膠輪壓路機在瀝青路面施工中的難點分析

王 元 白亞萍

膠輪壓路機在瀝青面層施工中通常使用在復壓過程，碾壓時(輪胎氣壓不小于0.5 MPa)將驅動輪面向攤鋪機并緊跟攤鋪機進行跟蹤碾壓，使得混合料的骨架結構變得緊密，穩(wěn)定了混合料。碾壓路線和方向不得突然改變，壓路機啟動、停止必須低速緩慢進行。相鄰碾壓帶應重疊1/3～1/2的碾壓輪寬度。為防止混合料粘輪，膠輪壓路機可以在壓實過程中涂抹隔離劑(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。在壓路機使用前，應仔細檢查噴水裝置，確保每一個噴水口暢通，調節(jié)裝置工作正常。在膠輪壓路機壓實2遍～3遍后，此后再用雙鋼輪振動壓路機同工藝壓實2遍，再用膠輪靜壓1遍，最后光面。

碾壓溫度的控制上，初壓溫度過高壓路機的輪跡明顯，瀝青料前后推移大，控制不穩(wěn)定;復壓溫度過高會引起膠輪壓路機粘結瀝青細料，小顆粒飛濺，影響表面級配;溫度過低，則不易碾壓密實和平整。驅動輪和轉向輪的前后問題上，如果是從動輪在前，由于從動輪本身無驅動力，靠后輪推動，因而混合料產生縱向推移，倒退時在輪前留下波浪紋。

1 混合料小顆粒粘輪處理方案

由于我項目重點是對德國寶馬格BW24R輪胎壓路機的瀝青混合料小顆粒粘輪現(xiàn)象進行處理，因此本次改造方案以BW24R為基礎分別對以下部分進行處理:

1)結構原理圖。

結構原理圖見圖1。

2)結構及功能簡述。由于該設計方案充分利用了BW24R輪胎壓路機自動間隔灑水電路系統(tǒng)和氣壓制動系統(tǒng)，因此只需作適當的機械機構設計和局部調整便可實現(xiàn)自動定量噴灑瀝青隔離劑、定時擦除輪胎表面混合料顆粒的動作。具體設計如下所述:

a.機械部分。該部分由三個組件構成:主軸、氣缸、隔離劑罐及附屬管道器件。主要完成一個動作:利用壓路機本身的氣泵添加一個三通管道向氣缸供氣。當打開噴水開關時，氣缸電磁閥電源接通，氣缸推動主軸，主軸聯(lián)動刷子完成壓、擦輪胎的動作。這里我們考慮到刷子壓輪胎表面的力度既不能過大也不能過小，過大導致刷子磨損太快需經常更換，過小可能無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，經測試壓力在50 kg～100 kg，可以滿足工作需要。另外，在選取刷子的材料時遇到困難，經過反復試驗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的吸入、存儲適量的隔離劑，達到均勻涂滿擦除輪胎表面的工作。

b.電氣部分。該部分由三個組件構成:氣缸電磁閥、隔離劑噴灑管道控制電磁閥1、電磁閥2。該部分完成兩個動作，說是兩個動作其實是兩個動作一氣呵成:打開噴水開關，打開進氣開關，調節(jié)氣壓表，使隔離劑罐里進入2個～2.5個氣壓以保證噴灑的霧化效果。如圖1，圖2所示，隔離劑管道由四個獨立的電磁閥組成，控制自動間隔定量噴灑。將原機的灑水定時調節(jié)器向右旋轉到全黑的刻度上(不間斷噴灑)，此時氣缸已開始動作，刷子已壓住輪胎表面。然后打開隔離劑罐右下方的開關，將灑水定時器向右旋轉一個分度，此時隔離劑將按照我們設定的時間噴灑。但是，由于原機的自動灑水定時系統(tǒng)時間間隔可調范圍過長，導致噴灑時間過量。為解決該問題，我們選購了一款高精度時間繼電器串聯(lián)在原灑水控制電路上，實現(xiàn)了二次定時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。由于輪胎壓路機在碾壓過程中驅動輪向前，因此本次改造只針對驅動輪部分。當輪胎壓路機在進行瀝青混合料碾壓的過程中，如果發(fā)現(xiàn)輪胎表面粘有瀝青混合料的顆粒，即刻打開噴水開關、選取適當的噴灑時間及時間間隔，首先完成刷子下壓動作，然后噴灑動作開始，噴灑結束后刷子自動提起，完成一個動作循環(huán)。

圖1 結構簡圖

圖2 動作示意圖

3)技術經濟活動分析。該套裝置經過我項目近期的上面層施工來看，可以滿足施工要求。該裝置制作成本較低，如果不計前期試驗耗費的話3 000元就可完成制作過程。在使用這套自動擦輪器后，正常使用中，上面層施工中輪胎壓路機后擦輪胎的職工可適當縮減(考慮到故障情況);隔離劑的用量比原來每個工作日可節(jié)省100 L左右。由于本次經濟分析活動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，其經濟效益會較為突出。

4)結果論證。經過兩個多月的考察制作、安裝調試，這套裝置已在我項目開始正式使用。在初步使用中對于以下幾個問題有較好的改善作用:第一，明顯改善了擦輪胎職工的勞動強度，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)省了少量費用。由于使用時間較短，綜合因素考慮不完整，還有待今后改進和完善。

考慮到目前瀝青路面施工中輪胎壓路機的種類多樣性，我們無法對各種輪胎壓路機進行實驗采集數據，但是根據輪胎壓路機的結構特點及瀝青混凝土面層施工工藝和本次改造設計的原理，經過詳細對比基本都是一樣的，針對不同的構造結構稍微改動一下即可滿足施工需要。

2 安全防護

輪胎壓路機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)。結構也發(fā)生變化，機體變得高大，目前國產輪胎壓路機的駕駛室的設計多會出現(xiàn)視覺盲區(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，特別是在壓路機驅動輪方向進行清除輪胎表面混合料顆粒的員工，以及在面層施工的實驗員、坑槽修補工人、技術員等。瀝青混合料的施工往往是高溫季節(jié)，施工時間緊張，駕駛員往往由于疲勞操作或操作失誤對施工人員造成巨大傷害。

為了避免或減少由于以上問題而產生的安全事故，在加裝前后倒車鏡的同時，經過周密的討論與研究，結合現(xiàn)場施工經驗，制作出如下安全防護機構(見圖3)。

圖3 安全防護機構示意圖

圖3 a)為正面示意圖，兩側面1為8號槽鋼，作為主骨架支撐，走向平行于壓路機結構方向;下方為2，3為4號角鐵，2號角鐵以防護為主也兼作臨時擦輪胎放置拖把，高度以工作人員適合拿拖把為宜，3號角鐵距地面高度保持在15 cm～20 cm之間，既方便設備轉移同時防止人員卷入，2，3號角鐵間距不宜低于30 cm，防止人員從上部傾倒;輸料皮帶4用螺栓緊固在3號角鐵面上，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，兩端面間設置彈簧，彈簧內置觸點)可以設置觸點裝置6，當壓路機遇障礙物時壓力達到適當值(可調節(jié)彈簧的長度)引發(fā)壓路機內部報警器，提醒操作手剎車，如遇到障礙物可強行推走，防止被卷入輪胎。此外，觸點可以連接到剎車的氣動開關直接將壓路機瞬間剎車，在實際的運用效果當中，瞬間剎車同時也損傷壓路機發(fā)動機及其他機構。因此，采用強行推動障礙物并引發(fā)報警器方案較為實用。

輪胎壓路機在路面施工中被廣泛采用，同時也造成諸多隱患，以上是我們在瀝青路面施工中的一點經驗和收獲，希望大家提出寶貴的意見。企業(yè)創(chuàng)造效益的同時也必須嚴防安全事故的發(fā)生，質量進度與安全生產兩手齊抓，將為我們企業(yè)的發(fā)展奠定堅實的基礎。

［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.