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快速养护成为高速公路路面养护施工发展的必然

2019-11-30 03:34

交通压力增大养护机械信息化受政府关注

//www.lmjx.net 2009-7-16 10:12:53 中国路面机械网 早在2006年,交通部就明确指出,目前我国的公路建设处于快速建设阶段向养护管理阶段的过渡时期。近年来,国家对公路的投资力度一直非常大,一些刚建成和将要建成的公路,在经过一段时间使用后,也将步入”养护时代“。可以预计,在现在以及今后相当长一段时间内,道路养护机械的市场需求将呈现出较为稳定的增长态势。

此外,随着汽车保有量的不断上升,我国城市交通压力日趋增大,除了北京、上海等大型城市外,一些中小城市也出现了明显的上下班交通高峰期。再加上城市道路局限于既有空间、难以扩展,双向四车道、双向两车道这样的道路仍在城市交通网络中占据较大份额。如何实现道路的高效作业,成为道路养护机械发展研究的重要课题。城市道路使用效率高且情况复杂,对养护机械提出了较高要求,小型、快速、环保的养护施工是行业内的普遍共识,也是行业对道路养护机械的普遍要求。

养护机械特征一:小型化

和众多装备产品一样,工程机械在产品规格及作业范围方面正在向大、小两个方向发展。对于养护机械,特别是用于城市道路的养护机械来讲,小型化是其发展方向。滑移装载机在道路养护方面的应用就是养护机械小型化的一个重要例证。

在发达国家,养护机械主要以小型机械为主。目前,国内企业的大型养护机械生产技术已经比较成熟,但在小型产品方面与国外相比还存在较大差距,小型养护机械仍主要依赖进口。

现在的公路养护,多是采取分次施工方式,先养护道路一侧,将另一侧的道路一分为二,变成双向通行的格局。以一条双向四车道的道路为例,养护期间,这条公路已经相当于仅是一条双向两车道的道路,交通压力非常大。有的地方采取白天在道路上铺设钢板,晚上施工的方式,但仍未能从根本上缓解交通压力。加上一些养护机械产品本身体积庞大,宽度已经达到或超过一个车道,这些产品对道路的占用压力也很大。目前,国外的一些小型道路养护设备的宽度只有半个车道那么宽,即使没有专用的停车场,停放在非机动车道,对交通所造成的影响也非常有限。

中国公路建设行业协会筑养路分会常务副理事长施张兴曾经建议过,可将模块化设计应用到道路养护机械上来,采用通用底盘,配备不同附件,从而在一台机器上实现铣、钻、碾压、清扫等多种作业。将功能部分与底盘分开设计,是实现产品小型化的一个重要途径。目前,国内企业在这方面的尝试还非常少。

养护机械特征二:快速施工

随着交通压力的日益增大,留给养护的时间就越来越少。在许多城市,养护及其它涉及到道路修理的工程只能在夜间施工。为了不影响交通,施工部分的道路在白天都要尽可能地”还原“到日常状况。

”养护时代“的到来,对于施工企业来讲,在现有设备基数不变的基础上,提高作业效率是焦点。小型化在一定程度上会导致单位时间内施工面积的降低,而道路养护不能仅仅依靠提高速度来实现效率提升,所以,必须在机器性能本身寻求突破。比如在沥青摊铺机上,利用可折叠式的设计,提高摊铺机摊铺面积。

其实,快速施工不仅仅是对产品提出了改进要求,更重要的是向施工单位提出了更高要求。涉及到机械方面,如何培养出更为出色的机器操作手,如何实现机器的统筹安排和合理分工,是施工单位管理方面应重点关注的问题。再者是对养护材料提出了更高要求,材料性能的提高,将会有利于施工工期的缩短。这涉及到沥青混凝土搅拌设备等机械设备。目前,新技术、新材料在这些相关行业的推行速度较为成熟,企业的研发也各具特色。

养护机械特征三:关注环保

城市道路在进行养护时,必然对环境造成一定影响,一般说来,道路养护时的主要污染有噪声污染、大气污染、施工后残留物污染等几个方面。如何把这些影响降到最低,是使居民生活不受干扰的重要保障。

噪声污染。交通运输本来就存在一定的噪声污染,为了消除这种污染对人们生活的影响,临路两侧密集植树绿化、临街建筑物设置双层窗或封闭外走廊、设置公路隔音墙等都是改善手段。从道路养护机械自身来讲,部分设备的噪声和普通汽车差不多,但也存在有较大噪音的产品。目前国际上一些国家对于这种施工的噪声污染都有着严格规定,我国尚未推行相关措施。记者从部分厂家了解到,为了适应国际市场,他们也都在这方面进行努力。

大气污染。主要指的是施工过程中产生的扬尘导致施工现场及附近的空气质量下降的问题。这个问题归根结底仍是改进养护机械工作性能和材料工艺的问题。施工后残留物污染也是道路养护需要面对的一个重要课题。由于场地的特殊性,施工结束后,对施工现场的打扫要求非常高。如果能够将道路清洁机械经过适当改造,用于养护施工,将会是个不错的尝试。

此外,由于我国的道路养护多停留在技术层面,极少涉及到城市整体规划的内容。城市规划部门应该积极参与到道路养护作业中来,利用道路养护的契机,改善道路与周边环境的协调性,甚至可以创造出具有某个城市特色的道路风格来。

高速公路沥青路面快速养护机械配置

//www.lmjx.net 2004-12-22 10:03:00 中国路面机械网 高速公路养护施工出现了新的特点,即,车辆量逐年大幅提高,路面破损加剧;路面施工的组织管理难度大;路面维修费用增长明显。因而快速养护成为高速公路路面养护施工发展的必然趋势。为了确保高速公路的畅通,更好地为经济建设服务,方便人们的出行和商务活动,要求养护工作应及时、快速、安全、可靠,尽量缩短养护作业时间,一般情况下不得封闭交通。因此,快速养护成为高速公路路面养护施工发展的必然趋势,必须不断采用先进的养护机械和施工工艺,缩短养护施工作业占用车道的时间,减少交通阻塞,最大限度地实施快速养护。国外高速公路快速养护的现状和分析:国外发达国家已从大规模修筑高速公路全面进入道路的使用、管理阶段,因而十分重视用高新技术和先进的机械设备来从事高速公路的改造、养护等工作。1、美国。公路建设基本完成,对公路的投资已主要用户道路的改造、维修和养护,公路的养护全面实现了机械化。公路主管部门制订了诸如《美国AASHO养护手册》、《路面修复手册》等公路养护和养护机械的一些规范。20世纪80年代开始进行了公路SHRP研究计划,历时5年多,投资1.5亿美元,对公路的发展策略进行了系统全面的研究,其中提出的公路养护技术包括:预防性养护、修复性养护、面层翻修工程和道路重建,并得出采用预养护可节省工程费用45%的研究结论。同时对出现的公路突发事件,也提出了具体的快速响应方法,达到保证公路畅通和安全的目的。2、英国。是世界上公路最发达的国家之一,公路的养护分别由国家运输部门和地方政府负责。公路管理部门为了刺激承包商在不降低施工质量和安全标准的前提下,尽可能提前完工,以减少对交通的延误和行车道占用时间,自1984年以来,对高速公路的养护,实行了一系列已车道租用为基础的合同管理形式,对提前完工的承包商给予奖励,拖延工期则以同样的费率进行罚款。车道租用合同要求承包商不仅需对工程项目报价,同时应根据业主提出的最长工期,报出自己的施工工期,迫使业主在使用快速养护机械及其施工工艺上下大功夫,全面提高养护作业的效率和质量。经过多年的实际应用,车道租用合同被认为是适合于高速公路快速养护作业的一种合同形式,并得到广泛应用。3、日本。其高速公路建设在世界上是走在前列的,日本道路公团根据其高速公路交通量不断增长、货运量大、车辆运行速度快、使用时间昼夜化的新特点,为了始终保持高速公路状况的完好,加强了对路面检查和维护修补工作。随着信息处理技术和传感器技术的进步,针对路面各部损耗情况的评价,开发使用了各种检测仪器。针对道路的养护维修作业涉及范围广、机械种类多的情况,要求养护单位配备的设备必须具有以下性能:安全性高、操作简单;设备体积小、效率高,尽量减少对交通的影响;施工速度快、机动性能好;噪音、振动、空气污染等公害少;在夜间也可以施工。特别应该指出的是,日本不但重视多高速公路的检查、清扫、绿化和修补工作,而且制定哟详细的路面改善对策、桥面补强对策、环境保护对策、防灾对策、冰雪对策、交通安全对策、交通堵塞对策等。推广高速公路沥青路面快速养护的重要性:这是一项复杂的系统工程,其基本内涵为:针对沥青的路面的破坏型式,选用先进的养护机械组合,使用可靠的沥青路面维修养护材料,制定高效合理的快速养护工艺,通过养护机械施工设备安全快速完成沥青路面的养护作业。随着公路运输业的迅速发展,快速养护已经成为保证高速公路房屋质量和使用寿命的重要手段。实现高速公路沥青路面快速养护将有助于:1、促进高速公路养护作业效率的提高。针对沥青路面不同的破坏型式,选用先进的养护机械组合,通过制定、实施高效合理的快速养护施工工艺,能够促进高速公路养护作业效率的提高。与单纯人工和一般技术含量的机械设备养护作业相比,由于人工养护必然受到人员素质、技术水平、时间、空间及气候等一系列因素的制约,影响了养护施工的速度及质量,而先进的机械化养护设备是依靠其良好的技术性能、智能化操作程序来完成养护作业,从而使养护施工标准较易掌握,且操作简便、作业过程可控、效率高、质量好。2、促进高速公路养护施工安全的提高。进行高速公路路面的快速养护,可大大提高高速公路养护作业的效率,有效缩短养护时间,减少车道占用时间,促进高速公路养护作业安全性的提高。因此,在保证养护质量的前提下,应该大力推广快速养护施工。3、有利于高速公路通行能力和营运效率的提高。实行高速公路快速养护作业后,可通过缩短养护时间,达到减少车道占用时间的效果,从而有效缓解高速公路的拥挤度,有利于高速公路通行能力、营运效率和服务水平的提高,实现高速公路的可持续发展。发展高速公路沥青路面快速养护及其养护机械设想:为了更好地开展高速公路沥青路面快速养护工作,确保高速公路沥青路面质量的完好,作者提出以下设想:1、开展高速公路沥青路面卡养护及其施工工艺的研究。尤其是在当国内能源、环境问题突出,应重点围绕沥青资源再利用进行公路快速养护技术及其施工工艺的研究,通过推广应用先进的养护施工工艺,缩短养护施工作业占用车道的时间,减少交通阻塞,实现高速公路营运事业的科学发展。同时,应充分利用网络技术,尽快建立高速公路沥青路面快速养护管理、养护机械、施工工艺、人员培训、技术交流等方面的信息服务体系。2、加快发展性能先进的沥青路面快速养护机械。加快发展性能先进、机动灵活、系列化的高速公路沥青路面快速养护机械。如国外自动化程度高、专业化水平强、故障率低的机电液一体化的养护设备,正在完成从电子控制阶段到以环保和信息技术为中心的飞跃,其主要施工设备采用微机智能化控制技术,可实现各种工作状态下整机自动判断、姿态调整、减少各种物料的损耗,能够自动诊断机器各部分的技术状态,及时有效地提示操作人员,并可实现远程故障排除和维修,从而达到性能先进、操作方便、使用快捷可靠的要求。3、应重视适合于我国高速公路沥青快速养护机械设备配置的研究,实现养护机械的科学合理组合,并有效保证公路施工作业人员的安全。尽可能做到一机多用,采用一个底盘配置多种工作装置,实现一机多用,既可以满足不同作业内容的需要,由提高了养护机械设备的使用效率。此外,为了尽量少占用车道面积,养护机械设备应尽量做到小型化,使其在高速公路上实施养护作业时仍能保持双向通车。近年来,由于高速公路沥青路面养护新技术、新材料、新工艺的的不断发展,也带动了新型快速养护机械的研究工作,先后推广应用了沥青路面就地再生机组、稀浆封层机械、小型沥青混凝土摊铺机、小型铣刨洒布摊铺多功能机、路面喷补设备、多功能养护车等。因此,只有与高速公路沥青路面养护新技术、新工艺、新材料的发展紧密联系起来,快速养护机械才能成熟并得以健康发展。

从公路养护技术规范看我国养护机械的技术发展

//www.lmjx.net 2005-6-15 11:23:00 中国路面机械网

1 公路的病害的成因

《公路养护技术规范》对公路的病害作了详细的阐述,只有 了解其形成原因,才可能在公路养护作业中选择好的施工机械, 做到有的放矢,高质量地做好道路养护工作。

当前,公路的养护任务以公路垃圾清扫、公路交通设施的维 护、路面的龟裂、坑槽等病害处治为主。若路面病害处理不得力或交通安全设施维护不及时,病害在车轮载荷的反复作用下,向 四周扩散、破碎、掉渣,形成大面积的坑槽,损坏的交通安全设 施会给过往车辆的行驶安全带来隐患,尤其是夜间造成的车辆损 坏及交能事故。《公路养护技术规范》中将公路的病害划分为七 种类型。

变形 变形指塌陷和沟槽。塌陷或沟槽的形成是由压缩和剪切引起的路面永久变形。关键原 因是混合料中沥青的含量低、设计负荷低于实际交通负荷。沟槽 内的积液可能会引起交通事故。

车辙 车辙是由层与层之间的混合料切向流动和滑动引起的。原因是混合物不稳定或切向负荷过大,车辆轮胎作用形成车辙。

裂纹 路表面的裂纹使表面的水份渗入面层,进入到稳定层,通过稳定层进入到路基层。 这明显减低了路面强度且导致路面变形、龟裂。路面在裂纹后发 生破坏。裂纹形式并不相同。其形成原因有路面疲劳、过热等多 种因素。为了确定修复的最佳方法,必须找到形成裂纹的原因。

剥落 沥青路面表面的聚合物脱落。影响路面的平整性。如果路面出现这一破坏现象,将 导致路面的防水层损坏以至造成公路大面积损坏而严重影响交通 通行量。

磨损/路表面纹理损坏 面层混合料质量较差可能是产生路面磨损的主要原因之一。日益增 大的交通流量也对路面磨损产生一定的影响。物料过细也能导致 路表面纹理破坏,使路面附着系数下降。混合料中过多的沥青, 摊铺作业后产生条状发亮的油带,也能导致路表面磨损加剧。

脱落 由油料级配差或沥青粘结剂强度弱而造成脱落,这将引起路面疏松和破坏。

坑洼 坑洼是由于交通流量过大而引起的路面材料破坏,结果在路面形成孔洞,特别是在 大雨过后,水通过裂纹渗入路面下,极易形成坑洼。水的进入引 起路基变软,路面开裂,承载能力降低。细小颗粒也被排挤到路 表面,使路基减弱。

2 公路养护技术

公路的养护与维修是保证其服务质量和使用寿命的重要手段。当前我国公路主干道交通流 量大、行驶速度高,其养护与维修工作应及时、快速、安全、可 靠且尽可能不中断交通。同时,应最大限度实行机械化养护,保 证公路维修员工的安全,避免频繁调动机械设备。

在对病害处治之前,要对病害进行实地调查。根据病害的类 型、面积大小、施工的难易程度、交通流量的大小等确定最佳处治 方案,保证养护工作快速、高效、安全。

根据《公路养护技术规范》,通常对路面的养护技术和病害的 处理技术有:

灌缝处理 主要针对道路表面出现裂缝这一病害。采用灌缝机进行灌缝作业。用手持喷枪 把压缩空气吹向裂缝,将缝里杂物吹干净,再将沥青喷至裂缝 处,然后用喷枪将细粒径的沥青混凝土灌入裂缝,再把多余或误 洒的缝外沥青清除干净即可。

路面局部修补作业 主要针对龟裂、坑槽、小面积沉陷等病害。可采用破碎机械和切割机 械将修补的范围切割出来,并将病害的路面挖除,将损坏的混合 料清除干净,使坑底面层坚实,在坑内洒布涂刷新的沥青或乳化 沥青,用混合料铺平坑槽,并碾压新铺混合料,直到碾压密实, 新旧混合料结合紧密、无缝隙。也可对损坏路面局部进行高温加 热,使其与新铺料结合到一起,然后进行碾压。

大范围路面维修作业 主要针对道路表面出现大面积的龟裂和沉陷、严重的车辙、桥面脱落等病害,需要组织采用专用机组作业,施工前除做一些必要的 准备工作外,要对路面病害段、桩号、路面标高、宽度、病害范 围、转弯半径、超高超宽、纵坡横坡、路面结构、沥青混凝土级 配、原材料产地和型号规格等作全面的了解和详细的记录。

澳门新濠新天地3559,大范围路面维修作业组织工作复杂,工程量大,应编制详细 的施工工艺,其作业包括:路面测量、铣刨机铣刨、废料运输、清 扫余渣、洒布乳化沥青、沥青混合料拌合机运输、沥青混合料摊 铺、沥青混合料压实等,除此之外,还要进行交通设施的恢复与 维修。

对于沥青混合料的级配,由于原材料、施工环境和拌和条件 都与路面最初施工时存在差异,所以标准级配可以适当进行调 整,但级配类型必须和原路面一致。

摊铺作业是整个补修过程中保证施工质量的关键。摊铺表面 一定要平整,新旧路面的接合处一定要牢靠。同时在沥青混合料 压实时,应处理好新旧路面的接缝。

恢复交通安全标志及道路标线。沥青混合料碾压、冷却后,应 对路面施工质量进行检查,合格后用划线车恢复标线,并恢复交 通安全标志。

3 机械养护施工过程的控制及要求

施工现场应加强安全管理,加强安全教育,完善安全措 施。

维修作业施工点多线长,设备调迁频繁,路面作业机械尽 量选用转变调头灵活、行走方便、快捷的轮式机械。

加强料温控制。在拌合、运输、摊铺、碾压等各个环节中, 由于施工程序繁杂,所以一定要确保沥青混合料的温度,密切协 调配合,尽量减少混合料运输汽车的停置时间。

养护作业应优先采用路面稀浆封层机和路面铣刨机联合 施工,保证摊铺工作效率。

4 公路的养护机械化

根据《公路养护技术规范》的要求,为保持良好的路况,只 有提高我国公路养护的机械化水平,发展适合我国国情的不同等 级公路的养护机械。只有这样才能保证公路运输的畅通,发挥其 最大的经济效益和社会效益。

我国除高速公路引进了国外先进的养护机械外,目前公路养 护机械普遍较为落后,长期以来受财力以及管理体制等因素的制 约,加之当前国内重建设轻养护的观点普遍存在,公路养护机械 化进展缓慢。国产养护机械品种少、规格不全、技术水平较低。因 此,依照《公路养护技术规范》的要求,我们应不断研究养护新材 料和养护新工艺,在下述几个方面进行公路养护技术的研究、开 发和制造工作。

多功能作业车 公路养护机械必须适应养护作业流动性大的需要,一机多用快速更换作业 装置的多用底盘在国外已普遍使用。底盘由汽车厂家制造,作业装置由专业工厂生产,用于公路养护的多用底盘具备牵引、前后 动力输出等功能,前后可悬挂不同的工作装置,如装载、挖坑、挖 沟、清扫、除草、清洗护栏及交通标志牌、路面压实、平整、推 雪及抛雪、路面撒盐等,适合于普通公路、城市道路、建筑工地 等工程中使用。

多功能底盘车在前、后、上各部位配有机械、液压、电力等 动力输出接口,配有快速更换工作装置的悬挂机构,并具有 0.5~60km/h的行驶能力。

稀浆封层机 稀浆封层机是国外使用较多的养护机械,它将搅拌后的乳化沥青混合料用摊 铺器铺在路面上,经2~3h后,交通即可恢复正常。稀浆封层机有 拖式和自行式两种结构。自行式稀浆封层机摊铺厚度可按要求进 行调整。

路面再生施工机械 节省能源、资源,保护环境是世界性的大趋势。路面再生工艺及方法 大致可分为:厂拌再生、就地再生等,用于路面再生的施工机械有 红外线路面加热机、铣刨机、旧料破碎机、路面再生拌合机、路 面重铺机组等,不同地区应按实际情况选择再生工艺及方法,并 选择不同的再生设备。

沥青路面修补车 沥青路面修补车种类型式较多,以加热方式区分有热补和冷补,以动力 形式区分有拖式和自行式,国外有如下几种典型的结构型式:

a.红外加热器路面修补车 作业时先用红外加热器对修补路面进行加热,路面软化后用挖掘工 具进行挖掘清理,洒上结合油,填入新的混合料,整平后进行压实即完成修补作业。

b.综合修补机 车上配有混合料贮箱,每次作业前将已拌制好的热沥青混合料装入贮箱内, 贮箱是保温料箱,有的贮箱还配有加热装置。当路面需修补加铺 时,先按要求在一定宽度范围内喷洒黏结油,然后再撒上骨料, 最后进行碾压,即完成全部加铺修补作业。

c.喷射式修补机 喷射式修补机属于冷补法机型,利用压缩空气将乳化沥青和骨料同时喷射 到路面修补处。由于喷射是在一定压力作用下进行的,因而喷射 填充物坚固耐用,不需碾压,填补后在表面撒上少量石屑,即可 通行车辆。

水泥路面养护机械 水泥路面的日常养护与沥青路面一致,但对路面结构破坏的修理难 度较大,其主要应发展的设备有以下几种:

a.灌缝封缝机 水泥板产生裂缝后必须及时灌缝,否则容易损坏。灌缝封缝机是将沥 青或环氧树脂等封缝材料灌入缝内的专用设备,包括缝的清 理、填缝的灌入及表面整平等。

b.切割破碎设备 水力喷射切割机是一种先进的水泥混凝土切割设备,利用带有磨料 的高压水喷射,切割破碎的水泥混凝土路面。西方国家已研 制成功水力喷射切割机用于水泥路面、桥梁、隧道等水泥构 件的维修,作业时无振动,且工效高,作业时对邻近结构不 产生任何不良影响。

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