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(zhì)量的一個關(guān)鍵點，而單機(jī)整幅攤鋪對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)過對運營高速的大量調(diào)查，此處早期破壞最為嚴(yán)重。

    ②前機(jī)沿縱縫下沿會形成大料滾落帶，形成滾落離析。后機(jī)鋪過時，或能掩蓋，壓實度肯定不足，形成質(zhì)量病害?；虼罱硬粔?，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，使搭接處初始密實度偏高，壓路機(jī)碾壓時在此形成了一個硬支點。一會造成此處壓不下去標(biāo)高偏高，二會造成因其支撐鋼輪，二側(cè)會形成二條無有效碾壓帶，壓實度不能滿足要求。

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，消除原來會出現(xiàn)塞料稍緊的現(xiàn)象。

2、橫坡度的對比分析

雙機(jī)并鋪無法保證橫坡成一字坡。

    理論上只要測量精確、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。但是因為下列客觀因素，兩臺攤鋪機(jī)攤鋪的橫坡幾乎不能完全保持一致，橫坡成為折線，或為人字坡或為V字坡。

    ①鋁合金梁的支架點樁號不準(zhǔn)確，會導(dǎo)致在縱坡段計算標(biāo)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(jī)、往來人員的影響，測量環(huán)境差易造成視差；

    ③架設(shè)鋁合金時，測點用小鋼尺或直尺，易產(chǎn)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(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(jīng)過對大量并機(jī)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(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。

二、經(jīng)濟(jì)對比分析

    在技術(shù)對比分析中，我們知道，雙機(jī)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(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)計要求分析，再按規(guī)范驗收標(biāo)準(zhǔn)修正的方法來修正。

1、水穩(wěn)上基層的人字坡的經(jīng)濟(jì)分析

    按設(shè)計要求，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，因為如果下面層厚度不夠用中面層來補(bǔ)，經(jīng)濟(jì)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(bǔ)。由于邊線走導(dǎo)線，理論上二邊的標(biāo)高滿足設(shè)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(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(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)行計算：

V瀝＝0.159 m2*2000m*720元/m3＝228960元；

從驗收標(biāo)準(zhǔn)來分析，主要有二個影響因素：

    ①利用充分利用驗收標(biāo)準(zhǔn)的下限來彌補(bǔ)。由于雙機(jī)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(jī)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(jī)性。這種隨機(jī)性往往被取中心點的可能性極低的表象掩蓋。因為我們調(diào)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(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)就沒有意義了。

    因此，利用驗收標(biāo)準(zhǔn)下限和取芯的隨機(jī)性不但不會抵消雙機(jī)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(biāo)準(zhǔn)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(biāo)準(zhǔn)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(shù)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(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，標(biāo)準(zhǔn)差便小，當(dāng)標(biāo)準(zhǔn)差為零時，代表值＝平均值。當(dāng)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(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)間測定結(jié)果的標(biāo)準(zhǔn)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(jìn)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(biāo)準(zhǔn)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(jī)架為基準(zhǔn)的中點路面偏差曲線圖，并打印輸出。當(dāng)為人工計算時，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(jìn)行計算分析：

當(dāng)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(dāng)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(jī)攤鋪經(jīng)濟(jì)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(bǔ)，俗稱“用黑金補(bǔ)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(bǔ)，俗稱“用黑金補(bǔ)沙子”。

    實例二    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

    實例三   全國七個省多條路并機(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)測量

中大攤鋪機(jī)單機(jī)攤鋪平整度測量數(shù)據(jù)

江西大廣高速平整度測量總結(jié)：

測量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(yán)重。

    而P2標(biāo)中大單機(jī)攤鋪光滑如鏡，測量橫坡差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(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：

    實踐證明，抗離析，大寬度攤鋪有著傳統(tǒng)并機(jī)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(jīng)濟(jì)效益方面來看，中大抗離析、大寬度單機(jī)整幅攤鋪越來越成為追求高質(zhì)高效的路面施工單位的首選，而且一旦使用，便不會再回到雙機(jī)并鋪。