路面精銑刨和微銑刨技術(shù)及應(yīng)用研究

來源：機(jī) 械 工 程 與 自 動(dòng) 化 ２０１８年４月 

作者：白慧敏

就精銑刨和微銑刨的定義、特點(diǎn)進(jìn)行了說明，對(duì)比傳統(tǒng)銑刨，對(duì)精銑刨和微銑刨的精度和表面紋理影響因素做出詳細(xì)分析，列舉了精 （微）銑刨的各種應(yīng)用范圍，對(duì)其應(yīng)用中需注意的問題進(jìn)行討論，為精銑刨和微銑刨技術(shù)在養(yǎng)護(hù)機(jī)械和快速修復(fù)設(shè)備上的應(yīng)用提供理論和技術(shù)基礎(chǔ)。

１ 精銑刨和微銑刨概述

精銑刨（ｆｉｎｅｍｉｌｌｉｎｇ）和微銑刨（ｍｉｃｒｏｍｉｌｌｉｎｇ）的區(qū)別在于轉(zhuǎn)子系統(tǒng)，兩者都是在銑刨機(jī)標(biāo)準(zhǔn)轉(zhuǎn)子的基礎(chǔ)上進(jìn)行轉(zhuǎn)換，精銑刨用的是刀頭密集的精銑刨轉(zhuǎn)子，而微銑刨用的是微銑刨轉(zhuǎn)子。精銑刨和微銑刨所用的轉(zhuǎn)子，刀頭密集，刀間距小，因而更利于對(duì)路面實(shí)施更細(xì)密的銑刨處理。

一般以刀具垂直投影之后相鄰兩刀具間的距離定義銑刨轉(zhuǎn)子的刀間距，刀間距決定了銑刨在施工作業(yè)時(shí)對(duì)路面的處理效果。相比于傳統(tǒng)的刀間距約為１５ｍｍ的銑刨轉(zhuǎn)子，精銑刨擁有８ｍｍ～１０ｍｍ 的細(xì)密刀間距，微銑 刨 刀 間 距 相 對(duì) 于 前 兩 者 更 加 細(xì) 密，大 約 為６ｍｍ。銑刨轉(zhuǎn)子的寬度可?。保担悖怼常福?。

２ 精銑刨和微銑刨技術(shù)研究

２．１ 精銑刨和微銑刨技術(shù)特點(diǎn)

（１）應(yīng)用廣泛。精（微）銑刨可以應(yīng)用于瀝青混凝土路面和水泥混凝土路面，主要用于恢復(fù)路面平整度、提高路面摩擦因數(shù)、銑刨車轍、去除標(biāo)線等路面修復(fù)的工程中。

（２）銑刨質(zhì)量高。采用精（微）銑刨可以達(dá)到很高的路面平整度和抗滑性能。通過銑刨去除一定厚度的老化路面，實(shí)現(xiàn)找平路面的效果，同時(shí)能夠增加路面的摩擦力，在細(xì)密刀具的處理下，在路面上形成一個(gè)新的、具有細(xì)密紋理的路面。

（３）高效節(jié)能。在進(jìn)行路面銑刨作業(yè)時(shí)，由于傳統(tǒng)的銑刨機(jī)刀頭刀間距較大，銑刨作業(yè)深，需要銑刨大量路面材料，銑刨過后需重新加鋪大量新混合材料，無形之中增加了施工成本以及運(yùn)輸費(fèi)用。而相對(duì)于傳統(tǒng)銑刨工藝，精（微）銑刨施工作業(yè)克服了其缺點(diǎn)，刀間距細(xì)密，因而處理時(shí)不用銑刨大量路面，且銑刨之后路面紋理細(xì)密，不用加鋪或只加鋪少量新的混合材料，減少了施工及運(yùn)輸成本。該新工藝的使用，不僅效率高，節(jié)約成本，且銑刨效果好。

２．２ 精（微）銑刨與傳統(tǒng)銑刨的差異

精（微）銑刨和傳統(tǒng)銑刨最主要的區(qū)別在于刀頭上刀間距的細(xì)密程度，刀間距決定了銑刨之后路面的紋理差別，精（微）銑刨處理之后的路面紋理要相對(duì)細(xì)密很多。這個(gè)差異主要是來自所用的銑刨轉(zhuǎn)子和控制參數(shù)的不同。如圖１所示，精銑刨和微銑刨所用的銑刨轉(zhuǎn)子上的刀齒個(gè)數(shù)比傳統(tǒng)的銑刨轉(zhuǎn)子多，排列和間距也比傳統(tǒng)的銑刨轉(zhuǎn)子密集。

   以２ｍ 寬銑刨轉(zhuǎn)子為例，傳統(tǒng)銑刨轉(zhuǎn)子約有１６０個(gè)以上刀齒，精銑刨轉(zhuǎn)子則有２７０個(gè)以上的刀齒，而微銑刨轉(zhuǎn)子可有多達(dá)６７０個(gè)刀齒。三種類型的銑刨適應(yīng)的銑刨深度及獲得的表面紋理效果也各不相同。傳統(tǒng)銑刨的最大銑刨深度一般為３５０ｍｍ，精銑刨為８０ｍｍ，而微銑刨則不超過３０ｍｍ。圖２為三種銑刨轉(zhuǎn)子實(shí)際銑刨面的紋理對(duì)比。

２．３ 影響銑刨面紋理的因素

使用不同銑刨刀間距的銑刨轉(zhuǎn)子，其銑刨面的橫向紋理間距和深度不同。如圖３所示，當(dāng)?shù)堕g距越小時(shí)，銑刨面的橫向紋理也就越密，銑刨溝槽的深度也就

越小。

   銑刨面縱向紋理的間距深度則與工作速度、刀尖線速度有關(guān)。圖４為銑刨縱向紋理長(zhǎng)度、高度與工作速度的關(guān)系，可見銑刨作業(yè)速度越快，銑刨的紋理長(zhǎng)度越長(zhǎng)（如圖４所示，紋理長(zhǎng)度b＞d＞f）、紋理高度越高（如圖４所示，紋理高度c＞e＞g），則表面越粗糙；反之，作業(yè)速度越慢，紋理越細(xì)密。而刀尖線速度則與銑刨轉(zhuǎn)子直徑和轉(zhuǎn)速有關(guān)，銑刨轉(zhuǎn)子直徑越大，轉(zhuǎn)速越高，銑刨紋理就越密，這兩個(gè)參數(shù)與銑刨機(jī)廠家設(shè)計(jì)有關(guān)。

     銑刨面縱向紋理還與刀具排布有關(guān)，刀具排布常見的有單刀具以及一線兩齒兩種，如圖５所示。單刀具的特點(diǎn)是每條切削線所在的截面一般布置一個(gè)銑刨刀齒，普通銑刨轉(zhuǎn)子和精銑刨轉(zhuǎn)子的刀具排布為這種類型。而一線兩齒的刀具排布設(shè)計(jì)常見于微銑刨轉(zhuǎn)子，該刀具排布的特點(diǎn)是每個(gè)切削線所在的截面間隔１８０°相對(duì)地布置兩個(gè)銑刨刀齒。相對(duì)于單刀具排布，一線兩齒的銑刨機(jī)在相同的速度下對(duì)路面處理之后，紋理更加細(xì)致，因而能提高施工作業(yè)效率。

    綜合來看，銑刨紋理的細(xì)密程度與銑刨轉(zhuǎn)子的刀間距、銑刨作業(yè)速度、刀尖線速度以及刀具排布為單刀齒或雙刀齒有關(guān)。

 ３ 精銑刨和微銑刨的應(yīng)用研究

３．１ 應(yīng)用范圍

（１）恢復(fù)路面的摩擦因數(shù)，提高道路抗滑性能。道路隨著使用年限的增長(zhǎng)，受到一些自然因素（如降雨等）以及人為因素（如交通負(fù)載等）的影響，遭到不同程度的磨損，失去了一定的防滑性能，對(duì)行車埋下安全隱患。這時(shí)必須利用銑刨機(jī)進(jìn)行路面處理，將路面的磨損層以及瀝青堆積過多的部分銑刨掉，恢復(fù)路面摩擦因數(shù)。

（２）恢復(fù)路面的橫向和縱向平整度。道路使用一定的年限之后會(huì)產(chǎn)生一些道路表面病害，如路面車轍、擁包等，這些路面病害會(huì)影響行車安全，路面的不平整還會(huì)影響路面的正常排水，不利于交通安全。傳統(tǒng)模式中對(duì)路面病害的處理，一般是采取去除瀝青層然后重鋪的方法，該方法施工成本較高。當(dāng)病害只是停留在道路表面時(shí)，可以采取精（微）銑刨的辦法，例如對(duì)路面的車轍進(jìn)行銑刨處理，重新增加路面紋理，銑刨機(jī)后跟清掃機(jī)對(duì)銑刨出的路面材料進(jìn)行清理，清理之后即可開放交通，效率極高。若車轍較深，銑刨處理之后再加鋪微罩面，減少瀝青混凝土的用量 。

（３）增進(jìn)新罩面與銑刨表面之間的粘結(jié)效果。利用傳統(tǒng)的銑刨機(jī)處理路面，因刀頭刀間距大，處理完的路面紋理較深，在噴灑乳化瀝青黏層時(shí)，瀝青會(huì)集中流向紋理，從而使路面上黏層分布不均勻，紋理峰頂和槽谷處的厚度有很大差異，必然導(dǎo)致乳化瀝青破乳的時(shí)間不一致，進(jìn)而影響新罩面與銑刨表面之間的粘結(jié)效果。精（微）銑刨面很好地解決了傳統(tǒng)銑刨機(jī)的弱點(diǎn)，其擁有精密的刀間距，經(jīng)處理過的路面紋理細(xì)密且較細(xì)，噴灑的瀝青分布均勻，很好地增進(jìn)了新罩面與銑刨表面之間的粘結(jié)效果。

（４）銑刨路面標(biāo)線等。精（微）銑刨鼓安裝在小型銑刨機(jī)上可以實(shí)現(xiàn)對(duì)原有舊路線的清除，效率高，且施工成本低，為城市規(guī)劃建設(shè)以及路面交通路線提供了潔凈的基面。

（５）其他特殊工況。如橋體的水泥路面在鋪設(shè)施工覆層或防水層時(shí)，使用精（微）銑刨對(duì)混凝土表面拉毛，可增強(qiáng)混凝土和瀝青面層的粘連性，大幅提高了橋梁路面的質(zhì)量和使用壽命。

３．２ 采用精銑刨和微銑刨技術(shù)應(yīng)考慮到的問題

（１）在路面精修過程中，理想的縱向或橫向平整度對(duì)維修效果來說至關(guān)重要。一般為銑刨機(jī)配備縱坡多點(diǎn)找平系統(tǒng)和橫坡傳感器，從而消除路面縱向不平，或者保證多車道銑刨后的路面橫坡符合設(shè)計(jì)要求。

（２）銑刨機(jī)在施工中各方面的性能決定了施工作業(yè)的品質(zhì)以及施工效率。在進(jìn)行銑刨機(jī)和精（微）銑刨轉(zhuǎn)子的選擇時(shí)，應(yīng)多了解設(shè)備的配置參數(shù)（如銑刨轉(zhuǎn)子直徑、轉(zhuǎn)速、刀間距、刀具排列等），不同的銑刨機(jī)針對(duì)不同的銑刨作業(yè)，須能依銑刨機(jī)的性能、銑刨轉(zhuǎn)子的特性、作業(yè)深度和銑刨路面材料的性質(zhì)等對(duì)銑刨機(jī)的操作（如行走速度和銑刨轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速等）做適當(dāng)?shù)恼{(diào)整。

（３）在相同直徑和寬度下，精（微）銑刨轉(zhuǎn)子上的刀具排布數(shù)量要比傳統(tǒng)銑刨轉(zhuǎn)子多很多，這就導(dǎo)致了前者重量大于后者（２ ｍ 精銑刨轉(zhuǎn)子增重 ５００ｋｇ以上），因此配備了精（微）銑刨轉(zhuǎn)子的銑刨機(jī)在運(yùn)輸上要更多地考慮運(yùn)載條件，選擇合適的掛車與運(yùn)輸方式。

（４）相對(duì)于傳統(tǒng)銑刨，精（微）銑刨更容易產(chǎn)生大量的塵土，特別是在進(jìn)行水泥拉毛時(shí)，大量的灰塵不僅影響操作人員的視野，造成安全隱患，還會(huì)給周邊環(huán)境帶來影響。因此，在精（微）銑刨作業(yè)時(shí)需加大降塵的用水量，必要時(shí)可使用帶有除塵裝置的銑刨機(jī)，對(duì)銑刨的粉塵起到一定的抑制作用。

４ 總結(jié)

隨著道路維修技術(shù)的發(fā)展，精銑刨和微銑刨工藝以其刀具的細(xì)密性優(yōu)勢(shì)，擁有了延長(zhǎng)路面使用壽命、提高舒適性、節(jié)約成本、高效環(huán)保的優(yōu)點(diǎn)，且可以通過采用不同刀間距的銑刨轉(zhuǎn)子和銑刨行進(jìn)速度對(duì)路面粗糙度加以控制，逐漸受到道路施工單位的重視，并廣泛地應(yīng)用于各種路面養(yǎng)護(hù)工程中。