铣刨材料的延伸利用

    随着城市建设的不断发展，城市道路的功能在不断提升,原先建成的城市道路由于设计标准低，接近或超过使用年限的原因,已不能满足道路使用功能要求,大道路需要改造、翻建。以往道路改建多采用将道路全部挖除按新建道路设计结构施工，对城市环境干扰大、施工时间长、造价偏高,而且将挖除的废弃物外运堆放形成新的环境污染。在城市道路的改造过程中，通过弓|进先进铣刨机和技术并对原道路结构材料进行铣刨加快施工进度,但铣刨产生的道路废弃物不仅占地而且污染环境。因此, 怎样合理利用铣刨材料成为一个课题。对铣刨废料在城市道路中应用开展研究,比较成功地解决了铣刨材料延伸利用的问题,经多条道路实践效果良好。

一、铣刨技术应用回顾

国外路面铣刨机起源于20世纪50年代，经过50年的发展，产品已成系列化，生产效率-般为150 ~ 2000m2/h,铣刨宽度0.3~4.2m,最大铣刨深度可达350mm,其机电液-机化技术已趋成熟，铣削深度可通过自动找平系统自动控制，同时为改善作业环境,延长铣削刀具的使用寿命,设计有喷洒水装置和密闭转子罩壳。为了减轻劳动强度，近年来，开发的产品都带有回收装置，使铣削物从铣削转 子直接输送到运载卡车上。国外制造厂商众多，主要有维持根、英格索兰、比泰利、卡特彼勒、戴纳派克等。国内路面铣刨机的发展起始于20世纪80年代，开始是以拖拉机为底盘通过安装铣刨装置改装而成的，直到进入20世纪90年代才开始进行自行式铣刨机的研制。总体来看,国产铣刨机产品缺乏系列化,功能欠完善，技术含量低,工作可靠性差。目前仅以生产铣刨宽度0 5m和1m的两种轮式铣刨为主，生产铣刨宽度2m铣刨机正越来越弓 |起道路养护专家和施工单位的关注。20世纪90年代初，随着我国高速公路及城市道路的建设和发展，对现代化的路面铣刨机有了市场需求，于是我国通过引进，将路面铣刨机运用于高速公路的机械养护作业中及城市道路改造建设中。路面铣刨机主要应用于公路、城镇道路、机场、货场、停车场等沥青混凝土面层的开挖翻修，沥青路面拥包、油浪、网纹、车辙等的清除; 水泥路面的拉级面层错台的铣平，近年来我市在城市道路旧路改造过程中大量使用铣刨机械作业，不仅铣刨旧沥青面层，还可以铣刨旧基层、水泥混凝土路面等。

二、路面铣刨机的分类
按照铣刨宽度,路面铣刨机可公为大中小三种, 0.3~ 1.0m的为小型;1.2 ~ 2.0m的为中型, 2.0m以上的为大型，对于铣刨宽度小于或等于1.0m的小型铣刨机以机械传动为主，适用于小面积的路面维修、刮除喷涂标线、铣刨小型沟槽等，一般还带 废料回收装置。铣刨宽度在1 .2m以上的中型铣刨机以液压传动为主,主要用于道路养护翻修作业。我国目前以生产小型路面铣刨机为主，且以05m和1.0m两种规格居多，大中型产品基本上还是空白。另外,按铣刨形式不同,可分为热铣和冷铣,冷铣由于适用范围广, 目前占据主导地位。铣刨机按行动方式不同,可分为轮式和履带式;按铣刨鼓旋转向与行走方向不同,可分为固定式和移动式。
三、铣刨材料的技术性能
近年在城市道路旧路改造过程中大量使用铣刨机械作业，铣刨材料日益增多,铣刨材料的运输和堆放成为一个问题。这需要研究铣刨材料的性能以便合理利用。我国沥青路面结构设计贯穿了以路面弯沉为主要指标的设计思想，路面结构设计 是以满足设计年限内允许通过预测交通量要求的路面整体刚度为目标，以提高路面结构的承载能力为主要目的，兼顾结构的抗疲劳能力的设计理念。我国道路一般采用半刚性基 层沥青路面，北方地区多以石灰稳定类、水泥稳定类为多。这两种结构类型都需要大量黄土、碎石做基层材料，对生态结构破坏较大。 怎样找出替代材料一直 是近年来道路建设中研究探索的一个课题。

四、经济效益比较
在旧路改建过程中采用铣刨技术，与以往工程相比，增加的是铣刨机械的使用费。但同时用铣刨材料就地利用可以节省废碴士的运输和堆放费用;可以替代黄土、碎石等天然建材,节省黄土、碎石的采购费用。另外铣刨材料直接使用于工程节省材料转运时间，可缩短工期,提高工效。减少因工期加长增加的各项管理费用，其间接效益最为明显。不同基层经济指标分析:
1) 12%灰土基层:100m2、15cm定额指标41.21元/m2 (含拆除、外运、内运好土) ;快车道采用灰土基础处理一般为两步 100m2、30cm、 82 .41元/m2 ;
2)厂拌水泥稳定碎石基层: 100m2、15cm定 额指标3369元/m2 ;
3)快车道采用水泥稳定基础处理一般为:第一 步15cm12%灰土处理,第二步15cm水泥稳定碎石，两步基层100m2、94. 22元/m2 (含拆除、外运、内运);

4)利用铣刨料的道路基层定额指标100m2、24cm、 51.17元/m2 (含铣刨、外运)经过以上常用道路基层与利用铣刨料的道路基层从工艺经济指标比较,利用铣刨料的基层处理比两层12%灰土基每平方米节支38%,比一步12%灰土基层加一步水泥稳定碎石基层每平方米节支44%。可见，利用铣刨的基层是一种比较经济又实用的基层处理方法。

五、环境效益
城市道路建设是一种砂、 石材料用量很大的基础设施工程，在基层结构中采用回收利用废旧材料(再生材料)以替代新采掘的天然砂、石材料,采用钢渣、粉灰路基既能节省投资,保护环境又能创造良好的社会综合效益。
1)旧路改建过程中产生的铣刨料延伸利用,解决了铣刨料的运输、堆放问题，节约了资金，减少了对环境的二次污染。
2)用铣刨料替代黄土、碎石等天然材料,可减少因采土、采石时对自然环境的破坏，可在土地资源日益紧张的情况下缓解工程用土日渐增加的矛盾，利于生态环境的保护。
3)采用铣刨材料做基层既节省了黄土、碎石等资源,又可大大降低工程造价,可以利用有限的资金建设更多的基础设施,不失为-项利用利民的良策。城市道路建设是一项庞大的基础设施工程, 在基层结构中采用铣刨料替代外购黄土,既能节省投资,保护环境又能创造良好的社会综合效益在基层结构中采用铣刨料替代外购黄土，扩大了路基用料的选择范围，可节省大量土地资源，又解决了铣刨材料的堆放问题，减少了对环境的破坏。大大降低工程造价,可以利用有限的资金建设更多的基础设施,采用变废为宝，取得社会、经济等多方面效益,值得推广应用。
六、工程应用实例
该项技术已经在我市城市建设中广泛应用，特别是老路改建时基本上以铣刨材料拓展应用为主。下面是工程应用实例。
紫薇大道工程西起东风路,东至中华路,全长2250m,红线宽度35米,两侧人行道4 ~ 9米,道外为路与沿街建筑衔接段，车行道16米,于2005年3月30日开工建设，同年4月26日竣工通车。因该段道路损坏较重,不便加以利用，珩道部分需全部拆除重建。考虑旧路铣刨24cm,铣刨废料掺加5%水泥和8%石灰碾压成型20cm，外运4cm余料。基层上铺筑0 5cm稀浆封层，面层铺筑5cm中料式沥青混凝土(AC-161) 。该路建成多年，两侧为密集建筑群，车流量及人流量相当大,因而工期要求30天，文明施工程度要求较高。施工时采用铣机将原有路面铣刨24cm,铣刨时每幅宽2M,由东向西一次性铣刨。用水泥灰土拌合。及时机械拌合碾压成形,经检验各项技术指标均符合相关规范要求。该工程建成通车后运行良好。

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