公路工程施工機械分析論文

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摘要：公路建設項目施工過程中，首先需要解決的問題是施工機械的配備——選型、組合和購置(或租賃)。根據我公司多年的公路施工實踐，現將有關公路工程施工機械合理選擇的主要依據、一般原則、選擇方法以及科學的配套組合等技術問題進行簡要的總結、分析，以便與公路建設的同行們交流。

關鍵詞：公路工程施工機械配套組合

公路建設中的路基工程、路面工程和橋梁工程等均需要采用相應的施工機械去完成，或按施工工序連續作業，或若干種、若干臺施工機械聯合作業。而公路工程施工機械的種類、型號、規格很多，各自又有獨特的技術性能和作業范圍。為了保證公路建設的施工質量、按時完成施工任務、獲得最佳的技術經濟效益和社會效益，根據公路建設項目要求和具體施工條件，對公路工程施工機械進行合理選擇和組合，使其發揮最大效能是公路工程采用機械化施工時必須首先妥善處理的重要問題。

1合理選擇施工機械的主要依據

合理選擇施工機械的主要依據是公路建設項目的工程量和施工進度。一般情況下，為了保證公路工程的施工質量、施工進度和提高技術經濟效益，公路建設項目工程量大時應采用大型機械和先進設備，而工程量小時則應采用中小型機械和現有設備。但這不是絕對的，因為影響公路建設機械化施工的因素是多方面的。例如，某大型公路建設項目由于受道路、橋梁等條件的限制，大型施工機械不能通過，若為了解決運輸問題而另修道路，顯然因耗資很大而不經濟，因此使用中小型施工機械則較為合理。又如，空氣稀薄的高原地區，即使工程量不是很大的公路建設項目，也必須選用配備增壓柴油機為動力裝置的施工機械。

2合理選擇施工機械的一般原則

公路建設采用機械化施工，目的是為了優質、高效、安全、低耗的完成工程建設任務，在提高勞動生產率的同時減輕施工人員的勞動強度，這是公路建設機械化施工應遵循的基本原則。因此，在公路建設采用機械化施工時，選擇施工機械應遵循以下原則:

1)適應性——施工機械與公路建設項目的具體實際相適應，即施工機械要適應公路建設項目的施工條件和作業內容。例如，路基工程的施工范圍廣、施工條件變化大，選用的施工機械一方面應適應公路工程所在地的氣候、地形、土質、場地大小、運輸距離、施工斷面形狀與尺寸、工程質量要求等，另一方面施工機械的工作容量、生產率等要與公路工程進度及工程量相符合，盡量避免因施工機械的作業能力不足而延誤工期，或因作業能力過大而使施工機械利用率降低。在條件許可的情況下(購買新的施工機械，或租賃施工機械或挖掘現有設備潛力)，盡量選擇最適合公路建設項目內容的施工機械。

2)先進性。新型的公路工程施工機械具有高效低耗、性能優越穩定、工作安全可靠、施工質量優良等優點，產品單價雖然不同于一般，但其性價比仍較高，更能保質保量地完成公路工程施工任務。此外，采用先進的施工機械，由于其性能優點、安全可靠、故障費低，最終可取得較好的技術經濟效益。

3)經濟性。公路工程施工機械經濟性選擇的基礎是施工單價，它主要與施工機械的固定資產消耗及運行費用等因素有關。采用先進的大型的施工機械進行公路工程施工，雖然一次性投資較大，但它可以分攤到較大的工程量當中，對公路建設項目的成本影響較小。因此在選擇公路工程施工機械時，必須權衡工程量與機械費用的關系，同時要考慮施工機械的先進性和可靠性，這是影響公路工程機械化施工經濟效益的重要因素。

4)安全性。在選擇合適的施工機械、保證公路建設項目工程質量和施工進度的同時，應充分考慮施工機械的安全可靠性，如行駛穩定、有翻車或落體保護裝置、防塵隔音、危險施工項目可遙控操作等。此外，在保證施工人員、設備安全的同時，應注意保護自然環境及已有的建筑設施，不致因所采用的施工機械及其作業而受到破壞。

5)通用性和專用性。根據公路建設項目的技術要求，選擇合適的施工機械是保證工程質量和施工進度的重要條件之一。在此過程中，應充分考慮施工機械的通用性和專用性。通用施工機械可以一機多用，用一種機械代替一系列機械，簡化工序，減少作業場地，擴大機械使用范圍，提高機械利用率，方便管理和修理。專用施工機械生產率高、作業質量好，因此某些作業量較大或有特殊施工要求的公路建設項目，選擇專用性強的施工機械較為合理。

3公路工程施工機械的合理組合

施工機械合理組合也是公路建設中選擇施工機械時應遵循的原則之一。施工機械的合理組合分為技術性能組合和類型、數量組合。

3.1施工機械技術性能的合理組合

施工機械技術性能組合包括以下三個方面:

1)主要機械與配套機械的組合。配套機械的工作容量、生產率和數量應稍大一點，以便充分發揮主要機械的作業效率。例如，自卸運輸車的車廂容積應是挖掘機鏟斗工作容量的3～5倍，但不要大于7～8倍。

2)主要機械與輔助機械的組合。輔助機械的生產率應略大一些，以便充分發揮主要機械的生產率。

3)牽引車與其他機具的組合。兩者要互相適應，不能出現“大馬拉小車或小馬拉大車”現象，以便獲得最佳的“聯合作業”效益。

3.2施工機械類型與其數量的合理組合

1)施工機械類型及數量宜少不宜多。根據公路建設項目的作業內容，盡可能地選用大工作容量、高作業效率的相同類型的施工機械。一般來說，組合的施工機械臺數適當減少，有利于提高協同作業的效率。施工機械品種、規格單一時，便于施工過程中的調度、管理和維護。

2)并列組合。只依靠一套施工機械組合作業，當主要施工機械發生故障時，就會造成公路建設項目全線停工。若選用兩套或多套施工機械并列作業，則可避免或減少全線停工現象的發生，瀝青路面施工中人們多采用兩套瀝青攤鋪機、壓路機并列作業即為典型實例。

4施工機械的選擇方法

在多年的公路工程施工實踐中，我公司從實際出發，根據公路建設項目和我公司施工機械保有量(機型、規格、數量)曾采用如下不同的方法選配施工機械。實踐證明，這些選擇方法是科學的、合情合理的、切實可行的，且所完成的公路工程建設任務的技術經濟效益較好。

4.1根據公路建設項目作業內選擇施工機械

以路基工程施工為例，路基工程作業內容包括土石方挖掘、鏟運、填筑、壓實、修整及挖溝等基本內容，以及伐樹除根、松土、爆破、表層清理和處置等輔助作業，每種作業可根據表1所列的工程類別選擇機械與設備。

.2根據公路建設項目工程量選擇施工機械

在公路建設項目的施工期限內，按照施工計劃中的月作業強度和日作業量選擇施工機械。

4.3根據運輸距離和道路情況選擇施工機械

在瀝青路面施工中，為保證瀝青混合料攤鋪工序所需溫度(≥110℃)和壓實工序所需溫度(≥90℃)，自卸車運輸瀝青混合料的距離不宜超過30km。在路基工程施工中，選擇施工機械時應考慮運輸機械的經濟運距和道路條件。所謂經濟運距，是指機械施工時較為經濟的范圍。道路條件是指道路的類別、路況、坡度和路面阻力等。因此，可根據表2推薦選擇施工機械。

表2根據運距和道路條件選擇施工機械

機械履帶推土機履帶裝載機輪胎裝載機拖式鏟運機自行式鏟運機輪式拖車自卸汽車

經濟運距(m)<80<100<150100～500200～1000>2000>2000

道路條件土路不平土路不平土路不平土路不平土路不平平坦路面一般路面

4.4根據土質選擇施工機械

在路基工程施工中，土壤是施工機械作業的主要對象，其性質和狀態直接關系到施工機械的作業質量、作業效率和成本，因此土質是選擇施工機械的重要根據之一。根據土壤性質和狀態，我公司可供選擇的土方施工機械有推土機、裝載機、平地機、挖掘機等，壓實機械有光面壓路機、輪胎壓路機、振動壓路機等。

4.5根據氣象條件選擇施工機械

雨水會迅速改變土壤狀態，特別是粘土。因此，選擇施工機械時要充分考慮公路建設項目施工期間的氣象情況。例如，久晴不下雨、土質干燥時可選擇輪式施工機械進行作業，反之，曠日持久下雨、土壤過分潮濕和作業場地及道路泥濘時，則選用履帶式施工機械進行作業為宜。

由于影響公路工程機械化施工的因素很多且很復雜，除了上述因素外，還要考慮調燃料供應、機械維修與管理、機械的調遷與轉場等，因此要針對公路建設項目的實際情況，結合施工單位的具體條件，綜合分析各種因素，著重解決重點、困難問題，選擇高效、經濟、實用的施工機械。