筑路机械新技术新工艺延长路面使用寿命

多年来，我国公路建设一直发展很快，公路机械化养护进程加快。在发展的过程中，不可避免地也会出现一些问题，如生态、环境问题，特别是山区道路、西部特殊地区道路建设的生态问题，还包括桥梁安全，甚至是路面早期损害等问题。因此，建设长寿命的道路逐渐成为当前公路界的共识。
　　路面早期损害严重影响了路面性能的发挥，过早地进行道路养护与维修，造成巨大的社会和经济损失。除了超载等外部原因，机械施工过程缺乏质量控制是直接的内在因素。热沥青混合料有两个基本特征，极敏感的温度特性和严格的级配和配合比组成。在施工过程中，如果热沥青混合料不均匀将导致沥青路面出现局部的松散和坑洞，局部的泛油、拥包，也可能出现不均匀的车辙和局部严重推移。近年来，公路部门开始高度重视这一现象，采取了一系列质量控制措施。
　　混合料运转车技术。装备有二次搅拌装置的转运车能有效地改善热沥青混合料在运输卡车和摊铺机料斗中的材料和温度离析；可以避免自卸车再卸料时对摊铺机水平方向的碰撞、垂直方向的挤压，以及混合料泻入料斗引起的冲击等对摊铺机平稳作业的影响；可以向摊铺机连续平稳地供料，以保证摊铺机连续不间断的摊铺，还可避免由于操作不慎而将混合料洒落在摊铺机前方；可以减少运料卡车的数量，加快卡车的周转效率，还可允许采用更大吨位的自卸卡车。
　　双层摊铺技术。我国高速公路沥青面层一般分为3层，常见的就是“4厘米表面层+5厘米中面层+6厘米底面层”。摊铺时混合料温度150摄氏度左右，而铺层下面与冷路面接触，表面与空气接触，沿铺层厚度方向形成了明显的温度梯度，压实后形成了6个密疏程度严重不同的层次，这是造成路面高速行车――重载反复作用下形成的动水压力对路面破坏的直接原因，是采用混合料转运车技术所不能解决的。将路面结构简化后两层，进行双层一次摊铺是解决此问题的好办法。其优点是提高了层间联接，形成了路面整体结构，可减薄铺层厚度，增加路面使用寿命，同时施工效率高。
　　使用带黏结剂（或沥青）洒布装置的摊铺机。传统工艺是先洒布层间黏结材料，然后摊铺沥青混合料。而使用带黏结剂（或沥青）洒布装置的摊铺机后，黏结材料的洒布与混合料摊铺由同一台摊铺机完成，提高了施工效率和质量。
　　高频压实技术。为了提高热沥青混合料的压实质量，最好的办法是快速碾压。由于面层较薄，在道路维护的薄层罩面时热沥青混合料层更薄。高频低幅双钢轮振动压路机的振动频率可达70赫兹，振幅为0.20毫米，碾压速度可达8公里/小时以上。此项技术减少了骨料被压碎的危险，提高了压实效率。
　　振荡压实技术。该技术出现于上世纪80年代末，推广使用才是近几年的事。它是利用交变扭矩对地面产生搓揉作用，由正压力与剪应力双向应力联合作用在被压实材料上。在广东冠粤路桥及湖北武汉等工地上使用证明，特别适合于沥青层压实、桥梁铺层压实等。压实沥青层可提高压实度1%-2%，表面平整度及均匀性改善，机器动力消耗明显下降。
　　改性沥青技术。为改善路面使用性能，改性沥青，包括橡胶沥青，甚至改性橡胶沥青等材料在我国被广泛认可及使用，已成为提高路面寿命的一种手段。特别是近几年橡胶沥青制备及使用已成为“热点”之一。橡胶沥青的使用使废橡胶得以利用，路面寿命提高，噪声下降。
　　应用煤/油两用的沥青搅拌设备。燃油价格不断攀升，在沥青搅拌设备中除了使用重渣油的燃烧器外，煤/油两用燃烧器的应用格外引人注意。由于温度控制的稳定性偏弱，设备生产率不易控制，再加上将加重除尘负荷等原因，对该技术的应用要慎重，需要进行进一步的研究。
　　配置可消除搅拌低效区的搅拌装置。在我国沥青和水泥搅拌设备中，普遍采用的是圆筒形强制搅拌设备，由于它在径向存在速度梯度，容易形成搅拌轴附近的搅拌低效区。可消除搅拌低效区的搅拌装置主要通过参数优化、加强径向运动的双叶片或双螺带机构、振动搅拌装置等措施来实现。经过实际生产使用，证实双排叶片搅拌技术可靠、稳定，生产的混凝土可达到规定的要求，并且与同一设备的国际著名品牌SICOMA搅拌机相比，在配合比不变的条件下，混凝土强度提高约18%，生产率提高约37%，单位生产量能耗降低约11%，工作噪声降低约8.5%。
　　信息技术在施工中的应用。信息技术的发展使施工机械智能化与机器之间的通信与协同作业成为可能，改变了施工的组织和决策方式，提高了施工效率及质量。