沥青混凝土搅拌、摊铺设备的选型配置分析

贾 峰

（中铁十九局集团第一工程有限公司，辽宁辽阳 111000）

0 引言

沥青路面平整度比较好，噪声较低且耐磨，可降低后期的养护、维修成本。在公路沥青混凝土路面施工过程中，需要用到的设备种类和数量较多，设备成本也比较高，因此需要合理选择，控制施工成本，并保证施工质量。在实际施工中，混凝土搅拌设备、摊铺设备、碾压设备以及运输设备等相互配合、相互制约，做好设备的选型工作，即可保证沥青路面的施工质量，又能保证施工工序和成本。以某项目为例，分析沥青混凝土搅拌、摊铺设备的选型与配置。

1 项目概述

某公路项目位于山岭地区，该区域地势起伏较大，昼夜温差也比较大，而且施工周期为夏季，雨比较多。公路设计采用沥青混凝土结构，总工程约40.6 km，应用沥青混凝土约41 万吨，其投资模式为PPP+政府投资，施工工艺流程见图1。

该项目就如何对沥青混凝土的选型配置进行了说明，要求选型配置的设备必须跟施工现场情况相适应，要考虑项目工期，每个环节的节点要求，场地、供电能力等，避免出现影响交期的行为。并且要求设备的性能安全、可靠，避免发生安全事故，在保证摊铺质量的前提下，机械要高效能、低损耗。此外要求设备必须具备经济性，这就要求不能单一的考虑设备的成本，还要考虑设备的通用性、专业性。也就是说，在该项目中，需要根据项目的工程量、工期，选择沥青混凝土搅拌机、摊铺机及压路机，本文就搅拌机、摊铺机设备的选型配置提出自己的建议。

2 沥青混凝土搅拌设备选型配置

如果沥青混凝土搅拌设备选型不当，会导致混合料的质量不稳定，加大施工成本，延误施工工期，造成路面的压实度、平整度、深度不合格，从而影响路面的性能，因此需要做好搅拌设备的选型和配置。

2.1 搅拌设备的选型

搅拌设备用于批量生产沥青混凝土，按照搅拌方式分为两种，即强制间歇式搅拌设备和连续生产式搅拌设备。按照设备的产能又分为小型搅拌设备、中型搅拌设备以及大型搅拌设备。其中小型设备的生产能力＜40 t/h，中型设备的生产能力40～400 t/h，大型设备生产能力＞400 t/h。不管是哪种搅拌设备，其系统都包括计量、存储、搅拌、燃烧、除尘、加热等12 个系统，在沥青路面施工过程中，其属于主导设备，需要最先确认选型，因为其型号影响着其他设备型号的选择，影响着施工工艺。

图1 沥青混凝土施工工艺流程

选择搅拌设备时，根据该项目的实际情况，需要注意：①设备是否符合施工质量规范的要求，是否满足生产能力、施工强度的要求，是否符合场地大小、施工对象使用；②设备要具备先进的技术，保证性能、结构、安全、以及生产率。而且在环保、安全方面也要符合要求；③要考虑设备的购买成本、运行成本、维护成本，尽量控制成本；④生产率的计算公式，如果是间歇式的设备，采用公式Qj=nGjKB/1000（t/h）。式中，n 代表每小时搅拌的份数，Gj代表每一份搅拌的质量，单位为kg，KB代表时间利用系数，一般取0.8～0.9。公式中的n=60/（t1+t2+t3），其中t1是搅拌器加料时间，单位min，t2为混合料的搅拌时间，单位min，t3为成品卸料的时间，单位min。如果是连续式设备，计算公式为Gt=60GtKB/1000（t/h）。式中的t为搅拌的时间，单位min，Gt为搅拌器内料的重量，单位kg。在实际应用中，选择公式计算值的80%～90%当做具体的值，这样选择的设备会更适用于施工现场。

2.2 搅拌设备的布设

在搅拌设备的布设中，要根据设备的尺寸合理规划场地，场地要远离农田、村庄、河流等，以此避免环境污染。并且场地要以安全为原则，保持各设备之间的距离，要考虑装载机上料的距离，还要考虑施工环境的变化，保证设备的生产能力及施工成本。

3 混凝土摊铺设备的选型配置

摊铺设备选型不当，会导致搅拌设备生产能力不足或富余，造成搅拌设备的能力浪费。并且摊铺设备选择不当，会出现月牙形路面的现象，影响路面的综合质量，因此需要做好混凝土摊铺设备的选型和配置。

3.1 摊铺机关键技术及结构

摊铺机主要的结构有独立式的驱动机构、自动供料系统、多种形式的熨平设备、找平自动化系统以及全轮驱动系统等。

（1）独立式的驱动结构既可提高摊铺效率，又可以保证沥青路面摊铺的更加圆滑、平整。

（2）自动供料系统可以保证沥青摊铺工作的稳定性、均匀性以及可持续性，从而保证整体的摊铺质量。

（3）熨平设备形式较多且各具优势，可以根据工程的实际情况进行选择，以保证路面的平整性。在实际应用中，一定要考虑熨平设备的刚性，熨平板的振动、振捣等特点，保证摊铺路面的平整性。

（4）找平自动化系统采用了激光、超声波等技术，可以对摊铺的整个过程进行精准定位，从而保证摊铺的平整性。而全轮驱动形式增加了摊铺设备轮胎与地面之间的摩擦力，避免发生打滑现象，保证摊铺设备的安全。

3.2 摊铺设备的选型

摊铺设备按照行走方式可以分为两种，即自行式摊铺设备和拖式摊铺设备。其中自行式摊铺设备又可以细分为轮胎式、复合式、履带式三种类型。根据生产能力又可以分为小型摊铺设备、中型摊铺设备、大型摊铺设备以及超大型摊铺设备。其中小型摊铺设备的摊铺宽度为3.6～4 m，中型摊铺设备的摊铺宽度为4～6 m，大型摊铺设备的摊铺宽度6～10 m，超大型摊铺设备的摊铺宽度10～12 m。

选择的摊铺设备要具备恒速、稳定等特点，以此保证施工质量。因为在实际操作中，影响摊铺质量的主要因素是摊铺设备自身的原因。并且设备要跟沥青的搅拌设备相匹配，根据搅拌设备判定摊铺设备的基本参数，再结合路面的结构、宽度选择摊铺工艺，再选择摊铺设备。最后确定摊铺设备的主要参数，如生产率、摊铺速度、摊铺宽度等。

摊铺设备生产率的计算公式，Q=hBvoρKB（t/h），其中h 为摊铺层的厚度，单位m，B 为摊铺宽度，单位m，VO是摊铺速度，单位m/h，ρ 为沥青混凝土的密度，单位t/m3，KB为时间利用系数，一般取0.75～0.95。由此可以看出，要结合沥青混凝土路面铺设的宽度、厚度、摊铺工艺来选择摊铺机设备。选择的摊铺机的型号、数量要跟沥青搅拌设备的各项指标相匹配，才能保证摊铺质量。

（1）摊铺速度。摊铺过程中要以恒定的速度来进行摊铺，要避免出现停机、等料的现象。其计算公式为VO=Qg/（141A）（t/h），其中Qg代表沥青搅拌设备供料能力，A 是摊铺路面的横截面面积，单位m2。

（2）摊铺宽度。在实际摊铺过程中，一般路面的摊铺宽度要大于摊铺设备的宽度，需要摊铺几次才能完成摊铺工作。其计算公式为n=B/（b-X），其中B 为里面的宽度，单位m，b 是熨平板总摊铺宽度，单位m，X 是相邻摊铺设备的重叠量。

4 沥青混凝土搅拌设备、摊铺设备的发展趋势

（1）沥青搅拌设备、摊铺设备都可以安装高频率的振捣器，以此保证搅拌和摊铺的密度。

（2）设备具备多功能性。未来沥青混凝土搅拌、摊铺设备不仅可以对混合料进行搅拌、摊铺，还可以对其他材料进行搅拌、摊铺，实现一机多用，为项目节省成本。

（3）设备更加人性化，灵活度更高。现阶段的设备，结构比较复杂，自身重量也比较大，操作起来比较麻烦，未来会向更加往机械化方向发展，操作起来比较简单，整体布局更加优化，使用、运输以及维修更加简便。

5 结束语

在沥青混凝土项目施工过程中，沥青混凝土的搅拌、摊铺是非常重要的环节，需要合理的选择搅拌设备、摊铺设备以保证施工质量。如果设备选择不当，会加大工程成本、延误施工工期，施工质量也会受到影响，因此在施工过程中，需要做好设备的选型和配置。搅拌设备在选择过程中，要考虑施工环境，如场地、运输条件、施工强度等，要选择搅拌设备结构先进，性能稳定，生产率稳定的搅拌设备。在控制搅拌成本方面，除了控制设备自身的成本，还需要考虑环保成本、安全成本等，如一些燃烧器带来的环保费用。在摊铺设备选择时，摊铺设备需要与搅拌设备相匹配，要考虑摊铺的速度、摊铺的宽度、混合料的质量、摊铺率等，以此确定摊铺设备的型号，保证沥青混凝土的施工质量。