路面机械发展新趋势

2012-03-07 01:53

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内容提示;目前公路养护机械的生产企业如路面修补设备、铣刨机、再生设备等在不断增加，但国内仍缺少适用公路养护的机械，特别是公路养护用的专用底盘目前只能配置国外设备。

路面机械是公路施工和养护的重要保障条件，公路建设的实践已证明，先进的路面施工和养护机械是公路施工和养护工程的质量保证。我国从1988年开始建设高速公路以来，至2010年底已建成7.4万公里高速公路，随着我国公路事业的快速发展，为路面机械的发展提供了良好的条件，也促进了我国路面机械的发展和技术的提高，国产路面机械的技术水平正在接近国际先进水平，但与国外水平相比仍有一定的差距。经济发达国家的公路已成网，路面施工和养护机械已发展到较高的技术水平。下面介绍当前路面机械技术的发展趋势概况，供参考。

一．沥青混合料搅拌设备

沥青混合料搅拌设备的功能是将不同粒径的骨料和填料按规定的比例掺和在一起，对骨料进行加热烘干，用沥青作结合料，在规定的温度下拌和成均匀的混合料。适用于公路、城市道路、机场、码头、停车场等工程部门，沥青混合料搅拌设备是沥青路面施工的关键设备之一，强制间歇式沥青混合料搅拌设备在世界各地早已普遍使用，其技术、结构日趋成熟，强制间歇式沥青混合料搅拌设备已达到了较高的技术水平。但技术总是在不断地发展的，强制间歇式沥青混合料搅拌设备技术的发展趋势是在保证骨料的级配、防止混合料的离析、节能、减少污染、提高生产过程的自动化及零部件的耐用和可靠性等方面发展。

强制间歇式沥青混合料搅拌设备在工作过程中沥青混合料的级配和沥青含量不断地在随机变化，国外制造商已研制成功骨料级配检测分析系统及骨料含水量检测仪等，可有效提高搅拌混合料的质量。

骨料级配检测分析系统包括取样器和分析仪，取样器安装在冷骨料的皮带输送系统中，随机取样分析冷骨料的级配情况，取样器取样时间仅为0.5秒，因而对皮带输送机的工作不产生影响，取样器的取样量一般为9~13 kg，取样器获取的料直接进入自动干燥系统或试验机的特定容器内进行称量分析，取样分析的结果输送到计算机，经计算机对比分析后反馈控制相应的机构，以纠正级配的误差。

防止混合料的离析不仅在摊铺机作业时要引起注意的问题，在混合料搅拌过程中同样要防止。强制间歇式沥青混合料搅拌设备骨料加热烘干后，由热骨料提升后送入振动筛进行筛分，由于筛网面是有一定面积的，热骨料进入筛面后陆续分散，筛分时细粒料先通过筛面，较粗的料陆续扩散通过筛面，这样细料先进入储存仓，然后较大的料进入，最后进入的是最大的料，从而形成粗细料分离的现象，从热骨料储存仓内流出计量的料会有离析现象，为避免此离析现象，国外已采用加挡板引导落料位置以减少离析现象。

为保证沥青混合料的质量国外已采用成品沥青混合料取样分析系统，实现混合料的自动取样。成品沥青混合料取样系统。混合料自动取样机安装有伸缩臂架、取样杆和液压伸缩机构等，取样时将伸缩臂架伸出，将取样杆插入待取料堆的顶面，并插入一定的深度，可保证取样的准确性。

国外强制间歇式沥青混合料搅拌设备的污染控制在不断提高，沥青工业朝更环保方向发展。据有关资料报道：美国从1960～1999年热拌沥青混合料增加了250％，但环保污染却减少了97％。对沥青混合料搅拌设备排放烟气中的粉尘、硫氮气体的含量、有机物的含量等均有要求，另外沥青罐及成品料仓排出的沥青烟气也进行收集并处理后再排入大气。

连续滚筒式沥青混合料搅拌设备与强制间歇式沥青混合料搅拌设备相比，设备的重量将减少1/5，装机功率将减少1/4，节能效果明显。在美国和新西兰连续滚筒式沥青混合料搅拌设备已成为流行的沥青混合料搅拌设备，欧洲、南非和澳大利亚仍使用间歇强制式沥青混合料搅拌设备。对连续滚筒式沥青混合料搅拌设备的发展应加于注意。

二．沥青混合料摊铺机

随着机、电、液一体化技术的发展，国外沥青混合料摊铺机的技术在不断发展，沥青混合料摊铺机的技术主要围绕着如何提高沥青混合料摊铺机铺层的质量（密实度和平整度等）、作业的自动化、多功能、减少沥青烟气对操作人员危害的环保等要求方面发展。

国外沥青混合料摊铺机普遍使用电加热熨平板，电加热熨平板不仅加热快、加热均匀，而且易于实现自动控制，克服了燃烧器集中加热而引起熨平板的变形等缺陷。

如何提高沥青混合料摊铺机铺筑的质量也是各企业的另一竞争点，恒速作业、不间断作业、电子比例伺服控制系统、EPM电子管理摊铺作业系统等新技术在不同的摊铺机上得到应用。

沥青混合料摊铺机摊铺沥青混合料时，操作人员正处在沥青烟气的包围之中，混合料挥发的烟气中含有沥青的轻油份、碳、硫、苯等，这些有害气体对人体的健康是有害的，如何减少沥青混合料摊铺机作业时沥青烟气对操作人员的影响，是各公司竞争的热点之一，图2为摊铺机作业时抽吸沥青烟气的图，已有多项专利技术提出不同的措施解决上述问题，国际上对摊铺机摊铺时环境保护问题已引起普遍的重视。

随着经济发达国家公路系统的完善，大型工程逐渐减少，工程的重点转向公路的养护和辅助工程，小型沥青混合料摊铺机有了较大的发展，国外沥青混合料摊铺机最小的摊铺宽度为0.8米～1.4米。另外随着交通流量的增加，公路路面改造及加宽作业经常需要进行，因而能进行路肩摊铺及側摊铺的机具十分需要，这也是大型摊铺机无法完成的任务，路肩摊铺及側摊铺的机具则能发挥其应有的作用，国外有多种结构型式的側摊铺机。

洒布粘层油的摊铺机可以在摊铺沥青混合料的同时洒布粘层油，加快了作业速度并提高了摊铺质量。

沥青混合料转运车进入我国仅几年的时间，在公路工程中取得了一定的实效，已在《公路沥青路面施工技术规范》JTG F40-2004 中推荐应用，“在有条件时，运料车可将混合料卸入转运车经二次拌和后向摊铺机连续均匀地供料”。在沥青混凝土路面施工工艺中，混合料的粒度、温度离析几乎伴随整个施工过程，混合料运输环节及运料车向摊铺机料斗卸料过程等均会产生离析，离析包括级配离析和温度离析，转运料车的再拌和转运摊铺工艺可以消除或明显改善沥青混合料的级配离析和温度离析。ROTEC的沥青混合料转运车原有三个物料输送机，该型结构增加了设备的重量，现已提出仅有两个物料输送机的沥青混合料转运车专利。

三．公路养护机械

我国的公路建设快速发展，公路里程在不断増加。公路建成后在使用过程中，由于承受行驶车辆荷载的反复作用和自然因素的侵蚀与破坏，路面材料不断老化，使公路产生不同形式的退化、损坏，公路的性能不断削弱，因此公路建成后必须进行适当的养护，随着公路里程的不断増张，公路养护的任务越来越繁重，特别是当气候发生反常时，如雨季水毁、冰雪封阻等，人力是难以快速疏通恢复交通的，公路养护机械的配置必不可少。

公路养护工程按项目分：有路基养护、路面养护、桥涵养护、交通工程设施养护等；按养护工程性质及规模分：小修保养、中修、大修、公路的改善；按养护时间分：日常养护、周期性养护、偶然性养护等。公路养护作业还受地区﹑地形、季节﹑时效等不同要求的影响，因而公路养护作业工序繁多复杂，形成公路养护机械的品种多、型式多样、规格大小不一，一般来说公路养护机械大致分为经常性作业机具和专用性作业机具两种设备。经常性养护机械主要有路况巡视检测设备、扫路车、路面修补、标志维修、洒水车、排障车、清洗机、除雪机、剪草机等，专用作业机具包括路面铣刨机、再生机械、稀浆封层机、同步封层机、罩面机械等。我国的公路养护技术方针是“公路养护要贯彻以预防为主、防治结合的方针”，预防性养护是国外公路养护较成功的养护方法，在路面未发生损坏前采取预防性养护措施，改善和提高路面的性能，从而延长路面的使用寿命，是一种经济、有效的养护方法。

预防性养护机械有：稀浆封层机、同步封层机及路面罩面机等。同步封层机是在沥青洒布机和石屑撒布机的基础上组合发展起来的。

交通安全及交通工程设备是公路养护中不可缺少的组成部分，交通安全标志、路面标线需经常维护，才能保证交通运行的安全和可靠。路面划线机/车是路面标线的专用设备，有手推式、车载式和热熔式等不同型式，道路标线改造时须将旧标线清除，此时首先需使用道路标线清除设备。高速公路局部维修时须放置引导交通的指示标志及信号，作业时先放置信号标志及灯光设备，然后才能进行正常作业。

寒冷地区公路的冬季养护是十分重要的，除冰雪在不同的地区配备不同的设备，经常下雪的地区需配备专用的大型抛雪机，一般地区需配置除雪犁及防滑或溶雪材料撒布机等。

沥青路面旧路面材料的再生利用技术已被广泛应用，国外路面再生设备发展很快，路面的铣刨、破碎、加热、就地再生等设备完善。再生方法有冷再生、热再生，每种方法又分为就地再生、厂拌再生。“厂拌热再生”是国际上普遍采用的再生方法，其它再生方法也仅在少数国家采用。就地热再生曾被认为是道路工业的一次革命，但是以后的实践已证明，现场热再生也存在诸多局限性：处理厚度小；无法有效调整再生混合料的配合比，主要用于表层再生，适合处理车辙、泛油、麻面和磨光等表面缺陷；对路面层厚不均匀或质量状况变化大的路面难以保证质量要求，因此就地热再生设备不宜在我国大量推广。

国内公路养护机械处于起步阶段，公路养护用设备大都用汽车底盘进行改装，产品的品种和数量也很有限，公路养护用机械有很大的发展空间。公路养护机械的发展需注意国内公路养护的工艺和要求、养护作业的多样性等问题，另外养护机械的成本也是影响其推广应用的一大因素。公路养护的任务日趋繁忙，如何提高养护效率、加快公路养护机械化已是当务之急，这也为公路养护机械的发展提供了极好的机遇。目前公路养护机械的生产企业如路面修补设备、铣刨机、再生设备等在不断增加，但国内仍缺少适用公路养护的机械，特别是公路养护用的专用底盘目前只能配置国外设备。

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