王國慶　徐維軍

摘 要：不管是水泥混凝土道路，還是瀝青混凝土道路，其面層材料都是攤鋪于水泥穩(wěn)定基層上的。有效地清除水泥穩(wěn)定層表面附著的各類雜質(zhì)，能夠?qū)崿F(xiàn)道路基層和面層間的良好結(jié)合，從而保證道路的整體施工質(zhì)量。傳統(tǒng)的水穩(wěn)層雜質(zhì)清除工藝和設(shè)備只有與道路等級的不斷提高同步更新?lián)Q代，才能滿足道路施工的要求。

關(guān)鍵詞：水穩(wěn)基層；清掃車；雜質(zhì)清除

Abstract： No matter cement concrete road or asphalt concrete road， their surface materials are paved on the cement stabilized subgrade. Impurities removal operation for cement stabilized subgrade surface can strengthen the combination of the subgrade and the surface layers， besides， can ensure the quality of the overall road construction. The traditional impurity removal process and equipment must be updated and upgraded constantly with the improvement of road grade， so they can satisfy the requirement of road construction.

Keywords： Cement stabilized subgrade； Sweepe； Impurities removal

中圖分類號：U416 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A

1 引言

眾所周知，水穩(wěn)層作為承重層，在其上面加鋪瀝青混凝土或水泥混凝土面層前，必須在鋪筑完成后進(jìn)行一段時間的養(yǎng)生才能達(dá)到規(guī)定的強(qiáng)度。但是在養(yǎng)生期間，水穩(wěn)層表面會附著很多的雜質(zhì)，如果不進(jìn)行清除作業(yè)就直接攤鋪面層材料，將會影響路面應(yīng)有的設(shè)計強(qiáng)度和道路的使用壽命。鑒于此，為了消除水穩(wěn)層表面雜質(zhì)對道路的不利影響，必須在水泥穩(wěn)定基層鋪筑后對表面雜質(zhì)進(jìn)行徹底清除。

為了將水穩(wěn)層表面雜質(zhì)進(jìn)行有效清除，公路建設(shè)科研和施工單位探索和嘗試了很多清除方法，并投入和改造了不少專用施工和養(yǎng)護(hù)設(shè)備?，F(xiàn)在國內(nèi)的清掃設(shè)備大多是改裝而成的，通常是在二類底盤上加裝作業(yè)裝置，由于體型較大，操作起來靈活性通常比較欠缺。同時根據(jù)作業(yè)原理和結(jié)構(gòu)的不同，在實(shí)際工程應(yīng)用中取得的效果也不一。

除了人工清掃，目前雜質(zhì)清除設(shè)備的作業(yè)原理和結(jié)構(gòu)主要有：純掃式、純吸式、吸掃結(jié)合式及水壓沖擊清除。這些雜質(zhì)清除設(shè)備在工程實(shí)際中均取得了一定的實(shí)效，但存在的問題也較為突出。純掃式的長處是清掃的范圍相對來說比較寬，適應(yīng)性能也很好，但是對于微細(xì)塵粒效果不太理想，除凈率不高；純吸式設(shè)備分為吸和吹兩種類型，不具備盤刷等清掃裝置，單純使用干式除塵的方式，適合顆粒粉狀雜質(zhì)；吸掃結(jié)合式設(shè)備包括開放式和循環(huán)吸掃式，通常具有盤刷或滾刷以及吸塵裝置，普通道路清掃車多采用吸掃式。水壓清洗可較為徹底地清除水穩(wěn)表面的輕質(zhì)粉塵，但水力清洗的實(shí)際效果取決于水是否具有較高的壓力和水量是否充足，并且水壓清洗后，需要等殘余的水蒸發(fā)后才能開始道路上面層的鋪筑，影響施工進(jìn)度。另外，在夏天，水可能和水泥發(fā)生水化反應(yīng)，可能影響凝結(jié)硬化的強(qiáng)度。

水穩(wěn)層不同于普通的路面，具有特殊性。一方面，水穩(wěn)層表面的雜質(zhì)可能包含施工期間黏結(jié)在水穩(wěn)層表面但又不穩(wěn)定的雜質(zhì)。現(xiàn)有的純掃、純吸、吸掃結(jié)合式設(shè)備以及水壓沖擊對路面的作用都是柔性掃刷，它們能對植物莖葉和人類生活丟棄物等輕體物質(zhì)進(jìn)行較為徹底的清除，但對黏結(jié)在水穩(wěn)層表面的雜質(zhì)很難奏效；另一方面，水穩(wěn)層表面比瀝青混凝土或水泥混凝土路面粗糙，在養(yǎng)生期間會有很多粒徑小、重量輕的粉塵陷在其中而難以清除。統(tǒng)計發(fā)現(xiàn)吸掃工藝對輕質(zhì)粉塵的清除效率不足45%。

綜上所述，使用現(xiàn)有方法清除水穩(wěn)層表面的雜質(zhì)難以達(dá)到工程質(zhì)量的要求，而雜質(zhì)清除不干凈必定會影響道路質(zhì)量和服務(wù)壽命，造成安全隱患。所以本文對現(xiàn)有吸掃結(jié)合式設(shè)備的基本結(jié)構(gòu)和工作原理進(jìn)行改進(jìn)，使其具有良好的工作性能，從而能夠有效完成水穩(wěn)層雜質(zhì)的清除工作。

2 以液壓動力鋼絲滾刷疏松、吸掃結(jié)合作業(yè)完成水穩(wěn)層表面雜質(zhì)的清除

為了快速、有效地清除水穩(wěn)層雜質(zhì)，本文對吸掃結(jié)合式清掃車進(jìn)行了改造，采用配置液壓系統(tǒng)和風(fēng)機(jī)輔以鋼絲滾刷的清掃車對水穩(wěn)表層雜質(zhì)進(jìn)行快速清除。工作原理是通過液壓驅(qū)動，利用鋼絲滾刷將雜質(zhì)快速強(qiáng)制疏松，通過掃和吸兩個步驟并配合汽車底盤的前進(jìn)來清除雜質(zhì)，如圖1所示。

為了將雜質(zhì)吸進(jìn)垃圾箱內(nèi)，吸嘴需要依靠風(fēng)機(jī)提供負(fù)壓，因此風(fēng)機(jī)是吸掃式清掃設(shè)備必不可少的裝置。為了保證雜質(zhì)清除作業(yè)的效果，使用前后交錯接力式多級風(fēng)道對表面雜質(zhì)進(jìn)行強(qiáng)力吹除。根據(jù)需要把吹送風(fēng)道設(shè)計為多個，文獻(xiàn)[2]采用的是前后交錯接力式二級風(fēng)道，即：

Δ=δ=……=ε=x×P （1）

其中：Δ、δ和ε分別是第一風(fēng)道、第二風(fēng)道和第n風(fēng)道的入口風(fēng)壓；P為空壓機(jī)出口的風(fēng)壓；x為從空壓機(jī)出口到風(fēng)道入口的壓力效率系數(shù)，計算時可取0.5～0.7。這樣即使吹送長度延長也能保證各個風(fēng)道的入口風(fēng)壓基本相同，達(dá)到各風(fēng)道同風(fēng)壓接力吹除的作業(yè)效果，吹除原理如圖2所示。

3 配置鋼絲滾刷的吸掃結(jié)合式清掃車的基本結(jié)構(gòu)

配置鋼絲滾刷的吸掃結(jié)合式清掃車的組成部分有汽車底盤、液壓系統(tǒng)、電氣控制系統(tǒng)、氣力輸送系統(tǒng)、清掃作業(yè)裝置、副發(fā)動機(jī)系統(tǒng)、副車架、風(fēng)機(jī)等。

其中，氣力輸送系統(tǒng)是吸掃式清掃車的核心部分，包括吸嘴、垃圾箱、風(fēng)機(jī)、除塵系統(tǒng)和風(fēng)道五部分。氣力輸送系統(tǒng)設(shè)計得是否合理直接關(guān)系到清掃設(shè)備的使用性能。

掃路車的清掃能力不僅受氣力輸送系統(tǒng)的影響，還取決于清掃作業(yè)裝置。清掃作業(yè)裝置是吸掃式清掃設(shè)備重要的執(zhí)行部件，包括盤掃、液壓馬達(dá)、液壓缸、調(diào)節(jié)桿、支承座等，清掃作業(yè)裝置中最重要的部件為盤掃。

清掃作業(yè)裝置由液壓動力驅(qū)動，其提升和下降是依靠液壓缸的伸縮實(shí)現(xiàn)的，因此清掃設(shè)備采用液壓驅(qū)動可使?jié)L刷等工作裝置在作業(yè)時自動適應(yīng)路面的阻力，為工作裝置及其傳動機(jī)構(gòu)提供良好的過載保護(hù)。

吸掃式清掃車的液壓系統(tǒng)一般采用雙泵合流的形式，雙泵指主泵和副泵。主泵由副發(fā)動機(jī)系統(tǒng)驅(qū)動，副泵由底盤發(fā)動機(jī)驅(qū)動。其中，副發(fā)動機(jī)系統(tǒng)是掃路車工作裝置的動力源，用來驅(qū)動液壓泵、水泵和風(fēng)機(jī)，以實(shí)現(xiàn)掃路車清掃、灑水以及吸收垃圾等功能。其動力傳動情況如圖3所示。出于節(jié)約能源和減小液壓油箱容積等方面的考慮，在一般性作業(yè)時，僅主泵工作；必要時可以同時開啟主副泵為液壓系統(tǒng)提供動力；副泵亦可單獨(dú)使用。

上述所有的裝置都需要固定在副車架上，副車架是雜質(zhì)清除設(shè)備上至關(guān)重要的結(jié)構(gòu)部件，其結(jié)構(gòu)穩(wěn)定與否直接決定了清掃設(shè)備的可靠性。

結(jié)語

采用液壓動力鋼絲滾刷強(qiáng)制疏松和吸掃結(jié)合作業(yè)可對黏結(jié)在水穩(wěn)層表面的粒徑較小、質(zhì)量較輕的雜質(zhì)進(jìn)行較為徹底地清除。目前，這種工藝及其專用設(shè)備已在某二級路的工程實(shí)踐中得到了成功的應(yīng)用，收到了良好的作業(yè)效果。

參考文獻(xiàn)

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