武繼鋒
(山西省呂梁高速公路有限公司)
公路作為我國交通系統(tǒng)中的重要組成部分,其在國民經(jīng)濟發(fā)展中起著舉足輕重的作用。現(xiàn)階段我國公路大規(guī)模建設(shè)工作已經(jīng)逐步完成,公路養(yǎng)護工作成為目前公路建設(shè)工作的核心。利用好、保持好現(xiàn)有公路的服務(wù)能力,保證車輛的正常通行和行車舒適性,延長道路的使用壽命,對我國經(jīng)濟和社會發(fā)展有著極為重要的意義。
過去以人工作業(yè)為主的公路養(yǎng)護效率低、效果差,已經(jīng)不能適應(yīng)當(dāng)前公路養(yǎng)護的需求。公路機械化養(yǎng)護的主旨就是通過科學(xué)化的施工組織管理,以機械設(shè)備為主要依托,高效、合理的完成公路養(yǎng)護工作。目前公路交通量普遍較大,做好機械化養(yǎng)護工作能夠降低事故的發(fā)生,減小養(yǎng)護工人的勞動強度,同時機械化設(shè)備的可操作性強,能夠更好的執(zhí)行養(yǎng)護標(biāo)準(zhǔn),保證公路養(yǎng)護的質(zhì)量。經(jīng)過多年的發(fā)展,在我國公路機械化養(yǎng)護中已經(jīng)逐漸形成病害檢測的機械化、預(yù)防性養(yǎng)護機械化和路面再生機械化。
目前在部分公路養(yǎng)護管理單位中,其重建設(shè)輕養(yǎng)護的主觀意識還未改變,導(dǎo)致養(yǎng)護機械設(shè)備配置數(shù)量不合理,養(yǎng)護機械嚴(yán)重短缺,類型和種類相對單一。在公路養(yǎng)護事業(yè)不斷發(fā)展的今天,對公路養(yǎng)護質(zhì)量也提出了更高的要求。人工進行養(yǎng)護,一般在質(zhì)量上和時間方面等都達不到公路養(yǎng)護的具體要求,但目前要實現(xiàn)以專業(yè)化和機械化為主的公路養(yǎng)護作業(yè),仍存在一些困難,思想上重建輕養(yǎng),不能安排足夠的配置的資金,一些廢舊的機械設(shè)備未及時報廢,會造成維修費用的大幅增大,也未達到安全生產(chǎn)的要求。
國內(nèi)雖然目前在積極借鑒進口設(shè)備的基礎(chǔ)上生產(chǎn)了一些較高水平的養(yǎng)護機械。這從一定程度上滿足公路養(yǎng)護的需要,但仍有較大缺口。在相關(guān)領(lǐng)域還難以站到世界發(fā)展的前沿,例如舊料再生設(shè)備方面還處于起步階段。高等級公路的日常養(yǎng)護和維修方面也欠缺高效能、高質(zhì)量的機型。國民經(jīng)濟的總體發(fā)展水平和國內(nèi)養(yǎng)護機械技術(shù)的發(fā)展水平雙重因素制約和影響著機械化養(yǎng)護水平的發(fā)展。
目前我國公路養(yǎng)護中養(yǎng)護工大部分分散在各自固定的路段上作業(yè)。日常養(yǎng)護生產(chǎn)基本上依靠人工來完成,機械化程度相對較低。公路養(yǎng)護經(jīng)費基本按平均分配的方式計劃安排。公路養(yǎng)護職工數(shù)量龐大,在個別地區(qū),僅人工費用就占到了公路養(yǎng)護費用的一半以上,養(yǎng)護費不是“養(yǎng)路”,而是“養(yǎng)人”。養(yǎng)護機構(gòu)日益臃腫,負(fù)擔(dān)越來越沉重。我國地域遼闊,南北方氣候條件差異性大,區(qū)域性經(jīng)濟發(fā)展不平衡。現(xiàn)有的機械裝備水平也相差十分懸殊。
傳統(tǒng)的病害檢測方法是通過隨機的選點、鉆孔取樣,人工進行車轍測量和裂縫病害統(tǒng)計等,在室內(nèi)分析處理相關(guān)數(shù)據(jù),結(jié)合路面深度、強度、厚實度、含水量等變化來對路面病害程度作出評價。這些方法效率低,精度受人為因素影響較大。
目前在公路強度檢測中落錘式彎沉儀是目前國際上應(yīng)用最廣泛的路面彎沉檢測方法,落錘式彎沉儀是由拖車、控制系統(tǒng)、信息處理系統(tǒng)和輸出系統(tǒng)四部分組成的。落錘式彎沉儀在實際測量過程中先將圓盤荷載和傳感器放至地面,傳動裝置將重錘提升至設(shè)定好高度,然后自由落下,一個測點一般重復(fù)進行三次。測量結(jié)果可以在控制端實時顯示。
隨著路面病害檢測技術(shù)的不斷發(fā)展,一些具有較高科技含量的設(shè)備也被不斷應(yīng)用于路面病害檢測,地質(zhì)雷達技術(shù)能夠高效、快速的進行地質(zhì)勘查和檢測,能夠?qū)β访婊鶎雍兔鎸拥拿摽?、裂縫發(fā)展?fàn)顩r、沉陷和含水量變化等進行檢測,還可以對路面各結(jié)構(gòu)層在通車之后不同時間段的厚度變化進行評價,在公路病害檢測中還有如3D 激光掃描儀測設(shè)路面平整度等諸多先進設(shè)備。
預(yù)防性養(yǎng)護中微表處是一種常見的技術(shù),微表處施工的主要設(shè)備為微表處攤鋪機,它將給料、拌和、計量和攤鋪功能集成在一起。能夠按照設(shè)計級配將集料、水和乳化瀝青等按比例配制在一起,經(jīng)過拌合鍋拌合之后,通過攤鋪設(shè)備均勻攤鋪到路面上。
微表處混合料由礦料、乳化瀝青、添加劑等組成,所以在微表處攤鋪機分配不同的給料裝置。給料系統(tǒng)是微表處攤鋪機主要部分。其工作的穩(wěn)定性和計量的精確性能夠反映一臺微表處攤鋪機性能的好壞,也是稀漿混合料性能滿足要求的關(guān)鍵所在。
在預(yù)防性養(yǎng)護中也可以采用同步瀝青碎石封層,它是采用專門的同步碎石封層機,將集料和瀝青同步進行鋪灑,通過輪胎壓路機的碾壓或自然行車形成瀝青碎石磨耗層。能夠?qū)r青噴灑與碎石撒布兩道工序通過1 臺車輛完成.集料與剛噴灑的高溫瀝青同步接觸,能夠增加瀝青裹覆集料面積,形成結(jié)構(gòu)穩(wěn)定、表面粗糙的瀝青面層。
同步瀝青碎石封層機將瀝青灑布系統(tǒng)、碎石撤布裝置、計算機控制調(diào)節(jié)系統(tǒng)、測量監(jiān)視系統(tǒng)等集成在一起,既可進行瀝青和集料的同步撒布,也可對瀝青和碎石的單獨噴灑或撒布。
另外預(yù)防性養(yǎng)護中裂縫處理也是一個關(guān)鍵環(huán)節(jié),傳統(tǒng)的裂縫處理方法是將瀝青等材料加熱后直接灌入裂縫中,這種方法處理深度較淺,效果有效期短。目前,公路養(yǎng)護普遍采用的是開槽壓力灌縫處理方法,將加熱后的密封材料強制灌注到裂縫的深層,灌縫效果良好,可提高行駛車輛的安全性與舒適性,延長路面使用壽命。
傳統(tǒng)的瀝青路面結(jié)構(gòu)養(yǎng)護中,銑刨之后的廢舊瀝青混合料就廢棄不用,廢舊瀝青混合料中的砂石和瀝青材料都是不可再生資源,這就造成了極大的資源浪費,同時重新鋪筑瀝青面層也會消耗大量砂石和瀝青材料,這在一定程度上增加了公路養(yǎng)護的成本,所以進行瀝青路面的再生利用成為當(dāng)前公路養(yǎng)護中一種節(jié)能、環(huán)保、經(jīng)濟的新方式。瀝青路面現(xiàn)場熱再生是一種就地修復(fù)破損路面的技術(shù),所用的機械一般為一列大型“瀝青路面就地?zé)嵩偕?lián)合機組”,其施工方法為:加熱軟化原有瀝青路面,銑刨需要再生的瀝青路面,并收集到攪拌鍋中,同時根據(jù)需要添加新瀝青、再生劑、新混合料等,拌和形成再生混合料后重新進行攤鋪。目前,國內(nèi)目前正在應(yīng)用的瀝青路面就地?zé)嵩偕O(shè)備主要包括:德國維特根Remixer4500、芬蘭卡羅泰康Roadmix KRM2000RS、加拿大馬泰克AR2000、英達科技、鞍山森遠(yuǎn)以及山東省高速路橋養(yǎng)護等6 類設(shè)備。就地?zé)嵩偕鷻C械設(shè)備組成主要分為三部分:加熱機、銑刨機和復(fù)拌機。
(1)加熱機
一般選用3 臺路面加熱機,主要用于對需翻修的瀝青路面進行大面積連續(xù)加熱,使瀝青路面混合料充分軟化,確保銑刨耙松時骨料不被打碎。采用紅外與熱風(fēng)復(fù)合加熱方式,加熱柔和,避免瀝青老化,且加熱效率高;建立有效的熱風(fēng)循環(huán)平衡體系和完善的保溫措施,熱風(fēng)循環(huán)體系壓力高,穿透力強,加熱效果好,通過設(shè)置氣體不均勻通道,使整個路面加熱溫度均勻一致。
(2)加熱銑刨機
加熱銑刨機為多級銑刨,3 臺加熱機經(jīng)過后,第一組銑刨設(shè)備先銑刨再生深度的50%~70%,然后對路面再次進行加熱,由第二組銑刨設(shè)備銑刨剩余厚度,避免底層骨料破碎,加強層間粘結(jié)。同時具備加熱和銑刨功能,一機多用。前后各有一組銑刨耙松設(shè)備,中間增設(shè)加熱機,不僅實現(xiàn)多級銑刨,還可有效保護級配,降低瀝青老化程度。銑刨深度自動控制,精確可調(diào)。
(3)加熱復(fù)拌機
加熱復(fù)拌機將再生劑、新瀝青及新瀝青混合料的添加功能集成,拌鍋采用間歇式拌和,原路面瀝青混合料稱重、再生劑、新瀝青添加均采用智能控制,與行走速度同步,計量精確,拌和效果等同于瀝青拌和站;復(fù)拌后的再生混合料,一可以恢復(fù)老化瀝青性能,二可以補充瀝青含量,三是可以調(diào)整舊路面級配,四是終端加熱,保證了攤鋪溫度,五是混合料拌和質(zhì)量優(yōu)良;該設(shè)備還增設(shè)了乳化瀝青粘層同步灑布功能,在特殊路段可通過粘層油灑布,加強層間粘結(jié),提高路面防水能力和抗剪能力。
公路機械化養(yǎng)護已經(jīng)成為目前公路建設(shè)工作的核心,我們必須清醒的認(rèn)識到當(dāng)前我國在公路養(yǎng)護機械設(shè)備領(lǐng)域存在的諸多不足之處,積極借鑒國外先進經(jīng)驗。從病害檢測、預(yù)防性養(yǎng)護和路面再生利用等多方面入手,提高公路養(yǎng)護的機械化程度,從而不斷推進我國公路的發(fā)展。
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