單機(jī)整幅攤鋪與雙機(jī)并鋪的技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析

單機(jī)整幅攤鋪與雙機(jī)并鋪的技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析

一、技術(shù)對(duì)比分析

1、接縫的對(duì)比分析

    接縫是路面工程的薄弱處。處理好接縫是保證路面質(zhì)量的一個(gè)關(guān)鍵點(diǎn)，而單機(jī)整幅攤鋪對(duì)減少乃至消除接縫是最佳途徑。

雙機(jī)并鋪接縫技術(shù)的不足之處有：

   ①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(guò)對(duì)運(yùn)營(yíng)高速的大量調(diào)查，此處早期破壞最為嚴(yán)重。

    ②前機(jī)沿縱縫下沿會(huì)形成大料滾落帶，形成滾落離析。后機(jī)鋪過(guò)時(shí)，或能掩蓋，壓實(shí)度肯定不足，形成質(zhì)量病害。或搭接不夠，后機(jī)也形成大料滾落離析，二者重疊，形成明顯離析帶。壓實(shí)度更不能達(dá)到要求。

    ③后機(jī)與前機(jī)搭接處重復(fù)振搗和塞料，使搭接處初始密實(shí)度偏高，壓路機(jī)碾壓時(shí)在此形成了一個(gè)硬支點(diǎn)。一會(huì)造成此處壓不下去標(biāo)高偏高，二會(huì)造成因其支撐鋼輪，二側(cè)會(huì)形成二條無(wú)有效碾壓帶，壓實(shí)度不能滿足要求。

單機(jī)整幅攤鋪可以徹底消除縱縫，并且在中縫處增加了反向葉片，消除原來(lái)會(huì)出現(xiàn)塞料稍緊的現(xiàn)象。

2、橫坡度的對(duì)比分析

雙機(jī)并鋪無(wú)法保證橫坡成一字坡。

    理論上只要測(cè)量精確、攤鋪機(jī)穩(wěn)定、下承層平整度和橫坡度良好，雙機(jī)并鋪的橫坡度是能保持一致的，橫坡形成一字坡。但是因?yàn)橄铝锌陀^因素，兩臺(tái)攤鋪機(jī)攤鋪的橫坡幾乎不能完全保持一致，橫坡成為折線，或?yàn)槿俗制禄驗(yàn)閂字坡。

    ①鋁合金梁的支架點(diǎn)樁號(hào)不準(zhǔn)確，會(huì)導(dǎo)致在縱坡段計(jì)算標(biāo)高誤差；

    ②鋁合金支撐點(diǎn)不能提前測(cè)量，施工時(shí)測(cè)量受運(yùn)輸車、攤鋪機(jī)、往來(lái)人員的影響，測(cè)量環(huán)境差易造成視差；

    ③架設(shè)鋁合金時(shí)，測(cè)點(diǎn)用小鋼尺或直尺，易產(chǎn)生量測(cè)誤差。

    ④6米長(zhǎng)鋁合金撓度、和鋁合金變形形成沿縱縫標(biāo)高誤差。

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

    單機(jī)整鋪不需要在中間架設(shè)鋁合金梁，熨平板是一個(gè)剛性整體，橫坡是完整的一字坡。不會(huì)形成人字坡或V字坡。

    我們經(jīng)過(guò)對(duì)大量并機(jī)攤鋪橫坡度的檢測(cè)，幾乎沒(méi)有橫坡度一致的，中縫基本都會(huì)形成驢脊梁式人字坡，或V字坡。有些控制不好的，人字坡，或V字坡高差達(dá)70mm，普遍也有20－30mm，給上層結(jié)構(gòu)層的攤鋪造成困難和浪費(fèi)。

二、經(jīng)濟(jì)對(duì)比分析

    在技術(shù)對(duì)比分析中，我們知道，雙機(jī)并鋪中縫基本都會(huì)形成驢脊梁式人字坡，或V字坡。我們就人字坡和V字坡進(jìn)行常規(guī)的經(jīng)濟(jì)分析。

    為了使經(jīng)濟(jì)分析更合理，我們沿著先按設(shè)計(jì)要求分析，再按規(guī)范驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)修正的方法來(lái)修正。

1、水穩(wěn)上基層的人字坡的經(jīng)濟(jì)分析

    按設(shè)計(jì)要求，水穩(wěn)上基層結(jié)束后,要保證瀝青層的厚度，就應(yīng)該保證中縫處下面層的瀝青厚度，因?yàn)槿绻旅鎸雍穸炔粔蛴弥忻鎸觼?lái)補(bǔ)，經(jīng)濟(jì)上是不合理的。（如下圖）

    為了保證的厚度檢測(cè)合格，就必須把人字坡形成的兩個(gè)黑三角用下面層瀝青混合料填補(bǔ)。由于邊線走導(dǎo)線，理論上二邊的標(biāo)高滿足設(shè)計(jì)要求，那么，中間人字坡的水穩(wěn)量屬于贅量。這樣每斷面浪費(fèi)的工程量為：水穩(wěn)量+瀝青混凝土量，水穩(wěn)量或?yàn)r青混凝土量可簡(jiǎn)化計(jì)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(duì)15678個(gè)數(shù)據(jù)進(jìn)行正態(tài)分布，h宜取69px；

S△＝11.5*0.0276/2=0.159 m2

按雙幅每公里進(jìn)行計(jì)算：

V瀝＝0.159 m2*2000m*720元/m3＝228960元；

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

V總＝V瀝+V水穩(wěn)=267120元；

2、瀝青面層的人字坡的經(jīng)濟(jì)分析

    如果瀝青面層依然用雙機(jī)并鋪，而且在下面層不進(jìn)行橫坡產(chǎn)生的缺陷V字坡與人字坡調(diào)整，將會(huì)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(lái)形容瀝青混合料的價(jià)值高）貼補(bǔ)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；

中面層不進(jìn)行橫坡產(chǎn)生的缺陷V字坡與人字坡調(diào)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(bǔ)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(jì)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(bǔ)倒三角形△AEB,

S△AEB=0.159 m2

按雙幅每公里進(jìn)行計(jì)算：

V瀝＝0.159 m2*2000m*720元/m3＝228960元；

從驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)來(lái)分析，主要有二個(gè)影響因素：

    ①利用充分利用驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)的下限來(lái)彌補(bǔ)。由于雙機(jī)并鋪形成人字坡或V字坡沒(méi)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(jī)整鋪形成一字坡控制的難度大得多。

    ②驗(yàn)收取芯點(diǎn)位的隨機(jī)性。這種隨機(jī)性往往被取中心點(diǎn)的可能性極低的表象掩蓋。因?yàn)槲覀冋{(diào)整不是全幅等厚增加，而是三角形漸變，在取芯點(diǎn)處，我們也只是應(yīng)該調(diào)的合理厚度。如果不調(diào)，在吃下限。那么下限的調(diào)就沒(méi)有意義了。

    因此，利用驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)下限和取芯的隨機(jī)性不但不會(huì)抵消雙機(jī)并鋪形成的V字坡與人字坡的浪費(fèi)，反而增加了有計(jì)劃的控制驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)下限的難度。

三、平整度對(duì)厚度控制的影響

    我們對(duì)厚度的控制，是指對(duì)瀝青面層厚度的控制，是根據(jù)規(guī)范驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)極值和代表值來(lái)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(shù)平均值的下置信界限值，我們知道代表值的計(jì)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(biāo)準(zhǔn)差（均方差）；s=√∑(ki2-k2)/(n-1)

    而標(biāo)準(zhǔn)差是反應(yīng)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(biāo)。在瀝青路面厚度控制中它反應(yīng)當(dāng)平整好時(shí)，標(biāo)準(zhǔn)差便小，當(dāng)標(biāo)準(zhǔn)差為零時(shí)，代表值＝平均值。當(dāng)平整度不好時(shí)，你必須要提高平均厚度來(lái)保證代表值滿足驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)。

    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(cè)定結(jié)果的標(biāo)準(zhǔn)差表示的，而平整度測(cè)定是用連續(xù)式平整測(cè)定儀（或其他常規(guī)方法）進(jìn)行測(cè)定，連續(xù)式平整度測(cè)定儀測(cè)定后，可按每250px間距采集的位移值啟動(dòng)計(jì)算：100m計(jì)算區(qū)問(wèn)的平整度標(biāo)準(zhǔn)差，還可記錄測(cè)試長(zhǎng)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(jì)值及以3m機(jī)架為基準(zhǔn)的中點(diǎn)路面偏差曲線圖，并打印輸出。當(dāng)為人工計(jì)算時(shí)，在記錄曲線上任意設(shè)一基準(zhǔn)線，每隔一定距離(宜為1.5m)讀取曲線偏離基準(zhǔn)線的偏離位移值di 。

    下面我用3m機(jī)架為基準(zhǔn)的中點(diǎn)路面偏差曲線圖來(lái)模擬量化計(jì)算平整度對(duì)厚度的影響量。

以瀝青面層厚度500px為例進(jìn)行計(jì)算分析：

當(dāng)平整度為0時(shí)，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(dāng)平整度為1mm(s=1)時(shí),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(jī)攤鋪經(jīng)濟(jì)效益實(shí)例分析

    1、由于水穩(wěn)層平整度不好形成“驢脊梁”，鋪瀝青時(shí)用大量瀝青料來(lái)填補(bǔ)，俗稱“用黑金補(bǔ)沙子”

    實(shí)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(shí)用大量瀝青料來(lái)填補(bǔ)，俗稱“用黑金補(bǔ)沙子”。

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

    實(shí)例三   全國(guó)七個(gè)省多條路并機(jī)與整幅攤鋪數(shù)據(jù)比較

其他攤鋪機(jī)并機(jī)攤鋪平整度數(shù)據(jù)測(cè)量

中大攤鋪機(jī)單機(jī)攤鋪平整度測(cè)量數(shù)據(jù)

江西大廣高速平整度測(cè)量總結(jié)：

測(cè)量PX標(biāo)并機(jī)（其他傳統(tǒng)進(jìn)口攤鋪機(jī)），攤鋪瀝青,

    1.橫向驢脊梁測(cè)量多處均相差較大正負(fù)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(cè)量15米多點(diǎn)高低相差4mm左右平整度差。

    3.厚度3層要求是22cm,測(cè)量取芯2處為23.2cm和23cm，如按高1cm計(jì)算，寬度15.2米，單幅長(zhǎng)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(fèi)料嚴(yán)重。

    而P2標(biāo)中大單機(jī)攤鋪光滑如鏡，測(cè)量橫坡差2mm.

    總結(jié)：水穩(wěn)層平整度好可節(jié)省大量的瀝青料

云南大麗高速實(shí)例

水穩(wěn)平整度對(duì)瀝青厚度的影響：

    對(duì)于平整度不同的水穩(wěn)基層，在保證最小瀝青厚度的情況下，平整度的差異就是瀝青用量的差異，就是高平整度可以節(jié)省的瀝青材料費(fèi)用，單幅1km按1cm計(jì)算：

    1000米×12米×0.01米=120立方米，

    120立方米×2.43噸/立方米×500元=145800元。

云南大麗高速10標(biāo)最初用進(jìn)口攤鋪機(jī)并機(jī)分層攤鋪的水穩(wěn)層，瀝青下面層取芯厚度差別很大

云南大麗高速取芯照片

結(jié)語(yǔ)：

    實(shí)踐證明，抗離析，大寬度攤鋪有著傳統(tǒng)并機(jī)攤鋪無(wú)可比擬的優(yōu)勢(shì)。從路面投入使用多年后的效果，以及經(jīng)濟(jì)效益方面來(lái)看，中大抗離析、大寬度單機(jī)整幅攤鋪越來(lái)越成為追求高質(zhì)高效的路面施工單位的首選，而且一旦使用，便不會(huì)再回到雙機(jī)并鋪。