PID自動控溫,可隨時調整電加熱器的輸出功率,讓油溫穩(wěn)定在設置的溫度點,控溫精度達1 ℃。與普通的導熱油加熱相比,電加熱器加熱具有加熱效率高、溫控精準、節(jié)能環(huán)保和養(yǎng)護成本低的優(yōu)勢;其次,采用電加熱器不僅大幅降低燃油儲存罐的溫度,減少操作次數,而且節(jié)省加熱導熱油的柴油用量;更重要的是,儲油罐溫度降低,可減少油中有害氣體和易揮發(fā)成分的溢出,避免操作人員中毒和重油變質問題的發(fā)生。
生產能力考驗:施工工期短,工期緊張,長時間高強度的生產方量要求。
為確保工程按施工方建設要求如期完工,瀝青攪拌站承擔了長時間、高強度的生產任務,不得不爭分奪秒地生產,這就考驗了設備的生產效率和穩(wěn)定性。南方路機5000型瀝青攪拌設備生產方量大、運行穩(wěn)定,完全滿足實際施工需要。
攪拌系統(tǒng)采用仿真優(yōu)化物料運動攪拌速度技術,確保每鍋混合料完全勻質攪拌,攪拌效率提高25%,能耗降低20%;采用世界第一的瑞典原裝進口產品。
篩分系統(tǒng)的振動器直接驅動,降低能耗,免維護;數字仿真,動態(tài)模擬,混倉率小于5%;篩網張緊度可識別,好操作。
大漠荒原里,惡劣的施工和生活條件給安裝服務工作也來帶了諸多不便,但是即使在艱苦的環(huán)境中南方路機服務工程師依然敬業(yè),因為心中只有一個信念:“一切為了客戶”。從設備交付之日起,南方路機安裝與服務工程師就開始與項目部積極配合,并且悉心傳授操作與保養(yǎng)攪拌設備的技術與經驗,他們耐心、細致、專業(yè)的服務為設備在整個生產過程始終穩(wěn)定運行保駕護航。
從離析的形成過程來看可分為級配離析、溫度離析和集料離析三類。
級配離析是指瀝青混合料由于外界條件的影響形成混合料不同粒徑的混合料部分分離現(xiàn)象。這一現(xiàn)象的發(fā)生分為三個階段,一個時段發(fā)生的拌制好后的放料過程,一個時段發(fā)生在運輸過程,兩個時段發(fā)生在攤鋪過程。溫度離析是指拌制好的瀝青混合料,在形成攤鋪層之前,由于混合料溫度的不均勻、無法控制的變化引起混合料內部產生較大的溫度差異的現(xiàn)象。集料離析是含油量較大的混合料易發(fā)生這種離析,類似于瀝青混合料的析漏,SMA混合料易產生這種離析。
二、離析現(xiàn)象的形成
(一)級配離析
瀝青混合料拌制完成后,要么直接從攪拌缸中卸至運輸車箱體中,要么通過運料小車,輸送到成品儲料倉中,再卸到成品儲料倉中,不管哪種卸料方式,在卸放料的過程中,在車廂或小車中部混合料都會逐漸形成錐體,由于地球引力的作用和物料料徑間的粘結力不同,使得混合料的大粒徑骨料向錐體四周滾落,而填充料及粘結料則相對集中地堆積在車廂錐體中部,這樣形成第一次級配離析。同理,混合料通過進入成品儲倉再放進運輸車內也會產生同樣的離析現(xiàn)象。
攤鋪時,(這里我們姑且不論混合料在運輸過程中離析現(xiàn)象)由于目前路面施工中攤鋪機普遍采用等螺距離螺旋向兩側輸送物料方式。因而攤鋪機慰平板兩端必須會運送更多的粒徑較大的骨料,而粒徑較小的物料及粘結物料等則相對集中在攤鋪機的后中部,形成二次級配離析。
(二)溫度離析
運輸車運輸過程和卸料過程是溫度離析發(fā)生的主要時段。在運輸過程中,由于大氣溫度及車廂溫度遠遠低于混合料溫度,混合料溫度通過傳導、對流及輻射三種方式交換,造成局部混合料的熱量損失。車廂體底部、箱體側部、車廂體前后部及部分的混合料相對物料內中間部位混合料熱量損失要大得多。混合料在廂體內位置不同,其熱量損失也就不同。因而溫度也就不同,再加上氣溫、運距及保護條件的差異,混合料溫度變化更加不均勻,從而使混合料內部溫度因位置不同而產生更大的差異,形成嚴重的溫度離析現(xiàn)象。
在攤鋪現(xiàn)場運輸車向攤鋪機卸料時,車廂中間的混合料因溫度高而粘性小,則首先被卸到攤鋪機中,而車廂兩側的物料因溫度低、粘性較大的被卸到攤鋪機中。這一過程又進一步加大了混合料的級配不均勻性和溫度不均勻性,從而造成路面強度極不均衡。更為可怕的是這種現(xiàn)象會伴隨著運輸車輛而周期性出現(xiàn)。
(三)集料離析
集料離析主要發(fā)生在瀝青混合料拌和設備向自卸車內放料,自卸車向瀝青混合料攤鋪機受料斗中卸料、瀝青混合料攤鋪機受料斗兩側及收斗等操作過程中,瀝青混合料攤鋪機受料斗兩側的離析尤為嚴重,幾乎全部為粗集料,瀝青混合料攤鋪機操作手更習慣于每車料收斗一次,以免溫度下降達大而影響壓實,但往往收斗時粗料集中,級配變異很大,難以壓實。
集料離析部分消除:瀝青混合料雖然在瀝青混合料拌和設備向自卸車內放料,自卸車向瀝青混合料運轉車內卸料過程中也存在非常顯著的離析現(xiàn)象,但瀝青混合料進入瀝青混合料轉運車后,集料離析經過瀝青混合料轉運車內的再次攪拌而基本消失;另一方面,瀝青混合料轉運車的連續(xù)喂料保障了瀝青混合料攤鋪機不會斷料,瀝青混合料攤鋪機的受料斗內料位始終是穩(wěn)定的,最關鍵的是使用瀝青混合料轉運車之后,不存在收斗操作,從根本上消除了瀝青混合料攤鋪機因收斗引發(fā)的集料離析現(xiàn)象。
三、離析現(xiàn)象的危害
1、離析現(xiàn)象破壞了混合料固有的粘結力和材料內摩角。因而嚴重影響路面的強度均勻性和抗剪強度。致使新的路面達不到設計壽命,增加路面的后期養(yǎng)護費用。
2、瀝青混合料在運輸和卸料中熱量的不均衡損失,使得在攤鋪時,局部混合料溫度而低于攤鋪溫度,致使混合料不能被壓實,從而導致熨平板的起伏,造成平整度嚴重不合乎要求。
3、較冷季節(jié)或地區(qū)還可能造成混合料局部結塊,碾壓時結塊部位承壓太大而發(fā)生超載壓碎現(xiàn)象,破壞路面結構,影響路面整體強度。
4、攤鋪路面冷點還會導致路面密實度的不均勻,產生較大的空隙率和粗糙度。
5、離析現(xiàn)象的發(fā)生還會增大路面維修費用,增加使用難度。
6、改性瀝青的施工比普通混合料需要更高的攤鋪溫度,因此出現(xiàn)離析現(xiàn)象后,鋪筑的路面強度更難得到保證。
四、離析現(xiàn)象的處治措施
離析現(xiàn)象主要發(fā)生混合料在拌制完成后到攤鋪成型前這一時段,消除、改善離析現(xiàn)象,從現(xiàn)有技術考慮,有效的措施就是在混合料攤鋪前進行二次攪拌,即在攤鋪前運用彎螺距輸料方式對物料進行二次攪拌。