最近几年我国公路建设发展很快,1999年底我国公路通车里程为133.6万km,2000年底已达140万km;1998年底我国高速公路为8733km,位居世界第七,1999年底高速公路已达1.1万km,跃居世界第三位。“九五”期间平均每年修建高速公路达2366km,速度惊人。公路建设的迅速发展,特别是高速公路的大规模建设,带动了路面机械的发展。本文着重讨论建设高等公路三种最主要的路面机械,即沥青混凝土搅拌设备、沥青混凝土摊铺机和振动压路机的发展问题。 1、沥青混凝土搅拌设备我国高等级公路中,95%以上是黑色路面,即柔性的沥青混凝土路面,很自然,沥青混凝土搅拌设备就成了修筑高等级公路最主要的关键设备。沥青混凝土搅拌设备实际是一个准备沥青混合料的搅拌工厂,从砂石料、沥青和矿粉的运输、储存、计量、加热、除尘、筛分到搅拌、出料是一个系统工程。沥青混凝土搅拌设备有间歇式和连续式两种。间歇式搅拌设备中,骨料的加热和搅拌完全分开,它一锅一锅地搅拌,所以不能连续出料。与连续式相比,同样的生产率,间歇式占地面积大、设备复杂、重量大、能耗多、投资高。 但是因为有热骨料的筛分、计量这样的工序,所以对冷骨料的要求相对较低,沥青混合料配比的质量容易控制,我国目前绝大多数高等级公路的施工单位还是采用间歇式。在美国,连续式沥青混凝土搅拌设备所占的比例很高,它可掺用大量再生沥青混凝土作原料,这对于需要大量维修的公路来说意义很大。从长远看,我国的沥青混凝土搅拌设备也必然会从大量使用间歇式逐步走向中大量使用连续式。 20世纪90年代初期,我国刚刚开始修建高速公路,当时使用的进口沥青搅拌设备其生产率大都为120t/h.后来很快发现,沥青搅拌设备生产率偏低,满足不了沥青摊铺机连续摊铺的要求,而沥青摊铺机经常停工待料,会严重影响摊铺的路面质量,于是工地上使用的沥青搅拌设备的生产率从120t/h、160t/h逐步发展到240t/h,目前部分进口设备已达到320t/h.一般说来,单向两车道的高速公路、用沥青滩铺机摊铺面层,每小时沥青混合料用量大约在170-180t左右。 所以作为供料的沥青搅拌设备,其生产率一般不应小于240t /h,这是骨料含水量为5%时的额定生产率。而骨料含水率每增加1%,沥青搅拌设备的生产率就降低大约10%,骨料含水率对沥青搅拌设备生产率的影响很大。 沥青搅拌设备的另一个重要指标是生产单位沥青混合料所耗用的燃油数量,即每生产1t沥青混合料所需要的燃油消耗公斤数。燃油有柴油和重油两种,以柴油为例,20世纪90年代初每生产1t沥青混合料的燃油消耗量一般都大于6.8kg.随着控制技术和燃烧器技术的进步,现在已降至6.2kg/t,甚至更低,这对于降低宝贵的能源消耗意义很大。当时有不少用户曾经提出:干燥滚筒中的燃烧器使用渣油以代替柴油或重油,因为渣油价格便宜,可节省燃油费用。但是实践证明渣油的热值低,生产1t沥青混合料消耗的渣油要比柴油多,而且为了烧渣油要增加预热设备,还要加以改装,增加了投资;烧渣油使干燥滚筒结焦严重,而且布袋除尘器由于烟尘量增多而寿命减低。总的看来很不经济,目前已经没有人再考虑燃烧器使用渣油的问题了。 沥青搅拌设备由于骨料在干燥滚筒中加热产生大量烟尘,这对环境保护非常不利,一般都要经过几种除尘方法以减轻粉尘污染。最后排放的粉尘浓度,20世纪90年代早期规定为小于100mg/立方米,现在用户都要求小于50mg/立方米,国外有的厂商生产的间歇式沥青搅拌设备粉尘重量可小于20mg /立方米,这样可大大减轻粉尘对周围环境的污染程度。 沥青搅拌设备新的发展趋势是用户普遍要求配备能生产SMA所需木质纤维添加装置,并增加改性沥青添加剂的装置。 SMA是一种新型的沥青混凝土,它是碎石玛蹄脂沥青混凝土的英文缩写(Stone Mastic Asphalt),能抗车辙、抗滑、具有良好的耐久性、水稳性、低温柔韧性,发展前景好。 SMA的沥青搅拌设备要求出料温度比一般沥青混凝土高,一般沥青混凝土搅拌后出料温度在140——160℃之间,而SMA之间,而SMA出料最高温度甚至达到180℃。 除此之外,现在的沥青混凝土搅拌设备在骨料、沥青和矿粉的计量精度、搅拌器衬板和叶片的寿命方面都有较大提高。操纵方面,目前的沥青搅拌设备都采用计算机监测控制、管理、储存资料、打印文件,自动化程度很高。 (未完待续) |