路面机械是是公路施工和养护的重要保障条件，公路建设的实践已证明，先进的路面施工和养护机械是公路施工和养护工程的质量保证。我国从1988年开始建设高速公路以来，至2008年底已建成6万公里高速公路。公路在修建要耗费巨大投资，公路建成后在使用过程中，由于承受行驶车辆荷载的反复作用和自然因素的侵蚀与破坏，路面材料不断老化，加上设计与施工遗留的某些缺陷和隐患，使公路产生不同形式的退化、损坏，公路的性能不断削弱，限制公路的通畅，直至终断交通和公路的再建。因此，公路建成后必须进行适当的养护，使公路网持久地保持良好状况，保持公路随时都可以安全、正常通行，减少使用者的营运费用。随着我国公路事业的快速发展，也促进了我国路面机械的发展和技术的提高，为路面机械的发展提供了良好的条件。国产路面机械的技术水平正在接近国际先进水平，但与国外水平相比仍有一定的差距。经济发达国家的公路已成网，路面施工和养护机械已发展到较高的技术水平。下面介绍当前路面机械的新技术及发展趋势概况，供参考。

一．沥青混合料搅拌设备

        强制间歇式沥青混合料搅拌设备的技术的发展趋势是在保证骨料的级配、提高拌料质量、节能、减少污染、提高生产过程的自动化及设备的耐用和可靠性方向发展。

        我国公路目前使用的石料品种较杂，变异性大，再加上沥青拌和设备都是露天作业，材料含水量受天气影响很大，所以适宜采用间歇式沥青拌和设备，这样较容易保证沥青混合料的质量。间歇式沥青混合料拌和设备经过材料的初级配、筛分计量等，沥青混合料的质量相对易于控制，但由于受原材料等的影响，混合料的级配和沥青含量不断地随机变化，因此如何提高间歇式沥青拌和设备拌制沥青混合料的质量仍是各企业竞争和追求的目标。国外制造商已研制成功骨料级配检测分析系统，骨料含水量检测仪、沥青粘度检测系统、成品混合料取样分析系统等，可有效提高搅拌混合料的质量。

        骨料级配检测分析系统，骨料自动取样器安装在冷骨料的皮带输送系统中，随机取样分析冷骨料的级配情况，取样器取样时间仅为0.5秒，因而对皮带输送机的工作不产生影响。骨料自动取样器从皮带输送机获取的料样直接进入自动干燥系统或试验机的特定容器内，取样器的取样量一般为20~30磅（9~13.6kg）。取样分析的结果输送到计算机，经对比分析后反馈控制相应的机构，提高拌制混合料的级配准确度。

        微波含水量检测仪于2004年开始在沥青混合料搅拌设备中得到应用，微波含水量检测仪安装在冷骨料的出料口，用来检测骨料的含水量。由于不同的物料对微波的吸收系数是不相同的，因此事前必须对不同的物料进行检测标定，每次在沥青混合料搅拌设备开机前首先要对含水量检测仪进行检查和校核，同时要和用实验室测定的数据进行对照比较，这样可以减少误差，一般微波含水量检测的准确度约85％。

        为提高沥青混合料中沥青含量的精度，在计量的沥青供给系统中安装沥青粘度检测系统，沥青粘度检测系统除随机测定沥青的流量以外，同时监测沥青的温度变化，按沥青温度的变化修正沥青的供给量，使沥青的供给量得到补偿或调整。

        成品沥青混合料取样分析系统实现自动取样，该系统安装在搅拌锅下成品料装载区，代替人工取样，使取样更具代表性。混合料自动取样机安装有伸缩臂架、取样杆和液压伸缩机构，需取样时将伸缩臂架伸出，并将取样杆插入待输送的料堆顶面，再插入一定的深度，保证所取的料样具有代表性，避免所取料样的离析，保证了取样的准确性。避免人工取样时受烘烤而影响到取样的效果及准确性。

        沥青混合料搅拌设备对燃烧器的要求很高，不仅要求有高的热效率、低噪音、保证燃料的充分燃烧，国外已开发出短火焰低噪音低污染燃烧器，国际上对燃烧器排放的废气已提出了更高的要求，除减少含碳和硫的气体外，对氮氧化物气体的含量也提出了要求。由于燃料燃烧时空气中的氮和氧在燃烧时生成NO，进一步氧化后生成NO2，NO2气体对人体有强烈的刺激作用，对人体有很大的影响。国际石油价格的上升，对沥青搅拌产生了很大的影响，以煤代油的问题再次引起重视，已有多家公司配置煤粉燃烧器。根据国外有关报道，煤粉燃烧时将增加排气的污染，因此使用煤粉燃烧器需要注意污染的问题。

        强制间歇式沥青混合料搅拌设备的污染控制在不断提高，不再停留在排尘的控制方面，对废气中有害气体的含量也提出了要求。沥青工业朝更环保方向发展，据有关资料报道：美国从1960～1999年热拌沥青混合料增加了250％，但环保污染却减少了97％，已有沥青烟气的收集及处理设备等环保产品。

        随着我国公路建设特别是高速公路建设的快速发展，强制间歇式沥青混合料搅拌设备的需求量在不断增张，国产强制间歇式沥青混合料搅拌设备(1000型以上) 的销售量约500套左右，每年有50～60套沥青混合料搅拌设备进口。按我国高速公路建设规划总规模约8.5万公里，因此沥青混合料搅拌设备的市场旺季还将持续。目前国内强制间歇式沥青混合料搅拌设备的生产企业据不xx的统计有60多家，国外强制间歇式沥青混合料搅拌设备的制造企业：AMMANN、MARINI、日工、泰尔托、林泰阁等也均在国内设厂，因此强制间歇式沥青混合料搅拌设备的市场竞争将日趋激烈，在激烈的市场竞争中技术的提高是立于不败之地的根本。国产沥青混合料搅拌设备的技术这几年来已有很大的提高，整体技术已接近国际水平，多家企业的产品也进入国际市场，但在产品的可靠性和耐用性等方面仍有一定的差距，需在产品的性能和质量上不断提高，并保证、改善和提高产品的售后服务。
二．沥青混合料摊铺机

        随着机、电、液一体化技术的发展，国外沥青混合料摊铺机的技术在不断发展，沥青混合料摊铺机的技术主要围绕着如何提高沥青混合料摊铺机铺层的质量（密实度和平整度等）、作业的自动化、多功能、减少沥青烟气对操作人员危害的环保等要求方面发展。

        履带式沥青混合料摊铺机因其具有良好的附着性能、牵引力大、行走稳定性好，特别是在大型高速公路工程中普遍被采用，但履带式摊铺机的履带对地面有一定的破坏性，为了保留摊铺机履带的高附着性能并减轻对地面的破坏，橡胶履带的开发应用取得了很好的效果，近期在橡胶履带的基础上又开发出聚氨基甲酸酯履带垫块，履带垫块比橡胶履带节省成本50℅、而且延长了使用寿命。

        国外沥青混合料摊铺机已普遍使用电加热熨平板，电加热熨平板不仅加热快、加热均匀，而且易于实现自动控制，熨平板的每个区域有独立的加热元件和温度传感器，采用不锈钢加热元件及传热快的绝缘加热板等措施，取得了好的效果，克服了燃烧器集中加热引起熨平板变形等缺点。

         如何提高沥青混合料摊铺机铺筑的质量是各企业的另一竞争点，恒速作业、不间断作业、电子比例伺服控制系统、EPM电子管理摊铺作业系统等新技术在不同的摊铺机上得到应用。

        沥青混合料摊铺机摊铺沥青混合料时，操作人员正处在沥青烟气的包围之中，混合料挥发的烟气中含有沥青的轻油份、碳、硫、苯等，这些有害气体对人体的健康是有害的，如何减少沥青混合料摊铺机作业时沥青烟气对操作人员的影响，是各公司竞争的热点之一，已有多项专利技术提出不同的措施解决上述问题，国际上对摊铺机摊铺时环境保护问题已引起普遍的重视。

        DYNAPAC公司生产的双层摊铺机是一种一次可铺两种不同混合料的摊铺机，摊铺宽度为3m～9m，摊铺时需配置专用的移动式供料机供料，利用该机可节省路面材料的用量和摊铺时间，两层摊铺在热态下进行，因而降低了工程费用，特别适用于薄层摊铺，密实度可达到92﹪，能在较冷季节使用。

        随着经济发达国家公路系统的完善，大型工程逐渐减少，工程的重点转向公路的养护和辅助工程，小型沥青混合料摊铺机有了较大的发展，国外沥青混合料摊铺机最小的摊铺宽度为0.8米～1.4米。另外随着交通流量的增加，公路路面改造及加宽作业经常需要进行，因而能进行路肩摊铺及側摊铺的机具十分需要，这也是大型摊铺机无法完成的任务，路肩摊铺及側摊铺的机具则能发挥其应有的作用，国外有多种结构型式的側摊铺机。

        洒布粘层油的摊铺机可以在摊铺沥青混合料的同时洒布粘层油，加快了作业速度并提高了摊铺质量。另外随着沥青混合料转运料车的使用，已研制成功新型重力式沥青混合料摊铺机，新机型増加了料斗的容量，取消了原来的刮板输送器，给料方式改为重力式给料。由于取消了刮板输送器，从而使新型沥青混合料摊铺机发动机的功率减小了约三分之一，降低了沥青混合料摊铺机的制造成本和使用燃料的消耗。

        沥青混合料转运车进入我国仅几年的时间，在工程中取得一定的实效，在《公路沥青路面施工技术规范》(JTG F40-2004) 中推荐“在有条件时，运料车可将混合料卸入转运车经二次拌和后向摊铺机连续均匀地供料”。在沥青混凝土路面施工工艺中，混合料的粒度、温度离析几乎伴随整个施工过程，混合料运输环节及运料车向摊铺机料斗卸料过程等均在产生离析，离析包括级配离析和温度离析，转运料车的再拌和转运摊铺工艺可以xx或明显改善沥青混合料的级配离析和温度离析。ROTEC的沥青混合料转运车原有三个物料输送机，该型结构增加了设备的重量，现已提出两个物料输送机的沥青混合料转运车专利。

        沥青混合料摊铺机是将沥青混合料铺筑成路面的专用设备，也是沥青路面施工的主要设备之一。目前国产沥青混合料摊铺机年销量已达到1400多台，已成为我国沥青路面施工的主力军。国产沥青混合料摊铺机是在引进技术的基础上发展起来的，但由于受发动机及液压元件等配套件的影响，产品的性能和质量受到一定的影响，在产品的可靠性和耐用性等方面和国外产品仍有一定的差距。

三．公路养护机械

        我国的公路建设快速发展，特别是国家把公路建设列为重点基础建设，增加了公路建设的投资，更加速了我国公路建设的步伐。随着我国公路里程的不断増加，公路养护的任务越来越繁重，特别是当气候发生反常时，如雨季水毁、冰雪封阻等，人力是难以快速疏通恢复交通的。

        公路养护工程按项目分：有路基养护、路面养护、桥涵养护、交通工程设施养护等；按养护工程性质及规模分：小修保养、中修、大修、公路的改善；按养护时间分：日常养护、周期性养护、偶然性养护。公路养护作业还受地区﹑地形、季节﹑时效等不同要求的影响，因而公路养护作业工序繁多复杂，形成公路养护机械的品种多、型式多样、规格大小不一，一般来说公路养护机械大致分为经常性作业机具和专用性作业机具两种设备。经常性养护机械主要有路况巡视检测设备、扫路车、路面修补、标志维修、洒水车、排障车、清洗机、除雪机、剪草机等，专用作业机具包括路面铣刨机、再生机械、稀浆封层机、同步封层机、罩面机械等。我国的公路养护技术方针是“公路养护要贯彻以预防为主、防治结合的方针”，预防性养护是国外公路养护较成功的养护方法，在路面未发生损坏前采取预防性养护措施，改善和提高路面的性能，从而延长路面的使用寿命，是一种经济、有效的养护方法。
预防性养护机械有：稀浆封层机及路面罩面机等。稀浆封层机是在乳化沥青技术的不断发展提高而得以发展起来的。多年来，稀浆封层机的不断改进和完善，进—步证实了这种施工方法是经济、有效、快速、可靠的。新型稀浆封层机的出现，有力地推动了稀浆封层技术更加广泛的推广应用，改善了公路养护的条件。稀浆封层摊铺机也越来越大型化、自动化，能正确控制各种成分的配比，连续作业稀浆封层机能边摊铺边上料连续不间断施工，实现稀浆封层无横向接缝，生产效率大大提高。许多国家已把稀浆封层技术用于高速公路的预防性养护和修补高速公路的车辙等。罩面用于恢复路面的破损和磨损等，罩面机械已发展有智能型沥青洒布机及全液压可伸缩式石屑撒布机。同步封层机是在沥青洒布机和石屑撒布机的基础上组合发展起来的。

        公路在使用过程中，在行车荷载的反复作用、气候的影响和沥青路面材料的物理化学性质变化，随着时间的推移将产生诸如坑槽、裂缝、拥包、沉陷、啃边、麻面、脱皮、松散等各种损坏。沥青路面修补机就是用来及时修补这些沥青路面损坏部分的养护机械，是公路养护管理部门重要的配套养护机械。国外路面修补机大都由养护工程企业自制自用，因而型式多样，国外沥青路面修补机大多为自行式，用专用底盘或汽车底盘，将所需要的设备装置和作业机具组装在底盘上，由主机取出动力或另设发动机，用以驱动各种工作装置与机具，具有一机多能、操作方便、作业速度快、养护成本低的特点。沥青路面修补设备还包括路面灌缝机和路面切割机等设备。

        交通安全及交通工程设备是公路养护中不可缺少的组成部分，交通安全标志、路面标线需经常维护，才能保证交通运行的安全和可靠。路面划线机/车是路面标线的专用设备，有手推式、车载式和热熔式等不同型式，道路标线改造时须将旧标线xx，此时首先需使用道路标线xx设备。高速公路局部维修时须放置引导交通的指示标志及信号，作业时先放置信号标志及灯光设备，然后才能进行正常作业。

        寒冷地区公路的冬季养护是十分重要的，除冰雪在不同的地区配备不同的设备，经常下雪的地区需配备专用的大型抛雪机，一般地区需配置除雪犁及防滑或溶雪材料撒布机等。

        旧路面材料的再生利用技术已被广泛应用，国外路面再生设备发展很快，路面的铣刨、破碎、加热、就地再生等设备完善，不同的再生工艺有不同的配套设备，旧路的改造和旧路面材料的再利用在国外发展较快，再生方法有冷再生、热再生及就地再生、厂拌再生。就地热再生工艺有不同的再生工艺，因而有不同的就地热再生机，就地热再生机必须配置路面加热机，加热机不仅要使路面达到一定的温度，而且要加热到所要求的深度，由于加热温度不能过高，因而必须分次加热才能使路面加热达到一定的深度，一次加热时间过长时表面温度很高，但加热深度很浅，表面温度过高易使表层沥青老化，多次加热才能达到所要求的温度和深度，因而整套设备的成本较高，故在选择再生工艺时需慎重考虑。经了解就地热再生机在国外也仅处于试验阶段，并非大量在道路再生工程中推广应用。薄层就地冷再生约可降低成本20%；深层就地冷再生和新建工程相比，约可降低成本46%，因而就地冷再生方法正在被越来越多的工程所接受。

        另外，国外在发展公路养护机械的同时很重视公路养护材料的研究，品种多样的修补材料如冷补材料等已在公路养护中使用，有的材料能在寒冷季节及潮湿地区使用，有的材料加水后能自动流摊平整、而且一小时后就可硬化、使用方便，使用的工具也较简单。总之养护材料的发展引起养护机械的变革，养护材料的发展简化了养护机具并提高公路的养护效率。

        国内公路养护机械处于起步阶段，公路养护用设备大都用汽车底盘进行改装，产品的品种和数量也很有限，公路养护用机械有很大的发展空间。公路养护机械的发展需注意国内公路养护的工艺和要求、养护作业的多样性等问题，另外养护机械的成本也是影响其推广应用的一大因素。公路养护的任务日趋繁忙，如何提高养护效率、加快公路养护机械化已是当务之急，这也为公路养护机械的发展提供了极好的机遇。目前公路养护机械的生产企业如路面修补设备、铣刨机、再生设备等在不断增加，但国内仍缺少适用公路养护的机械，特别是公路养护用的专用底盘目前只能配置国外设备。

来源：中国工程