11、路面施工中三种工作面机械清扫工具的效果分析20121220

'路面施工中三种工作面机械清扫工具的成本效果分析尚卫坤、吴军【摘要】通过对路面项目实际施工中采用的三种路面机械清扫工具的费用成本和效果对比分析，确定了每种机械设备的适用范围和搭配使用的最优化施工方案。【关键字】工作面清扫机械对比路面工程施工中最主要的一项工作就是工作面清扫，特别是透、封层和桥面防水层施工前的工作面处理——清扫除尘。现今，采用专业、高效率的清扫设备替代传统大量人力低效、不安全的清扫方法是大势所趋。各种清扫车已经普遍应用于公路工程的实际工作面清扫施工中。清扫车主要适用于各路面结构层施工前工作面的清扫、水泥砼表面的浮尘清理和高速公路养护铣刨后的修补、机场跑道、港口、矿山、煤电厂等清扫工作。清扫车的共同性能特点：可以快速清理水稳、水泥砼、沥青路面浮尘、泥土和松散的石子，大大提高工作效率，降低人工成本。其可配备不同的工具刷，主要有钢丝刷、混合刷、塑料刷，但清扫效果也随之降低。本次嘉绍路面1标路面施工中主要接触的清扫设备有以下三种：高远圣工强力清刷机、S160山猫封闭式清扫车和拖拉机组装的清扫车。一、S160山猫清扫车，设备见图1：图1：S160山猫清扫车1、山猫清扫车又名山猫S160滑移装载机，由美国Bobcat(山猫)公司生产，山猫公司是全球小型设备制造业的领导厂家和代表品牌。山猫清扫车由山猫滑移主机配备封闭式清扫器和铲斗组成，这个方便的附件能够清扫、收集并倾倒渣土，能向前和向后清扫，是清扫停车场、道路、码头和仓库的理想工具，尤其适合道路施工工作面的清扫。其工作原理是：一个圆形的扫把加一个铲斗，利用扫把反转将杂物和石子利用抛物线的原理抛进铲斗，当铲斗装满以后可以直接装车。其主要技术参数见表2：表2：S160山猫清扫车主要技术参数表发动机型号久保田V2003额定功率44.9KW清扫宽度1524mm扫帚直径554mm清扫器宽度1681mm清扫器重量344kg风机转速2900rpm行走速度11.8km/h垃圾桶容量0.34m3整机重量2774kg2、该设备的功能特点⑴、清扫装置加铲斗，清扫、收集垃圾一次完成，可以广泛应用于公路、高速公路大修、建筑、工业和市政工程。YibinCityCitytracktrafficplanningisYibincityregionalrangewithintracktrafficsystemofonceintegration,andcitytracktrafficalsoisYibinCityCityintegratedtracktrafficsystemintheofpart,foraccurategraspcitytracktrafficresearchofobject ⑵、清扫器的聚丙烯扫把把灰尘和垃圾暂时储存在铲斗内，当铲斗装满时再倾倒出去。⑶、液压驱动的可逆转的切边可以帮助清洁黏接的泥土。⑷、采用弹簧加载惰轮来保持皮带张力，降低维护量；全封闭、扬尘小，静液压驱动，进退双向作业，效率高，一次清扫宽度1.67-1.76米。⑸、可以将钢的辊刷扫帚和尼龙塑料扫帚混合使用以提高清扫力度。⑹、可以通过调节清扫器两边的螺栓来提高清扫器清扫深度。⑺、其可配合大型铣刨机作业，可清扫大型铣刨机铣刨后嵌入或附着在铣刨层上的松动残留沥青颗粒，将其从表层"挖"出，并收集和装车。⑻、智能风扇散热系统可降低油耗，噪音比普通冷却风扇小30％。⑼、双通道散热系统从上方引入清洁的冷空气，经由发动机与液压油冷却器，与发动机室空气混合，然后通过侧面的两个通气口排出，降低发动机温度。二、高远圣工强力清刷机，设备见图2：图2：强力清刷机1、GYQS1500CF强力清刷机是河南省高远公路养护设备有限公司自行研制开发的新型道路养护专用设备，已获得国家专利（专利号：ZL.03241906.6）。主要用于清扫路面、桥面的水泥浮浆、泥块、浮尘等杂物，广泛应用于路面各结构层的表面处理使层间结合更牢固，能有效提高工程质量。另该设备可选配拉毛装置，可对各种路面表面进行拉毛处理，实现对特殊施工工艺的预处理，提高施工质量。该设备历经多年的施工实践，不断优化改进，目前是路面清扫养护施工的理想机械。其主要技术参数见表1：表1：GYQS1500CF强力清刷机主要技术参数表外形尺寸4.2×1.8×2.2(m)总机功率26KW清刷宽度1500mm刷盘直径500mm刷盘转速300rpm刷架摆角±15°风机转速2900rpm行走速度0～15km/h拉毛宽度1000mm整机重量1560kg2、该设备性能特点⑴、该设备为自行走正三轮结构，集机、电、液于一体，结构新颖、简洁、轻便、灵活。⑵、液压关键部件为进口知名品牌产品，全液压驱动、清扫和行走无级变速。⑶、液压摆动机构在清扫过程中的角度可左右±15°任意调整，被清杂物可定向抛出。⑷、液压提升机构和调节机构可实现刷架的升降限位，在工作过程中可自由调节清刷的强度。⑸、采用液压转向机构，更加灵活轻便。⑹、动力进气系统加装进口空气预过滤装置，确保了恶劣环境中机器的正常工作，两级过滤使发动机使用寿命大大延长。⑺、用特殊制作工艺制成钢刷，有效地对被清杂物进行强力清刷，清扫质量好YibinCityCitytracktrafficplanningisYibincityregionalrangewithintracktrafficsystemofonceintegration,andcitytracktrafficalsoisYibinCityCityintegratedtracktrafficsystemintheofpart,foraccurategraspcitytracktrafficresearchofobject 、使用寿命长。⑻、鼓风系统的强力吹风可将路面清扫掉的杂物及尘埃定向吹走，提高了路面清扫的清洁度，有效的提高工作效率，为下一道施工工艺（特别是对于有较高粘结性要求的施工工艺）提供了可靠的质量保证。⑼、鼓风系统的强力吹风大大的改善了施工人员的工作环境，可使操作人员免受长期在恶劣环境下工作的危害。⑽、清刷恒压装置保证了清扫的施工质量，同时又提高了刷子的使用寿命，使施工效率得以大大提高。⑾、电气控制部分采用自复位保险进行保护，并增加故障指示灯，使各路故障一目了然，并避免了更换保险的麻烦。三、黄海金马400拖拉机组装清扫车，设备见图3：+图3：拖拉机组装清扫车1、此拖拉机由马恒达悦达（盐城）拖拉机有限公司生产，与其配套的原是桥面甩锤机，因桥面防水层未开始施工，为提高机械的利用率，施工队将其改装成了高速率清扫车。其主要技术参数见表3：表3：拖拉机组装清扫车技术参数表柴油机型号490BT额定功率29.4KW离合器10吋单作用变速箱(2+1)×4组成式转向机构液压转向动力输出双速540/720r/min换档方式啮合套换档最终传动行星齿轮传动其安装的塑料刷与山猫清扫车配备的斜向刷一致，但只能前进清扫，且无鼓风装置。四、三台清扫车的购置成本及使用性能对比1、三台清扫车的购置费与月度使用成本对比表见表4：表4：清扫车购置费与月度成本对比表机械名称山猫清扫车高远圣工强力清刷机拖拉机组装清扫车购置费31.6万元15.8万元9万元折旧费8476元/月4238元/月2414元/月操作手工资4376元/月4000元/月4200元/月工作效率4000m2/h6000m2/h9000m2/h换刷面积150km2165km2100km2刷子单价混合刷3500元/套钢丝刷2000元/套塑料刷2400元/套折合每月费用21610元/月25772元/月27332元/月2、三台清扫车的施工费用成本对比表见表5：表5：清扫车施工费用成本对比表机械名称山猫清扫车高远圣工强力清刷机拖拉机组装清扫车YibinCityCitytracktrafficplanningisYibincityregionalrangewithintracktrafficsystemofonceintegration,andcitytracktrafficalsoisYibinCityCityintegratedtracktrafficsystemintheofpart,foraccurategraspcitytracktrafficresearchofobject 使用时间2012.7.26~11.25共计5个月2012.9.16~11.25共计2.3个月2012.10.15~11.14共计1个月折旧费42380元9747元2414元燃油费21895元22770元12600元润滑油费2070元3046元768元维修费（含刷子）12252元10285元5800元更换刷子2次4次2次人工费20379元9200元4200元生活补助1500元1150元500元其他费用7575元3078元1050元费用合计108051元59276元27332元折合每月费用21610元/月25772元/月27332元/月清扫面积88万m260万m219万m2折合每万平米清扫费用1228元/万平米430元/万平米1439元/万平米备注：拖拉机组装清扫车费用组成为：拖拉机购置费5万元+清扫刷设备组装费4万元。山猫清扫车使用混合刷30个台班（约2月左右）更换一次。2、使用性能对比就其工作效率而言，山猫清扫车和高远圣工清扫车效率基本相当，黄海金马400拖拉机组装的清扫车因其本身就是高功率拖拉机组装而成，故工作效率高于一般专业清扫车，正因如此，在耗油方面，黄海金马400拖拉机组装清扫车高居首位，每台班油耗70kg左右，而山猫清扫车每台班油耗40kg左右，高远圣工清扫车每台班耗油50kg左右，但因山猫清扫车辊刷是混合刷，高远圣工清扫车辊刷是钢丝刷，若两者为同一辊刷时，相同的工作效率其耗油情况也应相差不大，但黄海金马400拖拉机组装清扫车辊刷为塑料刷，但耗油却远远高于其他两者，看来专业的清扫车在性能和后期成本方面相对来说是比较经济实惠的。在实际工作中，山猫清扫车最明显的特征就是清扫时无浮尘、无污染，而高远圣工强力清扫车工作时情形形似火箭发射，表面浮尘较多时更是方圆几十米不见人，远观只见一大团灰尘缓缓飘移，无风时对操作人员伤害很大，因此在车身前后底部加装了鼓风装置，前面辊刷清扫时后面鼓风除尘，强力吹除浮尘，若遇4级以上风力，操作人员相对能好一些，但周围环境则被笼罩，污染较大。黄海金马400拖拉机组装清扫车辊刷在车身后面，且没有任何辅助设施，清扫过的路面只是有清扫痕迹，虽能将碎石、泥块等杂物清理掉，但浮尘等依然在基层表面，还需要二次清理。从以上分析可以看出，若是单纯的考虑经济问题，因在实际工作中耗油量相差不大，则山猫清扫车不是理想的选择，成本较高。黄海金马400拖拉机组装清扫车成本虽低，但实际工作中，高远圣工强力清刷机虽然没有拖拉机组装清扫车工作速度快，但其清扫彻底，清扫过后基本问题不大，表面浮尘量较少，后期用肩背式森林灭火器做重点吹除就可以了。山猫清扫车的混合刷虽没有高远圣工强力清扫车清扫效果好，但清扫水稳工作面效果足矣，清扫透、封层工作面却比黄海金马400拖拉机组装清扫车的塑料刷要干净，后续需再用4-6台森林灭火器做大力吹除才能达到验收要求。拖拉机组装清扫车清扫完成后还需人工清理后再进行除尘，必要时为减轻清理压力需增加一台配备发电机+4台鼓风机改装的三摩吹风车来进行表面浮灰吹除，见下图4。这样反而降低了实际施工效率，组装时因其硬件限制不能安装钢丝刷，造成清扫效果不是很好。YibinCityCitytracktrafficplanningisYibincityregionalrangewithintracktrafficsystemofonceintegration,andcitytracktrafficalsoisYibinCityCityintegratedtracktrafficsystemintheofpart,foraccurategraspcitytracktrafficresearchofobject 图4：鼓风机改装的三摩吹风车对环境的污染和对操作人员的保护方面。山猫几乎可是说是零污染，工作噪音低，浮尘危及不到操作人员；高远圣工强力清扫车污染大，无风天气时对环境污染涉及面较小，但周围所吹起的大量浮尘对操作人员的健康危害较大，据调查施工时视线都成问题，有风天气施工时视线较好但污染影响面较大，易引起地方村民投诉。拖拉机组装清扫车污染相对较小，但后续浮尘吹除压力大。五、结论虽然各种型号清扫车都有弊端，但与传统人工清扫方式相比具有一定的优势。减少了大量人力和物力的投入，实现了清扫过程的机械化，极大的提高了工作效率，并且使用了高性能的辊刷，保证了清扫质量。在施工中应依现场实际情况确定清扫车类型。对于水稳工作面、场地清理、道路清洁采用山猫清扫车比较适宜，只需将大的松散料清扫掉就可以了。若在村庄或居民区周围，可选择山猫清扫车并在雨天利用水车冲洗透、封层工作面，加快进度。对基层表面污染较严重需要施工透、封层时则可选择高远圣工强力清扫车，对于表面较干净清扫进度滞后时可增加由闲置的甩锤机改装的黄海金马400拖拉机装清扫车来进行清扫。参考文献1、《高远圣工强力清刷机操作说明书》.河南:河南省高远公路养护设备有限公司，2008.2、《S160山猫多功能滑移转向装载机说明书》.美国:美国英格索兰公司，2000.3、《黄海金马400拖拉机说明书》.江苏:马恒达悦达（盐城）拖拉机有限公司，2009.YibinCityCitytracktrafficplanningisYibincityregionalrangewithintracktrafficsystemofonceintegration,andcitytracktrafficalsoisYibinCityCityintegratedtracktrafficsystemintheofpart,foraccurategraspcitytracktrafficresearchofobject'