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成昆线峨米段站前10标标施工作业指导书(一)()选编.doc 262页
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成昆线峨米段站前10标标施工作业指导书(一)()选编
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1 —成昆铁路峨眉至米易段站前10标施工作业指导书(一)中铁二十一局集团有限公司成昆铁路峨眉至米易段项目经理部二○一六年四月目
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正在加载中，请稍后...第四章路面施工机械路面机械是指在公路建设中完成路面材料的生产与施工的机械设备。由于路面是用多种 材料铺筑成的多层建筑物，以及公路等级及地理位置的不同造成采用的筑路材料种类繁多， 加之施工方法多样，因此路面工程施工机械的品种多种多样，其范围涉及大多数工程建设机 械、运输车辆、化工和发电设备，甚至农业机械等。本章所介绍的路面机械主要是公路路面 工程专用机械，即主要用于修建路面的机械。 路面机械根据其结构、性能、用途可以有多种分类方法。如果根据路面结构层，按照机 械用途路面机械可分成面层施工机械、基层施工机械、沥青材料加工处理设备、石材集料加 工处理设备等 4 类，见图 4-1。图 4-1路面机械分类路面机械的发展与路面施工新技术、新工艺、新材料的发展密切相关，两者相辅相成， 均在不断地发展。20 世纪六七十年代国外路面机械发展的主要特点是大型化，到 80 年代初 期各种路面机械都已形成规格齐全的系列化产品。之后，虽然新机种时有出现，但主要发展 特点是对已有机械的局部构件进行不断的改进和提高。主要表现在广泛采用液压传动技术、109电子技术，实现机电液一体化，提高自动化控制程度，提高机械操作性能及舒适性，提高施 工质量，减轻环境污染。 为改变公路建设行业苦、脏、乱的现象，各国更加重视路面机械自动化和智能化。主要 表现在普遍采用激光、超声等非接触传感技术、计算机技术，使操作更加省力、容易、舒适。 不仅大型机械实现自动化控制，小型机械也实现自动化，增加随机质量自动检测控制系统， 既保证工程的质量，又能提高施工效率。第一节 稳定土拌和机械在修筑道路和机场时，需要对基层的土壤进行加固，使基层有一定的承载强度，能够承 受车辆给予公路的负荷， 为了达到这种目的， 在基层土壤中加入各种不同剂量的稳定材料 （稳 定剂） ，以使基层土壤获得所要求的稳定性和强度。稳定土拌和机械就是由于最初用于处理基 层而发展起来的一种专用施工机械。 因此，稳定土拌和机械的主要功能即是将土粉碎，并与稳定剂（石灰、水泥、沥青、乳 化沥青或其他化学剂）均匀拌和，以提高土的稳定性，形成稳定混合料，用来修建稳定土路 面或加强路基。 目前，稳定土拌和机是公路、城市道路、广场、港口码头、停车场、飞机场的基层、底 基层施工中必不可少的专用机械设备。使用稳定土拌和机械不仅可以节省优质土，就地取材， 避免长途装运，降低施工成本，加快施工进程，更重要的是可以保证路基或路面的施工技术 要求和施工质量。 稳定土拌和机械按其设备与拌和工艺可分为稳定土厂拌设备和稳定土拌和机两类（见图 4-1-1 和 4-1-3） 。下面将对两种设备分别作以介绍。一、稳定土厂拌设备1. 功能与分类 稳定土厂拌设备是路面工程机械的主要机种之一。是专用于拌制各种以水硬性材料为结 合剂的稳定混合料的搅拌机组。由于混合料的拌制是在固定场地集中进行，使厂拌设备具有 物料计量精度高、级配准确、拌和均匀、节省材料、便于计算机自动控制统计打印各种数据 等优点，因而广泛用于公路和城市道路的基层、底基层施工，也适用于货场、停车场等需要 稳定材料的工程，是当前高等级公路修筑中的一种高效能的路面基层修筑设备。 稳定土厂拌设备可根据主要结构、工艺特性、生产率、机动性及拌和方式等进行分类。 （1）根据生产率大小，稳定土厂拌设备可分为小型（生产率小于 200t/h） 、中型（生产 率 200～400t/h） 、大型（400～600t/h）和特大型（生产率大于 600t/h）等 4 种。 （2）根据设备拌和工艺和方式可分为非强制跌落式、非强制跌落连续式、强制间歇式和 强制连续式等 3 种。强制连续式又可分为单卧轴式和双卧轴式。在诸多形式中，双卧轴式最 常用。 （3）根据设备布局及机动性可分为移动式、部分移动式、可搬式、固定式等多种型式。 （4）根据物料计量形式可分为容积计量和电子动态称重计量拌和设备 2 种。 移动式厂拌设备是将全部装置安装在一个专用的拖式底盘上，形成一个大型的半挂车， 可以及时转移施工地点。设备从运输状态到工作状态，不需要吊装机具，仅依靠自身的液压 机构就可以实现部件的折叠和就位。这种厂拌设备一般具有中、小型生产能力，多用于工程 量小、施工地点分散、经常移动的公路施工工程。110分总成移动式厂拌设备是将各主要总成分别安装在几个专用底盘上，形成两个或两个以 上的半挂车或全挂车形式。各挂车分别被拖动到施工现场，依靠吊装机具将设备安装、组合 成工作状态，并可根据实际施工现场条件合理布置。这种形式多在大、中型设备中采用，适 用于工程量较大的公路施工工程。 部分移动式厂拌设备是将主要部件安装在一个或几个特制的底盘上，形成一组或几组半 挂车或全挂车，依靠拖动来转移土地；将小的部件采用可拆装搬运的方式，依靠汽车运输完 成工地转移。这种型式在大、中型厂拌设备中采用，适用于城市道路和公路施工工程。 可搬移动式厂拌设备是将各主要总成分别安装在两个或两个以上底架上，各自装车运输 实现工地转移，再依靠吊装机具将几个总成安装、组合成工作状态。这种形式在小、中、大 型厂拌设备中采用，具有造价低、维护方便等特点，适用于各种工程量的城市道路和公路施 工工程。 固定式厂拌设备固定安装在预先选好的场地上，形成一个稳定土生产基地。因此，一般 规模较大，具有大、特大生产能力，适用于工程量大且集中的城市道路、公路施工工程。 2.稳定土厂拌设备的技术特点 稳定土厂拌设备稳定土厂拌设备在技术特点上已经相对较为完善，在集料的计量方面大 多采用了先进的工业电脑控制体系，实现了骨料、水泥和水的主动配比，具备计量正确、牢靠 性好、搅拌平均、操作不便、环保好；在结构方面需安装在固定地点作业，整机庞大，占地面 积大，还需配置运输车辆和装卸机械才能将成品料运至施工现场，因此使用成本高。目前， 稳定土厂拌设备技术特点也有新的发展。 （1）颗粒含水率快速连续检测技术 含水率对稳定土的力学性能和施工质量影响很大。原材料的含水率受气候影响而变化， 特别是砂料、粉煤灰等细料的变化更大，这将直接影响到成品料的含水率和骨料级配的准确 性。因此，必须及时测出原材料的含水率，并通过准确控制供水和供料量，使成品料的各项 配比保持一定，从而保持成品料的质量。目前，该项技术已取得很大的进展，电容式、中子 式、红外线等粒料含水率快速连续检测仪已推向市场，正在提高可靠性和检测的适用范围， 降低成本，尽快普及使用。 （2）既能连续又能间歇强制拌和的多用途厂拌设备 为了扩大厂拌设备的使用范围，一些厂家正在研制了具有连续搅拌作业和间歇搅拌作业 两种功能的厂拌设备，使其不仅能拌制稳定材料，也能拌制各种水泥混凝土混合料。通过键 盘操作转换物料的计量程序，实现物料的连续计量与输送或分批计量与输送。在连续计量时， 搅拌机中叶桨安装成常用的卧式双轴强制连续搅拌机，能生产稳定土；在间歇计量时，搅拌 机中的几个叶桨改变安装角（反向） ，使物料在搅拌机中循环搅拌（搅拌时间按需要设定） ， 能生产水泥混凝土等。该设备的关键技术，是物料的计量控制技术和搅拌机的多功能特性， 是未来的发展方向。 （3）无衬板搅拌机 目前，针对稳定土的特性和连续搅拌的作业特点，研制成无衬板搅拌机。无衬板搅拌机 的工作原理与有衬板的一样，但两者的抗磨机理不同。无衬板搅拌机最大限度地加大了叶桨 与机体之间的间隙。搅拌机工作时，在机体与叶桨之间的间隙中形成一层几乎不移动的混合 料层，起到衬板的作用，保护机体不受磨损。这种无衬板搅拌机，机体一般设计成平底斗形， 具有结构简单、制造容易、质量轻、造价低、生产率高、物料不产生阻塞和挤碎现象、搅拌111均匀等优点。 （4）组成部件间的搭配灵活多样 多数厂家的稳定土厂拌设备是由多个总成相互组配而成的，在保证设备基本性能的前提 下，其部件可以根据用户实际需要进行不同的组合。总体布置型式也可根据需要施工场地而 变化，可布置成“一”字形或“丁”字形，因而使稳定土厂拌设备结构型式多样，布局更为 灵活，更能满足用户的多种需求。 （5）设备大型化 随着施工作业机械的不断发展，也在要求稳定土厂拌设备向大型化的方向发展，设备的 生产能力不断提高。 （6）结构模块化 随着科技的发展，稳定土厂拌设备的组成部分均已系列化，对固定式稳定土厂拌设备的 生产制造提供有利条件。 （7）拌和范围扩大 稳定土厂拌设备的拌和范围得到了较大的改善，使设备的利用更加有效，不仅能够搅拌 稳定土，还可以搅拌其他的混合料，如碾压混凝土，乳化沥青混凝土等。 3.主要结构与工作原理 稳定土厂拌设备主要由矿料（土壤、碎石、砂砾、粉煤灰等）配料机组 1、集料皮带输送 机 2、结合料（水泥、石灰）存储配给总成 3、搅拌器 4、水箱及供水系统 5、电器控制系统 6、 成品料皮带输送机 7、成品储料斗 8 等部件组成（见图 4-1-1） 。由于厂拌设备型号较多，结构 布局多样，因此，各种厂拌设备的组成也有所不同。图 4-1-1 稳定土厂拌设备结构示意图 1-矿料配料机组；2-集料皮带输送机；3-结合料储存配给总成；4-搅拌器； 5-供水装置；6-电器控制系统；7-成品料皮带输送机；8-储料斗稳定土厂拌设备，一般采用连续作业式叶桨拌和器进行混合料的强制搅拌。其基本工作 原理为：把各种不同规格的矿料用装载机装入配料机组 1 的各料仓中，配料机组 1 按规定比 例连续按量将矿料配送到集料皮带输送机 2 上，再由集料皮带输送机 2 输送到搅拌器 4 中； 结合料（也称粉料）由结合料存储配给总成 3 连续计量并输送到集料皮带输送机 2 上或直接 输送到搅拌器 4 中；水经流量计计量后直接泵送到搅拌器 4 中；通过搅拌器 4 将各种材料拌 制成均匀的成品混合料；成品料通过成品料提升到皮带输送机 7 输送到储料斗 8 中，或直接 装车运往施工工地。 4.稳定土厂办设备的选型 （1）稳定土厂拌设备选择依据112设备选择目的在于挑选技术先进、经济合理和使用安全可靠的最好设备，以保证工程任 务按时按量的完成。合理选择施工机械的依据是:工程量、施工进度计划、施工条件、现有机 械的施工状况及相应的配套情况等。 一般来说应注意遵循以下原则: ①设备应能适合工作的性质、适合施工对象的特点、场地大小和运输条件等施工状况， 应能充分发挥设备的效能。所选设备的生产能力，应能满足施工强度的要求，施工质量应能 满足设计要求。 ②设备在技术上应是先进的，能满足施工中的要求。即结构先进、性能可靠，生产率稳 定，且易于检修，并具有良好的安全性能和环保性能等。 ③设备的购置和运转费用要少，能源消耗要低，并通过技术经济比较，优先选用生产率 高，单位产品费用低的设备。 ④所选用的设备技术含量要与使用、维护能力相适应，以此来充分发挥其潜在效能。 （2）稳定土厂拌设备参数及关键部件的选择 ①生产率是依据稳定土厂拌设备总体方案确定的，在设计搅拌器时为已知条件。稳定土 厂拌设备的生产率 Q（t/h）可按下式计算：Q?3600Uq c t(1)式中: U ――搅拌器应有的有效容积，m ；3qc――混合料密度，t/m ；3t ――拌和时间，s；根据上述公式，计算稳定土厂拌设备的生产率标称值，是设备综合性能的最终体现，一 般以其输出的生产能力的大小表现出来。但为使设备平稳、可靠、持续的运行，设备在实际 运行中的设定生产率一般为标称生产率的 80%~90%，此值也即为设备的实际稳定生产能力。 此值与施工中的生产率实际需求值加以比较后，才能对设备的标称生产率进行有效确认，从 而选定合适的配套设备，并充分发挥其效能。 ②计量系统的选择 按照计量系统的不同可将计量分为两类：一种采用体积式计量，另一种采用质量式计量。 质量计量系统是在体积计量系统的基础上，用电子传感器测出物料单位时间内通过的质量信 号，并根据质量信号调节皮带输送机的转速。因此，质量式计量比体积式计量准确度要高。 对于集料的计量来讲，体积式计量包括储料斗，调速皮带输送机和集料皮带机。其输送 量如下：Q ? rBHv式中：Q―单位时间集料输送量，t/h； r―集料比重，t/m3 ； B―出料门宽度，m； H―料门开启高度，m； V―皮带机速度，m/h；113由上式可知，集料的计量是由料门开启高度和皮带调速机的速度来确定的，但由于物料 的匀质性，储料仓压及环境因素的影响引起的比重改变以及供料不均，皮带打滑都易引起物 料的输送量的改变，偶然超差较大，严重影响配料精度，配料精度可达 3%~4%。这种计量系 统结构简单，操作方便，但不能直观显示瞬时流量和累计质量，出现误差不易被发现。由于 制造成本低，价格便宜，目前被应用在低等级的路面施工中，基本能够满足施工要求。 集料的质量计量系统在 每个配料口下方均装有一台由微机控制的调速定量皮带称， 当集料通 过皮带计量称的有效计量段时，其质量通过称重框架加到传感器上，有称重传感器将其转化 成电信号，同时安装在皮带秤上的速度传感器将检测到的皮带速度转换成电信号，二者被输 入到微机，经计算处理后显示集料的瞬时流量值和累计质量值，并送出瞬时流量值的模拟信 号。该信号与微机的设定值比较，并输出信号送到控制器以控制调速电机，修正物料给料量， 使之与设定值相等。由于该动态计量过程具有封闭的反馈，比较，运算环节，其计量精度可 达 1%~2%。该系统的计量精度高，操作方便，但制造成本高，可应用于高等级公路的稳定土 厂拌设备和连续式混凝土搅拌设备中。 对于水泥计量系统，体积式计量采用螺旋输送机或叶轮给料机对水泥进行计量和输送， 通过改变驱动电机的转速来调整水泥的输送量。由于缺少直观显示只能靠经验和现场称量进 行标定，但是，称量超差较大，且不易发现，计量精度不稳定，水泥浪费严重，但制造成本 低，价格便宜。 质量称量法采用螺旋电子称对水泥进行计量和输送。通过微机对测量结果的处理，调节 驱动电机的速度，达到控制精度的目的。 减重称量法在水泥仓出口处装有给料蝶阀，下面与水泥计量斗相连，并在计量斗内装有 传感器和可调速的螺旋输送机。通过微机控制蝶阀的开关，并称量重量采样，调节螺旋输送 机的转速来控制计量精度，且计量精度高，不受环境的干扰。 对于水的计量系统： 体积式计量法，采用“水泵，可调流量阀” ，通过调节流量阀改变水的流量，受水泵的转 速，水压的影响，计量精度不稳定，计量误差较大，但结构简单，制造成本低，在一些场合 仍在使用。 减重称量法由上下液位器控制给水装置加水，控制水的计量精度。该计量方法计量精度 高，标定方便，但结构复杂，成本高，计量误差可控制在±0.5%以内，在连续式混凝土和稳 定土搅拌设备中得到应用。 5. 稳定土厂办设备的施工工艺 （1）施工准备① 材料:根据施工的要求，及搅拌的稳定土的类型，选择添加剂，如水泥，石灰，粉煤灰，凡饮用水（含牲畜饮用水）均可用于稳定土施工。②机具设备：连续式稳定土拌合机、振动筛土机、装载机、自卸汽车、推土机、洒水车等。 ③作业条件：技术人员和操作工人全部到位；质量合格的石灰（水泥）和土料准备充足，不同粒径的土料应分别堆放；拌合系统机械设备安装调试正常，计量器具符合要求；现场试验 室已经验收合格；集中拌合场地已清理整平，道路畅通，水电供应能满足生产要求。④技术准备：在稳定土层施工前，应取有代表性的土样进行下列土工试验：颗粒分析，液限和塑性指数，击实试验，砾石的压碎值试验；根据配合比调试拌合机电机转速或电子称平数， 确定拌合机每个料斗出料的流量。114（2）操作工艺①工艺流程图 配合比设计安装调试搅拌出厂检验计量计量计量石灰（水泥）土料水图 4-1-2 工艺流程图②操作方法拌合站的安装和调试；设备安装要由机械员和电工共同完成。设备安装后，必须进行试运 转，排除各种可能的故障，并掌握设备的运行规律。③搅拌配合比设计；稳定土试拌要根据调试好的参数进行稳定土拌和，以确定拌和机的各项参数 是否合理；正式生产在调试完毕后，即可安排机械设备进行拌和；出厂检验是对稳定土要及时 进行外观，添加剂含量，水的用量等检验，要求无明显粗细集料离析现象。④季节性施工冬期施工时稳定土应掺加防冻剂，其掺加量应根据施工及养生期的最低温度经试验确定； 雨期施工时要减少现场存料数量，边生产，边进料，料堆搭建遮雨篷或盖苫布，并沿料堆周围 开挖排水沟，加强上的含水量控制。 （3）质量标准①基本要求稳定土中粒径大于 20mm 的土块不得超过 10%，且最大土块的粒径不得大于 50mm。不得 含有未消解颗粒及粒径大于 10mm 的石块。 应根据原材料的含水量变化、 集料颗粒变化及时调整 拌和用水量。稳定土应拌和均匀、色泽一致。②实测项目（见表 4-1-1)表 4-1-1 厂拌灰土质量检验标准 检测项目 生石 石灰稳 定土 石灰的钙 镁含量 灰 消石 灰 允许偏差或允许值 国标、行标 ≥70 企标 ≥70 滴定法，同一批次 200t 一组 ≥55 ≥55 检测方法和频率115水泥稳 定土水泥的强度等级 水泥的凝结时间≥设计强度等级 符合设计要求 符合设计要求 ±3%，以最佳含 水量计 +1.5% -1.0%≥设计强度等级 符合设计要求 符合设计要求 ±3%，以最佳含 水量计 +1.5% -1.0%散装水泥同一批次每 500t 一组； 袋 装水泥同一批次每 200t 一组 2000 O一组 1000 O一组稳定土 7d 无侧限抗压强度 稳定土含水量石灰（水泥）剂量500 O一组或每一小时注：稳定土无侧限抗压强度检测中，试验结果的平均抗压强度 R 应符合公式 1 的要求。 R ≥ Rd/(1-ZaCv) 式中：Rd ――设计抗压强度； Cv ―― 试验结果的偏差系数； Za ―― 标准正态分布表中随保证率（或置信度 a）而变的系数，高速公路和一级公路应 取保证率 95%，即 Za=1.645；其他公路应取保证率 90%，即 Za=1.282。 （4）应注意的质量问题 防止添加剂的用量上下波动幅值过大，确保机械设备性能稳定。生产前要对原材料进行含 水量试验，确定拌和用水的掺量。在生产过程中要严格控制原材料的稳定，以确保稳定土的均 匀性。 （5）质量记录 施工过程中试验数据的记录，如土的液塑限试验记录；含水率检测记录；无侧限抗压强度 试验记录；击实试验记录；配合比设计单。 (1)二、稳定土拌和机1.功能与分类 稳定土拌和机是一种在行驶过程中，以其工作装置――转子就地完成对道路施工现场土 壤的切削、翻松、破碎作业并将土与加入的稳定剂（乳化沥青、水泥、石灰等）搅拌均匀的 机械。 稳定土拌和机主要用于道路工程中的稳定土基层的现场拌和作业。 由于路拌法就地取材， 施工简便，成本低廉，有厂拌法不可替代的优点。稳定土拌和机现场拌和的取样检测表明： 对灰土（石灰、土壤） 、灰沙（石灰、砂）等小颗粒稳定材料，当稳定剂散布均匀时，性能良 好的稳定土拌和机通过一次或两次作业即可达到质量要求。目前国内缺少性能理想、使用方 便的粉料撒布机械，施工中多采用手工倾倒稳定剂、再人工或机械刮平的作业方式完成粉料 （即干稳定剂）的撒布，由于粉料撒布的精确性与均匀性难以保证，因而在一定程度上影响 了稳定土拌和机的拌和效果。可以期望，随着计量精确撒布均匀的粉料撒布机械的开发和应 用，路拌施工法将会获得更好的应用前景。 根据结构特征，稳定土拌和机的分类及其特点如下： （1）按行走系型式，分为履带式、轮胎式和复合式（履带与轮胎结合） ，如图 4-1-2a、b、 c 所示。履带式稳定土拌和机质量大、附着性、通过性好，但机动性不好。轮胎稳定土拌和机 机动性好、转场方便。复合式稳定土拌和机结构较复杂。116a）履带式图 4-1-3 稳定土拌和机类型 b）轮胎式 c)复合式 d)自行式 e)半挂式 f）悬挂式 g）中置式 h）后置式（2）按移动方式，分为自行式、半拖式和悬挂式，如图 4-1-2d、e、f 所示。自行式稳定 土拌和机总体尺寸小，机构简单，质量轻。半拖式和悬挂式稳定土拌和机的主机可以一机多 用。 （3）按动力传动型式，分为机械式、液压式和混合式（机械、液压结合） 。机械式稳定 土拌和机属传统结构型式，其设计理论较为成熟，制造、装配、维护简单，但消耗材料多、 质量大、机械的性能较差。液压式稳定土拌和机的优点较多，如功率密度大、结构紧凑、质 量轻、可无级调速，调速范围大，布局灵活，基本不受机械结构的限制，运转平稳，工作可 靠，能自行润滑，寿命较长，易实现过载保护和自动化，操纵方便省力等。液压传动是稳定 土拌和机的发展方向，今天，越来越多的稳定土拌和机采用液压传动。但液压传动的稳定土 拌和机对制造精度和维护质量要求较高。混合式传动的稳定土拌和机属过渡机型，即吸取液 压传动的优点，在机械传动结构基础上，部分采用液压元件，以提高稳定土拌和机的性能。 （4）按工作装置在机械上的位置，分为中置式和后置式，见图 4-1-2g、h 所示。一般来 说，中置式稳定土拌和机的轴距较大，转弯半径大，机动性较差。后置式稳定土拌和机更换 转子及拌和铲容易，维修保养方便。但其整机的纵向稳定性较差。 （5）按转子旋转方向，分为正转和反转两种。正转，即转子由上而下切削土壤，其切削 及拌和阻力小，消耗功率小。反转，即转子由下而上切削土壤，对土壤破碎好，并可反复拌 和，因此稳定土的拌和质量好。 2. 稳定土拌和机的技术特点 稳定土拌和机是在专用的机械底盘上加装拌和装置来进行稳定土拌和的专业机械，具有 机动性强，节约运输成本，生产率高及拌和均匀性较高，但与高等级公路的施工规范技术条 件要求相比，稳定土拌和机还存在不足之处。 现代优良的稳定土拌和机除了在提高性能和可靠性外，正朝着多功能转子的方向发展， 即使用一种综合型的刀具来完成松土拌和及硬土翻松等作业，避免用户更换转子的困难。近 年来，国外先进机型在行走系统和转子系统间设置了功率自动调节装置，自动控制机器在负 荷变换的情况下始终保持发动机在额定工况下工作，还设有拌深自动调节装置等。这些自控 装置的设置大大提高了机器的综合性能，减轻了司机的操作强度。 稳定土拌和机设备技术发展动向是： （1）趋向选择大功率柴油机作动力。由于道路寿命与基层处理关系很大，高等级公路一 般要求拌和宽度大于 2400mm、拌和深度达 400mm，而且对拌和质量要求很高，因此稳定土 拌和机趋向大功率，普遍都在 240t/h。 （2）行走与作业均采用液压传动。由于稳定土拌和机作业负荷大，且工况复杂多变，要117求行走和作业功率能互相补偿，使发动机功率得到充分利用；此外，还需要无级变速。只有 液压传动才能满足这些要求。 （3）广泛采用先进的自动控制技术。例如，功率自动平衡装置、稳定剂自动喷洒比例系 统以及拌和深度自动检测装置等都将得到广泛的应用，使稳定土拌和机的性能完善、操作方 便。 （4）逐渐向多功能方向发展。随着工业发达国家公路干线或高速公路的完成，旧路面的 翻修日趋增多，因此要求稳定土拌和机不仅能完成稳定土拌和作业，还应具备类似沥青路面 的铣刨、再生以及挖沟等功能，实现一机多用，提高稳定土拌和机的设备利用率。 （5）进一步完善稳定土拌和机的功能。在大功率稳定土拌和机上采用转子侧移装置，便 于路缘、弯道、路肩等的拌和、铣刨作业。在转子壳罩上安装振动尾板，使拌和后的材料得 到预压，并可减少水分的挥发，便于下一步压实作业。 （6）提高稳定土拌和机操作方便性和舒适性。仪表、操作手柄、按钮等集中布置，驾驶 室密封、减振隔音、设置空调，实现微机处理与显示等。 （7）提高稳定土拌和机的安全性。主要指提高驾驶室的抗倾翻性能等。 3. 主要结构与工作原理 图 4-1-3 是后置式全液压轮式稳定土拌和机，其结构特点是：整体车架，刚性悬挂，偏 转车轮转向方式，前桥为摆动转向桥，后桥为驱动桥；行走系统为变量泵――定量马达―― 两档机械变速驱动；转子系统为变量泵――定量低速大扭矩马达直接驱动；转子和行走系统 间通过液压控制方式联接，根据超载时转子系统压力的变换自动调节行走速度限制超载。具 有结构简单、维修使用方便等优点。不足之处为消耗整机功率 80％左右的转子系统采用液压 传动，整机效率仅为 60％左右。图 4-1-4 后置式全液压稳定土拌和机 1-液体喷洒泵；2-行走液压泵；3-前轮；4-发动机；5-转子液压泵；6-车架；7-行走马达；8-变速箱； 9-驱动桥；10-后轮；11-转子举升油缸；12-举升臂；13-转子马达；14-转子；15-罩壳4.工作装置 稳定土拌和机的工作装置，主要由转子及转子架、转子升降液压缸、罩壳及其后斗门开 启液压缸等组成 (见图 4-1-4)。稳定土拌和机行驶时，通过转子升降液压缸使整个工作装置 抬起、离开地面。拌和作业时工作装置被放下，其罩壳支撑在地面上。此时转子轴颈借助于 罩壳两端长方形孔内的深度调节垫块支撑在罩壳上。罩壳形成一个较为封闭的工作室，拌和 转子在其内完成粉碎、拌和作业。下面将对转子作以详细介绍。118图 4-1-5 稳定土拌和机工作装置 1-分土器；2-液压马达；3-举升轴；4-举升液压缸；5-保险箱；6-深度指示器；7-举升臂； 8-牵引杆；9-调整螺栓；10-罩壳；11-护板；12-后斗门开度指示器；13-后斗门开启液压缸； 14-后斗门；15-注油口；16-溢油口；17-放油口；18-转子图 4-1-6 转子结构示意图 1-轴承；2、4-链轮；3-链条；5-液压马达；6-弯头刀片；7-刀盘；8-压板；9-转子轴图 4-1-5 为稳定土拌和机转子结构示意图，它由转子轴及轴承、刀盘及刀片等组成。 转子轴的长度由拌和宽度决定，一般较长，要求其质量轻、刚度大、强度高。转子轴的 结构型式有：采用无缝钢管；钢板卷焊；组合式――用螺栓将中间拌和轴与两端轴连接在一 起。前二种为整体式，刚度、强度大，后者制造简单、拆装方便。 转子轴的支承方式随转子轴结构而异：整体式转子轴多采用分开式滑动轴承，便于转子 轴拆装；组合式转子轴宜采用调心滚子轴承，便于转子轴两端轴颈调心对中。 刀盘通常是焊接在转子轴上，要求其刚度大、强度高。刀盘的数目由拌和宽度而定，一 般不少用 10 个。 每个刀盘的刀片数目一般为 4 把或 6 把。 刀片在转子轴上一般布置成螺旋形， 以便保证拌和及受力均匀。螺旋可为 2 头、3 头或 4 头，可同一方向，也可左、右螺旋，后 者可以使转子轴的轴向力明显减小。 刀片工作条件恶劣，容易磨损，连续拌和作业 8h 刀片就需要更换，因此刀片必须拆装 方便。刀片在刀盘上的固定方式有拆卸固定和非拆卸固定两类。拆卸固定，又分为螺栓固定 和楔块固定。刀片通过压板、螺栓固定在刀盘上时，螺栓往往因其螺纹被稳定剂粘死而拆卸 不方便。刀片插入焊在刀盘上的刀库内，刀库由外面穿人两个固定螺栓，并穿过刀片上的两 个缺口，然后在刀库短边处用一开口销将刀片挡住。换装刀片时只需抽出开口销即可。楔块 固定是利用土的反作用力使刀片越来越紧固在刀盘上，拆卸方便。非拆卸固定，一般是将刀 片焊接在刀盘上，该固定方式的刀片材料应为弹簧钢，并经热处理使其具有高耐磨性。1195.稳定土拌和机的选型 （1）目前，稳定土拌和机的种类较多，市场上主要使用的是轮胎式路拌机，且传动系统 向着全液压的方向发展，根据不同的施工条件，选择稳定土拌和机的拌和转子的旋转切削方 向，在较松的土层上进行半合作业时，可以采用正转方式；在坚硬的土层上进行拌和作业时， 多采用反转方式。 （2）生产率计算 根据拌和稳定土的作业方式的不同，稳定土拌和机生产率的计算方法分为调头循环作业 和倒退循环作业两种。 ①调头循环作业时的生产率 Q（m /h）3Q?式中：L――拌和路段长度，m； b――拌和宽度，m； D――拌和深度，m；3600 ?nb ? (n ? 1) x ?DL n(t1 ? t 2 ) ? (n ? 1)t 3 ? nL / vv ――稳定土拌和机作业速度，m/s；x――拌和时重叠宽度，一般取 x＝0.1m； t1――转子切入土壤时间，一般取 t1＝10～25s； t2――转子提升时间，一般取 t2＝5～10s； t3――稳定土拌和机调头时间，一般取 t3=20～30s。 3 ②倒退循环作业时的生产率 Q（m /h）Q?3600 ?nb ? (n ? 1)?DL nL nL n(t1 ? t 2 ) ? ? v vr式中：v r ――稳定土拌和机倒退行驶速度，m/s。根据生产率的计算结果，选择合适的稳定土拌和机进行作业。 (3)影响稳定土拌和机生产率的因素分析 影响稳定土拌和机生产率的因素有发动机功率、拌和宽度、拌和深度、切削速度、进距 等。 ①发动机功率是决定稳定土拌和机生产率的主要因素。由于稳定土拌和机作业时行走速 度很低 (约 0.03～0.1m/s)，因此所需功率很小。同样消耗在计量、喷洒系统的功率也很小。 因此，发动机功率大小及能否正常发挥是影响稳定拌和机生产率与拌和质量的主要因素。 ②拌和宽度是稳定土拌和机的一个重要性能参数，它取决于转子的工作长度。拌和宽度 是一个受多因素影响的参数，如发动机功率、路基或路面宽度、机械结构等。作业宽度一般 等于拌和宽度加上重叠量的整数倍。为了使拌和的稳定土层平整、且能拌到路边，拌和宽度 应大于机械的轮距。为保证稳定土拌和机的生产率和作业质量，应认真选择合适的拌和宽度。 ③拌和深度是稳定土拌和机的主要性能参数之一。拌和深度取决于发动机功率及路基、 路面的施工工艺设计要求。如果路基稳定层厚度为 25cm、3Ocm、4Ocm 及软地基处理，则需要120大的拌和深度。拌和深度大的稳定土拌和机也可以进行浅层拌和作业；拌和深度小的稳定土 拌和机对深层地基进行拌和时，则需要分层作业。 ④切削深度是拌和铲刀尖运动时的牵连速度和圆周运动相对速度的向量和。当相对速度 牵连速度之比大于 10(一般均大于 10)时，可近似地取圆周速度为切削速度。实验证明，削速 度与拌和质量、生产率、发动机功率有关。提高切削速度有利于提高稳定土的拌和质量和生 产率，但过大的切削速度使拌和功率消耗过大、拌和均匀性下降。 ⑤进距是指拌和铲在单位时间内向前进给的距离。选择进距的原则，首先要满足拌和质 量的要求。为了提高生产率，应取较大的进距，而大的进距必须用较高的切削速度才能保证 拌和均匀性。此外，进距的选择还与土的性质有关，即拌和松软土时可选较大的进距，反之 应选较小的进距。 6. 稳定土拌和机的施工工艺 （1）选择作业机械设备 根据施工要求，选择合适的机械设备，如稳定土拌和机，压路机，装载机，推土机，自卸 车等相关的作业机械； （2）原材料准备 根据施工要求，选择土料厂，及所需要的拌和添加材料； （3）施工前的准备 ①下承层的验收 下承层表面平整、坚实，具有规定的路拱，下承层的平整度和压实度符合规范规定。 ②洒水湿润路基顶面 用洒水车将下承层洒水湿润，注意洒水时不能过干或过湿。 ③测量放样 按图纸放出中桩和边桩，对路中心桩进行二次放样工作，以取得准确的平面位置，然后把 中线桩位引到路肩两侧路槽边缘线外 1m，以辅助控制中心桩位，同时进行固桩工作，以免在 结构层施工期间有中心偏位现象发生。 ④备土、铺添加料（如水泥，粉煤灰，石灰等） 备土要按照松铺厚度将土摊铺均匀一致，铺土后，先用推土机大致推平，然后放样用平地 机整平，清余补缺，保证厚度一致，表面平整。 备添加料前，用压路机对铺开的松土碾压 1-2 遍，保证备添加料时不产生大的车辙，严禁 重车在作业段内调头。铺添加料前在灰土的边沿打出格子标线，然后用人工将添加料均匀地铺 撒在标线范围内。 （4）拌和 采用专用的稳定土拌和机进行路拌法施工，铧犁作为附助设备配合翻拌。 ①土的含水量小，应首先用铧犁翻拌一遍，使添加料置于中，下层，然后洒水补充水分， 并用铧犁继续翻拌，使水分分布均匀。考虑拌和，整平过程中的水分损失，含水量适当大些(根 据气候及拌和整平时间长短确定)，土的含水量过大，用铧犁进行翻拌凉晒。 ②水分合适后，用平地机粗平一遍，然后用灰土拌和机拌和第一遍。拌和时要指派专人跟 机进行挖验，每间隔 5-10 米挖验一处，检查拌和是否到底。对于拌和不到底的段落，及时提 醒拌和机司机返回重新拌和。 ③桥头两端在备土时应留出 2 米空间，将土摊入附近，拌和时先横向拌和两个单程，再进121行纵向拌和，以确保桥头处土拌和均匀。第二遍拌和前，宜用平地机粗平一遍，然后进行第二 遍拌和。若土的塑指高，土块不易拌碎，应增加拌和遍数，并注意下―次拌和前要对已拌和过 的土进行粗平和压实，然后拌和，以达到拌和均匀，满足规范要求为准。压实的密度愈大，对 土块的破碎效果愈好，采用此法可达到事半功倍的目的，否则即使再多增加拌和遍数也收效甚 微。拌和时拌和机各行程间的搭接宽度不小于 10cm。 （5）整平： 用平地机，结合少量人工整平。最后一遍整平前，宜用洒水车喷洒一遍水，以补充表层水 分，有利于表层碾压成型，最后一遍整平时平地机应“带土”作业，切忌薄层找补，备土、备 添加料要适当考虑富余量，整平时宁刮勿补。 （6）碾压 碾压采用振动式压路机和 15-18T 三轮静态压路机联合完成。 整平完成后， 先用振动压路机 由路两侧向路中心碾压。碾压时后轮应重叠 1/2 轮宽，一般碾压 4-5 遍，压路机的碾压速度， 头两遍以采用 1.5-1.7 公里/小时,以后用 2.0-2.5 公里/小时,至无明显轮迹,总之,碾压时遵循“由边 到中，先轻后重，由慢到快”的原则。 （7）检验 对碾压完成路段取样检验压实度，压实不足要立即补压，满足压实要求。成型后的两日内 完成平整度、标高、横坡度、宽度、厚度检验，检验不合格要求采取措施预以处理。 （8）接头处理 碾压完毕的的端头应立即将拌和不均， 或标高误差大， 或平整度不好的部分挂线重直切除， 保持接头处顺直、整齐，下一作业段与之衔接处，铺土及拌和应空出 2 米，待整平时再按松铺 厚度整平。桥头处亦按上述方法处理，铺土及拌和应空出 2 米，先横拌 2 遍再纵拌，待整平时 再按松铺厚度整平。 （9）养生 不能及时覆盖上层结构层的含添加料土，养生期不少于 7 天，采用洒水养生法，养生期间 要保持灰土表面经常湿润。养生期内应封闭交通，除洒水车外禁止一切车辆通行。灰土完成后 经验收合格，即可进行下道工序施工。第二节 沥青混凝土搅拌设备一、功能与分类沥青混凝土搅拌设备是沥青混凝土路面施工中主要配套机械设备之一，它的主要用途及 功能是将一定温度下的道路施工用不同粒径的集料 (骨料)、填料 (矿粉)和一定温度下的沥 青，按适当的比例要求，搅拌而制成符合施工技术规范的沥青混合料。适用于公路、城市道 路、机场、码头、停车场、货场等工程部门。常用的沥青混合料有沥青混凝土、沥青碎石、 沥青砂等。沥青混凝土搅拌设备是沥青混凝土路面施工的关键设备之一，其性能直接影响到 所铺筑的沥青路面的质量。 沥青路混凝土搅拌设备可按生产能力、搬运方式、工艺流程等方法进行分类。 1.按生产能力，沥青混凝土搅拌设备可分为小型（生产率在 40t/h 以下） 、中型（生产率 在 40～400t/h）和大型（生产率在 400t/h 以上） ； 2.按搬运方式，沥青混凝土搅拌设备可分为移动式（将设备装置于拖车上，可随施工地122点转移，多用于公路工程） 、半固定式（将设备装置在几个拖车上，在施工地点拼装，多用于 公路施工）和固定式（设备作业地点固定，又称沥青混凝土加工工厂，适用于工程集中、城 市道路施工） ； 3.按工艺流程， 沥青混凝土拌和设备可分为间歇强制式(集料的加热烘干和混合料的搅拌 为连续进行，混合料的搅拌是强制周期性进行的。按国内外规范要求，高等级公路建设应使 用间歇强制式)和连续滚筒式(骨料的加热烘干和混合料的搅拌均在同一个滚筒中连续进行 的。多用于普通公路、场地建设)。此外，按工艺流程还可分为连续强制式和间歇滚筒式。 不同机型的沥青搅拌混凝土搅拌设备，其工艺流程也不尽相同。目前，国内外最常用的 间歇强制式和连续滚筒式沥青混合料搅拌设备。下面将分别作以详细介绍。二、沥青混凝土搅拌设备的技术特点沥青混凝土设备在国外有很久的历史，早在本世纪初就已经问世。经过长期的发展，特 别是随着电子技术的日益完善以及计算机技术和信息处理技术的突飞猛进，沥青混凝土搅拌 设备在发达国家已经发展到很高的技术水平，并仍在不断改进，产品更新换代较快。 1.生产能力系列化。目前，国际市场沥青混凝土搅拌设备型号规格十分齐全，有小时产 量几吨的小型设备，也有小时产量上千吨的大型设备，使用较多的是 350t/h 以下的各种中小 型设备。但是，随着沥青混凝土材料的商品化，沥青混凝土的制备朝着专业工厂化方向发展， 沥青混凝土搅拌设备的生产能力也日趋大型化，间歇强制式搅拌设备生产能力最高已达 700t/h，连续滚筒式搅拌设备生产能力最高可达 1200t/h。 2.技术性能先进化。为适应工程对于成品质量的需要，为满足社会对于节能、环保的要 求， 设备的各项技术指标越来越高。 目前骨料和粉料的计量精度间歇强制式搅拌设备达 0.5％， 连续滚筒式搅拌设备达 1％；沥青计量精度间歇强制式搅拌设备达 0.33％，连续滚筒式搅拌 设备可达 0.5％；热效率可达 80～85％；粉尘排量都可控制在 50mg/m 以内。 3.控制操作自动化。不论是间歇强制式还是连续滚筒式搅拌设备，其控制系统均采用计 算机管理，并设置微机程控与手动相结合的控制方式；设备的工艺流程可在显示器屏幕上模 拟显示，且具有故障自动诊断报警功能；有生产过程中的各种数据显示打印功能。另外，还 可储存大量的级配配方，以供需要时更换。 4.随着社会的发展，各国有关环保的法规愈来愈多，要求也愈来愈高，因此，对沥青混 凝土搅拌设备的噪音和污染控制要求，以及燃油消耗的要求也愈来愈严格。3三、总体结构及工作原理1. 间歇强制式沥青混凝土搅拌设备 间歇强制式沥青混凝土搅拌设备总体结构如图 4-2-1 所示。其基本构成：冷骨料配料及 供给装置、干燥筒总成、热骨料提升机、振动筛分装置、矿料贮存及供给装置、称量-搅拌及 成品料输送系统、除尘系统、气动系统、沥青贮存及供给系统、电气控制系统。 其工作原理是：不同粒径的骨料经冷骨料定量给料装置 1 初配后，由冷骨料输送机 2 输 送到干燥筒 3 进行加热烘干至一定温度后，由热骨料提升机 4 提升至振动筛分装置 5 进行二 次筛分，筛分后的骨料按粒径的大小分别贮存在热骨料仓的分隔仓中，然后，在电气控制系 统的操纵下，按设定的比例先后进入热骨料称量斗 6 内进行累加式称量，直至达到设定要求。 同时，贮存在石料贮存仓 7 中矿粉以及储存在沥青供给装置 8 中的热沥青分别由矿粉称量螺 旋和沥青循环泵输送至矿粉称量斗和沥青称量斗中。搅拌完成后的骨料，矿粉以及沥青被先 后投入到搅拌器 9 内进行搅拌，搅拌完成后形成的沥青混合料，通过成品料输送系统送入到123成品料贮存仓 10 进行储存或直接卸入到运输车辆中。 沥青混凝土搅拌设备在运行过程中产生 的粉尘、废气和水蒸气，经除尘系统 11 过滤后排入大气。图 4-2-1间歇强制式沥青混凝土搅拌设备总体结构1-冷骨料贮存配料装置；2-冷骨料带式输送机；3-冷骨料烘干加热筒；4-热骨料提升机； 5-热骨料筛分贮存装置；6-热骨料计量装置；7-石粉供给及计量装置；8-沥青供给装置； 9-搅拌器；10-成品料贮存仓；11-除尘装置由于结构的特点，间歇强制式搅拌设备能保证矿料的级配，矿料与沥青的比例可达到相 当精确的程度，另外也易于根据需要随时变更矿料级配和油石比，所以拌制出的沥青混凝土 质量好，可满足各种施工要求。因此，这种设备在国内外使用较为普遍。其缺点是工艺流程 长、设备庞杂、建设投资大、耗能高、搬迁困难、对除尘设备要求高（有时所配除尘设备的 投资高达整套设备费用的 30～50％） 。 2. 连续滚筒式沥青混凝土搅拌设备 连续滚筒式沥青混凝土搅拌设备总体结构如图 4-2-2 所示。主要由以下部分组成：冷骨 料供给及配料计量装置、 烘干-搅拌筒总成、 矿粉贮存及计量供给系统、 沥青储存及供给系统、 除尘系统、成品料输送及储存系统、电气控制系统。图 4-2-2 连续滚筒式沥青混凝土搅拌设备总体结构 1-冷骨料贮存及配料装置；2-冷骨料带式输送机；3-烘干-搅拌滚筒；4-石粉供给系统； 5-沥青供给系统；6-除尘系统；7-成品料输送机；8-成品料贮存仓；9-油石比控制仪其工作原理是： 不同粒径的骨料经冷骨料供给及配料计量系统 1 计量后， 由皮带输送机 2 至烘干-搅拌滚筒总成 3 内， 骨料在烘干-搅拌滚筒的前部被烘干加热至要求的温度， 与此同时， 石粉供给系统 4 中的矿粉经计量装置计量后，被连续的输送至烘干-搅拌滚筒内。经过干燥后124的骨料与矿粉，以及来自沥青储存及供给系统 5 经过计量后的沥青，在烘干-搅拌滚筒的后部 被混合搅拌，形成的沥青混合料由输送机运至成品料料仓中储存待运。在烘干-搅拌滚筒产生 的油烟和含尘气体经除尘系统 6 过滤后排入大气。需要说明的是，为了提高混合料的配合比 精度，冷骨料在进入烘干-搅拌滚筒之前，某些设备常配备骨料含水量测试仪，测试冷骨料含 水量的数据被动态的输入到电气控制系统中的计算机中， 由计算机换算出干骨料的实际重量， 并根据干骨料的实际重量动态的自动调节矿粉和沥青的添加量，从而达到准确控制混合料配 比的目的。 与间歇强制式沥青混凝土搅拌设备相比，连续滚筒式沥青搅拌设备工艺流程大为简化， 设备也随之简化，不仅搬迁方便，而且制造成本、使用费用和动力消耗可分别降低 15～20％、 5～12％和 25～30％；另外，由于湿冷集料在干燥滚筒内烘干、加热后即被沥青裹敷，使细 小粒料和粉尘难以逸出，因而易于达到环保标准的要求。 3. 沥青混凝土搅拌设备电气控制系统 电气控制系统是沥青混凝土搅拌设备的关键组成部分，其自动化程度的高低标志着整套 设各的先进程度，同时也直接影响整机性能。该系统通常具有手动、半自动和全自动控制功 能，主要由四个基本系统构成：设备供电及起停控制子系统；燃烧及温度控制子系统；配料 及物料输送子系统；计算机监督及控制子系统。它们既相互独立，又相互关联，与沥青混凝 土搅拌设备的机械本体及其执行机构构成一个有机的整体， 4-2-3 为它们之间的关系框图。 图 设备供电及起停控制子系统的主要功能是向机械本体及其执行机构提供动力电源，以及 按要求发出起动和停机的信号。物料配料及输送控制子系统的主要功能除了向机械本体的执 行机构发出执行信号外，还负责从机械本体采集物料重量等传感器信号，并按设定的配比要 求进行物料计量、搅拌，搅拌后形成的成品混合料在控制系统的指挥下输送至成品料仓储存。 燃烧及温度控制子系统的主要功能是控制烘干滚筒的燃烧器的起停，并根据从烘干滚筒出料 口处采集的骨料温度的高低，调整燃烧器油门的大小，保证干燥后的骨料温度达到设定要求。 计算机监督控制子系统的主要功能是提供操作直观的人机交互界面，该子系统通常具有设备 运行监控、生产数据信息管理与编辑，以及远程通讯等功能。 机械本体与 执行机构设备供电及 起停控制系统燃烧及温度 控制系统物料配送及 输送控制系统计算机监督 控制系统图 4-2-3总体系统框图四、沥青混凝土拌和设备的选型间歇强制式搅拌设备将冷料的烘干与混合料搅拌分开进行，冷湿集料在烘干筒内加热后，125须经筛分、存储，再经热集料计量装置精确计量，然后才输入强制式搅拌器，与一定配合比的 矿石粉和热态沥青强制拌和，形成级配均匀的沥青混凝土。采用间歇强制式沥青混凝土拌和设 备拌和沥青混合料，虽然工艺流程较连续式拌和时间长，耗能较大，除尘困难，但其级配精度 较高，含水量较低，能完全满足高等级路面对铺筑材料的要求。我国高等级沥青路面所用的沥 青混凝土普遍采用的是强制式拌和工艺进行生产。 国内生产的连续滚筒式拌和设备无论是从性能指标还是从自动控制程度方面与间歇强制式 拌和设备相比仍有一定差距，加之我国的集料加工企业的规模普遍较小，生产的集料规格差异 性大，因而现行施工规范上不允许使用此种拌和设备进行高等级沥青混凝土路面。故此处仅对 间歇强制式沥青混凝土拌和设备的选型进行介绍。 1.设备形式的选择 一般把沥青混凝土拌和设备分为固定式、半移动式和移动式三大类。对于半移动式和移动 式拌和设备，要求移动性能好。转移工地后能迅速安装，投产时间快，为了移动方便，一般是 将组成设备的各部分分成一个或几个移动单元，每个移动单元都有一个金属结构的拖车架。 固定式拌和设备，一般也被设计成模块化结构，大大方便了拆装和搬运。统一生产量的拌 和设备，移动式的价格比固定式的贵很多，商品沥青混凝土供应基地和高等级公路养护中心， 一般选择固定模块拌和设备，而经常要工地转移的公路施工单位则根据需要和实力选购半移动 式或移动式拌和设备。 2.设备生产能力的选择 沥青混凝土拌和设备的生产率是设备选型的重要指标，选型时根据工程任务，计算出摊铺机每 小时所需的混合料量，同时还要考虑料场砂石集料含水率对加温脱水时间的影响。集料含水量 过高，加温时间过长，无疑将降低拌和设备的生产能力，因此应根据不同类型的集料进行试验， 选用最佳含水量得集料进行配比拌和，以满足对混合料生产率的要求。间歇强制式搅拌设备的 作业生产能力可按下式计算：G ? 3.6m?CK / T式中： G ――搅拌作业生产能力，t/h；m ――搅拌器每份搅拌料额定质量，Kg； ? ――平均时间利用系数，取 0.8～1； C ――环境温度系数， C ? 0.8 ? t / 100 ?C （t 为搅拌作业时间时环境温度，℃） ； ? 为搅拌作业所用骨料的含水量，％)； K ――骨料含水量系数， K ? 1.5 ? 10? ( T ――搅拌器额定工作循环时间，s。3.冷料配料系统的选择 砂石料在进入烘干筒前应进行初配，它关系到砂石料加热温度的稳定性和振动筛分后各热 料仓的平衡。按国内当前公路施工的实际情况，一般选用四个冷料仓即可满足需要，但可视实 际情况在增加一个用于细料或添加剂的冷料仓。 砂石料的初级配是由在冷骨料下面的给料器来完成的，要求给料器按一定的流量连续均匀 地供料。冷料配料系统和给料器有往复式、链板式、电磁振动式和皮带式四种。 电磁振动给料器通过改变振幅来调整供料量，这种给料器体积小、安装方便、消耗功率小， 不需要润滑，便于集中控制，但对于砂料效果较差。因此，一般电磁振动给料器配碎石料仓用， 对砂料仓则采用皮带给料器，它有强制给料的作用。为了防止湿的砂料在料仓内结拱、堵塞，126在料仓壁上再装置一个振动器，这样就能保证砂料均匀连续供给。为了保证在砂石料总的输出 量变化时，各种料的级配比仍保持不变，所以应选用既能统一控制，又能单个控制的结构。另 外在选择冷料仓的容量时应注意料斗的宽度，以保证装载机铲斗能与之匹配。 4.计量系统的选择 热骨料计量装置：现代沥青混凝土搅拌设备中，热骨料计量装置多采用电子累加重量计量 装置。该装置将每次所测得的重量经过转换送入电子仪器放大、显示和输出控制信号。由于在 电子仪器上预先选好各种材料的给定值，因此可以自动控制执行机构来启闭各储料斗斗门。 石粉计量装置：石粉的计量多采用电子秤来测定。称量时螺旋供料器与叶轮给料器的电机 同时旋转，螺旋供料器给计量斗供料，料量达到设定值后供料螺旋停转，称量斗斗门开启，矿 粉被卸至搅拌器内。计量值可从控制台的称量数字显示器上读出。 沥青计量装置：沥青计量装置可分为称重式沥青计量装置和容积式沥青计量装置。称重式 沥青计量方法，一般使用不同类型的电子秤进行称量，具有测量误差小，测量灵敏度高的优点， 但是其结构和线路复杂，易出故障，不便于检修和电子元件购置困难等直接影响生产。另外液 态沥青罐出、入口的连接和进罐时的冲击力，使电子秤的计量不可能达到要求的精度。同时在 灰尘较大的环境里使用电子秤，也很难保证电子秤的准确性，尤其是地处沿海地区施工中， 对 电子秤更不利。 容积式计量方法即按液态沥青的比重，用体积定量计算其用量。该种计量方法不受液态沥 青进罐时的冲击力影响也不受灰尘和环境的限制，计量准确，不会产生冒罐喷油现象，不易出 现故障，能保证生产的连续性。使用容积式计量装置时，液态沥青罐结构和线路都很简单，便 于检修 操作方便．成本低，经济效益较大。 5.拌和缸的选择 拌和设备的生产能力在很大程度上取决于拌和缸的容积，拌和缸容量和生产能力的对应关 系如下表所示。表 4-2-1 拌和缸容量和生产能力对应关系拌和缸容量 （kg） 生产能力（t/h） 500 -40 60-80 120-160拌和缸容量（kg） 生产能力（t/h） 0-240 240-320拌和缸的搅拌方式将直接影响搅拌质量，目前大都采用双卧轴式强制搅拌缸，每根轴上有 6~8 对搅拌臂， 拌和桨叶和轴中心安装成 45°角， 同一根轴上相邻的两对拌和臂相错角度为 90° 或 45°（角度小有利于拌细矿料） ，两根轴上对应的拌和臂也相错 90°或 45°。物料投入到拌 和缸之后，在拌和桨叶旋转运动的带动下，沿轴线做推进运动，垂直轴线又有交叉运动，因而 得到最佳的搅拌效果。 6.除尘方式的选择 沥青混凝土拌和设备生产过程中会产生大量的粉尘， 可供用户选择的除尘装置有三种类型： 干式除尘器、湿式除尘器和布袋除尘器。 干式除尘器一般是利用旋风原理制成的，由多个旋风筒（圆锥形）组成含烟尘的气流以一 定的速度切向进入除尘器的旋风筒做旋转运动，在离心力的作用下，较大颗粒的粉尘（粒径在 20μ m 以上）被甩到筒壁上滑落下来掉到底部，再由螺旋输送机回收利用。这种除尘器的效率 为 93%，经过除尘后的气体粉尘含量是 300g/m 左右。1273湿式除尘器的工作原理是：带粉尘的气体进入除尘器后在文丘里喉管处与喷成雾状的水相 遇，粉尘被水粘附而和气体分离。与此同时，混杂在气体中的重油燃烧气体也溶于水中，使空 气得以净化，这种除尘器的除尘效率为 95%，经过除尘后的气体粉尘含量在 200mg/m 左右。通 常湿式除尘器作为二级除尘装置和干式除尘器配套使用。主要用来出去粒径在 5~20μ m 之间的 粉尘。国外厂家提供的湿式除尘器都有一个水循环系统，以解决水的消耗量大的问题，但用户 需准备水池。湿式除尘器主要的问题是含尘废水易引起二次污染，使用时产生的废水对钢铁也 有腐蚀作用，因此水中添加中和剂并定期更换用水。 布袋除尘器是一种高效除尘装置，利用有机纤维或无机纤维织物做成过滤袋，将废气中的 粉尘滤出。对于粘附有粉尘的布袋是通过反向自动通入压缩空气，将粉尘抖落下来，再由底部 的螺旋输送机回收利用。布袋除尘器对布袋的要求较高，要求能耐 200℃高温，而且需具有一 定的韧性。这种除尘器能除去粒径在 0.3 μ m 以上的粉尘，除尘效率为 95%~99%，经过除尘后 的气体粉尘含量为 100mg/m 左右。 布袋式除尘器由于价格较贵，管理维修也较为复杂，所以只用于生产能力为 60t/h 以上的 大、中型拌和设备及环保要求较高的地方。生产能力小于 60t/h 的沥青拌和设备一般采用二级 除尘法。 7.成品料仓安装位置的选择 成品料仓相对主机的位置不同， 可分为旁置式和下置式。 旁置式是指成品料仓在主机旁边， 而下置式是指成品料仓在主机搅拌缸的下方。 旁置式的优点是安装方便，整机高度相对较低，重心也较低，且操作人员容易观察混合料 的质量情况，缺点是需要增加一套从搅拌缸到成品料仓的小车输送系统，这不但易造成成品料 降温快，而且由于拉动小车的链条频繁，运动容易损坏，导致小车失控下滑而出现事故。 下置式由于增加了整机的高度，不但增加了钢材的用量和设备的安装难度，而且加大了防 台风、防雷电工作的难度，但却省了一套运送成品料的小车系统，不但使整机结构简单，而且 降低了故障率。 两种结构方式各有利弊，用户应根据具体使用情况加以选择。 8.燃油的选择 砂石料的烘干、加热需要消耗大量的热能，沥青混凝土拌和设备是筑路机械的“油老虎” ， 生产每吨沥青混凝土成品料的柴油消耗量是 6.5-7kg 左右（受石料的含水量影响） 。因此，在选 择燃油类型时，必须考虑市场燃油价格的稳定性，以免使投资沥青混凝土拌和设备使用成本过 高而使回收期延长，有些厂家提供用重油或煤代替柴油的拌和设备，这样可以大大降低沥青混 凝土拌和设备的使用成本。3 3五、沥青混凝土拌和设备的施工控制技术1.沥青混凝土原材料的准备及沥青混凝土施工配合比的选择 沥青、砂、石、粉料等原材料必须符合质量要求。配合比必须经过一定数量混合料的试拌， 才能基本稳定下来，也才能指导实践。如果石料料源不稳定，就不可能稳定下来，这时只能依 靠沥青拌和设备上的操作人员适时调整了。切实可行的配方能使混合料中沥青含量，矿料级配 既符合要求，又能最大限度地减少溢料，提高设备产量，这样才能带来效益。以混凝土为例， 外加剂防水混凝土所用的外加剂均须预先备足。 其他材料亦应一次备足供用 选择混凝土配合比 的工作应在施工前两个月进行，使之不影响备料及施工。1282.沥青混凝土的拌和 在正式拌和成品前，为了预热壳体，要用热砂石料预拌 2～3 次，矿料与填料在拌和筒内应 预先干拌 l0～15s 后再喷入沥青正式拌和，在拌和中，应保证料斗和料仓的供料均匀以防溢仓、 或串仓。 在拌和过程中要经常检查计量装置的准确性，还要保证计量时机的合适。计量时机过早， 由于热集料从干燥筒到达热料仓的时间（一般 2min）要长于计量时间（约 45s） ，计量时容易发 生“等料”现象。计量过晚，则容易发生溢料现象；还应保证冷料和热料按确定的配合比供料， 以保证计量时各仓料量的均匀；拌和过程尽量保持连续性，减少停机、开机次数，因为拌和初 期材料组成不易稳定，容易引起混合料配比失调。 矿料在烘干时，如含水量大时，烘干时间就应相对延长。当烘干筒达到一定温度后才能起 动冷料输送机和配料给料装置，并保持供料均匀。 做好拌和时间的确定工作。对于拌和的均匀性要求拌和时间越长越好，但拌和时间过长会 造成沥青的老化，应经试验确定。对不同混合料的组成，拌和时间也不同，根据实践，细料及 石粉较多的混合料拌和时间要相对延长，沥青含量高的混合料拌和时间可相对缩短。 3.加强成品料的控制 为了保证成品料的质量，须及时检验成品料，如出现花白料、结团成块或严重的粗细料分 离现象，应立即停止施工，及时对配料及拌和作业进行调整，如提高集料加热温度或增加拌和 时间、或减少矿粉用量等等；此外还应经常测定成品料的温度，成品料温度过高将导致沥青老 化，温度过低使石料、沥青包裹不均匀出现花白料，混合料的残余含水量过大。虽然拌和机有 自动控制系统和记录，为防止仪表失误，每拌制 3～5 缸测试一次成品料的出料温度，出料温度 应在 140℃ ～165℃ 。过低的温度影响拌和料的质量，而且不利于摊铺碾压，过高会引起沥青 老化、结焦；应配贮料仓对成品料保温储存，但不宜长时间储存，最多不超过 72h 或温度降低 不超过 10℃。第三节 沥青混凝土摊铺机一、功能与分类沥青混凝土摊铺机是沥青路面专用施工机械。它的作用是将拌制好的沥青混凝土材料均 匀地摊铺在路面底基层或基层上，构成沥青混凝土基层或沥青混凝土面层，经压路机进一步 碾压成型。摊铺机能够准确保证摊铺厚度、宽度、路面拱度、平整度。因而广泛用于公路、 城市道路、大型货场、停车场、码头和机场等工程中的沥青混凝土摊铺作业，也可用于稳定 材料和干硬性水泥混凝土材料（RCC）的摊铺作业。它可大幅度降低施工人员的劳动强度， 减少压路机的碾压遍数（约减少 2/3） ，加快施工进度，降低工程成本，又可提高所铺路面的 质量。 1.按摊铺宽度，可分为小型、中型、大型和超大型四种。 小型：最大摊铺宽度一般小于 360Omm，主要用于路面养护和城市巷道路面修筑工程。 中型：最大摊铺宽度在 Omm 之间，主要用于一般公路路面的修筑和养护工程。 大型：最大摊铺宽度一般在 7000～90OOmm 之间，主要用于高等级公路路面工程。 超大型：最大摊铺宽度为 120OOmm，主要用于高速公路路面施工。使用装有自动调平装置129的超大型摊铺机摊铺路面，纵向接缝少，整体性及平整度好，尤其摊铺路面表层效果最佳。 2.按走行方式，摊铺机分为拖式和自行式两种。其中自行式又分为履带式、轮胎式两种。 拖式摊铺机：拖式摊铺机是将收料、输料、分料和熨平等作业装置安装在一个特制的机 架上组成的摊铺作业装置。工作时靠运料自卸车牵引或顶推进行摊铺作业。它的结构简单， 使用成本低，但其摊铺能力小，摊铺质量低，所以仅适用于三级以下公路路面的养护作业。 履带式摊铺机：履带式摊铺机(图 4-3-1)一般为大型摊铺机，其优点是接地比压小、附着 力大，摊铺作业时很少出现打滑现象，运行平稳。其缺点是机动性差、对路基凸起物吸收能 力差、弯道作业时铺层边缘圆滑程度较轮胎式摊铺机低，且结构复杂，制造成本较高。履带 式摊铺机多为大型和超大型机，用于大型公路工程的施工。 轮胎式摊铺机：轮胎式摊铺机靠轮胎支撑整机并提供附着力，它的优点是转移运行速度 快、机动性好、对路基凸起物吸收能力强、弯道作业易形成圆滑边缘。其缺点是附着力小， 在摊铺路幅较宽、铺层较厚的路面时易产生打滑现象，另外它对路基凹坑较敏感。轮胎式摊 铺机主要用于城市道路和已有道路的罩面，在中小型摊铺机上广泛应用。 3.按动力传动方式，摊铺机分为机械式和液压式两种。 机械式摊铺机：机械式摊铺机的行走驱动、输料传动、分料传动等主要传动机构都采用 机械传动方式。这种摊铺机具有工作可靠、维修方便、传动效率高、制造成本低等优点，但 其传动装置复杂，操作不方便，调速性和速度匹配性较差。 液压式摊铺机：液压式摊铺机的行走驱动、输料和分料传动、熨平板延伸、熨平板和振 捣器的振动等主要传动采用液压传动方式，从而使摊铺机结构简化、重量减轻、传动冲击和 振动减缓、工作速度等性能稳定，而且便于无级调速及采用电液全自动控制。随着液压传动 技术可靠性的提高，在摊铺机上采用液压传动的比例迅速增加，并向全液压方向发展。全液 压和以液压传动为主的摊铺机，均设有电液自动调平装置，具有良好的使用性能和更高的摊 铺质量，因而广泛用于高等级公路路面施工。 4.按熨平板的延伸方式，摊铺机分为机械加长式和液压伸缩式两种。 机械加长式熨平板：它是用螺栓把基本（最小摊铺宽度的）熨平板和若干加长熨平板组 装成所需作业宽度的熨平板。其结构简单、整体刚度好、分料螺旋（亦采用机械加长）贯穿 整个摊铺槽，使布料分布均匀。因而大型和超大型摊铺机一般采用机械加长式熨平板，最大 摊铺宽度可达 mm。 液压伸缩式熨平板：液压伸缩式熨平板是靠液压缸伸缩无级调整其长度，使熨平板达到 要求的摊铺宽度。这种熨平板调整方便省力，在摊铺宽度变化的路段施工更显示其优越性。 但与机械加长式熨平板相比其整体刚性较差，在调整不当时，基本熨平板和可伸缩熨平板间 易产生铺层高差，并因分料螺旋不能贯穿整个摊铺槽，可能造成混合料不均而影响摊铺质量。 因而，采用液压伸缩式熨平板的摊铺机最大摊铺宽度不超过 9000mm。 5.按熨平板的加热方式，分为电加热、液化石油气加热和燃油加热三种形式。 电加热：由摊铺机的发动机驱动的专用发电机产生的电能来加热，这种加热方式加热均 匀、使用方便、无污染，熨平板和振捣器受热变形较小。 液化石油气（主要用丙烷气）加热：这种加热方式结构简单，使用方便，但火焰加热欠 均匀，污染环境，不安全，且燃气喷嘴需经常清洗。 燃油（主要指轻柴油）加热：燃油加热装置主要由小型燃油泵、喷油嘴、自动点火控制 器和小型鼓风机等组成，其优点是可以用于各种工况，操作较方便，燃料易解决，但同样有130污染，且结构较复杂。二、沥青混凝土摊铺机的技术特点现代沥青混凝土摊铺机已成熟地应用了机、电、液一体化技术，使沥青混凝土摊铺机具 有结构合理、功能完善、性能稳定、安全可靠、易于维修等优点，其结构及技术特点大致有 以下几点。 1.机电液一体化摊铺机已成为主流 现代摊铺机已发展成为集机电液为一体的先进设备，电气控制是机电液一体化的支柱。 通过电气控制将液压系统设计的各个执行元件的动作有机的联系起来，进行协调和量的精确 控制。 2.供料速度自动控制 通过超声波传感装置连续监测熨平板挡板前的混合料数量，控制刮板输料器和螺旋分料 器的驱动机构，使其相应地增减速度，达到均匀、稳定、连续地供料。 3.作业速度自动控制 利用脉冲传感器、信号放大器和比例控制阀等测定摊铺机的行驶速度，并通过反馈调节 液压系统的流量来控制摊铺机的行走速度，使其不受施工条件变化的干扰，保持作业速度的 稳定，从而提高摊铺路面的平整度效果。 4.作业平整度自动调平 利用超声波，或激光等非接触式调平装置和技术，使摊铺机作业平整度进一步提高。该 自动调平装置对公路施工条件的适应性很强， 其最小分辨率已达到纵向高度不大于±0.3mm 、 横向坡度不大于±0.02%。 5.抗离析摊铺技术日趋成熟 为解决离析难题，二十世纪末到二十一世纪初，几种抗离析摊铺机相继问世，抗技术离 析摊铺技术日趋成熟。所采取的措施是：①采甩螺旋叶片全埋输料方法，大小粒料能被均匀 输送，使推铺层宽度方向上粒料均匀，以避免横向高析。②螺旋前面导料板的离地间隙应可 调整，能减少粒料向基层表面滚落，使摊铺层厚度方向上粒料均匀，以避免竖向离析。③螺 旋高度应多级调整，可对推辅层表层的粒料起到再次连续搅拌作用，使推铺层厚度方向上粒 料均匀，以避免竖向离析。④合理设计反向叶片、料槽宽度、螺旋支撑，改善输料阻滞现象， 以避免纵向带状离析。⑤合理设计刮板宽度和料斗形状，减少料斗收合时的集料量，减少大 粒料滚落成堆，以避免窝状离析。 6.改善操作人员劳动条件 为了减轻摊铺机野外露天作业的操作人员的劳动强度，提高其工作舒适性，正在进行研 究全自动和无人驾驶的摊铺机，并已取得一定进展。三、结构与工作原理1.总体结构 一般说来，沥青混合料摊铺机是由主机和熨平装置两大部分以及连接它们的牵引大臂组 成的(如图 4-3-1)。 主机主要包括柴油发动机及动力传动系统 3、 驾驶控制台 4、 行走机构 13、 螺旋分料器 12、刮板输送器 1、接收料斗 14、大臂提升液压油缸 7 和调平浮动油缸(即调平 系统液压油缸)。主机用以提供摊铺机所需要的动力和支承机架，并接收、储存和输送沥青混 合料给螺旋摊铺器。熨平装置 9 主要包括振动机构、振捣机构、熨平板、厚度调节器、路拱 调节器和加热系统。熨平板是对铺层材料作整形与熨平的基础机件，并以其自重对铺层材料131进行预压实。厚度调节器为一手动调节装置，用以调节平板底面的纵向仰角，以改变铺层的 厚度；路拱调节器是一种位于熨平板中部的螺旋调节装置，用以改变熨平板底面左右两半部 分的横向倾角，以保证摊铺出符合给定路拱要求的铺层来；加热系统用于加热熨平板的底板 以及相关运动部件，使之不与沥青混合料相粘、保证铺层的平整，即使在较低的气温下也能 正常施工； 振捣机构和振实机构则先后依次对螺旋分料器分布好的铺层材料进行振捣和振实， 予以初步压实。图 4-3-1履带式沥青混凝土摊铺机1-液压独立驱动双排刮板输送器；2-闸门；3-带消音罩的发动机；4-操作台；5-带差速器和制动器的变速器； 6-轴承集中润滑装置；7-大臂升降液压油缸；8-大臂（牵引臂） ；9-带有振动器和加热器的振捣熨平装置； 10-熨平装置伸缩液压油缸；11-伸缩振捣熨平装置；12-独立液压驱动双排螺旋分料器； 13-具有橡胶板和永久润滑的履带行走装置；14-接收料斗；15-顶推辊2. 工作原理 作业前，首先把摊铺机调整好，并按所铺路段的宽度、厚度、拱度等施工要求，调整好 摊铺机的各有关机构和装置，使其处于“整装待发”状态；装运沥青混合料的自卸车对准接 收料斗 14 倒车，直至汽车后轮与摊铺机料斗前的顶推辊 15 相接触，汽车挂空档，由摊铺机 顶推其运行，同时自卸车车箱徐徐升起，将沥青混合料缓缓卸入摊铺机的接收料斗 14 内；位 于接收料斗 14 底部的刮板输送器 1 在动力传动系统的驱动下以一定的转速运转，将料斗 14 内的沥青混合料连续均匀地向后输送到螺旋分料器 12 前通道内的路基上；螺旋分料器 12 则 将这些混合料沿摊铺机的整个摊铺宽度向左右横向输送，分摊在路基上。分摊好的沥青混合 料铺层经熨平装置 9 的振捣梁初步捣实，振动熨平板的再次振动预压、整形和熨平而成为一 条平整的有一定密实度的铺层，最后经压路机终压而成为合格的路面(或路面基层)。在此摊 铺过程中，自卸车一直挂空档由摊铺机顶推着同步运行，直至车内混合料全部卸完才开走。 另一辆运料自卸车立即驶来，重复上述作业，继续给摊铺机供料；使摊铺机不停顿地进行摊 铺作业。 3. 摊铺机的主要工作装置 （1）螺旋分料器132螺旋分料器位于摊铺机后部的摊铺槽内，其功用是将刮板输送器输送到摊铺槽中部的沥 青混合料，左右横向地分送到摊铺槽的全幅宽度上。螺旋分料器由两组对称布置的螺旋轴、 螺旋叶片、联接套筒、反向叶片等组成，如图 4-3-2 所示。 两组螺旋轴上的螺旋叶片的旋向相反，以使混合料由摊铺槽中部向两端输送。为控制料 位高度，左右两端设有料位传感器。螺旋叶片采用耐磨材料 (耐磨合金钢或耐磨激冷铸铁) 制造，或进行表面硬化处理。左右两根螺旋轴支承在机架上，其内端装在后链轮或齿轮箱上， 由左右两个传动链或锥齿轮分别驱动 (液压传动亦如此)，转速可相同，也可不同，以适应左 右摊铺宽度、摊铺厚度和摊铺速度等不同要求。螺旋分料器分主节段和加长节段，它们分别 与熨平板的主节段和加长段的长度相适应。加长节段用来摊铺加宽的摊铺带，为了改善对沥 青混合料的输送，其叶片尺寸常比主节段的稍大些。螺旋分料器的总长度应为摊铺宽度的 90％，以避免沥青混合料拥挤于两端，使整个宽度获得厚度、密实度均匀的铺层。若摊铺比 标定摊铺宽度窄的路面，则可采用切割履板 (见图 4-3-3)堵住螺旋外端的方法，使螺旋分料 器有效工作长度变短。即切割履板有数档堵截长度，使用时将履板置于摊铺槽内，使其不同 排档的销钉插人侧板的水平孔中，侧板向内侧移动不同的距离，从而使摊铺宽度有不同程度 的缩短。图 4-3-2 螺旋分料器 1-盖板；2-螺旋轴；3-支架；4-螺旋叶片；5-螺栓；6-联接套筒；7-中间螺旋轴；8-中间反向叶片图 4-3-3 切割履板 1-履板；2-销钉；3-侧板图 4-3-4 组合式螺旋分料器 1-轴；2-可换叶片；3-螺旋叶浆133螺旋分料器一般是固定 安装在机架后壁的下方。为适应不同摊铺厚度的需要，有的摊铺机螺旋分料器可调节离地 高度， 例如， 美国 Barber 公司生产的 SA－150 型沥青混合料摊铺机， 其螺旋分料器可有 15Omm 的高度调整幅度。 螺旋叶片是易损件，为减少摊铺机维修费用，德国 ABG 公司生产的 TITAN 型摊铺机螺旋 分料器采用组合式结构，即利用螺栓将螺旋叶片固定在螺旋叶桨上，如图 4-3-4 所示。 （2）熨平－振捣装置 熨平一振捣装置是沥青混合料摊铺机的主要工作装置之一，其功能是将摊铺槽内全幅宽 度的沥青混合料摊平、捣实和熨平。对捣实和熨平这两道工序，在一般的自行式沥青混合料 摊铺机上，大多采用两种方案和相应的工作装置：先用振捣梁进行预捣实，再由熨平板整形、 熨平；用振动熨平板同时进行振实和整形、熨平。这两种方案的主要区别是，前者紧贴在熨 平板前面有一根悬挂在偏心轴上的振捣梁，可对沥青混合料进行低频捣实；而后者则以装在 熨平板上的振动器代替振捣梁，由熨平板本身振实铺层。这两种型式熨平板本身的结构则基 本相同。 一般沥青混合料摊铺机的熨平－振捣装置 (见图 4-3-5)由牵引臂、刮料板、振捣梁、熨 平板、厚度调节机构和拱度调节机构等组成。图 4-3-5 熨平－振捣装置 a）侧视 b）后视 1、3-销子；2-连接块；4-大臂；5-护板；6-振捣梁；7-熨平板； 8-厚度调节杆；9-固定架；10-偏心轴；11-调拱螺栓；12-加热系统熨平－振捣装置位于螺旋分料器的后面，刮料板、熨平板及熨平板两端的端面挡板等所 包容的空间称为摊铺槽。端面挡板可以使摊铺层获得平整的边缘。 左右牵引臂铰接在机架的中部， 整个熨平－振捣装置是依靠提升液压缸悬挂在机身后部， 摊铺作业时在铺层上呈浮动状态。熨平板两端设有垂直螺杆结构型式的摊铺厚度调节机构。 牵引臂铰接点处设有多组连接孔的牵引板， 通过不同的连接位置以调整熨平板的初始工作角。 熨平装置框架内部设有铺层拱度调整机构，由螺杆、锁定螺母和标尺等组成。旋转螺杆 时可以使两熨平板上端分开或合拢，从而使熨平板中部抬起或下降，熨平板底面形成水平、 双斜坡、单斜坡三种形式，以满足摊铺三种不同断面的路面需要，如图 4-3-6 所示。新式摊134铺机则采用液压调整机构。a）图 4-3-6b）拱度调整及路面断面形状c）四、沥青混凝土摊铺机的选型沥青混凝土摊铺机的选型就是根据道路的设计宽度、摊铺工艺及摊铺质量等要求，综合 选择沥青混凝土摊铺机的最大摊铺宽度、最大摊铺厚度、摊铺速度、摊铺机生产率（t/h） 、 摊铺成型精度和摊铺成型质量。摊铺机的行走方式及其各自的优缺点前面已经叙述，此处仅 介绍其摊铺能力（摊铺宽度、摊铺速度、摊铺厚度）及关键部件的选择。 1.摊铺机的摊铺能力 沥青混凝土摊铺机的理论摊铺能力一般很大，实际摊铺量取决于摊铺速度、宽度和厚度 等三个方面。沥青混凝土摊铺机的生产率以每小时所摊铺混凝土的吨数来计算的，可由下式 求得。Q ? 60 Bh? p ? (t/h)式中： B ――摊铺机最大摊铺宽度，m；h ――摊铺层的厚度，m，取 h ? 0.1m ；? p ――摊铺的工作速度，m/min，一般取 4~6； ? ――碾压后混合料的密度，t/m3， ? ? 2.2 ~ 2.35 。（1）摊铺宽度 我国现有高速公路路面施工中，单幅宽度一般在 10~14m，匝道宽度可达到 17~20m。对 此过分强调选择摊铺宽度超过 12m 的大形摊铺机，以达到一次性全幅面无纵向接缝的摊铺方 式，可能会造成摊铺材料的过度离析。主要原因大概有：摊铺宽度过大，螺旋分料器运送距 离较长，会造成粗细料的离析；摊铺宽度增大，平均到料上的振捣力减小，预压实度减小； 初压实度的减小，导致重型压路机不能紧跟压实，严重影响了平整度。 故此时，较有效的摊铺方式是采用双机并行作业。一般建议摊铺机选型时的熨平板的宽 度不大于 9m，路宽大于 9m 时，采用纵向接缝的办法分次摊铺，此时应尽量保证纵缝在路面 的纵向标志之上，此外还应注意避免上下层之间纵缝的重合。 （2）摊铺速度 由于我国通常采用高密实度的熨平板，故宜采用较低的摊铺速度。实际施工经验表明 4~8m/min 的作业速度可使结构层有较好的平整度和较高的作业效率。实际施工过程中应尽量 保持摊铺速度恒定，精确的恒速控制，必须采用电子控制装置，通过速度传感器不断检测摊 铺速度，并和预设的速度进行比较，通过调整行走变量泵来实现速度的恒定控制。 （3）摊铺厚度 每层沥青混合料的铺筑厚度一般小于 150mm，摊铺厚度在 0~300mm 的摊铺机就能完全 满足施工要求，这与目前摊铺机的产品性能基本吻合，没必要对摊铺厚度做太高的要求。摊 铺厚度大（大于 250mm）的工况仅适用于基层稳定材料的摊铺，因此只有少数的摊铺机（如135德国的 ABGTATAN525）的摊铺厚度达到 400mm。同时还应注意摊铺厚度的增加，将导致施 工的初压实度减小，施工层的平整度和压实度难以保证。 2.关键部件的选择 （1）供料系统 摊铺机的供料系统的功率将占到总功率的 50%以上，输料量与生产率之间的匹配影响路 面的平整度。有的摊铺机可以实现螺旋分料器正反向旋转，使料槽内的混合料可以向两边集 中或推向单边，不会导致产生离析的阻料现象；螺旋高度可调等。 实际施工过程中，为了保证摊铺的平整度、均匀度和预压实度，不许保证料槽内的料位 高度稳定，因此必须选择性能良好的料位器。超声波、红外线料位器应是最佳选择。 （2）熨平板 熨平板有机械加长和液压伸缩式两种。机械加长式的整体刚度较好，抗变形能力强，在 进行宽幅摊铺时有一定的优势，因此在宽幅摊铺和基层大负荷摊铺时应选择机械加长式熨平 板。液压伸缩式熨平板具有安装方便的特点，适合在摊铺宽度多变、障碍物较多的场合使用， 一般用于市政工程和高度公路的养护。 此外还应注意熨平板的防爬坡和防沉降等功能，以尽量避免停机开机过程中出现路面台 阶；熨平板的加热方式等。 （3）振捣器 摊铺机大多设有振捣器，用于摊铺层得初步振实。单振捣梁式结构简单，预压实效果差， 双振捣梁式有较好的预压实效果。振捣梁的振幅和频率应根据摊铺厚度、混合料类型、温度 及初压实度的要求进行调整。 （4）振动器 摊铺机熨平板内部一般设有振动器，用来激振熨平板，使之产生一定的振幅和频率，从 而对摊铺层进行再一次的振实。振动器的振幅和频率应容易改变和调整。 （5）自动找平系统 自动找平方式系统按照自动找平方式不同可以分为挂线控制找平、机械式浮动梁找平、 声纳非接触平衡梁找平和 RSS 非接触式激光扫描自动找平方式。应根据施工路况综合选择自 动找平系统。在狭小的区域施工时，滑靴因不会出现碰撞，是一种理想的选择；在障碍物较 多的施工路段，使用机械式纵坡传感器探测钢纤是常用易行的选择；对于大范围长距离的摊 铺，多探头超声波数字找平仪和长距离激光纵坡传感器则可以保证较长路段整体的平整度。 选择自动找平系统时主要应考虑找平精度、配备的电器元件的质量盒配套厂家、配备的找平 装置基准类型、控制方式的选择等因素。德国的 VOGELE、美国的 BLAW-KNOX 和意大利 的 MRINI 公司的自动找平装置是自行开发研制的， 其他的大都是向美国或瑞典的专业电器生 产厂家购置的自动找平传感器，控制的精度和灵敏性均可满足高速公路的平整度和路面的几 何形状要求。五、沥青混凝土摊铺机的摊铺工艺1.摊铺作业前摊铺机结构参数的调整 沥青混凝土摊铺机的结构参数主要有熨平板的宽度、拱度、螺旋分料器的长度、熨平板 工作角、振捣器和振动器的振幅及频率等。 熨平板的安装宽度及拱度的设定应根据路面的设计要求而定。调整时，应考虑到施工过 程中可能出现的接缝重叠以及熨平板的变形；调整螺旋分料器的长度时，应注意使其长度小136于熨平板的宽度， 通常熨平板宽度两侧的挡板间各留约 50cm 的空当， 以减小混合料的挤压和 叶片的磨损；熨平板的工作角度直接影响其摊铺厚度，工作角越大则摊铺厚度越大。一般工 作角的大小是根据摊铺厚度及试铺来确定。调节过程中应注意每调节一次后应至少让摊铺机 行驶 5~6m 后，再测量摊铺厚度，不可调节后马上测其摊铺厚度，因为调整工作角到平稳摊 铺需要一段时间； 沥青混凝土摊铺机的振动频率一般在 0~60Hz 连续可调， 振幅大约在 0~4mm， 由于沥青混合料的固有频率大约在 40~50Hz，将熨平板的工作频率调至此范围内可使颗粒处 于振动状态，减小摩擦阻力，利于提高初压实度，振幅是由材料的抗变形能力及熨平板的频 率自动生成的，无需设定；振捣器的振幅和频率应根据摊铺厚度、混合料类型、温度计要求 的初密实度等因素决定。当铺层较厚，混合料粒径较大，温度较低，要求的初压实度较高时， 应采用大振和较高的频率，反之则用较小振幅。振捣频率一般较低，保证摊铺机每前进 5mm 振捣一次即可，一般在 0~25Hz 范围内调节。 调整完成后还要进行试验路段的摊铺，测量摊铺完成后的拱度、平整度及初压实度，检 测其是否达到要求，如果偏差太大，还要继续进行调整。 2. 摊铺起步 摊铺机的起步在整个过程中是技术性最强、要求最高、难度最大的工作，起步的好坏直接 影响到接缝的平整度、压实度和连接质量。 经过试铺确定摊铺机的工作参数后还应对路基的标高与平整度进行确定。路基对沥青摊铺 层的平整度起着决定性的作用。由于路基的较大凹陷和凸起无法通过摊铺机自动找平系统来一 次性消除，特别是当凸起接近或高于以标高为基准的摊铺层厚度时，熨平板因其具有浮动特性 而被凸起处抬高，使铺层的平整度产生较大的偏差。因此，除用专用摊铺机完成的稳定层外， 对稳定层也应进行测量。当局部的凸起或凹陷与基准标高差距较大时必须进行处理，稳定层的 凸起不得大于摊铺层厚度的 1/2。 摊铺机的起步有两种情况：在某一沥青层第一次摊铺的起步和在已铺层上对接时的起步。 前者需将摊铺机驶至始铺处，让熨平板前沿位于起铺线后约 10cm 处，并在其下至少垫两块厚 度与该层松铺厚度相同的木板支撑住熨平板；后者需将熨平板置于已铺层上，并让熨平板前缘 与接口平行，其下应垫厚度等于已铺层厚度与压实厚度之差的木板。熨平板就位后就可对其进 行预热，加热温度应达到或者略低于所铺混合料的温度。 摊铺起步完成后，摊铺机的熨平板处于浮动状态，从而保证正常摊铺过程中的平整度。 3. 搭接式摊铺工艺的应用 由于混合料会产生离析等的原因，在施工规范中已明确提出，大宽度铺层不允许一次摊铺 成形，但随着公路事业的发展，高等级、多车道公路将越来越多，因此搭接摊铺技术的应用将 越来越广泛。 （1）接缝的产生及处理 摊铺层的接缝分为纵向接缝和横向接缝。纵向接缝通常是由于两幅或多幅摊铺而形成，并 有两台摊铺机梯队作业的热料对热料的“热接缝”和一台摊铺机作业的热料对冷料的“冷接缝” 之分。横向接缝产生于暂停铺筑的地方，横向接缝一般为“冷接缝” 。纵向接缝 应尽可能地采用“热接缝” ，由于梯队作业时两幅的混合料的温差不大，摊铺层接缝处材料尚可 挤压并能较好地粘结，故只要选择合适的搭接量即可获得良好的搭接质量，在万不得已而采用 冷接缝时，应使用熨平板的平端板或(冷却后)用切割机切齐，使其形成平接缝，使后来的搭接 易于控制。137（2）纵向冷接缝的施工 接缝施工中的许多错误均发生在摊铺第二幅时，为获得好的效果其搭接量应为 2cm，最大 3cm。然而，实际操作中 6、8cm 甚至超过 10cm 的重叠量并不少见。若搭接量过大，会对整个 摊铺层及接缝造成两种负面影响:一是由于碾压会产生摊铺层沉降， 尽管沉降量小于沥青混凝土 的粒径，但搭接过大将导致粒料破碎，并可能使冷层边缘的组织结构受到破坏;二是熨平板的浮 动将受到干扰，熨平板在铺筑好的那一侧并不是由沥青混合料来支撑，而是由搭接区域的高度 迫使其抬高的，显而易见，即使经过碾压此区域的密实度也必然会降低或出现压痕。因此，对 接缝的正确摊铺方法，应是将搭接量控制至尽可能的小，而不是过去普遍认为的 10cm 以下。 （3）搭接量的自动控制 在实际施工中，用人工控制使搭接量均匀一致的方法非常困难。目前，国外已经研究出一 种称为边缘跟踪仪的自动控制装置。它的跟踪臂由第一幅摊铺层的边缘引导，在摊铺过程中与 跟踪仪预置的搭接量进行比较，当产生偏差时，跟踪仪发出电脉冲信号控制伸缩熨平板，实现 搭接量的自动控制，但是这种跟踪仪只适用于伸缩熨平板。 4. 表面粘结料过度集聚的处理 （1）粘结料集聚的成因 在使用高密实度熨平板摊铺耐磨层时，如果获得的马歇尔密实度超过 98%时，将在摊铺层 表面发生粘结料的过度集聚。由于表面析出的粘结料主要为沥青或改性沥青，因其中的骨料极 少而导致摊铺层的强度不足，形成早期破坏现象。 （2）消除粘结料集聚的方法 降低摊铺层密实度，可通过降低高密实度熨平板的夯锤与振动器的频率来实现，同时也就 消除了表面粘结料的过度集聚。要获得摊铺层表面良好的组织结构，高密实度熨平板实现的马 歇尔密实度平均值应控制在 95%以下。摊铺耐磨层时，应降低熨平板的压实能量，以避免粘结 料的集聚。 5. 离析的产生与防止 （1）离析产生的原因 混合料在运动过程中，如拌和、装料、运输、卸料以及分料等过程中，各种粒径的级配骨 料的滑落速度不同，粗粒料相对细粒料因粘结面积小而粘结力较小，同时粗粒料又因其重力大 于粒料之间的粘结力的机会较大而较细料更快地滑落，从而产生离析，这是离析发生的内因。 搅拌分料过程中，粒料受力方向和大小的改变是离析发生的外因，内外因的共同作用使混合料 形成离析的倾向。 离析对摊铺层可产生不良影响，使整体强度和稳定性降低。粗料集中时，摊铺层的粒料间 因沥青粘结面积小而使粘结力减小，导致粒料相互易于脱离，从而使道路的防水功能大大地降 低;细料集中时， 由于缺乏骨料而使摊铺层的强度不足， 弯沉偏大， 易于产生泛油及拥包等现象。 （2）避免混合料离析的方法 避