路面机械的发展（2）

2沥青混凝土摊铺机 　　沥青混凝土摊铺机是修筑高等级公路的主要设备，沥青混凝土搅拌设备配上大型自卸车为其供料，振动压路机或轮胎压路机跟随其后碾压，以完成整个路面的摊铺工作。高等级公路的沥青摊铺机目前多用履带式，全液压驱动。由于电子控制技术的广泛应用，现在的沥青摊铺机都可预先选定摊铺速度，不管摊铺阻力是否有变化，路面是否有坡度，都可以恒度准确摊铺。也可以预先选定转弯半径，按既定曲线在弯道上保持等速的圆滑平稳转向，均匀摊铺。这对于保证摊铺质量，特别是达到规定的路面平整度、压实均匀度都有很大意义。我国20世纪90年代初修建京津塘高速公路时，使用德国ABG公司的TITAN411履带摊铺机，当时很受用户好评。 　　但411摊铺机的两条履带用一个液压马达驱动，转弯时必须使用离合器和制动器，把一个履带的动力脱开甚至制动，像操作普通机械传动的履带拖拉机一样。这种传动方式转弯时产生的是折线，而不是平滑的曲线，所以无法预选转弯半径，也不能实现准确恒速摊铺。现在ABG公司生产的423履带摊铺机，在411摊铺机的基础上有了较大发展，改成两条履带由两个液压马达分别单独驱动。其他公司生产的摊铺机也都同样，摊铺机直线行驶时两个液压马达同速行驶。转弯时外侧履带液压马达转速低，可圆滑平稳转向。还可实现原地转向，减小转弯半径。 　　从20世纪90年代后期开始，履带摊铺机的最大摊铺宽度已经从12m发展到16m，最大摊铺厚度从300mm发展到500mm.但是这样大摊铺厚度从300mm发展到500mm.但是这样大的摊铺宽度，特别是对于质量要求较高的路面来说，是否必要，是否经济，观点不一。众所周知，履带摊铺机主机本身的宽度，由于运输条件的限制，一般不超过3m.摊铺宽度加大以后，沥青混合料由螺旋布料器输送两边悬臂的熨平板加长以后，熨平板的整体刚度降低，从而造成两边摊铺层和中间摊铺层的密实度和平整度都有差异。所以从摊铺路面的角度来看，采用摊铺宽度16m的摊铺机并不合理。对于路面宽度在11m左右的单向双车道的高速公路来说，采用两台摊铺宽度6m左右的沥青摊铺机，一前一后，错开纵向接缝，技术上也不成问题，目前国内已进口一批摊铺宽度为15m左右的履带摊铺机，但进口数量最大的还是摊铺宽度为12m左右的摊铺机，其中以青摊铺机160台，其中ABG公司的履带摊铺机为主。 　　1999年我国共进口沥青摊铺机160台，其中ABG公司（主要是TITAN423型）的产品就达117台，占了很大份额。 　　大型带沥青摊铺机其主要的工作装置熨平板有液压伸缩式和机械加长式两种。液压伸缩熨平板的摊铺宽度可任意调整，从工作状态变成运输状态也比较方便。但摊铺宽度受液压缸活塞杆伸出后刚度的影响，不能太大，一般摊铺宽度不超过9m.宽度有可能经常变化，使用机械加长熨平板显然不方便。摊铺机依靠熨平板来使摊铺材料初步密实，并加以平整。熨平板都有振动密实装置，用垂直定向振动或圆周振动使摊铺材料密实。德国和意大利生产的摊铺机熨平板，一般都有一个夯锤，装在熨平板前面，夯击宽度大概在45mm左右，用曲柄连杆机构使夯锤上下移动，夯击行程可调。德国ABG公司生产的TITAN系列摊铺机还使用一前一后两个夯锤，称作双夯，带双夯的熨平板摊铺后密实度更高。一般来说，使用双夯比单夯密实可提高5%-7%左右。使用双夯对摊铺基层水泥稳定砂砾层效果较好，而对面层摊铺，效果不显著。 　　由于面层沥青混合料较薄，用双夯锤的熨平板有时易将混合料中的粗骨料击碎，反而影响路面质量，这时可将前夯锤的夯击行程调到零，实际上等于单夯锤工作。必须指出，ABG的双夯锤熨平板只适用于摊铺最大宽度13m以下，摊铺宽度超过13m的摊铺机，由于双夯锤熨平板自重大，所以只能用单夯锤熨平板。有的公司如Vogele的熨平板除了夯锤和熨平板以外，还可选用压力梁，相当于静压的锤头加在被摊铺的材料上。美国公司生产的摊铺机，熨平板一般不用夯锤，也不用压力梁，而只用振动熨平板。由于没有夯锤或压力梁这套装置，构造简单，整机重量较轻，摊铺速度也较快。 　　ABG423型摊铺机最大摊铺速度为16m/min，美国Blaw-Knox PF-5500型摊铺机最大摊铺速度可达91.4m/min，为ABG423的5.7倍。实际工作中，我国摊铺机摊铺速度大多在2～6m/min左右，熨平板夯锤与摊铺材料接触面积较窄，因而不能采用较高的摊铺速度。美国公司的观点是摊铺机主要用来将摊铺材料摊铺平整，初步密实，最后的压实工作应由压路机来完成。这样可提高效率，节省投资。但是中国用户多数还是倾向于以较低摊铺速度使用高密实度熨平板即带夯锤的熨平板来施工，所以目前我国从美国进口沥青摊铺机数量不多。 　　摊铺机摊铺的平整度是考核摊铺机施工质量的重要指标之一。国内习惯用3m标准直尺来测量，一般纵向平整度检测小于3mm/3m直尺为合格，这个方法简单实用，目前施工单位均普遍采用。现在国内外已开始用均方差σ值来检测路面平整度。我国交通部发布的JTT07-98《公路工程质量检验评定标准》规定沥青混凝土路面面层的平整度均方差σ≤1.2mm.这是把路面平整度看作是一个随机变量。σ为随机变量的均方差，均方差值越大，表示路面平整度越差。根据实际测定，国外进口的沥青摊铺机，采用自动找平系统，路面平整度一般都可达到σ≤0.8mm，有的可以达到0.5～0.6mm.均方差可用仪器来侧定，其原理和机械工程中测定表面光洁度的仪器相类似。 　　熨平板前面摊铺材料料位的高低，对摊铺质量很有影响。 　　20世纪90年代初期，ABG411摊铺机用杠杆式料位传感器来控制乔板输送器和螺旋布料器的速度。这是一种接触式传感器，它与热混合料长期接触，很容易影响使用寿命，现在都使用非接触式超声波料位器，其效果好得多。 　　新型的沥青混凝土摊铺机都在向多功能方向发展。摊铺机不但能摊铺面层的沥青混合料，也能摊铺基层的水泥稳定砂砾层或者碾压混凝土（RCC），还可以摊铺底基层的灰土层。摊铺基层和灰土层的材料，一般摊铺厚度较大，有的厚达250mm，甚至更大。摊铺时熨平板可以不用加热，但螺旋布料器的中心离地高度必须能调节。调节的方法有的用机械，有的用液压，调节值要大于100mm.（未完待续）