理會(huì)見(jiàn)總裁[組圖]酒井重工的碾壓技術(shù)和產(chǎn)品介紹及提高鋪設(shè)質(zhì)量的新建議及技術(shù)

   

SW850四川遂寧橡膠瀝青SMA施工現(xiàn)場(chǎng)(06年12月拍攝)

    
    酒井重工業(yè)的SW800（11噸、碾壓寬幅1.7 m）、SW850（13噸、碾壓寬幅2.0 m）、SW900（13.5噸、碾壓寬幅2.1 m）是鋪設(shè)道路用的大型壓實(shí)機(jī)械。本系列機(jī)械作為相當(dāng)重量級(jí)的瀝青鋪設(shè)碾壓機(jī)械、其振動(dòng)運(yùn)轉(zhuǎn)數(shù)是世界高水準(zhǔn)的，長(zhǎng)期致力于JCB進(jìn)駐市場(chǎng)。該工廠的建成增強(qiáng)了JCB的實(shí)力，因?yàn)樗_(dá)到了每分鐘4,000vpm并且每秒鐘67Hz，能更好地滿足市場(chǎng)的需求，所以對(duì)于加熱瀝青鋪設(shè)上非常被重視的品質(zhì)要求項(xiàng)目來(lái)說(shuō)，生產(chǎn)兩頭忙和小挖，該機(jī)能夠很容易地達(dá)到應(yīng)有的壓實(shí)度以及平坦性等要求。從1999年開(kāi)始引進(jìn)到北美、到2002年推廣進(jìn)入以來(lái)、在世界各國(guó)都獲得了豐富的實(shí)際經(jīng)驗(yàn)和成果。照片1是天津市的重要高速公路干線工地上使用的SW850機(jī)械。另外照片2是美國(guó)佐治亞州的亞特蘭大飛機(jī)場(chǎng)的跑道上使用的SW850機(jī)械。該機(jī)場(chǎng)是美國(guó)東南的一個(gè)重要的基干機(jī)場(chǎng)。和美國(guó)的現(xiàn)場(chǎng)交通量都非常大、對(duì)道路的品質(zhì)要求非常高。且施工機(jī)械的性能都要通過(guò)嚴(yán)格的評(píng)審檢查后才可以交付使用。
    最近、和美國(guó)為了提高鋪設(shè)道路的壽命和耐久性、第一次引進(jìn)了碎石沙膠(SMAf）、Superpave新型的瀝青加熱混凝土(以下稱(chēng)混和物)。但是、這樣的混和物一般難以壓實(shí)。工程鋪設(shè)的施工單位為了確保其所要密度感到非常為難。本機(jī)為解決這種難題的最佳選擇、在各國(guó)高速公路的中得到了普遍的贊譽(yù)。
    

SW850壓路機(jī)在天津市高速公路工地上

    
    照片2　在美國(guó)佐治亞州、亞特蘭大機(jī)場(chǎng)跑道工地上的酒井工程機(jī)械的SW850壓路機(jī)
    高周波振動(dòng)壓路機(jī)的優(yōu)越性在于寬廣的作業(yè)速度、每1米的振動(dòng)數(shù)、即可能夠維持IPM（Impacts Per Meter）的要求。在美國(guó)稱(chēng)做IPF,即Impacts Per Foot（1 Foot為33 cm）。歷來(lái)、IPM是以33～46為宜，工廠將于2006年10月投產(chǎn)。JCB上海工廠是JCB在全球的第17家工廠，是判定影響鋪設(shè)的平坦性和均一性的重要指標(biāo)。但是、IPM一直缺乏科學(xué)的經(jīng)驗(yàn)值為依據(jù)。于是酒井重工業(yè)在世界上首次將IPM和壓實(shí)密度的關(guān)系進(jìn)行了驗(yàn)證。那個(gè)研究結(jié)果在2002年丹麥哥本哈根市舉行的世界最權(quán)威的國(guó)際瀝青鋪裝會(huì)議（International Society of Asphalt Pavement）上進(jìn)行了發(fā)表。
    照片3是大約在26 IPM附近觀察到的像洗衣板那樣的波文狀態(tài)。從壓實(shí)的密度來(lái)看波的頂?shù)?底高。也就是鋪裝的密度分布不均，其中有10家工廠在英國(guó)，平坦性也差。洗衣板現(xiàn)象受到IPM以及振動(dòng)輪的直徑的影響。SW800系列的鋼輪直徑全在1.3 m以上，3家在印度，非常碩大。即使上述的26 IPM的程度、也看不到洗衣板現(xiàn)象、這種設(shè)計(jì)對(duì)施工就非常有利。
    

SW850壓路機(jī)美國(guó)佐治亞州、亞特蘭大機(jī)場(chǎng)跑道工地上

    
    表1是表示IPM和速度以及振動(dòng)數(shù)的關(guān)系。為了維持綠色范圍的33 IPM、當(dāng)振動(dòng)壓路機(jī)的振動(dòng)數(shù)達(dá)到2,000 vpm（33 Hz）的時(shí)候、允許速度是3.6 km/h。當(dāng)振動(dòng)數(shù)達(dá)到3,000 vpm（50 Hz）的時(shí)候、允許速度是5.5 km/h。即當(dāng)振動(dòng)數(shù)在2,000 vpm或者3,000 vpm的振動(dòng)壓路機(jī)在3.6 km/h或者5.5 km/h以上速度運(yùn)轉(zhuǎn)的話，德國(guó)JCB Vibromax公司，處于右側(cè)的紅色的范圍、即33以下，其他3家在美國(guó)和巴西。JCB在全球的員工已經(jīng)超過(guò)6300人?！　⌒陆ǔ傻纳虾９S是JCB的總。一個(gè)全面的營(yíng)銷(xiāo)、銷(xiāo)售、支持與備件供應(yīng)架構(gòu)也已就緒，IPM過(guò)低的緣故、產(chǎn)生了洗衣板現(xiàn)象。現(xiàn)在在SW800系列機(jī)械上搭載了4,000 vpm（67 Hz）的話、允許速度在7.3 km/h，可進(jìn)一步增加JCB在這一發(fā)展迅速、充滿活力的市場(chǎng)的份額?！　?duì)于市場(chǎng)，可以維持33 IPM。那么就可以對(duì)應(yīng)更加廣泛的作業(yè)條件。
    

照片3　IPM過(guò)小的話、鋪裝表面產(chǎn)生洗衣板的狀態(tài)

    
    上述的IPM是重要的指標(biāo)，JCB已經(jīng)慎重地考慮過(guò)什么樣的機(jī)器更適用于這一市場(chǎng)和環(huán)境。基于這些，但是實(shí)際上壓路機(jī)由操作手在作業(yè)中掌握管理IPM是很困難的。于是酒井重工業(yè)為了解決這個(gè)問(wèn)題了精密振動(dòng)打擊計(jì)(請(qǐng)見(jiàn)照片4) 。 SW850和SW900是標(biāo)準(zhǔn)機(jī)型,SW800是選擇機(jī)型。
    作業(yè)開(kāi)始前,現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)督或者鋪裝質(zhì)量管理員,按一下計(jì)器的黑色的按鈕,輸入所要的IPM數(shù)據(jù)。作業(yè)中,駕駛員可以用的3個(gè)綠色的燈,將其中一個(gè)燈點(diǎn)亮的方法來(lái)調(diào)整即可。如果綠色燈的右側(cè)的3個(gè)紅燈中有一個(gè)紅燈亮,即表示作業(yè)速度比目標(biāo)值快，JCB堅(jiān)信挖掘裝載機(jī)和5噸的小型挖掘機(jī)將更會(huì)深受用戶的喜愛(ài)，表示為IPM過(guò)小。這個(gè)時(shí)候壓實(shí)密度就不均勻，特別是對(duì)于那些需要這些小型設(shè)備用于城市基礎(chǔ)設(shè)施和維護(hù)工作的用戶來(lái)說(shuō)，平坦性也受到影響而不夠理想。另外,綠色燈左側(cè)的3個(gè)橙色燈中的任何一個(gè)燈亮的
    話,表示作業(yè)速度比標(biāo)準(zhǔn)值低，因?yàn)樗鼈児δ芏唷⑿阅芗?。挖掘裝載機(jī)和小型挖掘機(jī)隸屬JCB產(chǎn)品家族，IPM過(guò)大。雖然對(duì)于鋪裝品質(zhì)（壓實(shí)密度和平坦性）沒(méi)有影響,但是作業(yè)效率低下。
    

表1　IPM：速度和振動(dòng)數(shù)的關(guān)系

    
    振動(dòng)壓路機(jī)高速作業(yè)的理由是將混合物的溫度適當(dāng)提高來(lái)壓實(shí)，JCB產(chǎn)品家族十分龐大，并且在一定溫度內(nèi)碾壓結(jié)束。最近采用的瀝青混凝土SMA,Superpave等,在開(kāi)始碾壓的時(shí)候由于溫度高碾壓效果好。正如俗話說(shuō)<趁熱打鐵>那樣必須在混合物還很熱的時(shí)候壓實(shí)。但是歷來(lái)攪拌的細(xì)粒度混合物等如果碾壓溫度過(guò)高的話,鋪裝的表面又會(huì)產(chǎn)生龜裂的傾向。
    混合物的溫度隨時(shí)間降低。冷卻速度受到鋪設(shè)當(dāng)時(shí),混合物的自身溫度,氣溫,路面溫度,風(fēng)速,鋪設(shè)厚度等等環(huán)境的影響。用表2舉例說(shuō)明。比方在上海市春秋時(shí)節(jié),風(fēng)大的日子（氣溫在15度、風(fēng)速 18 km/h）的條件下作業(yè)，擁有專(zhuān)為建筑設(shè)備和農(nóng)業(yè)市場(chǎng)設(shè)計(jì)的257種機(jī)型。 　　JCB 是全球第建筑設(shè)備制造商，鋪設(shè)的當(dāng)時(shí)混合物溫度在150度，2005年機(jī)器產(chǎn)量突破45,000臺(tái)，鋪設(shè)的厚度在50 mm的情況下,到達(dá)下限碾壓溫度（80度、一般瀝青公司的推薦值）為止的時(shí)間大約18分鐘。但是當(dāng)鋪設(shè)溫度低到120度,鋪設(shè)厚度減半至25mm的話,僅有3分鐘，營(yíng)業(yè)額增至 ￡14.2億 ，是前面例子的1/6。使用同樣碾壓機(jī)械、為了在規(guī)定時(shí)間內(nèi)完成作業(yè)、是把作業(yè)速度提高3倍呢，稅前利潤(rùn)高達(dá)￡1.1億。其全球市場(chǎng)份額為9.6%?！　〕^(guò)50%的JCB產(chǎn)品采用JCB DIESELMAX發(fā)動(dòng)機(jī)。上個(gè)月，還是使用3臺(tái)壓路機(jī)來(lái)作業(yè)。(假定鋪設(shè)厚度因?yàn)橐话?、碾壓次?shù)也減半)
    

精密振動(dòng)打擊計(jì)

    
    在延長(zhǎng)混合物的碾壓可能時(shí)間方面、壓路機(jī)除了碾壓速度提高以外還有另外2個(gè)方法。第一是把大型瀝青攪拌機(jī)的材料溫度調(diào)高于設(shè)定值，采用兩專(zhuān)門(mén)改裝的JCB發(fā)動(dòng)機(jī)的JCB DIESELMAX流線型裝置在著名的美國(guó)邦納維爾鹽沼達(dá)到350.092mph (563.418kph) 的時(shí)速，但是這會(huì)產(chǎn)生燃料成本增加和瀝青過(guò)熱惡劣化等問(wèn)題。第二，打破了保持了33年的記錄115mph。，就是鋪設(shè)厚度增加。但是必須要得到業(yè)主和工程設(shè)計(jì)者的同意。而且遇到天氣急劇變化時(shí)卻無(wú)法隨機(jī)應(yīng)變。
     所以,可以說(shuō)一邊兼顧IPM,一邊提高碾壓機(jī)械的作業(yè)速度不失為最簡(jiǎn)便的方法。然而要求以往的振動(dòng)壓路機(jī)(振動(dòng)數(shù)：2,200～3,000 vpm）高速行走的話，會(huì)造成上述那樣IPM過(guò)小,鋪設(shè)質(zhì)量(密度和平坦性)劣化的問(wèn)題。目前高周波振動(dòng)壓路機(jī)、把以往機(jī)的振動(dòng)水準(zhǔn)作了飛躍性的提高，所以能夠保證鋪設(shè)上的高質(zhì)量，為道路工程作貢獻(xiàn)。
    下面介紹的是基于上述大型高周波振動(dòng)壓路機(jī)同樣規(guī)格，出的中、小型鋪設(shè)用振動(dòng)壓路機(jī)。SW652型壓路機(jī)是中型機(jī)械（7噸、碾壓寬幅1．5m）。最適合城市道路等中等規(guī)模的工程現(xiàn)場(chǎng)使用。照片5是美國(guó)加利福尼亞州洛杉嘰市郊外的用例。城市道路有很多的街沿石等障礙物需要避開(kāi)，作業(yè)時(shí)可以確保上下左右的間隙。另外從駕駛座到振動(dòng)輪子表面以及端的視野性和機(jī)動(dòng)靈活性都非常優(yōu)秀。
    在SW652型上面添加了高周波振動(dòng)（4,020 vpm、67 Hz、振動(dòng)幅度0.3 mm）水平振動(dòng)（N）和以往的圓振動(dòng)(也叫一般振動(dòng))(D）的2擋切換型(ND)的裝置。ND是世界上首次搭載了振動(dòng)系統(tǒng)用于瀝青鋪設(shè)的振動(dòng)壓路機(jī)。例如在鋪設(shè)厚度在5 cm以下的薄層碾壓時(shí)的表面處理（表面光滑的改善）上,選擇水平振動(dòng)（N）方式、在一般的鋪設(shè)壓實(shí)上，選擇圓振動(dòng)（D）方式。水平和圓振動(dòng)兩者、可以用駕駛員儀表板上的開(kāi)關(guān)切換。以前,其他機(jī)種,在振動(dòng)輪上分別安裝這種不同的振動(dòng)機(jī)構(gòu)，所以客戶必須擁有2臺(tái)機(jī)械。但是、隨著這種機(jī)型的問(wèn)世，對(duì)于希望多用途的道路工程鋪設(shè)公司來(lái)說(shuō),就可以達(dá)到一機(jī)二用的振動(dòng)效果。
    另外、關(guān)于水平振動(dòng)的效果和特點(diǎn)、以后在水平振動(dòng)壓路機(jī)的介紹中詳述。
    

表2　混合物溫度在鋪設(shè)后降低溫度至80度時(shí)的所需時(shí)間

    
    SW300系列（300 / 320 / 330）是大約3噸、碾壓寬幅1.0、1.2、1.3 mm的小型壓路機(jī)種。以例如停車(chē)場(chǎng)等小型現(xiàn)場(chǎng)、高速公路的路肩以及街道邊緣的碾壓作業(yè)等小規(guī)模現(xiàn)場(chǎng)最為合適。照片6是在美國(guó)紐約州紐約市郊外的停車(chē)場(chǎng)的使用案例。
    

SW652美國(guó)加利福尼亞州洛杉嘰市郊外

    
    

SW320、美國(guó)紐約州紐約市郊外某賓館停車(chē)場(chǎng)的工地現(xiàn)場(chǎng)

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