公路工程施工中應用空間石料整形機的節能與效益分析

陳大偉

（邢臺路橋建設總公司，河北 邢臺 054001）

0 引言

目前我國公路工程施工中采用的幾乎都是沒有經過整形的石料，其具有銳尖、邊棱等特點。用未經整形的石料鋪路，路面強度難以保障，究其原因，一是強度不同的銳尖和邊棱會對瀝青粘結處瀝青膜造成一定的破壞；二是針尖片狀石料容易折碎，也會使路面強度下降；三是由于石料是由各個規模不的一石料加工廠生產的，規格不統一，石料大小不均。空間石料整形成套設備從對原材料的處理入手，將石料的強度、規范化提高了一個等級，從而為提高路面質量和延長路面使用壽命提供了設備保障。

1 空間石料整形機性能分析

空間石料整形機是一種在公路施工過程中對石料進行綜合性處理、配合瀝青拌合站使用的成套設備。該設備通過對石料進行整形，摩擦掉碎石的尖銳、棱角，減小石料壓碎值，有效減少瀝青路面斷痕，從而提高路面質量并延長公路使用壽命；通過風選或水洗進行除塵處理，降低骨料含泥量，減少瀝青用量；對骨料進行篩分并去除長、尖、扁片狀石料，嚴格配合瀝青拌合站級配，避免了溢料、等料等情況出現，大大節約了能源，使生產效率提高了50%，縮短了工期，降低了工程成本。利用本設備也可為機場、隧道、碼頭等施工工程提供高質量石料，滿足高質量工程施工需求。

2 節能與效益分析

本文按生產50萬t瀝青混合料計算，分析空間石料整形機如何通過對石料進行現場二次加工，去除土顆粒雜質和石料薄弱邊角、去除長條扁片顆粒，將石料按級配分篩，實現從冷料開始控制原材料質量和級配，有效減少瀝青拌合站等料時間，提高瀝青拌和站產量。

2.1 節約工期分析

采用田中4000型瀝青拌合站生產，計算其效率（每天工作10h），對比發現用經過整形篩分后的石料生產瀝青混凝土可以節約工期52d，具體見表1。

表1 用不同類型的石料生產瀝青混凝土的工期對比

2.2 節約能源費用分析

以下表2中，拌合樓耗電800kw／h，加熱瀝青耗柴油0.07t／h，因工期節約52d（520h）而降低了拌合樓用電量和柴油用量。采用未經整形的石料生產瀝青混凝土時，溢料量平均按10%計，50萬t石料總溢料量為5萬t，每噸石料需燃燒7kg重油加熱。正常施工所用機械為5臺裝載機、2臺攤鋪機、3臺壓路機，每小時的耗油量為0.09t。用經過整形篩分后的石料生產瀝青混凝土可以節約能耗資金239.9萬元。

表2 用不同類型的石料生產瀝青混凝土的節能對比

2.3 節約設備和人工費用分析

以下表3中，因生產速度的增加，節約了工期52d（約合1.73個月），同時用經過整形篩分后的石料生產瀝青混凝土可以節約人工和設備費用129.75萬元。

表3 用不同類型的石料生產瀝青混凝土的人工費用對比

2.4 節約材料費用分析

以下表4中，通過整形篩分減少石料塵土的含量，可以避免因石料粉塵含量高而增加的瀝青用量。經試驗，每噸混合料可以節省瀝青1.5kg。生產50萬t混合料節約750t瀝青。配備整形機后可以直接采購未經篩分的混合料，進行廠內篩分。因混合料比重較大，為1.65t／m3，篩分后的級配石料比重較小，為1.5t／m3，每噸未篩分的混合料要比篩分過的石料出廠價便宜8元，從而節約了進料成本。用經過整形篩分后的石料生產瀝青混凝土可以節約材料成本775萬元。

表4 用不同類型的石料生產瀝青混凝土的材料費用對比

2.5 節省養護費用分析

使用整形后的石料可有效提高路面質量，延長路面使用壽命，節省養護費用。下面按保守估計延長壽命兩年，計算節省的養護費用。

以下表5中，50萬t瀝青混合料可以攤鋪厚度為18cm、寬為12.5m、比重為2.4的路面92km，高速公路每公里的維護費用為54萬／年。用經過整形篩分后的石料生產瀝青混凝土可以節約路面養護費用1億元。

表5 用不同類型的石料生產瀝青混凝土的養護費用對比

3 結語

綜上所述，在公路工程施工中，應用空間石料整形機既可以大大節約成本、減少能耗，又可以縮短工期、延長公路的使用壽命，因此該設備值得在我國公路建設中大量推廣應用。我國一些企業早在2007年就研發了第一代石料整形設備，目前第五代產品已經面世，并且該系列的產品已在河北省大廣高速、邢汾高速上成功應用。