沥青混凝土路面施工整体解决方案 13页

沥青混凝土路面施工整体解决方案20XX年4月1日晚上6点多，X市奥林匹克公园曲棍球场工地旁临时搭建的生活区会议室里，X市住总二公司曲棍球项目部党员们面色沉重地围坐在一起。在项目部党支部书记李新荣的记忆里，这可能是项目部最长的一次支部生活会。有的人手中点着烟，却一口都没有抽。项目部经理王兴光面前摆着一个小本，一条条列着面临的问题：67家选购单位要进场、26家专业分包商要进场、7家劳务要进场，强电系统、弱电系统、网络、消防……各方面都要进场安装，而交付使用的期限，已经不到4个月了。“工期很紧，工序太多，已经排不下了。”执行经理牛小圈是个硬汉子，施工多大的难题也没服过软。可是面对这么短的工期，这么繁琐的工作，他也挠了头。在场的人都知道，他们面临的是一场鏖战。鏖战，意味着超常而困难，也意味着参战将士的不屈不挠。王兴光打破了沉思：“现在不是说不干的时候，该说的应当是怎么干。”倒排施工致胜抢竣工战役13n曲棍球场是最终一个开工，又是第一批竣工的奥运场馆，虽然是个临建场馆，但对安全、质量等的要求一点不比正式场馆低。20XX年春节前，曲棍球场顺当通过结构长城杯验收。20XX年3月6日，春节刚过，X市住总集团公司董事长张贵林带队现场办公，他说：“我们要举集团之力，确保工程按期竣工。”张贵林董事长斩钉截铁的话语，为抢竣工战役拉开了序幕。然而，此时的曲棍球场，真正完成的仅是管架轻钢结构的搭建，剩余的工序头绪纷繁、参施单位众多、人员构成复杂、交叉施工常见，而拟定的竣工时间就在不久后的七月底，工程一度进展缓慢。20XX年3月下旬，曲棍球赛场场地开头进行市政工程施工。虽然人手特别紧急，但为了达到标准，项目部还是抽调了20人特地负责文明施工。可是眼看着坑挖了填，填了挖，每天加班又不出活，最终，王兴光坐不住了，于是，这场漫长的支部生活会召开了。王兴光一句话后，攻关小组专题研究了3个多小时，每个人都再次明确了工作内容，也确定了攻关对象。会后，项目部全部人都像打了强心针。突击队员制定了“倒排施工计划”，一项一项解决施工难题。在施工现场，到处有激烈的争辩，也有耐心细致的谈话，大家有一个共同的愿望：无论多难也要攻下堡垒，确保奥运工程按期竣工。13n项目部在施工中不断积累经验，建立了分区管理体系，明确指标、责任分工；开创了平行施工、多线共进、自行流水的施工方法；占满空间、用满时间，为抢竣工奠定了基础。奥运项目部每天晚上6点的生产碰头会准时召开，四大区段长，还有各专业分包队的负责人齐聚一堂，根据“倒排施工计划”，逐步扫清生产障碍。深化设计打好攻坚战事实上，这样的鏖战，在曲棍球场工地，发生过不止一次。20XX年12月28日，占地21万平方米的施工现场，“奥林匹克公园曲棍球场工程开工典礼”隆重进行。在鲜花、彩球的海洋里，在一声声轰鸣的礼炮声中，张贵林董事长向全国人民的严肃承诺：X市住总集团将全面贯彻“绿色奥运、科技奥运、人文奥运”的理念，坚持“安全、质量、工期、成本、功能”五统一原则，举集团之力，把一个高质量、高水平的奥运比赛场馆奉献给全国人民。这承诺掷地有声，激起了全部工程建设者的昂扬斗志。然而，在工程初期，建设者们却遇到了意想不到的困难。住二公司曲棍球项目部是以因为高学历、高能力、高职称而被称为“三高经理”的王兴光为首，平均年龄34岁的一支年轻有为的优秀团队。他们在寒风凛冽的天气里搭建临时设施，连续两次搬迁现场“高压塔”。在边施工边进行钢结构招标过程中，遭遇“A类钢结构招标再次评审”的阵痛，漫长的等待后，又经历了“业主变更”、“换签合同”、“图纸深化设计”等种种困难。13n20XX年4月底，全套施工图纸放到了技术人员的手中。绽开图纸，大家惊异地发觉这只是一个钢结构整体框架图，全部的钢结构看台，包括各种节点，楼梯造型，梁柱斜支撑，地脚螺栓等等，都需要进行二次设计。就连曲棍球场一标段靠实力取胜的华北建设公司都开头叫苦了。为了抓紧图纸的深化设计，确保工程按期竣工，项目部总工程师彭爱京没有畏惧。他带领技术人员一边审图纠错、一边支配场馆基础施工。他严格考察钢结构公司，积极协作分包设计人员，加班加点进行深化设计，不辞辛苦一趟一趟的来回于设计与施工单位，准时精确地把疑点和难点问题传达给设计院。将近1万份的深化设计，使工程始终处在边设计、边施工的紧急状态下。5月的一天，一场大雨把曲棍球场A西看台下面石膏板装饰的功能用房淋坏了。原来设计图在每张看台板下安装雨水槽的做法欠妥，3000多平米的钢板交接点、栏杆、螺栓等部位有上万个漏水点。“看台防水由内改外！”一声令下，彭爱京带领技术人员穿梭于设计和甲方监理之间，应用科技推广材料——“耐候胶”封住了钢板交接点，用德国拜耳公司的“单组份聚氨酯”做室内防水材料，解决了看台斜面与功能房交接处防水的技术难点，为装饰工程铺平了道路。在重重阻力和矛盾的挤压下，项目部以高度的政治责任感，细心组织，主动出击，在20XX年的雨季到来之前，全部完成了曲棍球A、B场6个看台、14栋附属用房的基础挖槽、回填、拉梁垫层、钢结构埋件安装、以及近万方基础砼浇筑。在钢结构施工阶段，他们通过狠抓钢结构深化设计、驻厂监造、安装过程掌握等重要环节，仅用100天完成了4600吨钢结构工程安装。13n严把质量攻克技术关假如说繁重的图纸深化设计让彭爱京身心疲乏，那么工程高质量严要求更让彭爱京的神经绷得紧紧的。面对靠近的工期，彭爱京盯住施工的每一个部位，材料不验收绝不允许进入下道工序。为此，有些工长们跟他急红了眼，甚至摔耙子。面对这个状况，彭爱京耐心地说“奥运工程出一点纰漏，都将成为历史的罪人”。对材料进场，彭爱京也是严格把关，考察、验收、试验一项不能少。遇到工程小型修改或设计变更，彭爱京就亲自画图，利用设计例会，手把手的交待，讲明质量要求。本文针对建筑电气设计施工中与结构相关的若干问题进行争论，提出设计施工中应当留意的问题及解决方法，供设计、施工者借鉴。关键字：建筑电气结构防雷在工程设计中，许多设计师都存在这样一种熟悉：建筑电气专业所涉及到的管线管径小、数量少、敷设简洁，以及防雷接地措施要求不高等，所以电气专业与结构专业的协作往往被忽视，其实不然。随着现代电子产业的发展和大规模智能化建筑的兴起，建筑电气设计中所涉及的各类管线将越来越多，对防雷、防电磁脉冲等保护措施的要求也越来越高，因此作为设备设计中的一部分，建筑电气设计与其他专业特殊是与结构专业之间的协调、协作应当得到相应的重视。基于这一点，本文将分几个方面对电气设计、施工中与结构相关的若干问题加以争论。一、利用建筑中的结构钢筋进行防雷与接地13n在《建筑防雷设计规范》（GB50057-94）中，多次提到在防雷设计时，应优先利用建筑本身的结构钢筋或钢结构等自然金属，作为防雷装置的一部分，使得在保证安全牢靠性的前提下能兼顾经济性。因此，如何利用建筑物的金属导体是防雷设计中的重要问题。到20XX年，我国高速公路将仅次于美国，跃居世界第二位；20XX年,“五纵七横”国道主干线将基本建成，到2020年，公路总里程将达到145万公里，其中高等级、次高级路面占公路总里程的50％以上。在已通车的高速公路中，刚性和半刚性基层沥青路面约占80%。与国外沥青路面相比较，我国沥青路面的整体质量不高，包括高速公路在内的绝大部分沥青路面在交付使用2～3年后就出现路面早期损坏，严重影响道路的使用率和通行率，同时带来巨大的经济损失。因此，提高沥青路面的施工质量，延长道路的使用寿命，已经成为我国公路行业发展的当务之急。1、目前沥青路面施工中存在的问题传统的沥青路面铺筑施工工艺是将沥青混合料设备生产的沥青混合料由自卸卡车运输到施工现场，并卸至沥青摊铺机的料斗中，经摊铺机进行摊铺后，由压路机对路面进行最终压实。国内外的施工实践证明，用这种传统工艺铺筑成形的路面早期破损现象比较严重，致使道路的修理费用大大增加，寿命缩短，使用率降低。造成路面早期损坏的主要原因有如下三个方面：13n(1)自卸车在装料、运输及卸料过程中导致沥青混合料出现三次材料离析和温度离析。(2)因摊铺机料斗容量小、自卸卡车数量少等因素导致摊铺机停机待料，摊铺工作不能连续进行，造成路面结合处粘接力及其他力学性能的差异。(3)自卸车卸料时对摊铺机进行碰撞和顶推，造成的路面的横向接缝（即纵向波）。影响沥青混凝土路面铺筑施工质量及施工成本的因素除施工工艺外,单机性能及机群协同性方面也有重要作用。国外在上世纪90年月就已开展了机群智能掌握技术的研究。由欧盟Brite-EuRamIII计划支持，法国、芬兰、德国、英国、瑞典五个国家的七家单位合作，历时两年(1997~1999)实施“计算机集成道路建设计划（TheComputerIntegratedRoadCons-tructionproject）”，旨在为沥青路面施工供应全新的掌握与监测工具。整个掌握系统由地面子系统（GSS）、定位子系统（PSS）和机载子系统（OBSS）组成。[NextPage]三一重工股份有限公司于20XX年开头，在国家863计划“机群智能化工程机械”重大专项经费支持下，以追求最终产品质量最优为目标，分别从“沥青路面施工工艺”、“单机灵能化”和“机群监控与优化调度”三个方面，研究生产过程中各要素的约束机制及影响产品质量的工艺因素，寻求生产线中各环节的最优匹配与协调及单机最优状态调整的掌握策略，旨在为施工企业和业主供应沥青路面施工的整体解决方案。2、沥青混合料转运车及转运—摊铺工艺13n为了提高沥青路面面层的施工质量，欧美国家提出了转运摊铺的施工工艺。三一重工股份有限公司在国内领先倡导这种工艺，并开发了国内第一台沥青混合料转运车LHZ25。新工艺是在运料汽车与摊铺机之间增加转运车。转运车的二次搅拌使得在前面环节中造成的温度和级配离析的沥青混合料得到充分的拌合。同时，避免了运料汽车对摊铺机的碰撞。转运车的供料速度不受其它因素的干扰，保证摊铺机上的混合料数量始终是恒定的，拌和机和运料汽车在供料方面的不均衡通过转运车的料斗储存量得以调整，确保了摊铺机匀速稳定的摊铺，使施工路面平整度得到明显提高。20XX年9月三一重工路面机械公司研制了我国第一台沥青混合料转运车LHZ25。在此基础上于20XX年9月推出了改进型的沥青混合料转运车LHZ25A（图1）。LHZ25A沥青混凝土转运车主要由机身、动力系统、液压系统、电气系统、行驶系统、物料储存系统、物料输送系统、物料搅拌系统和辅助系统等九大部分组成。机身用来联接行走系统并支撑动力系统及各工作系统，主要由机架和料仓构成。液压系统实现整机行走、入料、搅料、出料及辅助运动的传动及掌握。13n电气系统主要功能有：保证转运车柴油机安全、牢靠地启动；实现转运车各功能部件的单动及联动工作状态；实现转运车与沥青摊铺机的配套作业；实现转运车工作状况的监控、故障诊断及报警的功能。行驶系统采用了全液压驱动的轮胎行走方案。20XX年9月6日，LHZ25A参与Y市市政工地联合摊铺施工，完成了Y市劳动东路五十米沥青路面的摊铺。20XX年9月下旬，X省宁波交通建设集团公司租赁了LHZ25A样机参与杭州绕城高速公路的施工，完成了杭州绕城高速公路南线8标25公里沥青面层的摊铺。20XX年12月中旬在南昌新余沪内高速公路昌京段，完成12公里的沥青路面摊铺。国内40多家施工企业技术负责人及行业协会和国家科技部863专家观摩了施工过程。LZH25A型沥青混合料转运车被科技部863计划“先进制造及自动化”领域推荐为20XX年国家科技计划项目重大进展,20XX年已正式推向市场。3、转运车对沥青混合料温度和级配分布的影响20XX年12月17日至20XX年12月24日长沙理工大学公路工程试验检测中心对LHZ25型沥青混合料转运车在新余沪内高速公路昌京段沥青路面施工中的应用状况进行了现场测试。施工中沥青混合料为AC25Ⅰ，两台摊铺机平行作业，一台使用转运车，一台没有使用转运车，以比较两台摊铺机的摊铺效果和差异（图2）。13n用红外摄像仪分别摄取了卡车内沥青混合料及未采用和采用转运车后的路面温度分布状况（图3）。从图中明显看出，有转运车时摊铺表面的温度分布特别匀称，随时间变化温度匀称、稳定，同一时刻沿不同的摊铺宽度温度也特别匀称，差异很小，基本消退了温度离析现象。4、转运车对沥青路面级配离析的影响通过在沥青混合料转运车的前、后料斗的左、中、右三点取样，对其进行抽提和筛分，测定其级配，并与设计的标准级配进行比较。以了解运料汽车卸下的沥青混合料的离析状况，以及转运车的再次拌和对沥青混合料的级配离析的改善状况。分别在两台摊铺机后的左、中、右三点取样（摊铺后、压实前），取样时是用铁铲直接挖到该层的层底，即是沿整个厚度取样。然后进行抽提筛分，评定经摊铺机摊铺后的沥青混合料的离析状况。终压后采取铺砂法测定路表的构造深度，采用渗透系数仪测定路面结构的渗透系数。路表的构造深度，可以反映沥青混合料的粗、细骨料在路表的分布规律。因此可用于评定路表面的级配离析状况。渗透系数反映的是水在路面结构内部流淌的快慢程度，反映路面结构内部的孔隙性及其连通性。因此，可以反映路面内部的级配离析状况。综合测试状况可得如下结论：(1)常规工艺条件下混合料最大的级配极差为19.88％;构造深度平均值为0.8698mm，标准差为0.2238mm;渗透系数的标准差为55.81ml/min。13n(2)采用沥青混合料转运车后，混合料最大的级配极差为6.85％，构造深度平均值为0.6478mm，标准差为0.0571mm，渗透系数的标准差为3.21ml/min。与未采用转运车摊铺的路面结构相比最大的级配极差改善了13.03％，构造深度的匀称性提高了3.92倍，渗透系数的匀称性提高了17.39倍。图4的对比施工效果图也说明白这一点。5、施工机群智能监控与调度系统影响沥青混凝土路面铺筑施工质量及施工成本的因素除施工工艺外,单机性能及机群协同性方面也有重要作用。三一重工股份有限公司联合中南大学、长沙理工大学及X市机械工业自动化研究所研制了机群智能调度与监控系统。图5为该系统基本结构。整个系统由“调度与掌握”、“机群定位”、“通信网络”、“状态监测”、“故障诊断与维护”五个功能模块组成。系统按空间位置布局由六个部分组成：中央掌握室(管理与监控中心)、移动通信车(距离较远时)、摊铺机群(转运车、摊铺机、压路机)、搅拌站、自卸卡车车队、远程维护中心。中央掌握室：是整个智能化工程机械的中枢，与搅拌站毗邻，负责对整个系统中的各种机械进行统一管理、监控及调度。依据单机运行状态信息和单机工艺模型，在最优调度软件支持下产生单机调度信息，机群内各单机运行及施工状态均在掌握中心大屏幕上显示。中央掌握室与远程维护中心通过互联网相联。摊铺机群系统：主要包括摊铺机、压路机和转运车，它们之间的协作掌握是整个智能化机群系统的重点（图6）。物料运输车队：以GSM短信息形式与中央掌握中心室联系，按掌握中心指令进行物料运输与调配。13n通信网络系统：由无线局域网、数传电台、GSM和互联网组成。摊铺机群因相互位置邻近，通过安装在摊铺机上的AP网桥形成局域网，局域网与掌握中心通过无线数传电台联系，当距离较远时，需加移动通信车。远程维护中心：通过互联网接收机群掌握中心的维护恳求及发出维护指导意见。机群调度的优化目标打算了机群作业模式的总价值，取决于各种目标因素的综合考虑。考虑问题的复杂性，本系统采用定量与定性相结合的方式，综合考虑施工质量和施工成本双重因素。主要考虑路面密实度和平整度，在机群调度中通过对运输车辆的调度保证沥青混合料的连续匀称供料，不允许摊铺机出现停机待料和待摊铺材料的过多积压。通过对摊铺机与压路机工作状态的监测与协调，以最经济的方式达到路面密实度指标。6、结论(1)在现有沥青混凝土路面铺筑工艺模式下，材料的级配离析与温度离析是制约沥青路面铺筑质量的不可控因素，在机群系统中增加具有二次搅拌功能的沥青混合料转运车是一种简便可行的解决途径，应引起有关管理部门和行业协会的重视。(2)在高等级路面施工项目中，由于施工机械品种及数量较多，各种机械的运行状态具有一定的随机性，施工机械的优化配置及机器状态的动态调整可为挖掘机器潜能供应技术手段。(3)13n利用网络、通信、GPS定位等技术，实现施工机群的智能调度和施工环节的全过程监控与管理，使沥青路面施工进入全新的数字化作业模式，将对我国公路建设和提高工程机械技术水平产生深远的影响。13