壓好,鋪好!咬定青山不放松 中大執著創新路
扎根一線在基層調研,俯下身來聽取建設者的心聲,過程盡管很艱苦,但卻非常明確的找尋到中大機械發展存在的價值所在:解決中國高等級公路建設過程中壓實度不夠和混合料離析的難題!
翻開中大機械的發展史,您就會發現,這既不是一家有著悠久歷史和深厚背景的大型工程機械企業集團,也不是與國外頂級品牌合作引進技術的合資企業。中大機械成立近二十年,一群執著于技術,著迷于產品的癡人、狂人,始終堅定不移沿著既定目標穩步前行,沒有大手筆的擴產能、上規模,沒有熱熱鬧鬧的造概念、沖上市,甚至沒有在刊物上做過幾期廣告。這些癡人、狂人認準的只是腳踏實地為中國高等級高速公路施工解決技術難題。

對工程機械技術流派和產品特點有深入理解的專家都清楚,中大機械主打產品攤鋪機和壓路機,絲毫看不到國內外任何一家的技術痕跡。這與普通企業所遵循的引進、模仿、消化吸收、再創新的技術路線完全不同,可以稱得上是“前無古人”。曾經有不少企業,甚至是國內大型工程機械集團,嘗試模仿中大機械的技術和產品,或是半途而廢,或是鎩羽而歸,中大機械的發展模式因此被業內人士稱為“后無來者”。
沒有大手筆的擴產能、上規模,沒有熱熱鬧鬧的造概念、沖上市,甚至沒有在刊物上做過幾期廣告。這些癡人、狂人認準的只是腳踏實地為中國高等級高速公路施工解決技術難題。
他們究竟是怎樣的一群人?他們又是如何在創新的路上沖破阻力、百折不撓?在全民創業、萬眾創新的國家愿景中,中大機械的發展理念和經驗能否激勵千百萬的新時代創業者?
西安,中國公路建設與機械施工、制造的國內知名學府——長安大學坐落于此,眾多歷史悠久業界知名的路面機械制造企業從這里起步,大批人才從這里走向全國各地的公路建設崗位,諸多成果與技術產品服務于中國高等級公路建設,西安被譽為中國公路建設、施工機械制造的搖籃。
創辦于1997年的中大機械誕生于西安,幾位身懷絕技,卻又不滿足于在象牙塔內做學問的長安大學老師,與幾位滿懷抱負,卻被國有企業體制所束縛的工程師,為他們的公司和產品起了個很中國化的名字——中大,在那個國外品牌路面機械壟斷橫行中國市場的年代,這個一點不沾洋味兒的“中大”曾經被認為很難生存下來。
中大機械創辦初期,集聚高校與企業的人才,兼備各家技術優勢所長,定位于為國內大型工程機械企業集團提供液壓系統解決方案,解決各種液壓系統技術難題。短短幾年時間,中大機械在企業發展的早期就已經開始植入核心理念,不是簡單銷售產品,而是為客戶提供系統解決方案來創造價值。在中大機械涉足路面機械領域之后,這一理念對中大機械的發展起到了至關重要的作用。
究竟是什么樣的難題桎梏了中國高等級公路的發展?高等級公路建設的痛點又在哪里?圍繞著兩項課題,大學教授和工程師們往復奔波于高速公路建設工地,在公路建設的最前沿去尋找解決方案。
扎根一線在基層調研,俯下身來聽取建設者的心聲,過程盡管很艱苦,但卻非常明確的找尋到中大機械發展存在的價值所在:解決中國高等級公路建設過程中壓實度不夠和混合料離析的難題!
在路面攤鋪過程中,級配改變瀝青集料離析,使攤鋪的瀝青路面難以壓實、孔隙率高,力學結構改變,造成滲水與強度降低等質量隱患,當重載荷沖擊時,粒料移位形成龜裂、脫落、水損害等,產生坑洞、車輪槽等早期病害,嚴重影響路面使用壽命。只有從攤鋪機理上找原因,才可能徹底解決離析難題。
國外的路面普遍比較窄,對于離析的解決主要是通過調整攤鋪寬度來決定的。例如,兩臺攤鋪寬度6米的攤鋪機聯合攤鋪,加起來共12米,雙向三車道并機一鋪就可以解決,但是只是解決了寬度的問題,并沒解決并機接縫的問題,并機接縫的豎向離析和溫度離析恰恰是造成公路損壞的致命成因。
如何解決并機接縫問題?中大機械的答案可以說是顛覆性的創新:大幅度一次攤鋪,徹底解決并機接縫難題。市場有需求,研發就有了方向。是模仿再創新,還是自主重新研發?中大機械面臨兩項選擇,直到付出了三年的時間代價,才最終找到了明確的方向。
在研發初期,中大機械采取的是聚焦國內外成熟產品機型,集各家優勢所長,匯聚在中大機械產品上。但經過一段時間的摸索實踐,中大機械發現,如果繼續沿用國外大品牌攤鋪機的混合料輸送攤鋪方式,就會造成混合料在大寬幅攤鋪時,無法實現充分的二次攪拌,離析更為嚴重,難題仍然無法解決。
事實證明,模仿式的研發只是在原地踏步,并不能在理念和功能上真正實現跨越。現在回頭看,中大機械在攤鋪機研發初期走了彎路,三年的時間代價完全值得,他激發了中大機械研發團隊重新審視自己,迫使他們徹底拋棄傳統研發思路和模式,在自主研發創新的道路上一往無前。
大寬幅攤鋪,解決了并機攤鋪中間接縫問題,但更為關鍵的是要解決混合料離析問題。中大人研究發現:瀝青混合料的離析主要有橫向離析、豎向離析、縱向離析、片狀離析、溫度離析等五種。混合料從自卸卡車卸到料槽中,經過充分的二次攪拌和輸送,才能夠保證攤鋪下去的混合料粗細均勻不離析的。姚懷新教授和中大機械研發團隊,找到了寬幅攤鋪混合料離析的病根,同時也確定了解決方案:滿埋螺旋和二次攪拌。
重新研發設計攤鋪機動力系統和傳動系統,中大機械研發團隊經過不懈努力,反復實踐后,首次實現了混合料滿埋螺旋和低速二次攪拌,為大寬幅攤鋪機混合料粗細均勻不離析攤鋪創造了可能,這在世界攤鋪機研制歷史上尚屬首次,由此奠定了中大機械在超寬幅攤鋪機研制領域的領先優勢。
談到中大機械路面機械研發歷史,綦開隆董事長向《交通建設與管理》記者感概道:“對于中大機械研發促進最大的是兩個人,一位是于懷山工程師,作為一名機械設計制造工程師,他能夠扎根施工基層發現問題、提出問題;另一位是姚懷新教授,只要你能提出問題,提出需求,姚懷新教授就能夠解決,就能實現。”
路基質量是公路質量的基礎和前提,水泥路面斷板的主要原因是基礎不實;瀝青路面下沉、塌陷、裂縫的主要原因同樣是路基密實度不夠。中國高速公路建設中,路基填方高,填料復雜,且新修的路基沒有自然沉降期,如果沒有經過超大噸位壓實設備的碾壓成型,必然會使高速公路從根基上出現大問題,即使路面質量再好,也難以抵抗重載荷的沖擊,這種因路基不實造成的早期損壞,成為了中國高速公路建設亟待解決的難題。

與國際名牌在廣深沿江高速加寬段同臺競技,一臺中大攤鋪機可以頂替三臺進口攤鋪機的工作量,不僅工效大幅提高,并且減少操作人工,增加了施工安全性和工程效益
中大機械副總經理、技術總監鄭鐵民告訴記者說:“我國高等級公路路面基層壓實不足的問題,應該受到足夠的重視。但是大家往往重視的是路面的平整度,剛鋪好的高速公路跑起來很暢通,但過了一兩個月后,就會出現沉降,如果不做處理,再過半年就開始泛白了。尤其是下雨過后,白點一塊塊呈現出來了,這就說明滲水后,路基已經遭到破壞。一壓一擠,擠成了面磨成了粉,接著就形成一個個坑。”
在公路建設領域通常使用的25~30t壓路機,盡管符合壓實標準和規范,但實際上密實度還不夠。中大機械曾經用36t超大激振力壓路機,將已經標定為壓實度合格的路基,又壓下去10cm。試想如果10cm都變成工后路基沉降,那高速公路的使用壽命又將如何保證。

中大機械抗離析、大寬度、大厚度、攤鋪壓實整體成型工藝成套設備“四合一 鐵搭檔”中的關鍵設備
只有使用800kN以上超大激振力的壓實設備,大填方路基才能達到95%以上密實度,中大機械就此研制了針對大填方路基壓實與補強的YZ36超大激振力壓路機,總作用力達到1040kN,作用深度4200mm,百噸夯實力,頑石變碎石,碎石變粉末……成為大填方路基壓實和路基補強的重器,特別是在超過50cm大厚度水穩層路基一次攤鋪壓實中,解決了大厚度水穩層壓實中推移、擁包、上部過壓、表面松散、下部壓不實等難題,成為中大機械抗離析、大寬度、大厚度、攤鋪壓實整體成型工藝成套設備“四合一 鐵搭檔”中的關鍵設備。
接下來中大機械瞄準了更大噸位的定向振動壓實,所謂“定向”,就是根據路基密實度反饋定向振動,這是一臺智能壓實設備,他不僅要解決大噸位壓實設備啟動力矩大的難題,還需要穩定可靠的實時測量密實度,經過系統計算后再反饋指導壓實力矩和壓實方向。國外在這方面已經做得比較成熟,但受限于中國高速公路施工特點,仍無法在國內大量推廣,中大機械要做的,是最適合中國國情的智能壓實技術。