探究公路养护机械化施工工艺

张晨江

甘肃省白银公路事业发展中心会宁公路段，甘肃白银，730700

0 引言

随着现代社会经济发展水平的不断提高，社会公众的交通出行频次、需求也在持续增加，而大量的交通活动，使得公路路面的老化折旧速度加快，这就对公路工程的养护提出了更高的要求，为了保障养护施工的质量和效率，使用各类机械设备进行施工是十分必要的，但是在养护施工的过程中，怎样合理使用不同类型的机械设备，如何做好设备的施工工艺选择与管理，这些问题都是影响养护作业施工质量和效率的重要问题，本文拟从公路养护施工的实务出发，就公路养护作业中，机械化作业的施工工艺问题进行详细探讨和解析。

1 公路养护机械化

公路养护工程的作业施工过程中，对各类作业设备的使用，就是机械化施工，主要需要用到的机械包括：在混合料的拌制方面需要使用搅拌站，在混合料的运输方面需要使用具有自卸功能的运输车；在混合料的摊铺作业上需要使用摊铺机，对于公路养护的路面压实环节需要使用到轮式压路机，部分作业环节需要使用轻型压路机，从事一些初压方面的作业、复压作业的环节，需要使用到具有振动功能的压路机，以保障施工路面在结构方面达到规定的坚固度要求，而在终压作业的环节，还需要使用双钢轮压路机，从而压实平整路面，消除压路机作业印迹[1]。

在养护作业的施工过程中，以机械化模式进行作业，第一步要选择合理的施工设备开展作业，好的施工机械设备可以使养护工作顺利开展实施，取得理想的工作效率，同时保障养护工作的质量和安全。而如果设备选型不合理，则会因为各种各样的问题而影响施工作业的工作质量和效率以及工作流程的连续性。一般在养护作业方面，需要使用到的机械设备主要为铣刨机、摊铺机、压路机、装载机及发电机等。而这些机械设备不同的型号在作业的功能和特点上也有一定的差异。

1.1 铣刨机的选型

铣刨机属于公路养护方面十分重要的施工机械，在养护作业的施工过程中，大量的工作都需要由铣刨机完成，所以做好铣刨机的选型，对施工质量与效率具有重要影响。目前在市面上常用的铣刨机中，LXL1200型的铣刨机在综合性能方面表现良好，其切削宽度可以达到1200mm，切削厚度可以达到150mm，其在作业方面的施工速度能够达到3～10m/min，因而将其作为一般公路养护施工的设备是较为适宜的，如果在养护作业的施工具体指标上有更高的要求，可以考虑选择有关方面表现更为突出的铣刨机[2]。

1.2 拌合机的选型

拌合机在养护作业中主要用于对沥青混凝土实施拌合，通过把混合料充分拌合均匀，从而使得混合料的成分含量、物理性质等达到理想的状态，满足混合料摊铺的作业需要。在这一作业的过程中，做好拌合料的质量控制十分关键，假如拌合料混合不均匀，存在空隙和结块，必然影响到后续的摊铺作业的质量和效率，而如果拌合设备的选型不够合理，在拌合时间上耗时过长，拌合力度不够，都有可能导致拌合作业的质量和拌合料质量出现问题。公路养护的施工作业，与公路项目的新建具有不同的要求，养护作业通常要求在短时期内迅速完成，不会留给作业队较长的时间，所以物料的拌合工作也需要在较短时间内完成，这样才能保障整体的施工速度。同时物料拌合的作业环节，要安排在铣刨作业以后、摊铺作业开始前，其在不同作业环节的衔接上具有一定的时间要求，因而要有效衔接铣刨和铺设作业，也需要性能优良的拌和机，才能保障拌合的速度和质量，LQY-40沥青混凝土拌合机综合性能上表现较为理想，其作业的自动化程度较高，物料拌合的力度、精度控制也较为准确，同时其拌合效率较为优良，通常可以跟上一般型号铣刨机的作业速度，在物料的拌合产出量上可以达到40t/h。

1.3 摊铺机的选型

养护施工的作业任务，一般需要处理的里面面积不大，通常作业面以点状或狭长型为主要特征，所以在作业过程中，要考虑到施工管理方面，保障养护作业质量的同时，也要注意设备使用的灵活性，要让设备的选型使用更好地适合养护目标区域的施工需要，这样才能高质量、高效率地完成掩护作业工作。在摊铺机的选择上，在保障其作业性能的同时，要考虑到实际作业面的情况，保障其设备的灵活性。如使用DYNAPAC轮胎式摊铺机，其可以适用于多数路面的混合料摊铺作业上，其平板宽度可以达到3m，摊铺作业的最大厚度可以达到300mm，最大摊铺宽度为7.5rn，同时该设备设置有自动找平装置，所以具有十分优良的摊铺作业性能[3]。

1.4 其他设备的选型

在作业施工过程中，压路机、装载机和发电机也是需要用到的重要机械设备，这些设备的选型和使用，可供选择的范围是较为宽泛的，因此需要施工作业单位，按照公路养护任务的具体情况，结合路面特点，合理选择与之配套的机械设备。如在路面压实的作业上，如果选择YZC10型号的双钢轮压路机，其在作业面压实的坚固度、作业速度上都具有较为优良的表现。而对于一些压实度要求不高的作业面，则使用轻型压路机较为适宜，其可以达到较高的作业速度，以较短的时间完成一些路面的初压作业任务，而对于压实度较高的作业面，则使用带有震动功能的压路机从事复压方面的作业较为适宜，其在保障压实坚固度方面具有良好的性能。在物料的运输上，使用ZL50型号的轮式装载机是不错的选择，因为这一型号的装载机，可以更好地达到物料装载的效率，可以跟拌合机的物料拌合效率达到一致，从而让物料的装载拌合实现更为有效的衔接。另外在发电设备的选型上，因为养护作业的很多环节都要使用到大量电力，因而保障电力能源的供应十分关键，而不同的养护作业，因为需要投入的设备不同，在电力能源的需求方面也会有所差异，这就要求施工单位要按照实际的能源使用情况，合理选择发电机，如NTA-855G2型号的柴油式发电机，其具有十分优良的发电性能，对一般的作业任务中，各类以电力为能源的机械设备，都可以起到电能的连续供应。因此将其作为电力能源设备可以支持大多数公路养护作业的能源需要。

2 机械化管理模式中的公路养护施工工艺

对于公路工程的养护施工，做好设备的选型仅仅是基础性的工作，要使养护作业的机械化管理达到较高的水平，做好机械化管理方面的养护施工工艺管理才是关键，下文从具体作业环节入手，就公路养护工程的作业施工过程中，如何做好机械设备操作使用的施工工艺管理进行详细探讨和分析。

2.1 沥青混凝土的拌制

这一环节通常的施工步骤包含了如下几项工序：第一步，作业队要实施作业材料的检查，对其质量是否达标、材料是否准备充足及各类材料的数量比是否合理进行校核，检验材料的数量和质量，确保其符合作业施工的实际需要。在骨料加工方面，要做好温度控制，对物料的温度值、沥青混凝土拌合料的出厂温度均要实施合理的设定，按照作业任务的具体情况、环境温度等实施温度控制指标的合理设计，并使用有效的控制措施，对拌合料的温度实施精准控制，防止其在作业过程中温度散发而在摊铺时无法达到规定温度，要在摊铺作业时，做好温度检查和控制，防止其温度过低而无法达到摊铺作业要求。

2.2 原材料

对于破损路面，通常选择以沥青混凝土混合料对其进行修补填充的方式实施养护作业，在拌合料的配置上，要注意在开始配置工作前，先做好原材料的选择，这样才能保障后续拌合作业的质量。在原材料方面骨料的选择上，应选择质地坚硬、表面不规则的碎石，碎石的坚固度、表面不规则的程度保障其混合在物料中可以起到良好的支撑作用，保障养护作业可以达到增强路面抗剥落性与粘附性的要求，因而选择玄武岩碎石最为适宜。

2.3 配合比

对于沥青混凝土的拌制工作，要在明确了原材料种类、数量和配比情况基础上，合理规划各类物料的配合比，这样才能保障沥青混凝土的性能指标达到规定的质量要求。对于机械化的拌合作业，在施工方面，要按照养护目标部位公路的特点，合理规划沥青混凝土的配合比，这要求作业工作注意如下几个步骤。第一，要做好原材料质量的检查，确保骨料的加工温度与混合料的温度按照规定的质量控制标准，考虑到具体作业的环境条件，进而合理地控制拌合料的温度，为了防止在物料运输的过程中出现温度流失，要保障物料拌合与运输的连续性，避免运输途中遭受搁置而造成温度散失，要在铺设作业时做好拌合料温度的检查，确保其达到规定的作业温度标准。第二，要做好拌合设备的管理，确保其在作业时，可以达到良好的拌合质量，保障拌合作业的连续性。这一环节还要注意做好振动筛网的选择，一般情况下，拌合机的筛网振动时间应比筛分时间稍短，所以在筛网的选择上，要比实验室里面选定的筛网稍大，这样才能更好地符合现场施工的需要。第三，要注意在拌合作业的过程中，先进行骨料和矿粉的干拌工作，干拌完成后，约5～7s后再添加沥青，开展湿拌作业，湿拌的作业时间控制在30～35s上下，确保拌合均匀。第四，要做好拌合料成品的检查，就拌制好的沥青混凝土实施抽样检查，确保其达到规定的作业质量标准[4]。

2.4 路面施工

对于公路养护的路面施工作业，有关的机械化管理要注意做好如下几点工作。

2.4.1 路面铣刨

对于公路路面的养护施工，第一步要对目标地区的路面实施病害路面的检测，明确病害情况，进而为铣刨作业提供依据，这要求作业队要做好病害路面面积、深度等指标的检查，进而按照上述指标合理选择铣刨设备，要注意择铣刨面不能有松散层，不然会导致后续的沥青混合料铺设无法跟原有路面结合，所以要在铣刨作业后，对目标路面做好清扫，清除松散土，露出基层的坚固基质，进而喷上透层油，在铣刨作业面的边缘，要涂刷乳化沥青，以此来保障接缝的坚固度。

2.4.2 路面摊铺

在摊铺作业上，应注意按照作业部位的详细情况，明确摊铺方案。对面积不大的病害路面，应选择以钢丝绳引导的高程控制手段开展作业，而如果作业面较大，应选择以平衡梁找平方式做好路面摊铺的控制，这样才能更好地保障摊铺的作业。

2.4.3 路面压实

在路面压实上，第一步要做好碾压温度的控制。这要求作业人员要按照现场情况和施工规范，合理规划碾压温度。如果作业环境本身温度较低，风速较大，同时需要摊铺的厚度越薄，就要相应地提高拌合料的出场温度与初压温度。在初压温度的控制上，要防止温度过低，只有温度达标才能保障压实的坚固度，要注意保持初压温度不低于110℃，在复压作业方面，温度以90～110℃为宜，在终压作业上，要保持沥青混合料温度70～90℃为宜。

在做好温度控制的同时，也要注意对压实工艺的控制，对碾压机的速度与压实作业的次数要做好控制。在压路机的操作方面，应依据先轻后重、先慢后快、先边后中、先内后外的作业原则。先按照作业面的切实情况，明确压路机的选型，明确其机型、振动频率、振幅，碾压温度、碾压速度等，进而实施压实试验，明确目标部位应碾压的遍数。如果摊铺层较薄的情况下，初密实度会较高，因而碾压次数要相应地减少。在压路机作业速度的控制上，要注意遵循如下原则：在保障碾压质量基础上，尽量提升作业，防止碾压作业过程中热量的散失，提升作业效率。在速度控制上，应注意控制初压速度达到1.5～2.0km/h，复压速度达到4～5km/h，终压速度2.5～3.5km/h。速度过低或过高都不适宜，过低会导致压实工序间断，同时拌合料冷却而影响压实质量，而压实速度过高会导致推移、横向裂纹等出现，同时也不利于保障坚实度。在压路机的操作上，还要注意做好振频与振幅的控制，作业中应控制振频在43Hz。防止振幅过高或过低，如果作业面碾压层不厚，也可以使用高振频、低振幅的作业模式。在振幅方面，如果作业面厚度较薄，应选择0.46mm的振幅为宜[5]。

3 加强机械化水平的措施

要注意提前做好所有机械设备操作人员的考核与培训，要先通过考核，剔除缺乏经验、专业素质低下、对机械设备操作不熟练的人员，而选择素质过硬、经验丰富、操作能力优良的人员负责设备操作，在作业前，要针对所有作业环节的技术性要求、操作流程、工序等进行人员培训，让所有作业人员通过参与培训充分了解作业任务内容和作业的技术要求细节，这样其才能在作业过程中达到较高的操作规范性，防止出现失误，在培训后，要发放技术手册，把技术要求以文件方式发给所有机械设备操作人员，其在作业过程中，有任何问题都可以立即参考文件进行技术控制，从而保障机械作业的专业化水平[6]。

4 结语

要做好公路工程施工的机械化管理，设备、工艺、人员三方面因素缺一不可，施工单位只有秉持精益求精的管理思想，努力做好设备的选型和工况管理、人员的专业化管理及技术的应用管理，才能以高质量完成施工任务。本文通过对其中一些代表性问题的探讨，为公路施工作业单位更好地做好机械化施工管理提供支持。