從級配開始，水穩(wěn)、瀝青都采用中大設備，抗離析、大寬度攤鋪的質量、效益分析

從級配開始，水穩(wěn)、瀝青都采用中大設備，抗離析、大寬度攤鋪的質量、效益分析

     在公路工程建設中，一次性攤鋪寬度在12m以上時，比較普遍的施工方法是采用2臺同型號的攤鋪機進行梯隊連鋪作業(yè)。但是結合部普遍存在粒料滾落，下層大粒料多，上層大粒料不足的現(xiàn)象，造成雙機結合處縱向離析。傳統(tǒng)攤鋪機受功率，輸料槽的寬度、高度限制，使物料不能滿埋料槽輸料，又會產(chǎn)生橫向離析。隨之而來的接縫問題，也成了路面的薄弱環(huán)節(jié)。

    有沒有一種方法或者一種設備可以打破傳統(tǒng)，使得路面的攤鋪材料可以密實均勻分布，減少離析，還可以整體大寬度大厚度攤鋪，使得路面沒有縱向接縫，成一個整體板塊，增加路面使用壽命？還可以省時省力？

    答案是有，中大的抗離析，大寬度攤鋪工藝和攤鋪設備做得到。

一、中大抗離析大寬度攤鋪和傳統(tǒng)并機攤鋪技術對比分析

1、雙機并鋪無法消除接縫

    接縫是路面工程的薄弱處。處理好接縫是保證路面質量的一個關鍵點。

雙機并鋪接縫的技術不足之處有：

    1）傳統(tǒng)并機攤鋪會產(chǎn)生一條自始至終的縱縫，而這條縱縫正好在行車道重車的左輪附近位置。經(jīng)過對運營高速的大量調查，此處早期破壞最為嚴重。

    2）前機沿縱縫下沿會形成大料滾落帶，形成滾落離析。后機鋪過時，或能掩蓋，壓實度肯定不足，形成質量病害?；虼罱硬粔?，后機也形成大料滾落離析，二者重疊，形成明顯離析帶。壓實度更不能達到要求。

    3）后機與前機搭接處重復振搗和塞料，使搭接處初始密實度偏高，壓路機碾壓時在此形成了一個硬支點。一會造成此處壓不下去標高偏高，二會造成因其支撐鋼輪，二側會形成二條無有效碾壓帶，壓實度不能滿足要求。

    而中大的抗離析大寬度攤鋪其寬度可從9m-20米，單機整幅攤鋪可以徹底消除縱縫。并且發(fā)動機超大功率，液壓元件超大排量，傳動系統(tǒng)超大扭矩，通過超級滿埋螺旋、二次攪拌、均勻輸料和布料，有效克服橫向、豎向、縱向、片狀、溫度離析，實現(xiàn)了抗離析、超寬度、超厚度、高均勻度、高平整度、高密實度、高效率、多功能攤鋪作業(yè)。

2、雙機并鋪無法保證橫坡成一字坡

    理論上只要測量精確、攤鋪機穩(wěn)定、下承層平整度和橫坡度良好，雙機并鋪的橫坡度是能保持一致的，橫坡形成一字坡。但是因為下列客觀因素，兩臺攤鋪機攤鋪的橫坡幾乎不能完全保持一致，橫坡成為折線，或為人字坡或為V字坡。

    1）鋁合金梁的支架點樁號不準確，會導致在縱坡段計算標高誤差；

    2）鋁合金支撐點不能提前測量，施工時測量受運輸車、攤鋪機、往來人員的影響，測量環(huán)境差易造成視差；

    3）架設鋁合金時，測點用小鋼尺或直尺，易產(chǎn)生測量誤差。

    4）6米長鋁合金撓度、和鋁合金變形形成沿縱縫標高誤差。

    5）后機傳感器在攤鋪層上滑行傳感效果不如在鋼導線上傳感效果會產(chǎn)生偏差。

    而中大抗離析大寬度整鋪不需要在中間架設鋁合金梁，儀器也是非接觸式儀器，熨平板是一個剛性整體，橫坡會成完整的一字坡，不會形成人字坡或V字坡。

二、 中大攤鋪機和傳統(tǒng)攤鋪機經(jīng)過時間驗證后的質量對比

    1.左側圖為安楚高速7標中大攤鋪機抗離析大寬度攤鋪通車9年后路面，右側圖為云南安楚高速X標進口攤鋪機并機攤鋪通車6年后路面

    2.左側圖為南昌西外環(huán)高速1標中大攤鋪機抗離析大寬度攤鋪雨后路面，右側圖為南昌西外環(huán)高速X標進口攤鋪機并機攤鋪雨后照片

    3.左側圖為廣東佛山一環(huán)2標中大攤鋪機抗離析大寬度攤鋪通車5年路面，右側圖為廣東佛山一環(huán)X標其他攤鋪機三機并鋪通車5年路面

    4.左側圖為安徽銅湯高速2標中大攤鋪機抗離析大寬度攤鋪通車4年后路面，右側圖為安徽銅湯其他攤鋪機并機攤鋪通車4年后路面

    5.左側圖為陜西藍商高速3標中大DT1600攤鋪機全幅攤鋪通車2年路面，右側圖為陜西藍商高速X標其他攤鋪機并機攤鋪通車2年后路面

    6.左側圖為連霍高速鄭州段4改8全線采用中大攤鋪機攤鋪通車4年路面，右側圖為京港澳高速某段4改8進口攤鋪機并機攤鋪通車2年后路面

    7.左側圖為常吉P6標采用中大攤鋪機抗離析大寬度攤鋪通車5年后路面，右側圖為常吉PX標采用進口攤鋪機并機攤鋪通車3年后路面

    8.左側圖為江西九景高速其他標中大攤鋪機抗離析大寬度攤鋪通車5年后路面，右側圖為江西九景高速PX標進口攤鋪機并機攤鋪通車3年后路面

    如果從級配到水穩(wěn)層再到瀝青層都采用中大抗離析大寬度攤鋪，既省錢又能延長路面壽命，其經(jīng)濟效益不可估量?，F(xiàn)在我們對單機整幅攤鋪與傳統(tǒng)雙機并鋪的經(jīng)濟效益分析如下。

三、抗離析大寬度攤鋪和傳統(tǒng)并機攤鋪經(jīng)濟效益對比分析

    1.在技術對比分析中，我們知道，雙機并鋪中縫基本都會形成人字坡（驢脊梁），或V字坡（驢塌腰）。我們就人字坡（驢脊梁）和V字坡（驢塌腰）進行常規(guī)的經(jīng)濟分析。

    為了使經(jīng)濟分析更合理，我們沿著先按設計要求分析，再按規(guī)范驗收標準修正的方法來修正。

1）水穩(wěn)上基層人字坡（驢脊梁）的經(jīng)濟分析

    按設計要求，水穩(wěn)上基層結束后，要保證瀝青層的厚度，就應該保證中縫處下面層的瀝青厚度，因為如果下面層厚度不夠用中面層來補，經(jīng)濟上是不合理的。（如下圖）

    為了保證厚度檢測合格，就必須把“驢脊梁”形成的兩個黑三角（瀝青混合料填補區(qū)）用下面層瀝青混合料填補。由于邊線走導線，理論上兩邊的標高滿足設計要求，那么，中間“驢脊梁”的水穩(wěn)量屬于贅量。這樣每斷面浪費的工程量為：水穩(wěn)量+瀝青混凝土量，水穩(wěn)量或瀝青混凝土量可簡化計算為：

    S△＝CD*h/2 CD—路寬 h—人字坡高度

    CD—雙向四車道取11.5m;

    h—根據(jù)我們對15678個數(shù)據(jù)進行正態(tài)分布，h宜取6.9mm；

    S△＝11.5*0.0276/2=0.159 m2

按雙幅每公里進行計算：

    V瀝＝0.159m2*2000m*720元/m3＝228960元；

    V水穩(wěn)＝0.159m2*2000m*120元/m3＝38160元；

    V總＝V瀝+V水穩(wěn)=267120元；

2）瀝青面層人字坡的經(jīng)濟分析

    A.如果瀝青面層依然用雙機并鋪，而且在下面層不進行橫坡產(chǎn)生的缺陷V字坡與人字坡調整，將會把基層的缺陷V字坡與人字坡傳遞到中面層，那就是用中面層的銀子（我們常用下面層是銅、中面層是銀、上面層是金來形容瀝青混合料的價值高）貼補下面層的銅。

    V瀝＝0.159 m2*2000m*820元/m3＝260760元；

    V水穩(wěn)＝0.159 m2*2000m*120元/m3＝38160元；

    V總＝V瀝+V水穩(wěn)=298920元；

    B.如果中面層不進行橫坡產(chǎn)生的缺陷V字坡與人字坡調整，為了保證上面層的橫坡度和平整度，那就得用上面層的黃金補貼下面層的銅了。

    V瀝＝0.159 m2*2000m*1020元/m3＝324360元；

    V水穩(wěn)＝0.159 m2*2000m*120元/m3＝38160元；

    V總＝V瀝+V水穩(wěn)=362520元；

3）水穩(wěn)V字坡經(jīng)濟分析

    V字坡與人字坡的不同之處為，只需用瀝青下面層填補倒三角形△AEB,

S△AEB=0.159 m2

按雙幅每公里進行計算：

V瀝＝0.159 m2*2000m*720元/m3＝228960元；

從驗收標準來分析，主要有二個影響因素：

    ① 利用充分利用驗收標準的下限來彌補。由于雙機并鋪形成人字坡或V字坡沒有規(guī)律，如有規(guī)律就可控了。那么控制下限的難度，比單機整鋪形成一字坡控制的難度大得多。

    ② 驗收取芯點位的隨機性。這種隨機性往往被取中心點的可能性極低的表象掩蓋。因為我們調整不是全幅等厚增加，而是三角形漸變，在取芯點處，我們也只是應該調的合理厚度。如果不調，在吃下限。那么下限的調就沒有意義了。

    因此，利用驗收標準下限和取芯的隨機性不但不會抵消雙機并鋪形成的V字坡與人字坡的浪費，反而增加了有計劃的控制驗收標準下限的難度。

2、平整度對厚度控制的影響

    我們對厚度的控制，是指對瀝青面層厚度的控制，是根據(jù)規(guī)范驗收標準極值和代表值來控制的。

    控制極值是控制的底線，控制代表值才能真正反映厚度控制的能力。厚度代表值為厚度的算術平均值的下置信界限值，我們知道代表值的計算公式為：

厚度代表值＝厚度平均值-{ta×（s）/（√n）}

Ta--保證率系數(shù)，可以理解為常數(shù)。

S—標準差（均方差）；s=√∑(ki2-k2)/(n-1)

    而標準差是反應一組數(shù)據(jù)離散程度最常用的一種量化形式，是表示精密確的最要指標。在瀝青路面厚度控制中它反應當平整好時，標準差便小，當標準差為零時，代表值＝平均值。當平整度不好時，你必須要提高平均厚度來保證代表值滿足驗收標準。

    因此，只有在平整度良好的情況下，才能有效的追求厚度控制的下限。

    我們知道，每一區(qū)間的路面平整度以該區(qū)間測定結果的標準差表示的，而平整度測定是用連續(xù)式平整測定儀（或其他常規(guī)方法）進行測定，連續(xù)式平整度測定儀測定后，可按每250px間距采集的位移值啟動計算：100m計算區(qū)問的平整度標準差，還可記錄測試長度、曲線振幅大于某一定值(3mm、5mm、8mm、10mm等)的 次數(shù)、曲線振幅的單向(凸起或凹下)累計值及以3m機架為基準的中點路面偏差曲線圖，并打印輸出。當為人工計算時，在記錄曲線上任意設一基準線，每隔一定距離(宜為1.5m)讀取曲線偏離基準線的偏離位移值di 。
    下面我用3m機架為基準的中點路面偏差曲線圖來模擬量化計算平整度對厚度的影響量。

    以瀝青面層厚度500px為例進行計算分析：

    當平整度為0時，代表值＝平均值；

    下限可按減少5%*200mm＝10mm控制,即475px控制,1公里可節(jié)省瀝青混合料0.01*11.25*1000*720*2=162000元;

    當平整度為1mm(s=1)時,代表值=平均值-t*a*s/√n

    ≈平均值-0.47331*s≈平均值-0.47331mm

    那么下限可按減少5%*200-0.47331=9.52669mm;

    由此可知,平整度每增減1mm,,1公里按下限可控制成本增減為:

    0.0004733*11.25*2*1000*720=37656元;

四、中大抗離析大寬度攤鋪和傳統(tǒng)并機攤鋪經(jīng)濟效益實例對比分析

    由于水穩(wěn)層平整度不好形成“驢脊梁”，鋪瀝青時用大量瀝青料來填補，俗稱“用黑金補沙子”。

    實例一 貴州某高速由于水穩(wěn)層平整度不好形成“驢脊梁”“驢塌腰”，鋪瀝青時用大量瀝青料來填補，俗稱“用黑金補沙子”。

    實例二 云南大麗高速最初用進口攤鋪機并機分層攤鋪的水穩(wěn)層，瀝青下面層取芯厚度差別很大

    實例三 全國七個省多條路并機與整幅攤鋪數(shù)據(jù)比較

        其他攤鋪機并機攤鋪平整度數(shù)據(jù)測量

中大攤鋪機單機攤鋪平整度測量數(shù)據(jù)

江西大廣高速平整度測量總結：

    測量PX標并機（其他傳統(tǒng)進口攤鋪機），攤鋪瀝青,

    1.橫向驢脊梁測量多處均相差較大正負相差3cm，雨后滲水明顯。滲水位于主車道輪胎碾壓處，是造成路面早期坑洞、車槽、裂紋的原因。

    2.面層縱向測量15米多點高低相差4mm左右平整度差。

    3.厚度3層要求是22cm,測量取芯2處為23.2cm和23cm，如按高1cm計算，寬度15.2米，單幅長19km，

    19000米*2*15.2米*0.01米=5776立方米，

    5776立方米*2.43噸/立方米*500元=7017840元。

    可看出費料嚴重，而P2標中大單機攤鋪光滑如鏡，測量橫坡差2mm.

    總結：水穩(wěn)層平整度好可節(jié)省大量的瀝青料

結語：

        從級配開始，水穩(wěn)、瀝青都采用中大攤鋪機抗離析大寬度整幅攤鋪，不但外觀看有較好的效果，而且從數(shù)據(jù)分析，縱向、橫向平整度俱佳，芯樣厚薄誤差小，減少了浪費，節(jié)約了成本。從路面投入使用多年后的效果，以及經(jīng)濟效益方面來看，中大抗離析、大寬度單機整幅攤鋪越來越成為追求高質高效的路面施工單位的首選，而且一旦使用，便長期合作。