單機整幅攤鋪與雙機并鋪的技術經濟分析

單機整幅攤鋪與雙機并鋪的技術經濟分析

一、技術對比分析

1、接縫的對比分析

    接縫是路面工程的薄弱處。處理好接縫是保證路面質量的一個關鍵點，而單機整幅攤鋪對減少乃至消除接縫是最佳途徑。

雙機并鋪接縫技術的不足之處有：

   ①產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。

單機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，消除原來會出現(xiàn)塞料稍緊的現(xiàn)象。

2、橫坡度的對比分析

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，易產生量測誤差。

    ④6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生偏差。

    單機整鋪不需要在中間架設鋁合金梁，熨平板是一個剛性整體，橫坡是完整的一字坡。不會形成人字坡或V字坡。

    我們經過對大量并機攤鋪橫坡度的檢測，幾乎沒有橫坡度一致的，中縫基本都會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70mm，普遍也有20－30mm，給上層結構層的攤鋪造成困難和浪費。

二、經濟對比分析

    在技術對比分析中，我們知道，雙機并鋪中縫基本都會形成驢脊梁式人字坡，或V字坡。我們就人字坡和V字坡進行常規(guī)的經濟分析。

    為了使經濟分析更合理，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)上基層的人字坡的經濟分析

    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，經濟上是不合理的。（如下圖）

    為了保證的厚度檢測合格，就必須把人字坡形成的兩個黑三角用下面層瀝青混合料填補。由于邊線走導線，理論上二邊的標高滿足設計要求，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69px；

S△＝11.5*0.0276/2=0.159 m2

按雙幅每公里進行計算：

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濟分析

    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；

中面層不進行橫坡產生的缺陷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。

三、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)并機攤鋪經濟效益實例分析

    1、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

云南大麗高速實例

水穩(wěn)平整度對瀝青厚度的影響：

    對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)省的瀝青材料費用，單幅1km按1cm計算：

    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

云南大麗高速取芯照片

結語：

    實踐證明，抗離析，大寬度攤鋪有著傳統(tǒng)并機攤鋪無可比擬的優(yōu)勢。從路面投入使用多年后的效果，以及經濟效益方面來看，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，便不會再回到雙機并鋪。