高速公路隧道养护机械化初探

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1、高速公路隧道养护机械化初探张永舜(陕西省交通建设集团公司秦岭终南山公路隧道分公司? 西安? 710105)摘? 要? 近年来我省高速公路迅猛发展, 成绩显著, 随之而来的养护工作将占重要地位, 而高速公路机械化养护 势在必行。本文从机械化设备配置、 机械化养护技术组织、 职工培训、 机械化养护新技术以及组建公路养护机械化 实体 6个方面入手, 结合秦岭终南山公路隧道养护机械化设备的配备等具体实例, 探讨怎样全面实现高速公路养 护机械化。关键词? 高速公路隧道? 养护? 机械化? ?1 ? 引 言截至目前, 陕西省 高速公路 通车里程达 到 2524km, 位居西部第一, 跻身全国前列。未来几年

2、, 高速公路建设投资年均 200 亿以上, 在建规模保持 在 1000km 以上, 到 2012 年, 全省高速公路通车里 程将达 3800km, 按十年一个大修周期计算, 预计未 来几年, 我省高速公路每年的大修里程将至少在 200km 以上。高速公路的迅猛发展及高密度、 大吨 位的交通运输, 对现代公路的养护质量与效益和应 急保障能力提出了较高的要求。为适应高速公路的 特点, 达到快速、 高效、 安全、 畅通这一管理目标, 必 须实行机械化养护。社会文明的进步也要求公路养 护以机械化逐步取代人工作业, 尽可能改善养护工 人的作业条件, 降低劳动强度。而养护机械化是提 高公路养护作业质量、

3、速度和效率的最重要手段, 是 实现传统养护方式向现代养护方式转变的物质基 础。只有实行机械化养护才能有效保证和提高公路 养护质量、 速度、 效率、 安全和道路服务水平, 延长公 路使用寿命, 保障公路运输经济大动脉安全畅通, 充 分发挥公路经济、 快捷、 方便、 安全的优势, 降低养护 成本, 提高其综合社会效益。2 ? 机械化设备配置养护机械设备是高速公路养护生产力的一个重 要组成部分, 是现代化养护生产方式的物质基础, 它 标志着高速公路养护生产力的进步程度。为了避免 设备配置可能出现的选型、 购置的盲目性, 不至于使 设备长期闲置, 造成资金浪费, 在进行设备配置时, 还应注意以下问题:

4、 ( 1) 适用性 在选择养护机械设备时一定要先考虑其是否适 合我国的国情及本地区高速公路的养护生产特点,因为只有适应养护生产, 才能充分发挥设备的优势, 提高设备的有效利用率, 高质量、 高效率地完成养护 生产任务。在进行设备配置时, 一定要根据自身养 护内容的需要, 尽量选择适用性强的设备, 灵活配 置, 保证达到物尽其用。以秦岭终南山公路隧道公 司日常养护机械的配备为例, 该公司养管路段为双 幅 21. 289km, 其中包括 18. 02km 的秦岭终南山公 路隧道, 按照交通部发布的?公路养护技术规范 中 每 100 养护机械配备表: 水泥路面清扫车每 100 配备 1- 2 台,

5、5t 洒水车每 100 配备 1 台; 为了 保证终南山隧道内路面清扫、 清洗及空气降尘等各 方面要求达到一个较高的标准, 隧道公司采购了 4 台路面清扫车及 4 台 8t 洒水车, 经过一年的养护实 践证明, 终南山隧道这样的养护机械配备是合理的, 在隧道的日常养护工作中达到了预期的较好的效 果。 ( 2) 经济性 设备的经济性, 首先是其购置的经济性。为了 保证物美价廉, 就要进行充分的市场调研, 考虑性价 比, 从而节省调研及运输等费用, 减少前期投入。其 次是使用的经济性, 这里应注意设备的消耗, 包括燃 油、 零部件等, 工作量大、 利用率高的设备应以柴油 为燃料, 因为柴油成本低、

6、 燃烧效率高。此外, 还应 考虑维护经济性。设备维护经济性包括保养成本要 低、 配件组织要方便、 价格要合理、 拆装要方便等。 ( 3) 区域性 我国的地区差异较大, 这就造成了在设备配置 时也存在差别。如平原地区应选择速度快、 燃油经 济的设备, 而山区或丘陵地带则应选择爬坡能力强、 高原燃烧效率高的设备; 南方夏季温度高, 在选择设 备时应考虑其耐高温性, 北方冬季寒冷, 在选择设备 时应考虑其低温启动性等。 ( 4) 配套性 在选择设备时一方面要考虑单台配套性, 特别!15!? 公路隧道2010 年第 1 期( 总第 69期)是进口设备更应注意, 如在购置设备时未引进与其 配套的附属设备

7、, 则可能出现无法正常使用, 进而造 成浪费。另外, 还应考虑成组设备的配套性, 如配置 了沥青摊铺机, 就要配置与之能适应的压路机。 ( 5) 可靠性 在选择养护设备时, 要充分考虑其可靠性。可 靠性包括运行的可靠性和技术性能的可靠性, 如果 可靠性差, 势必会影响正常的养护生产, 减少利用 率, 增加设备的维修成本, 甚至会出现机械事故, 造 成人员伤亡和财产损失。因此, 在对高速公路的养 护机械设备进行配置时, 应尽量选择性能可靠、 运行 可靠的设备。 ( 6) 保障性 在选择高速公路养护设备时, 不能仅仅考虑适 用性、 经济性等, 有些具有保障性的设备也要考虑配 置。有些设备要是以利用

8、率来衡量其价值, 可能认 为配置的意义不大, 如道路清障车、 起重机等, 但是 一旦缺少了这些设备, 可能会影响到高速公路的正 常通行及服务质量。这些设备的存在不能单纯以利 用率作为衡量其价值的标准, 而应以其处理突发事 件的能力及完好状态为考核依据。 具体事例: 单洞长度 18. 02km 的西康高速秦岭 终南山公路隧道, 隧道内壁两侧装饰有 200000m2 的瓷砖、 板材。自 2007 年元月通车一年来, 由于竖 井施工产生粉尘及通行车辆尾气产生的污染物排放 附着, 导致瓷砖及板材表面污染严重。2008 年 1 月 起, 终南山隧道公司养护科组织两家专业清洗保洁 公司, 采用人工清洗法对

9、隧道内壁瓷砖及板材进行 彻底清洁, 整个清洗工作历时两个多月, 总费用 29 万余元。经过成本分析, 隧道公司向北京某厂家定 购 3 台专业的瓷砖清洗车, 每台价值约 48 万元, 2008 年 4 月, 一台瓷砖清洗车到场交付使用。通过 笔者调查分析, 将终南山隧道双线内壁两侧共计约 70km 的瓷砖及板材清洗一遍, 需一台清洗车作业 30 台次, 若 3 台同时作业, 一周时间便可完成全部 清洗工作量; 一台清洗车作业一台次的燃油费用 210 元左右, 则完成全部清洗工作的费用约为 4500 元, 按每月清洗一次, 则每年的清洗费用约为 54000 元; 以一台清洗车 10 年寿命期计算,

10、 则 10 年中保证 每月清洗一次的情况下, 清洗工作总费用为 5. 4 10+ 48 3= 198 万( 不考虑燃油成本变化) ; 如果采 用人工清洗, 每年清洗一次, 则 10 年中清洗工作总 费用为 29 10= 290 万( 不考虑清洗行业市场价格 变化) 。由此可见, 从工作效率及经济性等方面比 较, 采用专业机械都比人工法具有较大优势。 总之, 在高速公路养护设备配置时, 应该有长远 的眼光, 从经济、 实用、 保障等出发点考虑进行合理配置, 关键设备集中进行统一管理和使用, 将一般及 非关键设备分散到具体的使用单位进行管理和使 用, 使设备管理与使用更具针对性, 保证设备得到充

11、分的利用和良好的维护。3 ? 机械化养护技术组织公路机械化养护组织按工程处理范围的大小、 机械使用效率、 施工难易程度及工程对设备的要求 特点, 将沥青混凝土路面机械化养护分为维修保养 工程、 专项工程、 抢修工程、 大修工程 4 大类。 3. 1? 维修保养工程技术组织 维修保养工程主要处理沥青混凝土路面出现的 轻微病害, 由于病害面积较小、 点位多, 相应的施工 工艺和施工机械配置应根据病害具体情况分别确 定。 维修保养工程每年进行的次数不宜过多, 也不 宜过少。过多会降低机械效率, 增加工程造价; 过少 则不能及时消除病害, 还有可能促使病害进一步扩 展蔓延。维修保养工程每年宜进行 4

12、次, 即每季度 进行 1 次。维修保养工程的施工工艺及作业方法以 处理点位数量、 点位分布区域特点为依据相应确定, 一般分两类。第一类, 施工点位多, 点位分布集中, 点位间距小于 3km 时机械采取自行方式, 沿线逐点 顺序施工; 第二类, 施工点位分布区域广, 点位间距 大( #3km) , 分布相对分散, 以点位间距 #3km 为 界, 将病害分布区域划分为若干小区域, 在小区域内 逐点进行本区域病害点位的处理, 然后将机械设备 吊运至下一作业区域采用流水作业法依次处理, 最 大程度减少设备吊运次数, 提高机械效率降低工程 造价。 3. 2? 专项工程技术组织 专项工程内容较为单一, 包

13、括路面沉陷调平、 桥 头跳车、 局部路段翻修等工程。工艺要求严格, 各道 工序已经全部或部分实现机械化。 专项工程应根据工程点位数量、 工程面积采用 不同的施工组织管理办法: ( 1) 当点位较少、 各点位面积较大时, 宜采用集 中作业法, 减少人员、 机具的分散, 减轻交通安全控 制工作的难度, 即集中所有工序、 人员、 机械, 先进行 某点位施工, 待施工完毕集中吊运至下一点位进行 下一点位的施工。 ( 2) 当处理点位较多、 布局区域广时, 参照维修 保养工程的有关办法处理。 3. 3? 大修工程技术组织 大修工程面积大, 技术要求高, 相应对机械设备 的技术水平、 规格型号和使用性能提

14、出了更高的要 求。个别机械如摊铺机械、 碾压机械可根据工程实!16!? 公路隧道2010 年第 1 期( 总第 69期)际情况引进工程类机械。大修工程主要包括路面补 强工程( 路面翻修工程) , 旧路罩面工程, 施工工艺如 下: 路面勘测铣刨机铣刨废料运输 切割机( 综 合养护机切割打边) 人工清扫余渣 铣刨面复测 摊铺作业碾压作业冷却 开放交通。 大修工程点位少, 但工程面积非常大, 一般采用 集中法施工。各工序特别是摊铺作业, 碾压作业为 流水作业。由于养护作业不能中断交通, 工程开工 前应加强路面勘测工作, 搞好施工设备选型, 制定详 尽的工、 料、 机配置计划, 合理安排工程进度。抢修

15、 工程处理点位少, 点位面积有大有小, 在具体作业过 程中, 应参照维修保养工程、 专项工程、 大修工程的 有关内容进行施工组织管理工作。 高等级公路养护工程为开放式施工, 即施工期 间不得中断交通, 引导过往车辆安全、 有序地通过施 工路段是施工组织中一项重要内容。施工人员须根 据部颁规范的有关规定, 结合现场实际情况, 制定施 工现场交通安全控制图, 严格按图示划分警戒范围 摆放安全标志。具体施工过程中可能会遇到各种各 样地形复杂的情况, 诸如陡坡、 急弯路段施工, 单幅 路面施工, 匝道进出口施工, 环行路段施工, 在考虑 交通安全控制时, 将施工工序与安全控制二者有机 结合起来, 采取

16、因地制宜的安全措施。4 ? 加强职工培训大多数养护机械都具有先进的技术性能, 若没 有一定的文化基础和专业知识很难掌握管理方法、 使用技巧, 从而影响了设备本身性能的正常发挥, 严 重的会使设备性能下降, 缩短使用寿命, 从而造成养 护生产无法得到及时、 到位、 合理地完成。因此设备 管理人员及使用人员都应具备良好的素质, 才能正 确管理和使用养护机械。5 ? 机械化养护积极引入技术并倡导 ?环保化? ? 在机械化养护过程中, 应积极探索应用新技术。 我国最新研制的道路专用雷达探测车, 应用先进的 宽带技术, 可对高等级公路的浅层、 中层和深层结构 的裂缝、 空穴( 缺陷) 及铺筑材料结构的均匀性、 地下 构筑物状况等进行快速、 准确无误的探测, 是检测和 分析公路病害最准确、 最快捷的设备。另外, 在今后 机械配备方面应重点配备环保性养护设备, 如具有 再生功能的沥青水泥混凝土拌合设备; 预防性养护 设备, 如稀浆封层机; 路面检测设备, 如空洞探查车、 自动弯沉检测车、 路面颠簸累计仪、 车辙测试仪、 抗 滑阻力测试车等。一机多用型的养护机械也将成为