路面施工中三种工作面机械清扫工具的效果分析.doc

路面施工中三种工作面机械清扫工具成本效果分析
尚卫坤、 吴军
【摘要】经过对路面项目实际施工中采取三种路面机械清扫工具费用成本和效果对比分析, 确定了每种机械设备适用范围和搭配使用最优化施工方案。
【关键字】工作面 清扫 机械 对比
路面工程施工中最关键一项工作就是工作面清扫, 尤其是透、 封层和桥面防水层施工前工作面处理——清扫除尘。
现今, 采取专业、 高效率清扫设备替换传统大量人力低效、 不安全清扫方法是大势所趋。多种清扫车已经普遍应用于公路工程实际工作面清扫施工中。
清扫车关键适适用于各路面结构层施工前工作面清扫、 水泥砼表面浮尘清理和高速公路养护铣刨后修补、 机场跑道、 港口、 矿山、 煤电厂等清扫工作。清扫车共同性能特点: 能够快速清理水稳、 水泥砼、 沥青路面浮尘、 泥土和松散石子, 大大提升工作效率, 降低人工成本。其可配置不一样工具刷, 关键有钢丝刷、 混合刷、 塑料刷, 但清扫效果也随之降低。
此次嘉绍路面1标路面施工中关键接触清扫设备有以下三种: 高远圣工强力清刷机、 S160山猫封闭式清扫车和拖拉机组装清扫车。
一、 S160山猫清扫车, 设备见图1:

图1: S160山猫清扫车
1、 山猫清扫车又名山猫S160滑移装载机, 由美国Bobcat(山猫)企业生产, 山猫企业是全球小型设备制造业领导厂家和代表品牌。山猫清扫车由山猫滑移主机配置封闭式清扫器和铲斗组成, 这个方便附件能够清扫、 搜集并倾倒渣土, 能向前和向后清扫, 是清扫停车场、 道路、 码头和仓库理想工具, 尤其适合道路施工工作面清扫。其工作原理是: 一个圆形扫把加一个铲斗, 利用扫把反转将杂物和石子利用抛物线原理抛进铲斗, 当铲斗装满以后能够直接装车。其关键技术参数见表2:
表2: S160山猫清扫车关键技术参数表
发动机型号
久保田V
额定功率
44.9KW
清扫宽度
1524mm
扫帚直径
554mm
清扫器宽度
1681mm
清扫器重量
344kg
风机转速
2900rpm
行走速度
11.8km/h
垃圾桶容量
0.34m3
整机重量
2774kg
2、 该设备功效特点
⑴、 清扫装置加铲斗, 清扫、 搜集垃圾一次完成, 能够广泛应用于公路、 高速公路大修、 建筑、 工业和市政工程。
⑵、 清扫器聚丙烯扫把把灰尘和垃圾临时储存在铲斗内, 当铲斗装满时再倾倒出去。
⑶、 液压驱动可逆转切边能够帮助清洁黏接泥土。
⑷、 采取弹簧加载惰轮来保持皮带张力, 降低维护量; 全封闭、 扬尘小, 静液压驱动, 进退双向作业, 效率高, 一次清扫宽度1.67-1.76米。
⑸、 能够将钢辊刷扫帚和尼龙塑料扫帚混合使用以提升清扫力度。
⑹、 能够经过调整清扫器两边螺栓来提升清扫器清扫深度。
⑺、 其可配合大型铣刨机作业, 可清扫大型铣刨机铣刨后嵌入或附着在铣刨层上松动残留沥青颗粒, 将其从表层"挖" 出, 并搜集和装车。
⑻、 智能风扇散热系统可降低油耗, 噪音比一般冷却风扇小30％。
⑼、 双通道散热系统从上方引入清洁冷空气, 经由发动机与液压油冷却器, 与发动机室空气混合, 然后经过侧面两个通气口排出, 降低发动机温度。
二、 高远圣工强力清刷机, 设备见图2:

图2: 强力清刷机
1、 GYQS1500CF强力清刷机是河南省高远公路养护设备有限企业自行研制开发新型道路养护专用设备, 已取得国家专利（专利号: ZL.03241906.6）。关键用于清扫路面、 桥面水泥浮浆、 泥块、 浮尘等杂物, 广泛应用于路面各结构层表面处理使层间结合更牢靠, 能有效提升工程质量。另该设备可选配拉毛装置, 可对多种路面表面进行拉毛处理, 实现对特殊施工工艺预处理, 提升施工质量。该设备历经多年施工实践, 不停优化改善, 现在是路面清扫养护施工理想机械。其关键技术参数见表1:
表1: GYQS1500CF强力清刷机关键技术参数表
外形尺寸
4.2×1.8×2.2(m)
总机功率
26KW
清刷宽度
1500mm
刷盘直径
500mm
刷盘转速
300rpm
刷架摆角
±15°
风机转速
2900rpm
行走速度
0～15km/h
拉毛宽度
1000mm
整机重量
1560kg
2、 该设备性能特点
⑴、 该设备为自行走正三轮结构, 集机、 电、 液于一体, 结构新奇、 简练、 轻便、 灵活。
⑵、 液压关键部件为进口著名品牌产品, 全液压驱动、 清扫和行走无级变速。
⑶、 液压摆动机构在清扫过程中角度可左右±15°任意调整, 被清杂物可定向抛出。
⑷、 液压提升机构和调整机构可实现刷架升降限位, 在工作过程中可自由调整清刷强度。
⑸、 采取液压转向机构, 愈加灵活轻便。
⑹、 动力进气系统加装进口空气预过滤装置, 确保了恶劣环境中机器正常工作, 两级过滤使发动机使用寿命大大延长。
⑺、 用特殊制作工艺制成钢刷, 有效地对被清杂物进行强力清刷, 清扫质量好、 使用寿命长。
⑻、 鼓风系统强力吹风可将路面清扫掉杂物及尘埃定向吹走, 提升了路面清扫清洁度, 有效提升工作效率, 为下一道施工工艺（尤其是对于有较高粘结性要求施工工艺）提供了可靠质量确保。
⑼、 鼓风系统强力吹风大大改善了施工人职员作环境, 可使操作人员免受长久在恶劣环境下工作危害。
⑽、 清刷恒压装置确保了清扫施工质量, 同时又提升了刷子使用寿命, 使施工效率得以大大提升。
⑾、 电气控制部分采取自复位保险进行保护, 并增加故障指示灯, 使各路故障一目了然, 并避免了更换保险麻烦。
三、 黄海金马400拖拉机组装清扫车, 设备见图3:
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图3: 拖拉机组装清扫车
1、 此拖拉机由马恒达悦达（盐城）拖拉机有限企业生产, 与其配套原是桥面甩锤机, 因桥面防水层未开始施工, 为提升机械利用率, 施工队将其改装成了高速率清扫车。其关键技术参数见表3:
表3: 拖拉机组装清扫车技术参数表
柴油机型号
490BT
额定功率
29.4KW
离合器
10吋单作用
变速箱
(2+1)×4组成式
转向机构
液压转向
动力输出
双速540/720r/min
换档方法
啮合套换档
最终传动
行星齿轮传动
其安装塑料刷与山猫清扫车配置斜向刷一致, 但只能前进清扫, 且无鼓风装置。
四、 三台清扫车购置成本及使用性能对比
1、 三台清扫车购置费与月度使用成本对比表见表4:
表4: 清扫车购置费与月度成本对比表
机械名称
山猫清扫车
高远圣工强力清刷机
拖拉机组装清扫车
购置费
31.6万元
15.8万元
9万元
折旧费
8476元/月
4238元/月
2414元/月
操作手工资
4376元/月
4000元/月
4200元/月
工作效率
4000m2/h
6000m2/h
9000m2/h
换刷面积
150km2
165km2
100km2
刷子单价
混合刷3500元/套
钢丝刷元/套
塑料刷2400元/套
折合每个月费用
21610元/月
25772元/月
27332元/月
2、 三台清扫车施工费用成本对比表见表5:
表5: 清扫车施工费用成本对比表
机械名称
山猫清扫车
高远圣工强力清刷机
拖拉机组装清扫车
使用时间
.7.26~11.25累计5个月
.9.16~11.25累计2.3个月
.10.15~11.14累计1个月
折旧费
42380元
9747元
2414元
燃油费
21895元
22770元
12600元
润滑油费
2070元
3046元
768元
维修费（含刷子）
12252元
10285元
5800元
更换刷子
2次
4次
2次
人工费
20379元
9200元
4200元
生活补助
1500元
1150元
500元
其她费用
7575元
3078元
1050元
费用累计
108051元
59276元
27332元
折合每个月费用
21610元/月
25772元/月
27332元/月
清扫面积
88万m2
60万m2
19万m2
折合每万平米清扫费用
1228元/万平米
430元/万平米
1439元/万平米
备注: 拖拉机组装清扫车费用组成为: 拖拉机购置费5万元+清扫刷设备组装费4万元。山猫清扫车使用混合刷30个台班（约2月左右）更换一次。
2、 使用性能对比
就其工作效率而言, 山猫清扫车和高远圣工清扫车效率基础相当, 黄海金马400拖拉机组装清扫车因其本身就是高功率拖拉机组装而成, 故工作效率高于通常专业清扫车, 正因如此, 在耗油方面, 黄海金马400拖拉机组装清扫车高居首位, 每台班油耗70kg左右, 而山猫清扫车每台班油耗40kg左右, 高远圣工清扫车每台班耗油50kg左右, 但因山猫清扫车辊刷是混合刷, 高远圣工清扫车辊刷是钢丝刷, 若二者为同一辊刷时, 相同工作效率其耗油情况也应相差不大, 但黄海金马400拖拉机组装清扫车辊刷为塑料刷, 但耗油却远远高于其她二者, 看来专业清扫车在性能和后期成本方面相对来说是比较经济实惠。
在实际工作中, 山猫清扫车最显著特征就是清扫时无浮尘、 无污染, 而高远圣工强力清扫车工作时情形形似火箭发射, 表面浮尘较多时更是方圆几十米不见人, 远观只见一大团灰尘缓缓飘移, 无风时对操作人员伤害很大, 所以在车身前后底部加装了鼓风装置, 前面辊刷清扫时后面鼓风除尘, 强力吹除浮尘, 若遇4级以上风力, 操作人员相对能好部分, 但周围环境则被笼罩, 污染较大。黄海金马400拖拉机组装清扫车辊刷在车身后面, 且没有任何辅助设施, 清扫过路面只是有清扫痕迹, 虽能将碎石、 泥块等杂物清理掉, 但浮尘等仍然在基层表面, 还需要二次清理。
从以上分析能够看出, 若是单纯考虑经济问题, 因在实际工作中耗油量相差不大, 则山猫清扫车不是理想选择, 成本较高。黄海金马400拖拉机组装清扫车成本虽低, 但实际工作中, 高远圣工强力清刷机即使没有拖拉机组装清扫车工作速度快, 但其清扫根本, 清扫过后基础问题不大, 表面浮尘量较少, 后期用肩背式森林灭火器做关键吹除就能够了。山猫清扫车混合刷虽没有高远圣工强力清扫车清扫效果好, 但清扫水稳工作面效果足矣, 清扫透、 封层工作面却比黄海金马400拖拉机组装清扫车塑料刷要洁净, 后续需再用4-6台森林灭火器做大力吹除才能达成验收要求。
拖拉机组装清扫车清扫完成后还需人工清理后再进行除尘, 必需时为减轻清理压力需增加一台配置发电机+4台鼓风机改装三摩吹风车来进行表面浮灰吹除, 见下图4。这么反而降低了实际施工效率, 组装时因其硬件限制不能安装钢丝刷, 造成清扫效果不是很好。

图4: 鼓风机改装三摩吹风车
对环境污染和对操作人员保护方面。山猫几乎可是说是零污染, 工作噪音低, 浮尘危及不到操作人员; 高远圣工强力清扫车污染大, 无风天气时对环境污染包含面较小, 但周围所吹起大量浮尘对操作人员健康危害较大, 据调查施工时视线都成问题, 有风天气施工时视线很好但污染影响面较大, 易引发地方村民投诉。拖拉机组装清扫车污染相对较小, 但后续浮尘吹除压力大。
五、 结论
即使多种型号清扫车都有弊端, 但与传统人工清扫方法相比含有一定优势。降低了大量人力和物力投入, 实现了清扫过程机械化, 极大提升了工作效率, 而且使用了高性能辊刷, 确保了清扫质量。
在施工中应依现场实际情况确定清扫车类型。对于水稳工作面、 场地清理、 道路清洁采取山猫清扫车比较适宜, 只需将大松散料清扫掉就能够了。若在村庄或居民区周围, 可选择山猫清扫车并在雨天利用水车冲洗透、 封层工作面, 加紧进度。对基层表面污染较严重需要施工透、 封层时则可选择高远圣工强力清扫车, 对于表面较洁净清扫进度滞后时可增加由闲置甩锤机改装黄海金马400拖拉机装清扫车来进行清扫。
参 考 文 献
1、 《高远圣工强力清刷机操作说明书》.河南:河南省高远公路养护设备有限企业, .
2、 《S160山猫多功效滑移转向装载机说明书》.美国:美国英格索兰企业, .
3、 《黄海金马400拖拉机说明书》.江苏: 马恒达悦达（盐城）拖拉机有限企业, .