膠輪壓路機(jī)在瀝青路面施工中的難點(diǎn)分析

王 元 白亞萍

膠輪壓路機(jī)在瀝青面層施工中通常使用在復(fù)壓過(guò)程，碾壓時(shí)(輪胎氣壓不小于0.5 MPa)將驅(qū)動(dòng)輪面向攤鋪機(jī)并緊跟攤鋪機(jī)進(jìn)行跟蹤碾壓，使得混合料的骨架結(jié)構(gòu)變得緊密，穩(wěn)定了混合料。碾壓路線和方向不得突然改變，壓路機(jī)啟動(dòng)、停止必須低速緩慢進(jìn)行。相鄰碾壓帶應(yīng)重疊1/3～1/2的碾壓輪寬度。為防止混合料粘輪，膠輪壓路機(jī)可以在壓實(shí)過(guò)程中涂抹隔離劑(噴水或其他混合劑)，并以不粘輪為原則并伴隨著人工擦拭輪胎表面防止瀝青顆粒粘附。等到輪胎溫度升高不再粘輪就不需要繼續(xù)噴灑了。在壓路機(jī)使用前，應(yīng)仔細(xì)檢查噴水裝置，確保每一個(gè)噴水口暢通，調(diào)節(jié)裝置工作正常。在膠輪壓路機(jī)壓實(shí)2遍～3遍后，此后再用雙鋼輪振動(dòng)壓路機(jī)同工藝壓實(shí)2遍，再用膠輪靜壓1遍，最后光面。

碾壓溫度的控制上，初壓溫度過(guò)高壓路機(jī)的輪跡明顯，瀝青料前后推移大，控制不穩(wěn)定;復(fù)壓溫度過(guò)高會(huì)引起膠輪壓路機(jī)粘結(jié)瀝青細(xì)料，小顆粒飛濺，影響表面級(jí)配;溫度過(guò)低，則不易碾壓密實(shí)和平整。驅(qū)動(dòng)輪和轉(zhuǎn)向輪的前后問(wèn)題上，如果是從動(dòng)輪在前，由于從動(dòng)輪本身無(wú)驅(qū)動(dòng)力，靠后輪推動(dòng)，因而混合料產(chǎn)生縱向推移，倒退時(shí)在輪前留下波浪紋。

1 混合料小顆粒粘輪處理方案

由于我項(xiàng)目重點(diǎn)是對(duì)德國(guó)寶馬格BW24R輪胎壓路機(jī)的瀝青混合料小顆粒粘輪現(xiàn)象進(jìn)行處理，因此本次改造方案以BW24R為基礎(chǔ)分別對(duì)以下部分進(jìn)行處理:

1)結(jié)構(gòu)原理圖。

結(jié)構(gòu)原理圖見(jiàn)圖1。

2)結(jié)構(gòu)及功能簡(jiǎn)述。由于該設(shè)計(jì)方案充分利用了BW24R輪胎壓路機(jī)自動(dòng)間隔灑水電路系統(tǒng)和氣壓制動(dòng)系統(tǒng)，因此只需作適當(dāng)?shù)臋C(jī)械機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)和局部調(diào)整便可實(shí)現(xiàn)自動(dòng)定量噴灑瀝青隔離劑、定時(shí)擦除輪胎表面混合料顆粒的動(dòng)作。具體設(shè)計(jì)如下所述:

a.機(jī)械部分。該部分由三個(gè)組件構(gòu)成:主軸、氣缸、隔離劑罐及附屬管道器件。主要完成一個(gè)動(dòng)作:利用壓路機(jī)本身的氣泵添加一個(gè)三通管道向氣缸供氣。當(dāng)打開(kāi)噴水開(kāi)關(guān)時(shí)，氣缸電磁閥電源接通，氣缸推動(dòng)主軸，主軸聯(lián)動(dòng)刷子完成壓、擦輪胎的動(dòng)作。這里我們考慮到刷子壓輪胎表面的力度既不能過(guò)大也不能過(guò)小，過(guò)大導(dǎo)致刷子磨損太快需經(jīng)常更換，過(guò)小可能無(wú)法除去輪胎表面的混合料顆粒。我們選取φ32×10的迷你型鋁合金氣缸，經(jīng)測(cè)試壓力在50 kg～100 kg，可以滿足工作需要。另外，在選取刷子的材料時(shí)遇到困難，經(jīng)過(guò)反復(fù)試驗(yàn)我們采用槽鋼中間加入輸送帶再加入一層毛氈的方法，解決了既要耐磨而且還要能適當(dāng)?shù)奈搿⒋鎯?chǔ)適量的隔離劑，達(dá)到均勻涂滿擦除輪胎表面的工作。

b.電氣部分。該部分由三個(gè)組件構(gòu)成:氣缸電磁閥、隔離劑噴灑管道控制電磁閥1、電磁閥2。該部分完成兩個(gè)動(dòng)作，說(shuō)是兩個(gè)動(dòng)作其實(shí)是兩個(gè)動(dòng)作一氣呵成:打開(kāi)噴水開(kāi)關(guān)，打開(kāi)進(jìn)氣開(kāi)關(guān)，調(diào)節(jié)氣壓表，使隔離劑罐里進(jìn)入2個(gè)～2.5個(gè)氣壓以保證噴灑的霧化效果。如圖1，圖2所示，隔離劑管道由四個(gè)獨(dú)立的電磁閥組成，控制自動(dòng)間隔定量噴灑。將原機(jī)的灑水定時(shí)調(diào)節(jié)器向右旋轉(zhuǎn)到全黑的刻度上(不間斷噴灑)，此時(shí)氣缸已開(kāi)始動(dòng)作，刷子已壓住輪胎表面。然后打開(kāi)隔離劑罐右下方的開(kāi)關(guān)，將灑水定時(shí)器向右旋轉(zhuǎn)一個(gè)分度，此時(shí)隔離劑將按照我們?cè)O(shè)定的時(shí)間噴灑。但是，由于原機(jī)的自動(dòng)灑水定時(shí)系統(tǒng)時(shí)間間隔可調(diào)范圍過(guò)長(zhǎng)，導(dǎo)致噴灑時(shí)間過(guò)量。為解決該問(wèn)題，我們選購(gòu)了一款高精度時(shí)間繼電器串聯(lián)在原灑水控制電路上，實(shí)現(xiàn)了二次定時(shí)定量控制噴灑電磁閥。到此為止，電路系統(tǒng)改造完畢，可以滿足路面施工需要。

c.執(zhí)行功能。由于輪胎壓路機(jī)在碾壓過(guò)程中驅(qū)動(dòng)輪向前，因此本次改造只針對(duì)驅(qū)動(dòng)輪部分。當(dāng)輪胎壓路機(jī)在進(jìn)行瀝青混合料碾壓的過(guò)程中，如果發(fā)現(xiàn)輪胎表面粘有瀝青混合料的顆粒，即刻打開(kāi)噴水開(kāi)關(guān)、選取適當(dāng)?shù)膰姙r(shí)間及時(shí)間間隔，首先完成刷子下壓動(dòng)作，然后噴灑動(dòng)作開(kāi)始，噴灑結(jié)束后刷子自動(dòng)提起，完成一個(gè)動(dòng)作循環(huán)。

圖1 結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖

圖2 動(dòng)作示意圖

3)技術(shù)經(jīng)濟(jì)活動(dòng)分析。該套裝置經(jīng)過(guò)我項(xiàng)目近期的上面層施工來(lái)看，可以滿足施工要求。該裝置制作成本較低，如果不計(jì)前期試驗(yàn)耗費(fèi)的話3 000元就可完成制作過(guò)程。在使用這套自動(dòng)擦輪器后，正常使用中，上面層施工中輪胎壓路機(jī)后擦輪胎的職工可適當(dāng)縮減(考慮到故障情況);隔離劑的用量比原來(lái)每個(gè)工作日可節(jié)省100 L左右。由于本次經(jīng)濟(jì)分析活動(dòng)僅是在上面層工作中，如果考慮到下面層或中面層施工混合料的溫度和氣溫的影響，其經(jīng)濟(jì)效益會(huì)較為突出。

4)結(jié)果論證。經(jīng)過(guò)兩個(gè)多月的考察制作、安裝調(diào)試，這套裝置已在我項(xiàng)目開(kāi)始正式使用。在初步使用中對(duì)于以下幾個(gè)問(wèn)題有較好的改善作用:第一，明顯改善了擦輪胎職工的勞動(dòng)強(qiáng)度，尤其是在炎熱的夏季瀝青面層施工中;第二，攤鋪面上人員流動(dòng)減少，改善了文明施工環(huán)境，降低了安全事故隱患;第三，減少了混合料隔離劑的用量，節(jié)省了少量費(fèi)用。由于使用時(shí)間較短，綜合因素考慮不完整，還有待今后改進(jìn)和完善。

考慮到目前瀝青路面施工中輪胎壓路機(jī)的種類多樣性，我們無(wú)法對(duì)各種輪胎壓路機(jī)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)采集數(shù)據(jù)，但是根據(jù)輪胎壓路機(jī)的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)及瀝青混凝土面層施工工藝和本次改造設(shè)計(jì)的原理，經(jīng)過(guò)詳細(xì)對(duì)比基本都是一樣的，針對(duì)不同的構(gòu)造結(jié)構(gòu)稍微改動(dòng)一下即可滿足施工需要。

2 安全防護(hù)

輪胎壓路機(jī)在高速公路瀝青路面施工中被普遍使用，隨著新型材料及施工工藝的變化，壓路機(jī)的噸位由以前的小噸位(10 t左右)上升到大噸位(30 t左右)。結(jié)構(gòu)也發(fā)生變化，機(jī)體變得高大，目前國(guó)產(chǎn)輪胎壓路機(jī)的駕駛室的設(shè)計(jì)多會(huì)出現(xiàn)視覺(jué)盲區(qū)，操作手的視線易出現(xiàn)死角，特別是倒向行駛碾壓時(shí)操作手背向駕駛易疲勞，很容易發(fā)生安全事故，特別是在壓路機(jī)驅(qū)動(dòng)輪方向進(jìn)行清除輪胎表面混合料顆粒的員工，以及在面層施工的實(shí)驗(yàn)員、坑槽修補(bǔ)工人、技術(shù)員等。瀝青混合料的施工往往是高溫季節(jié)，施工時(shí)間緊張，駕駛員往往由于疲勞操作或操作失誤對(duì)施工人員造成巨大傷害。

為了避免或減少由于以上問(wèn)題而產(chǎn)生的安全事故，在加裝前后倒車鏡的同時(shí)，經(jīng)過(guò)周密的討論與研究，結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)施工經(jīng)驗(yàn)，制作出如下安全防護(hù)機(jī)構(gòu)(見(jiàn)圖3)。

圖3 安全防護(hù)機(jī)構(gòu)示意圖

圖3 a)為正面示意圖，兩側(cè)面1為8號(hào)槽鋼，作為主骨架支撐，走向平行于壓路機(jī)結(jié)構(gòu)方向;下方為2，3為4號(hào)角鐵，2號(hào)角鐵以防護(hù)為主也兼作臨時(shí)擦輪胎放置拖把，高度以工作人員適合拿拖把為宜，3號(hào)角鐵距地面高度保持在15 cm～20 cm之間，既方便設(shè)備轉(zhuǎn)移同時(shí)防止人員卷入，2，3號(hào)角鐵間距不宜低于30 cm，防止人員從上部?jī)A倒;輸料皮帶4用螺栓緊固在3號(hào)角鐵面上，起緩沖作用，防止角鐵直接接觸損傷障礙物。圖3b)拐角處(1，5為斜端面銷軟連接，兩端面間設(shè)置彈簧，彈簧內(nèi)置觸點(diǎn))可以設(shè)置觸點(diǎn)裝置6，當(dāng)壓路機(jī)遇障礙物時(shí)壓力達(dá)到適當(dāng)值(可調(diào)節(jié)彈簧的長(zhǎng)度)引發(fā)壓路機(jī)內(nèi)部報(bào)警器，提醒操作手剎車，如遇到障礙物可強(qiáng)行推走，防止被卷入輪胎。此外，觸點(diǎn)可以連接到剎車的氣動(dòng)開(kāi)關(guān)直接將壓路機(jī)瞬間剎車，在實(shí)際的運(yùn)用效果當(dāng)中，瞬間剎車同時(shí)也損傷壓路機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)及其他機(jī)構(gòu)。因此，采用強(qiáng)行推動(dòng)障礙物并引發(fā)報(bào)警器方案較為實(shí)用。

輪胎壓路機(jī)在路面施工中被廣泛采用，同時(shí)也造成諸多隱患，以上是我們?cè)跒r青路面施工中的一點(diǎn)經(jīng)驗(yàn)和收獲，希望大家提出寶貴的意見(jiàn)。企業(yè)創(chuàng)造效益的同時(shí)也必須嚴(yán)防安全事故的發(fā)生，質(zhì)量進(jìn)度與安全生產(chǎn)兩手齊抓，將為我們企業(yè)的發(fā)展奠定堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

［1］ 陳 濤.高速公路瀝青路面平整度施工控制［J］.山西建筑，2010，36(4):285-286.