基于路面冷铣刨机施工技术研究

基于路面冷铣刨机施工技术研究

田伟坤

中交第三航务工程局有限公司200120

摘要：改革开放后，国民经济保持高速增长，推动地区间交通运输业的发展，作为陆路交通基础的公路工程受到极大的带动，实现施工技术、工艺和机械的提升。然而，随着公路工程在区域经济发展中的作用提升，人们对公路工程养护作业的效率提出更高的要求，应在保证施工质量的前提下，尽可能的提高养护效率，降低对陆路交通产生的影响。这成为公路工程提升机械化水平的契机，促成冷铣刨机的大范围应用。本文以此为切入点，探讨基于路面冷铣刨机的公路养护施工技术。

关键词：路面冷铣刨机；施工技术；公路养护；施工应用

近些年，随着机械制造业的发展，各类先进的施工机械被广泛的应用到公路养护领域，实现施工效率的快速增加。其中，冷铣刨机就是常见的公路养护作业施工机械之一，被应用于混凝土路面于水泥混凝土路面铣刨、拉毛及面层错台的铣平，沥青混凝土面层的开挖翻修、接口处理，以及沥青路面拥包、油浪、网纹、车辙等病害的快速清除作业等，极大的提高了路面养护施工的效率。

1路面冷铣刨机的系统构成及工作原理

1.1路面冷铣刨机的系统构成

路面冷铣刨机是集铣刨、运输为一体的现代化机械，能够快速处理混凝土路面、沥青混凝土路面存在的车辙、网纹等病害，完成拉毛、铣平、开挖和接口处理等工作。就其结构来看，路面冷铣刨机分为发动机、行走系统、铣刨鼓驱动系统、操作系统、输送带等构成。其中，关键工件时铣刨刀头，这是与路面直接接触的工件，在施工过程中会逐步的耗损，应该观察铣刨刀头的磨损情况，及时更换。一般来说，铣刨刀头在沥青混凝土路面施工中的磨损速率要低于混凝土路面。

1.2路面冷铣刨机的工作原理

正常工作状态下，发动机为铣刨鼓驱动系统提供动力支撑，支持铣刨鼓驱动系统进行高速的旋转，与路面接触后，其上安设的铣刨刀头将对路面产生切削作用，从而完成铣刨作业。区域完成后，借助行走系统进行下一区域的铣刨作业。铣刨过程中产生的碎石等废料经输送带传送到相应的运输机械中，实现铣刨、清理的一次到位。

2路面铣刨刀头在混凝土路面中的施工应用

2.1混凝土路面的拉毛作业

拉毛作业主要是针对老旧路面开展的，混凝土路面经过长时间的通车后，路面表层开始脱落，导致混凝土路面的摩擦力降低，增加车辆通行的安全风险。此时，可以通过拉毛作业对混凝土路面进行处理，在路面表层形成0.5-1cm的麻花状浅沟，改善混凝土路面状况，提升路面的抗摩擦性能。此外，拉毛作业还会应用在混凝土路面的沥青加铺施工中，能够增强混凝土路面与沥青层的粘合性。在具体的施工过程中，应该注意以下三个问题：

（1）深度控制

铣刨刀头在作业的过程中会发生剧烈的磨损，导致铣刨刀头的几何尺寸缩小。随着工作量的增加，铣刨刀头的磨损将逐步增加，导致拉毛作业的深度逐步变浅，对拉毛作业的质量造成一定的影响。针对此问题，应该根据施工经验确定发展的磨损速度，同时参考实际磨损情况，技术调整铣刨的深度，确保拉毛作业的深度符合设计要求。

（2）速度控制

路面冷铣刨机的行进速度直接关系到拉毛作业的效率和麻花坑点的分布情况，应该根据工程施工的具体需要合理确定路面冷铣刨机的行进速度，保证拉毛作业的速率均一，能够形成分布均匀、间距适中的麻花坑点。一般来说，冷铣刨机的行进速度应该控制在5-15m/min。

（3）洒水控制

在路面冷铣刨机进行拉毛作业的过程中，应该对铣刨刀头、作业区域等进行洒水。通过洒水可以降低作业过程中的扬尘问题，冷却铣刨刀头，清洗铣刨鼓等区域，是路面冷铣刨机进行拉毛作业的基本工序之一。正常情况下，洒水越多，冷却、降尘效果越好，但是会导致路面积水，增加后续路面清理的工作量，同时造成一定的水资源浪费。所以，应该对其进行必要的洒水控制，控制洒水的总量和速率，以路面湿润为宜，避免出现路面积水或泥化现象。

2.2混凝土路面的铣刨

新建混凝土公路的路基会在长时间的重载作用下发生不均匀沉降，导致路面出现纵横坡，影响公路的正常通行。待公路路基趋于稳定后，应该对公路路面进行重新修整、养护。该项工作分为两个部分，一是破碎水泥路面的修复，对破碎水泥板进行更换、修补，实现路面的局部处理。二是进行混凝土路面的铣刨，调整路面上的纵横坡，铣刨掉高出设计部分的路面区域，确保混凝土路面的平整度，为后续的沥青摊铺提供较为平整的层面。在具体的铣刨作业时，应该以测量放样点为基准及时调整铣刨的深度，确保形成较为平整的平面，考虑到纵横坡的形态连续性，进行铣刨的深度应该逐渐增加或者减少，保证铣刨效果。此外，还应该考虑铣刨刀头的磨损影响，适时调整铣刨的深度。当铣刨作业出现明显的突起时，应该马上检查铣刨刀头，查看刀头是否折断。

在铣刨过程中，应该根据路面冷铣刨机的功率、铣刨刀头型号和路面强度等确定路面冷铣刨机的运行速度和深度，避免出现超功率施工问题。一般来说，冷铣刨机的行进速率应该维持在2-5m/min，铣刨深度小于4cm，超过4cm的铣刨作业应该采取分层铣刨法进行施工。

3路面铣刨刀头在沥青混凝土路面中的施工应用

3.1沥青混凝土路面的铣刨作业

沥青混凝土路面的铣刨作业与水泥混凝土路面相似，都是为了平整路面而开展的，能够有效清除沥青混凝土路面具备的拥包、油浪、网纹等。虽然两种路面的铣刨作业工艺相似，但是在速度、深度等方面有所差别。具体来说，沥青混凝土路面的整体强度要低于水泥混凝土路面，所以，铣刨刀头的磨损速度要低于水泥混凝土路面的铣刨作业，在铣刨作业时，可以适当延长铣刨刀头的更换时间，减少因铣刨刀头磨损导致的铣刨深度的控制量。与此同时，路面铣刨的单次深度大幅增加，从小于4cm增加到12-30cm，设计时应该注意单次铣刨深度的控制。当然，铣刨深度的增加必然加重路面冷铣刨机的负荷，影响铣刨效率，应该综合考虑，确定理想的铣刨深度。

在沥青混凝土路面的铣刨作业时，有时需要进行两层结构层的铣刨，应采取错位铣刨法，避免新旧接缝出现反射现象。

3.2车辙的快速拉平处理

车辙是重载公路极易出现的路面病害，导致路面起伏不平。目前，对于车辙的防治尚无好的办法，难以从材料、施工技术等方面入手消除。在公路养护时，只能借助高精密的路面冷铣刨机实现车辙的拉平处理，将车辙的起波部分清除。在处理过程中，应该对车辙的形态进行综合分析，确定合适的清除基准平面，达到最佳的拉平效果。

3.3道路接口的铣刨处理

道路接口是公路养护的重点，极易在长时间交通载荷的影响下，出现各类病害，造成起坡、车辙等问题的出现，严重影响路面质量，增加公路交通的安全风险。针对此问题，应该对路口进行专门的铣刨作业，消除各类路面病害。由于道路接口是一侧道路接入主路面的区域，在进行铣刨作业时应该考虑接口问题，采取梯度法进行铣刨，延长路面的过渡区域，提高行车的舒适性。具体来说，铣刨作业方法有如下三种：

（1）梯度递减法

主路面接入道路进行铣刨作业时，遵循由高到低的梯度原则进行施工，形成均匀的破队，保证路口新旧路面的平顺通行。该种施工方法最初的铣刨深度最大，逐步减小，直至为0.

（2）梯度递增法

与梯度递减法相反，梯度递增法是由低到高，施工初始位置的铣刨深度为0，随着铣刨作业的进行，铣刨深度逐步增加，直至完成设计的铣刨作业。

（3）横向铣刨法

无论是梯度递增，还是梯度递减都是严重道路方向进行的，当路面较为开阔时，可以采用横向铣刨法进行施工，能够提高工作效率，降低对铣刨深度的控制要求。

结束语：路面冷铣刨机的应用能够大幅提高养护的效率，是常见的公路养护机械。在使用过程中，应该注意对机械的养护、维修，确保冷铣刨机的运行工况正常，最大限度的发挥机械作业的效能。

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