路面机械设备技术发展的探讨

吕杰

（云南永武高速公路建设指挥部，云南 昆明 650224）

近年来我国路面机械取得了迅猛发展，取得了有目共睹的业绩，但也应该清醒地看到，我们与国外先进国家仍有很大差距，距离国内市场需求也还有着一定差距。首先，我国多数路面机械生产企业规模偏小，要进行资源整合、适当地加快集团化进程，实现优势互补，增强整体实力和市场竞争能力，联合起来尽快地参与国际市场竞争。其次，我国路面机械存在着科技投入不足、创新能力偏低等问题。对基本研发的投入少，原始创新较少。应加大对路面机械的基础研究，鼓励创新。再次，加大研发与我国路面机械配套的发动机及液压元件等配套件产品，进一步提高我国路面机械产品的可靠性和耐用性。

1 沥青混合料搅拌设备

强制间歇式沥青混合料搅拌设备是沥青路面施工的主要配套设备。随着我国公路建设特别是高速公路建设的快速发展，强制间歇式沥青混合料搅拌设备的需求量在不断增长，2008年，国产强制间歇式沥青混合料搅拌设备(1000型以上)的销售量约500套，进口的沥青混合料搅拌设备约有70~80套。按我国目前公路建设发展的速度和规划，到2010年我国高速公路将达到6.5万krn，因此沥青混合料搅拌设备的市场旺季还将持续。目前国内强制间歇式沥青混合料搅拌设备的生产企业已增加到60多家，国外强制间歇式沥青混合料搅拌设备的制造企业，如 AMMANN、MARINI、日工、泰尔托、林泰阁等也均在国内设厂。强制间歇式沥青混合料搅拌设备的市场竞争将日趋激烈，在激烈的市场竞争中技术的提高是立于不败之地的根本。目前保证骨料的级配、提高拌料质量、减少污染、提高生产过程的自动化及设备的耐用和可靠性己成为强制间歇式沥青混合料搅拌设备的技术发展趋势。

目前由于我国使用的石料品种较多，变异性大，再加上沥青拌和设备都是露天作业，材料含水量受天气影响很大，所以适宜采用间歇式沥青拌和设备，这样较容易保证沥青混合料的质量。间歇式沥青混合料拌和设备经过材料的初级配、筛分计量等，沥青混合料的质量易于控制。如何提高间歇式沥青拌和设备拌制沥青混合料的质量是各企业竞争和追求的目标。国外已有制造商研制成功骨料级配检测分析系统。骨料级配检测分析系统已在间歇式及连续式沥青拌和设备的生产过程中得到应用，可有效提高搅拌混合料的质量。另外还有骨料含水量检测仪、沥青粘度检测系统、混合料取样分析系统等，也开始随即实时监测控制沥青混合料的质量。骨料级配检测分析系统，安装在冷骨料的输送系统中，随机取样分析冷骨料的级配情况，沥青粘度检测系统随机测定沥青的流量以外，监测沥青的温度变化，按沥青的温度变化修正沥青的供给量；成品混合料取样分析系统安装在搅拌锅下成品料装载区，代替人工取样，使取样更具代表性。

沥青混合料搅拌设备对燃烧器的要求很高，燃烧器在滚筒的燃烧区内应保证燃料的充分燃烧，同时要求有高的热效率。国外已开发出短火焰低噪音燃烧器，另外燃烧器排放的废气在国际上已提出了更高的要求，除减少含碳和硫的气体外，对氮氧化物气体的含量也提出了要求。因为燃料燃烧时空气中的氮和氧在燃烧时生成NO，进一步氧化后生成NO2，NO2气体对人体有强烈的刺激作用。国际石油价格的上升，对沥青搅拌行业产生了很大的影响，以煤代油的问题再次引起重视，已有多家公司配置煤粉燃烧器。但煤粉燃烧时将增加排气的污染，因此使用煤粉燃烧器也需要注意污染的问题。

2 沥青混合料摊铺设备

沥青混合料摊铺机是将拌制合格的沥青混合料铺筑成路面的专用设备，是沥青路面施工的主要摊铺设备之一，据中国工程机械工业协会筑路机械分会统计数据显示，目前国产沥青混合料摊铺机年销量已达到1400多台，已成为我国沥青路面施工的主力军。国外沥青混合料摊铺机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)及如何减少沥青烟气对操作人员危害等环保要求方面发展。

履带式沥青混合料摊铺机因其具有附着性能强、牵引力大、行走稳定性好，特别是在大型高速公路工程中普遍被采用。但履带式摊铺机的履带对地面有一定的破坏性，为了保留摊铺机履带的高附着性能并减轻对地面的破坏，橡胶履带的开发应用取得了很好的效果。近期研发出的聚氨基甲酸酯履带垫块比橡胶履带节省成本50%、而且延长了使用寿命。

国外沥青混合料摊铺机已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，熨平板的每个区域有独立的加热元件和温度传感器，采用不锈钢加热元件及传热快的绝缘加热板等措施，取得了较好效果。

如何提高沥青混合料摊铺机铺筑的质量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，操作人员位于螺旋布料器的上部，其前部有前料斗，后部是热混合料的摊铺层。混合料挥发的烟气中含有沥青的轻油份、碳、硫、苯等，这些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。已有多项专利技术提出不同的措施解决上述问题，国际上对摊铺机作业时环境保护问题已引起普遍的重视。DYNAPAC公司生产的双层摊铺机是一种一次可铺两种不同混合料的设备，摊铺宽度为3m～9m，摊铺时需配置专用的移动式供料机供料，利用该机可节省路面材料的用量和摊铺时间。两层摊铺在热态下进行，因而降低了工程费用，特别适用于薄层摊铺，密实度可达到92%，能在较冷季节条件下使用。

随着沥青混合料转运机的使用，已研制成功新型重力式沥青混合料摊铺机。新机型增加了料斗的容量，取消了原来的刮板输送器，给料方式改为重力式给料。由于取消了刮板输送器，从而使新型沥青混合料摊铺机发动机的功率减小了约33%，降低了沥青混合料摊铺机的制造成本和使用燃料的消耗。能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。

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0.8m～1.4m。另外随着交通流量的增加，需要经常进行公路路面改造及加宽作业，这也是大型摊铺机无法完成的任务。路肩摊铺及侧摊铺的机具则能发挥其应有的作用，因而十分需要能进行路肩摊铺及侧摊铺的机具。目前国外已研制出多种结构型式的侧摊铺机。

国产沥青混合料摊铺机是在引进技术的基础上发展起来的，但由于受发动机及液压元件等配套件的影响，产品的性能和质量受到一定的影响，在产品的可靠性和耐用性等方面和国外产品仍有一定的差距，这就需要加大对国产发动机及液压元件等配套件的研究。

3 公路养护机械设备

我国的公路建设快速发展，特别是国家把公路建设列为重点基础建设，增加了公路建设的投资，更加快了我国公路建设的步伐。随着我国公路里程的不断增加，公路养护的任务越来越繁重。特别是当气候发生异常时，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良好的发展机遇。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，目前特别是公路养护用的专用底盘只能配置国外设备。

预防性养护机械有稀浆封层机及路面罩面机等。稀浆封层机是在乳化沥青技术的不断发展提高而得以发展起来的。近年来，随着技术的不断改进和完善，新型稀浆封层机的出现进一步证实了这种施工方法是经济、有效、快速和可靠的。有力地推动了稀浆封层技术更加广泛的推广应用，改善了公路养护的条件。新型稀浆封层机也越来越大型化、自动化，能正确控制各种成分的配比。连续作业的稀浆封层机能边摊铺边上料，实现稀浆封层无横向接缝，生产效率可大大提高。许多国家已把稀浆封层技术用于高速公路的预防性养护和高速公路车辙等病害的修补。

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，不同的再生工艺有不同的配套设备，旧路的改造和旧路面材料的再利用在国外发展较快，再生方法有冷再生、热再生及就地再生、厂拌再生。与在旧沥青路面上加铺新面层的维修方法相比，薄层就地冷再生约可降低成本20%。深层就地冷再生和新建工程相比，约可降低成本46%，因而就地冷再生方法正在被公路养护部门所接受并开始应用，与之配套的机械设备的研发将会是各企业竞争的热点。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。另外，国外在发展公路养护机械的同时很重视公路养护材料的研究，品种多样的修补材料如冷补材料等己在公路养护中使用。有的材料能在寒冷季节及潮湿地区使用，有的材料加水后能自动流摊平整、而且一小时后就可硬化、使用方便，使用的工具也较简单。总之养护材料的发展己引起养护机械设备的变革，养护材料的发展简化了养护机具并提高了公路的养护效率。我国公路养护机械行业所生产的设备由于大都使用汽车底盘进行改装，产品的品种和数量也很有限。因此，要适应公路发展的需要，要更新传统的观念，对我国公路养护机械行业来说公路养护用机械产品有很大的发展空间。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，另外制造成本也是影响其推广应用的一大因素。

4 结束语

路面机械是公路建设施工和养护的必备设备，是公路施工和养护的重要保障条件。公路建设的实践证明，先进的路面施工机械是工程质量的保证。随着我国公路事业的快速发展，也促进了我国路面机械的发展和技术的提高，为路面机械的发展提供了良好的条件。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。

[1]董俊华.公路工程施工机械的合理选择.交通世界(建养.机械),2008年06期.

[2]安伟刚.我国公路养护机械化的现状与发展对策.科技信息,2008年33期.