喜獲好彩頭南方路機精品集料加工成套工藝技術在廣東長大中山集料工廠的應用重

南方路機精品集料生產線，為新的一年里重汽快速上量開了一個好彩頭。答謝會上，能夠在集料生產過程中實現集料破碎、整形、篩分、顆粒表面石粉去除、石粉含量控制、細集料篩分，魯南分人員著重講解了2016年重汽新推出的HOWO-T7H牽引車兩把利器——輕量化6×2牽引車和 “干線之星” 輕量化6×4牽引車。這兩大利器直接吸引了現場用戶的關注，細集料比例調節(jié)、石粉收集、精細化控制等技術要求，紛紛咨詢車輛有關事項，廣泛應用于對粗細集料的粒型、級配、細度模數、含粉量等技術標準要求極高的跨海橋梁、水電、核電站工程項目中，表達對重汽曼技術產品強大信心。在了解了具體情況后，該生產線涉及到的多種瀝青細集料的生產工藝目前已申請專利。

廣東長大公路工程有限公司，現場直接簽訂6臺訂單，作為具備公路工程施工總承包特級資質、公路行業(yè)設計甲級資質并擁有對外經營權的大型企業(yè)，會后又續(xù)簽了6臺訂單。(本文來自重汽)，承擔國內重大公路、橋梁、隧道工程的施工工作?；趯こ淌┕すに?、工程材料、產品質量方面的嚴苛控制，廣東長大累計參與過270多座特大型、大型橋梁精品工程，先后獲得和級科技進步獎90多項，取得發(fā)明專利34項、魯班獎2項、土木工程詹天佑獎7項，是1997年唯一獲得西班牙第九屆國際建筑大獎的公司。

舉世矚目的港珠澳大橋作為一座世界級的跨境、跨海通道，連接香港、珠海和澳門，涵蓋了路、橋、隧、島等各項工程，其CB04、CB05、CB07合同段，便是由廣東長大公路工程有限公司承建。港珠澳大橋路面采用澆筑式瀝青混凝土施工方式，其所采用的粗細集料由南方路機精品集料生產線生產。

近日，廣東長大公路工程有限公司楊東來、徐永剛、張廣平、張順先先生撰寫《瀝青路面集料加工技術的進步與發(fā)展》一文，專題研究瀝青路面集料加工技術工藝，從專業(yè)視角闡述了精品集料加工成套工藝技術，其對國內精品集料生產工藝進行了專業(yè)獨到的解讀分析，具有很高的借鑒學價值，南方路機將此轉發(fā)，以饗讀者。

下文節(jié)選自楊東來、徐永剛、張廣平、張順先 先生發(fā)表于《筑路機械與施工機械化》2015年12期的論文《瀝青路面集料加工技術的進步與發(fā)展》，該文版權歸原作者所有。

1. 集料加工的存在的問題與發(fā)展趨勢

隨著我國對公路、尤其是高等級公路投資力度的加大，對瀝青路面提出了更高的、甚至是苛刻的要求。要提高瀝青路面質量，首先是保證原材料的質量，而集料的質量是瀝青混合料質量保證的關鍵之一。

1.1 國內集料加工的現狀

無論是從理論上、還是實踐上，國內外關于集料對瀝青路面性能影響和重要意義的認識是基本一致的，尤其隨著道路的發(fā)展和技術進步，對瀝青路面集料質量的重視與日俱增，對瀝青路面集料的質量要求越來越高。集料質量（包括規(guī)格、形狀、性能、穩(wěn)定性等）受到加工工藝、巖石資源、檢測評價水平和管理機制、市場體制等多方面因素的影響。

瀝青路面集料加工涉及到管理和技術兩方面的問題。近年我國各地從集料加工的管理和技術兩方面采取不同措施加強集料質量，但整體上各地集料加工管理水平差異較大，瀝青集料的加工管理水平整體上還較低，表現在設備、工藝、管理等方面不配套和相對落后；同時缺乏關于瀝青路面集料的加工、管理方面相關技術指南、檢驗規(guī)程等；分地區(qū)集料加工管理薄弱，缺乏對集料加工企業(yè)的管理和監(jiān)督，對集料的開采生產缺乏規(guī)劃和計劃指導，造成集料市場波動較大，不同程度的影響了瀝青路面的質量和進度。另外鋼橋面鋪裝、薄層加鋪、SMA等特殊瀝青混合料需要的特種集料加工生產技術滿足不了工程的需要，需要對特種集料的加工生產進行有針對性地研究和指導，滿足瀝青路面對集料品種、規(guī)格、質量的不同需求。

國內外學者對集料的顆粒特征、級配等對瀝青混合料的性能及瀝青路面的使用性能進行了較多的研究，但對瀝青混合料用集料標準化加工工藝、加工質量控制體系及控制指標研究很少。廣東高速公路瀝青路面施工過程中，近年也對集料加工管理加強了控制，從集料加工工藝、料場管理、集料規(guī)格等多方面采取措施進行控制，集料質量有了明顯提高。提高瀝青路面使用壽命需從源頭抓起，研究瀝青路面集料加工具有非常重要的理論意義和實用價值。

1.2 集料加工和管理存在的主要問題

國內的集料加工廠家，大多是按照《公路瀝青路面施工技術規(guī)范》（JTG F40-2004）規(guī)定的每種規(guī)格集料的公稱粒徑范圍的兩個篩孔加工集料。通過 對加工的集料進行抽樣檢測，抽取的瀝青路面中、下面層用集料20組篩網的80檔集料，將各檔集料按相應的規(guī)格要求檢驗，合格率只有58%，多個工程項目現場取樣抽提篩分資料統計表明，當前瀝青路面各層混合料的級配變異系數都在8%以上，甚至高達15%，這往往成為路面病害多和使用壽命短的主要原因。

調查結果表明我國瀝青路面集料加工的常見問題主要表現為：廠家眾多、設備落后、技術管理落后、不配套、石料質量較差、生產碎石粒徑超大、針片狀多、粉塵多、施工現場碎石來源亂、碎石堆放不規(guī)范、碎石二次污染現象普遍、分碎石含軟石、風化巖較多等。“規(guī)格料不規(guī)格”是瀝青面層用集料的一個比較突出的問題，從碎石場采購的同一規(guī)格的集料，其顆粒組成的變異性常有顯著差異。各檔料級配變異性大將嚴重影響混合料級配的穩(wěn)定，集料已成為目前是我國瀝青路面施工中最不穩(wěn)定、最難控制、影響最大的一個焦點問題，也是影響瀝青路面質量的一個最顯著因素，集料質量達不到要求，是致瀝青路面性能降低，出現早期損壞，集料問題正在逐漸得到了有關單位和門的重視。我國在施工設備、工藝、瀝青材料等性能達到國際先進水平的情況下，瀝青路面質量及耐久性卻顯著低于國際先進水平，集料加工生產水平低下是其中的一個重要原因。

集料加工生產領域長期落后現象的原因是：（1）集料加工篩孔的選用沒有標準，加工的集料合格率低；（2）集料規(guī)格質量控制指標不明確，過程控制不嚴格，驗收制度松弛或根本沒有驗收制度，致使集料級配變異性極大。（3）同一巖口集料密度變異的控制問題；（4）瀝青路面施工技術規(guī)范只提出瀝青混合料用粗、細集料規(guī)格要求，但沒有給出這些規(guī)格集料的標準化加工技術。

1.3 集料加工和管理發(fā)展趨勢

近年我國各在加強瀝青路面集料質量方面采取了多項措施，包括制定集料質量規(guī)定、集料生產工藝規(guī)定、集料生產企業(yè)管理要求、市場準入制度、集料采購招投標制度、監(jiān)督檢查機制以及技術培訓工作，對提高瀝青路面集料質量起到了顯著作用。在相關門的規(guī)范和指導下，整體上我國瀝青路面集料加工發(fā)展的趨勢是規(guī)范化、標準化、市場化、規(guī)?；?、管理現代化，隨著發(fā)展對集料生產加工的環(huán)保、節(jié)能的要求更高，要求集料生產加工必須滿足綠色、環(huán)保、節(jié)能、效率要求。

我國瀝青路面集料加工技術和管理是伴隨著瀝青路面逐漸發(fā)展的，整體上發(fā)展時間還較短，瀝青路面施工技術近5~10年的發(fā)展較快，但瀝青路面集料加工技術和管理發(fā)展的相對滯后，經濟發(fā)達地區(qū)的集料加工技術和管理發(fā)展較快。其中江蘇等的集料加工技術和管理較快，也比較有代表性。下面介紹廣東在集料加工和管理的情況及發(fā)展趨勢。

廣東交通2008年立項研究“瀝青路面集料加工地方規(guī)定”，課題組利用標準化篩孔的篩網，通過準確調試和監(jiān)控破碎機反擊板與板錘之間的間隙，嚴格按照瀝青路面施工技術規(guī)范關于各種規(guī)格集料的級配要求，大規(guī)模加工合格集料的技術。已在內廣梧高速公路等十幾項工程中應用，取得了良好的效果。改變了長期以來配比設計遷就集料加工的面，十分顯著地減少了混合料級配的變異性和路面離析現象，大大提高了路面的密水性和均勻性，顯著地減少了拌和樓的溢料、等料現象，減少了燃料消耗，提高了生產率，降低了成本。超過1000公里的路面施工實踐證明，這項技術是解決瀝青路面水損害和車轍變形等早期病害的有效措施。

近年來，廣東對瀝青路面的細集料的加工提出了新的要求，對瀝青混合料的細集料采用機制砂，逐漸禁止使用石屑來代替細集料來使用。特別是從2014年起，由于港珠澳大橋橋面鋪裝澆注式瀝青混凝土采用了英國BS1447標準，對細集料的分檔提出了新的要求，將0-2.36mm細集料細分為A料（0.075-0.212mm）、B料（0.212-0.6mm）、C料（0.6-2.36mm）3檔，對混合料的級配控制更加穩(wěn)定。但國內的集料加工生產線無法加工出符合標準的集料，為解決上述問題，廣東長大公路工程有限公司在中山火炬區(qū)建立了集料工廠，負責鋼橋面專用集料的生產。

中山集料工廠的建成和成套技術的應用，解決了港珠澳大橋橋面鋪裝集料及國內其他鋼橋面集料分檔的技術難題，對集料加工水平的提高起到極大的推動，實現了集料加工工廠化生產，其加工水平達到了國際先進水平。

2 集料標準化加工的關鍵技術和工藝

集料標準化加工的關鍵技術和工藝主要包括以下幾方面：建立集料加工標準化加工工藝與設備；制定集料加工的規(guī)格質量監(jiān)控指標和驗收標準；研究集料加工用篩孔與關鍵標準篩篩孔的關系，確定集料加工用標準化篩孔并建立集料規(guī)格與加工用篩孔的關系；明確瀝青混合料類型與集料規(guī)格的相互關系。

2.1 集料加工場地

集料加工場地需滿足以下幾方面的要求：

1. 集料加工企業(yè)需經過認真的料源調查，通過調查確定基巖的礦物組成、構造、儲量、巖石密度、抗壓強度、孔隙率、吸水率、耐磨性等。根據基巖特性是否滿足相關規(guī)范技術要求來確定是否開采。

2．集料加工企業(yè)需擁有固定的宕口，基巖特性穩(wěn)定，否則生產的集料質量不穩(wěn)定；料源選取宜考慮就地取材的原則，可減少運距，降低成本。

3．采石場在生產過程中必須徹底清除覆蓋層及泥土夾層，巖石覆蓋層及泥土夾層對集料質量影響大；生產碎石用的原石不得含有土塊、雜物，否則集料含泥量或泥塊含量將難以控制。

4．蓋山土、風化巖層（或不合格的巖層）清除范圍距爆破影響線至少10m，人工配合裝載機械進行塊石分選，確保塊石不混雜泥塊或不合格巖石。

5．加工現場集料堆放場地地面須硬化；分集料加工場地未硬化，導致土、雜質易混入集料中，影響集料的潔凈度和質量。

6．場地應具有足夠的面積來保證其布合理，加工好的各類集料分開堆放，且分隔要清晰，否則不同規(guī)格集料易混放，造成級配不穩(wěn)定，離析等，影響使用效果；加工場需設有專用的石料堆放場和塊石分揀區(qū)；設置專用廢料堆放場地，避免廢棄料混入集料中，影響集料質量和使用效果。

7．做好場地內及四周的排水設施，以免水淹沒集料，增加集料含水率，瀝青拌和樓中難以加熱到預定溫度，影響集料與瀝青的粘附性。

2.2 集料加工工藝

石料的加工，就是選擇優(yōu)質的原材料，經過破碎、篩分最終形成我們所需要的產品。加工產品的質量主要有兩個大方面：一是材料自身性質所決定的質量；二是加工工藝影響材料規(guī)格、形狀、含泥量等指標的變化。材料自身性質的質量在石場的選址過程，通過探明儲量、取樣分析石料性質等手段較易控制。加工過程影響質量主要有三個方面：一為加工工藝流程；二為振動篩配篩；三為加工過程加工機械的調試。

理想的集料是有堅硬棱角、粗表面紋理、近似立方體形狀、有優(yōu)良級配曲線的潔凈碎石，為了滿足上述要求，碎石加工工藝流程一般為：喂料機→鄂式破碎機→圓錐機→反擊破碎機→振篩機→成品。

1. 集料加工工藝流程

在集料加工中，喂料機裝入的為巖口開炸出的片石，其中含大量的泥土，因此，在鄂式破碎機和圓錐機之間宜加入篩孔為10mm的振動篩，將絕大數的雜質篩除，以保證進入圓錐機塊石的潔凈。另外，在鄂式破碎機和圓錐機、圓錐機和反擊破碎機之間增裝有儲料倉，目的有兩個：一是當流程后段發(fā)生機械故障時，前段仍可繼續(xù)生產，有提高產量作用；二是保證供應給碎石機的石料均衡穩(wěn)定，從而保證成品料顆粒形狀、顆粒級配穩(wěn)定。在圓錐機和儲料倉間安裝振篩機，將從圓錐機出來的碎石選樣3cm～5cm碎石進入反擊破碎機，碎石規(guī)格選樣的理由是如果過降低反擊破的生產效率；過小會使未經反擊破碎進入31.5mm檔以下的顆粒過多，造成集料針片狀的加大。為了獲得潔凈的石料，需在反擊破碎機前安裝除塵設備，在振篩機皮帶出口安裝了除塵設備。集料加工的工藝流程為：

碎石生產工藝流程圖

2.碎石設備的調整

生產出石料的規(guī)格除了和振動篩的配篩有密切的關系外，和反擊破碎機的機械結構也有很大的關系，因此為了生產出優(yōu)良級配曲線和保持曲線的穩(wěn)定性，對反擊破碎機生產前調試和生產過程中的調整相當重要。反擊破碎機上有兩塊反擊板，形成兩個破碎腔，調節(jié)套筒螺母，可改變反擊板和板錘之間間隙，從而改變集料粒徑，通常第一反擊板間隙較大，作為粗碎分，第二反擊板間隙小一些，作為中細碎分。正常生產前調整兩塊板間間隙，使生產出石料符合預定的級配曲線。在生產過程中，利用停機間隙，加以校核，使板間間隙始終和初始間隙保持一致。通過以上措施的處理后，在瀝青混凝土生產過程中能保持生產過程中材料通過關鍵篩孔的通過率相對穩(wěn)定。

2.3 集料分級

根據現行《公路瀝青路面施工技術規(guī)范》，粗集料應該潔凈、干燥、表面粗糙，級配應符合表1的規(guī)定。當單一規(guī)格集料的指標達不到表1要求，而按照集料配比計算的指標符合要求時，工程上允許使用。在研究中發(fā)現現行規(guī)范中S7、S8、S9、S10四檔料在工程應用中級配難以控制，增加了S7C、S8C、S9F三種集料規(guī)格。

表1 瀝青混合料用粗集料規(guī)格

根據現行《公路瀝青路面施工技術規(guī)范》細集料應潔凈、干燥、無風化、無雜質，并有適當的顆粒級配，應符合表2的規(guī)定。細集料的潔凈程度，天然砂以小于0.075mm含量的百分數表示，石屑和機制砂以砂當量(適用于0～4.75mm)或亞甲藍值(適用于0～2.36mm或0～0.15mm)表示。表3中，對于機制砂的級配提出了更高的要求，其目的是能滿足各種混合料的級配要求。對0~2.36的細集料提出了級配范圍的控制要求。

廣東瀝青路面工程常用集料規(guī)格有S7C、S8C、S9、S9F、S10、S12、S14、和S16。

注意混合料類型與集料規(guī)格的關系，根據混合料類型來加工和選用集料的規(guī)格，是混合料設計和路面施工質量監(jiān)控的重點。

2.4 集料加工關鍵技術

從集料加工過程得知，影響集料粒徑和級配的因素有：篩網的篩孔尺寸，篩網的傾角，篩網的長度、振幅和頻率，以及反擊破碎機上反擊板與板錘之間的間隙。每臺反擊式破碎機通常有兩個破碎腔(有的只有一個)，在粗破碎腔上反擊板與板錘之間的間隙較大；在中、細破碎腔上反擊板與板錘之間的間隙小一些。這兩個間隙可以通過套筒螺母來調整。篩孔尺寸的選定是關鍵因素，一旦篩網裝上去，只有上述兩個間隙可以調整，其他因素都難以改變了。集料加工的關鍵技術是準確地選定篩孔組合和準確調試、監(jiān)控反擊板與板錘之間的間隙。

各種規(guī)格集料在其公稱最大粒徑對應篩孔的通過率，由選定的篩孔尺寸來控制。而S11在9.5mm和S15在2.36mm篩孔的通過率只能通過調試反擊板與板錘之間的間隙來調整。

標簽：路面機械 南方路機