新型沥青混凝土路面养护车的研制.pdf

2010年第1期西南公路XINANGONGLU 66 进入21世纪以来，凉山地区沥青混凝土机拌机 铺高等级路面大幅增加。加强沥青混凝土高等级路 面养护，提高养护质量，及时排除沥青混凝土路面 病害，延长沥青混凝土路面的使用寿命，成为凉山 公路养护工作的当务之急。现有沥青混凝土路面施 工设备，机动性差，移场安装费、场地使用费和运 行费用均高，无法适应养护作业的需要。 应对沥青混凝土高等级路面养护的需求，目前 国内已有多种小型沥青混凝土热拌和设备。但造价 高，许多功能不适应凉山油路养护实际，加热燃料 多采用柴油，使用费用也很高。如沈阳北方交通工 程公司生产的KFM5060TYH综合道路养护车，购置 单价 28.2万元/辆，修补路面成本高达 120.00 140.00元/ m ，目前已配置的两辆KFM5060TYH综合 道路养护车均已闲置。凉山地区点多、线长，公路 养护经费严重不足，没有资金能力使用，更无资金 能力为基层单位普遍配置。 结合凉山地区沥青混凝土高等级路面养护工作 实际，我们研制了一种新型沥青混凝土路面养护 车，研制该设备的科研课题成果已于2009年1月13日 通过了四川省交通厅公路局组织的成果鉴定。该车 为一种小型沥青混凝土热拌和设备。合理配套沥青 保温加温、沥青混凝土路面夯实、清除病害路面切 割和运料车等设备，基本能够满足大范围、小面积 沥青混凝土路面病害处治修复作业需要。 （1）山区公路普遍为山重三级和山重四级公 路，路面宽度在69m之间，少数宽度达到12m。沥 青混凝土路面养护作业范围大，但作业路段分散， 单位路段作业量小，作业技术要求高。采用固定拌 和场生产的热拌合料，往往运距太长，无法保证规 范要求的摊铺温度。 （2）山区沥青混凝土路面养护作业场地受限， 现有沥青混凝土路面施工设备，须面积较大的作业 场地，往往几十公里才能找到一处可用的作业场 地。而且尚需发生租赁场地费用、设备运输、安 装、成品料运输等一系列费用增加。加上养护作业 用热拌合料使用量一般很小，现有沥青混凝土路面 施工设备作业能力无法发挥致使单位热拌合料成本 很高，完全无法承受。 鉴于上述特点，山区沥青混凝土路面养护要实 现及时、到位，并保证养护作业质量，降低作业成 本，有效的途径是结合本地区养护生产实际，研制 机动性好、经济适用的小型沥青混凝土热拌和设 备。基于此，研制了250A型沥青混凝土路面养护 车。该设备具有机动性好，不需要专门作业场地， 加热燃料可以利用廉价的木材、煤，操作便捷等特 2 1山区沥青混凝土路面养护作业的 特点及对策 新 型 沥 青 混 凝 土 路 面 养 护 车 的 研 制 【】 【】 摘要 关键词 山区沥青混凝土路面养护作业有一些独具的特点，针对这些特点研制经济适用的沥青混凝 土路面养护机械设备，对降低养护作业成本、提高路面养护质量、延长沥青混凝土路面使用寿命有着显著 的实用意义。阐述了一种小型沥青混凝土路面养护机械设备的工作原理结构特点及初步运用效果。 沥青混凝土路面；养护车 【】【】B中图分类号文献标识码U418.3 黄少波 （凉山州公路管理局西昌615000） 学兔兔 w w w .x u e t u t u .c o m 6 黄少波：新型沥青混凝土路面养护车的研制 点。 250A型沥青混凝土路面养护车是一专用挂车， 可以由配套的沥青罐车或运料车拖挂行驶。其主要 用于沥青混凝土混合料的热拌合作业，专业性强。 未设置行走动力装置，因而大幅度降低了造价和日 常维护费用。该设备仅是移场时需要行驶，无行走 动力装置，对其机动性影响不大。 该设备设置了一台15kW柴油发电机组，为加热 烘干拌和滚筒提供动力，同时作为各配套机具的动 力源。车架用槽钢自制。前桥采用北京130轻型汽车 前桥，转向性能良好，后桥采用川路牌运料车后 桥，强度高，耐用，整车行走性能良好。烘干拌和 滚筒为外协特制的拌和滚筒，滚筒内叶片自行加高 了12cm，混合料拌和均匀度好。拌和滚筒加热炉自 制，设置有一台鼓风机，炉膛由耐火材料成型，筒 体受热面积大，加热效率高。另外，设置了一台电 驱动的沥青泵，用作摊铺面积较大时，喷撒粘层 油，亦可用于路面表处或采用层铺法作业时，喷洒 沥青。整体结构见图1。 该车工作原理与间歇式沥青混凝土相同，加热 方式为滚筒外加热炉加热。运行时，首先点燃加热 炉，预热烘干拌和滚筒。加料完毕进入加热烘干程 序后，开启鼓风机，提高炉温至烘干温度。初始作 业循环后至结束全部作业期间，不再关闭鼓风机， 一直保持工作炉温。烘干拌和滚筒空载启动运转正 常后，将级配碎石从进料口加入烘干拌和滚筒，烘 干至滚筒内无水蒸汽逸出时，用计量桶按配合比加 入120150的沥青，拌和至均匀程度出料。由于 实际作业量较小，计量上料、出料均为人工操作。 拌和滚筒容量：200 工作循环时间：15min 出料温度：110 额定煤用量：3kg/循环 柴油发电机组额定功率： 15kW 外形尺寸：480036001800 整机重量：2500kg 沥青混凝土路面修复作业与施工作业比较，其 成本构成中，主要材料即沥青和矿料的使用量基本 一致，其成本只有将部分旧沥青混凝土路面材料再 生利用才能得以降低。我们研制的新型沥青路面养 护车，主要是以降低设备投入费、设备使用费、材 料运输费和人工费，来达到降低沥青混凝土路面修 复作业成本，以适应大范围、小面积沥青混凝土路 面病害处治需要的目的。就路面修复作业来说，实 际成本主要取决于沥青混凝土拌和料的生产方式， 修补、压实、清除病害路面等作业都有较为成熟的 工艺规程，成本变化不大。因而，在这里主要对沥 青混凝土拌和料的生产成本进行分析。 该设备拌和成料的出料温度在110左右，因 是在路面修复作业现场进行热拌和，运输距离很 短，其出料温度可视作摊铺温度，完全满足沥青混 凝土路面摊铺作业规范的要求。按生产每立方米拌 和料及修补每平方米厚度3cm路面计算，成本构成如 下： （1）运输成本。加热保温沥青罐车（兼作牵引 车）、运料自卸车均按150.00元/台班计算，则为 59.03元/ m及2.36元/m 。 （2）热拌和成本。沥青路面综合养护车改制费 用60000元，使用寿命按4年计，另计10000元维修保 2 3 4 结构及工作原理 主要技术性能参数 路面修复作业成本分析 l 32 图1250A型沥青混凝土路面养护车结构图 1.加热炉2.烘干拌和滚筒3.配电箱4.柴油发电机组5.后桥 6.减速机构7.烘干拌和滚筒电动机8.前桥9.沥青泵电机 10.沥青泵11.车架 5 8 550 6 7 学兔兔 w w w .x u e t u t u .c o m 6 养费，预计利用率60%，使用费约为120.00元/台 班。柴油按5500.00元/t计，煤按400.00元/t计。则为 49.54元/ m 及1.98元/m。 （3）热拌和人工成本。热拌和作业分摊人员 3人，人工单价按60.00元/工日计。则为35.42元/ m 及 1.42元/m 。合计沥青混凝土拌和料的生产成本为 143.99元/ m 及5.76元/m 。 若采用移动式沥青混凝土热拌和设备，如福建 筑路机械厂生产的SLB30型拌和机。 （1）设备使用费。以500.00元/台班，每天修补 1000m 路面计，约为12.50元/ m 及0.50元/m 。 （2）运输、安装、拆卸等费用相对于其他热拌 和设备尚属较低，假设移场运距100km，大约需4万 元左右，以一次安装完成两万平方米路面修补作业 计，设备拆、装、运输成本约为50.00元/m 及2.00元 /m 。 （3）热拌和料二次转运费。以平均运距 25km、运价0.60元/t.km计，约为37.50元/m 及1.50元 /m 。 （4）运行中，每立方米拌和料须燃料柴油约 12kg、电约15度，须5人（含操作员），以每天修补 1000m 路面计算，运行费用约为88.50元/m 及3.54元 /m 。 （5）拌和场地使用费。按沥青混凝土路面施工 场地费用估算，约为37.50元/ m及1.50元/m 。合计 沥青混凝土拌和料的生产成本为226.00元/m 及 9.04元/m 。 若外购细粒式沥青混凝土拌和成品料，目前市 场价约1000.00元/m，扣除沥青、矿料等材料后，约 为200.00元/ m及8.00元/m ；热拌和料二次转运费， 以平均运距50km、拌和料成品比重2.5、运价0.60元 /t.km计，约为75.00元/m 及3.00元/m 。合计沥青混凝 土拌和料的生产成本为275.00元/ m及11.00元/m。 凉山地区早期无热拌合设备，曾采用人工热拌 和。粗略测算，沥青混凝土拌和料的生产成本大约 在380.00元/m及15.00元/m左右。且拌和作业在烟熏 火燎中进行，作业条件极为艰苦，难以为人们所接 受。 本项目试运行中，沥青混凝土拌和料的生产成 本较之于所列其他作业方式为最低，与成本较低的 采用移动式沥青混凝土热拌和设备作业方式相比， 下降了36.28%。沥青混凝土拌和料的生产成本有明 显的降低。 凉山地区多为三、四级公路，沥青混凝土路面 宽度多在68m之间。日常公路小修保养作业面积 在100m /a.km以下，路面病害处治、修补单位里程沥 青混凝土拌和料需用量小，沥青混凝土路面施工设 备机动性差，成品料二次运输距离过长又难以保证 摊铺温度，且临时设置沥青混凝土拌和场成本太 高。本项目研制的新型沥青路面养护车，针对日常 公路小修保养作业具有显著的适应性，其主要特点 如下。 （1）机动性好。在运料车的牵引下，可以方便 的长距离运输，排除了二次运输问题，减少了二次 运输成本。使小修保养作业便捷可行。 （2）沥青混凝土拌和作业直接在小修保养作业 路段现场进行，不需要专门设置拌和场，不需要安 装设备，也不需要阻断正常交通，减少了设置拌和 场、安装设备等成本。 （3）设备投入大幅降低。就拌和作业而言，设 备投入仅60000元，减少了设备投入、使用成本。使 养护道班采用沥青混凝土热拌和工艺养护路面成为 可能。 （4）作业人员相应减少。不需要拌和场沥青熬 制等人员，热拌和作业人员减少，降低了人工成 本。 （5）改善了作业人员工作条件。较之于采用人 工小修保养作业，采用新型沥青路面养护车，显著 改善了作业条件。 （6）采用新型沥青路面养护车，小修保养作业 成本显著降低，基本满足小修保养作业的需要，同 时又适应了当前凉山州公路养护投入严重不足的现实。 但是，该新型沥青路面养护车作业效率有限， 且无法精确控制矿料级配，对于大面积沥青混凝土 路面病害处治不能适应。使用该机的优势主要在于 当沥青混凝土路面出现病害初期病害面积较小时， 能够及时加以处治，防止病害面积扩大，延长沥青 混凝土路面寿命。 32 3 2 32 232 3 2 3 2 23 2 32 3 2 3 32 32 32 32 2 5路面修复作业适应性分析 (下转第71页) 西 南 公 路 8 学兔兔 w w w .x u e t u t u .c o m 杨静：浅析山区公路养护与管理的现状及对策 保障是关键。从目前情况来看，山区公路建成通车 后的养护资金是一个十分突出的问题，由固定的、 充足的资金投入山区公路的养护管理显然是不现实 的。虽然上级公路主管部门正在研究对策，目前各 分局除了人头工资所剩无几，不能满足日常支出。 因此，要解决山区公路养护管理资金问题，必须拓 宽筹资渠道，扩大融资方式。内部工程毕竟有限， 可采用县级财政安排一点、社会各界捐一点、联乡 单位筹一点、各类企业帮一点、沿线群众挤一点的 灵活多样的方式筹措资金，建立山区公路养护管理 资金，设立专用账户，做到专人管理、专款专用， 然后根据养护管理站的养护质量考核成绩按期计量 支付。 要对山区公路实行长期有效的管理，还必须完 善相应的责任机制。公路管理部门应结合分局实际 制订出一套切实可行的山区公路养护管理办法，建 立相应的规章制度，明确山区公路养护质量评定标 准，要有与之配套的奖励机制，逐级签订养护责任 合同（公路主管部门与分局；分局与养护管理 站），其中明确养护人员管养的路段、养护质量要 求、责任、工资等。分局管理人员要定期对养护管 理站的养护质量进行检查考核，并按奖励机制予以 兑现，使得在实际工作中有章可循，措施到位。 要对山区公路实行长期有效的管理，还必须建 立一支强有力的养护队伍。公路养护是一项长期 性、连续性的工作，所以要求养护队伍要保持相 对稳定。同时，山区公路又具有点多、面广、线 长、管理难的特点，在养护作业上又是“单兵作 战”，因此，在选择养护队伍时要具有较强的事业 心和责任心、能独挡一面的养护能手。为了提高养 护工的养护作业操作技能，提高养护质量，公路管 理部门应对养护工进行技术培训，建立并完善山区 公路养护管理数据库，充分发挥“路面管理信息系 统”、“桥梁管理信息系统”及“养护维修工程专 家决策系统”的指导作用，才能为山区公路的正常 养护和突发事件的提供大量、及时、准确的数据 信息，为公路交通的发展、科学管理和决策提供 可靠依据，使他们掌握处理公路各类病害的技术 技能，通过日常的全面养护，来逐步提高山区公 路的抗灾能力。 3.3 3.4 完善机制 措施落到实处 组建队伍 提高抗灾能力 (上接第68页) 6 7 推广应用的几点建议 结论 采用新型沥青路面综合养护车进行沥青混凝土 路面小修保养作业，主要解决了沥青混凝土的热拌 和问题，对于沥青混凝土路面病害的清除，以及路 基病害的处治等作业尚不能一并解决。实际应用时 有以下几点建议。 （1）本项目研制的沥青路面养护车及其配套设 备，原则上每个养护分局（段）只需配备一套，应 安排专门人员操作并需进行相应培训。 （2）采用该车养护作业前，各养护管理站（道 班）可先安排路面病害清除作业，因该作业仍然需 要人工进行。特别是必须首先处治路基病害时，更 需要先期排除路基病害。如补铺的水泥稳定基层， 就需要七天的稳定期，才能达到一定的强度。面层 补铺作业时，只能对清除部分边缘进行少量修整。 无此预备作业，面层修补作业效率将受到严重影 响，甚至无法进行面层修补作业。 （3）旧沥青混凝土路面材料的再生利用，应将 收集的旧沥青路面材料先期破碎备用，路面作业现 场难以进行破碎，未经破碎的旧沥青路面材料无法 直接进行热拌和再生利用。 （4）加热保温沥青罐车只能对沥青进行保温或 少量升温，因此应在其他沥青加热设备中将温度提 高到所需的拌和温度备用。否则，面层修补作业效 率也将受到严重影响，甚至无法进行面层修补作业。 250A型沥青混凝土路面养护车基本解决了沥青 混凝土路面养护作业时，对沥青混凝土热拌和机械 设备机动灵活、操作便捷、低成本的要求，满足了 凉山地区沥青混凝土路面日常小修保养作业的需 要。同时，大幅降低了沥青混凝土路面养护成本， 提高了沥青混凝土路面病害路面修复质量，为沥青混 凝土路面早期病害的及时处治创造了必要的条件。 71 学兔兔 w w w .x u e t u t u .c o m