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淺談公路工程施工機(jī)械的合理選擇
摘 要：公路建設(shè)項目施工過程中，首先需要解決的問題是施工的配備——選型、組合和購置 (或租賃)。根據(jù)我公司多年的公路施工實踐，現(xiàn)將有關(guān)公路工程施工機(jī)械合理選擇的主要依據(jù)、 一般原則、選擇方法以及科學(xué)的配套組合等技術(shù)問題進(jìn)行簡要的、分析，以便與公路建 設(shè)的同行們交流。關(guān)鍵詞：公路工程 施工機(jī)械 配套組合
公路建設(shè)中的路基工程、路面工程和橋梁工程等均需要采用 相應(yīng)的施工機(jī)械去完成，或按施工工序連續(xù)作業(yè)，或若干種、若干 臺施工機(jī)械聯(lián)合作業(yè)。而公路工程施工機(jī)械的種類、型號、規(guī)格很 多，各自又有獨特的技術(shù)性能和作業(yè)范圍。為了保證公路建設(shè)的 施工質(zhì)量、 按時完成施工任務(wù)、獲得最佳的技術(shù)效益和效益，根據(jù)公路建設(shè)項目要求和具 體施工條件，對公路工程施工機(jī)械進(jìn)行合理選擇和組合，使其發(fā) 揮最大效能是公路工程采用機(jī)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(jī)械的主要依據(jù)
合理選擇施工機(jī)械的主要依據(jù)是公路建設(shè)項目的工程量和施 工進(jìn)度。一般情況下，為了保證公路工程的施工質(zhì)量、施工進(jìn)度和 提高技術(shù)經(jīng)濟(jì)效益，公路建設(shè)項目工程量大時應(yīng)采用大型機(jī)械和 先進(jìn)設(shè)備，而工程量小時則應(yīng)采用中小型機(jī)械和現(xiàn)有設(shè)備。但這 不是絕對的，因為影響公路建設(shè)機(jī)械化施工的因素是多方面的。 例如，某大型公路建設(shè)項目由于受道路、橋梁等條件的限制，大型 施工機(jī)械不能通過，若為了解決問題而另修道路，顯然因耗 資很大而不經(jīng)濟(jì)，因此使用中小型施工機(jī)械則較為合理。又如，空氣稀薄的高原地區(qū)，即使工程量不是很大的公路建設(shè)項目，也必 須選用配備增壓柴油機(jī)為動力裝置的施工機(jī)械。
2 合理選擇施工機(jī)械的一般原則
公路建設(shè)采用機(jī)械化施工，目的是為了優(yōu)質(zhì)、高效、安全、低 耗的完成工程建設(shè)任務(wù)，在提高勞動生產(chǎn)率的同時減輕施工人員 的勞動強(qiáng)度，這是公路建設(shè)機(jī)械化施工應(yīng)遵循的基本原則。因此， 在公路建設(shè)采用機(jī)械化施工時，選擇施工機(jī)械應(yīng)遵循以下原則:
1)適應(yīng)性——施工機(jī)械與公路建設(shè)項目的具體實際相適應(yīng)，即施工機(jī)械要適應(yīng)公路建設(shè)項目的施工條件和作業(yè)內(nèi)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(jī)械一方面 應(yīng)適應(yīng)公路工程所在地的氣候、地形、土質(zhì)、場地大小、運輸距離、 施工斷面形狀與尺寸、工程質(zhì)量要求等，另一方面施工機(jī)械的工 作容量、生產(chǎn)率等要與公路工程進(jìn)度及工程量相符合，盡量避免 因施工機(jī)械的作業(yè)能力不足而延誤工期，或因作業(yè)能力過大而使 施工機(jī)械利用率降低。在條件許可的情況下(購買新的施工機(jī)械， 或租賃施工機(jī)械或挖掘現(xiàn)有設(shè)備潛力)，盡量選擇最適合公路建設(shè) 項目內(nèi)容的施工機(jī)械。
2)先進(jìn)性。新型的公路工程施工機(jī)械具有高效低耗、性能優(yōu) 越穩(wěn)定、工作安全可靠、施工質(zhì)量優(yōu)良等優(yōu)點，產(chǎn)品單價雖然不同 于一般，但其性價比仍較高，更能保質(zhì)保量地完成公路工程施工任 務(wù)。此外，采用先進(jìn)的施工機(jī)械，由于其性能優(yōu)點、安全可靠、故障 費低，最終可取得較好的技術(shù)經(jīng)濟(jì)效益。
3)經(jīng)濟(jì)性。公路工程施工機(jī)械經(jīng)濟(jì)性選擇的基礎(chǔ)是施工單價， 它主要與施工機(jī)械的固定資產(chǎn)消耗及運行費用等因素有關(guān)。采用 先進(jìn)的大型的施工機(jī)械進(jìn)行公路工程施工，雖然一次性較大， 但它可以分?jǐn)偟捷^大的工程量當(dāng)中，對公路建設(shè)項目的影響 較小。因此在選擇公路工程施工機(jī)械時，必須權(quán)衡工程量與機(jī)械 費用的關(guān)系，同時要考慮施工機(jī)械的先進(jìn)性和可靠性，這是影響 公路工程機(jī)械化施工經(jīng)濟(jì)效益的重要因素。
4)安全性。在選擇合適的施工機(jī)械、保證公路建設(shè)項目工程質(zhì)量和施工進(jìn)度的同時，應(yīng)充分考慮施工機(jī)械的安全可靠性，如 行駛穩(wěn)定、有翻車或落體保護(hù)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(shè)備安全的同時，應(yīng)注意保護(hù) 自然及已有的設(shè)施，不致因所采用的施工機(jī)械及其作業(yè) 而受到破壞。
5)通用性和專用性。根據(jù)公路建設(shè)項目的技術(shù)要求，選擇合 適的施工機(jī)械是保證工程質(zhì)量和施工進(jìn)度的重要條件之一。在此 過程中，應(yīng)充分考慮施工機(jī)械的通用性和專用性。通用施工機(jī)械 可以一機(jī)多用，用一種機(jī)械代替一系列機(jī)械，簡化工序，減少作業(yè) 場地，擴(kuò)大機(jī)械使用范圍，提高機(jī)械利用率，方便和修理。專 用施工機(jī)械生產(chǎn)率高、作業(yè)質(zhì)量好，因此某些作業(yè)量較大或有特 殊施工要求的公路建設(shè)項目，選擇專用性強(qiáng)的施工機(jī)械較為合理。
3 公路工程施工機(jī)械的合理組合
施工機(jī)械合理組合也是公路建設(shè)中選擇施工機(jī)械時應(yīng)遵循的 原則之一。施工機(jī)械的合理組合分為技術(shù)性能組合和類型、數(shù)量 組合。
3.1 施工機(jī)械技術(shù)性能的合理組合
施工機(jī)械技術(shù)性能組合包括以下三個方面:
1)主要機(jī)械與配套機(jī)械的組合。配套機(jī)械的工作容量、生產(chǎn)率 和數(shù)量應(yīng)稍大一點，以便充分發(fā)揮主要機(jī)械的作業(yè)效率。例如，自 卸運輸車的車廂容積應(yīng)是挖掘機(jī)鏟斗工作容量的3～5倍，但不要 大于7～8倍。
2)主要機(jī)械與輔助機(jī)械的組合。輔助機(jī)械的生產(chǎn)率應(yīng)略大一 些，以便充分發(fā)揮主要機(jī)械的生產(chǎn)率。
3)牽引車與其他機(jī)具的組合。兩者要互相適應(yīng)，不能出現(xiàn)“大馬 拉小車或小馬拉大車”現(xiàn)象，以便獲得最佳的“聯(lián)合作業(yè)”效益。
3.2 施工機(jī)械類型與其數(shù)量的合理組合
1)施工機(jī)械類型及數(shù)量宜少不宜多。根據(jù)公路建設(shè)項目的作 業(yè)內(nèi)容，盡可能地選用大工作容量、高作業(yè)效率的相同類型的施 工機(jī)械。一般來說，組合的施工機(jī)械臺數(shù)適當(dāng)減少，有利于 提高協(xié)同作業(yè)的效率。施工機(jī)械品種、規(guī)格單一時，便于施工過程中的調(diào) 度、管理和維護(hù)。
2)并列組合。只依靠一套施工機(jī)械組合作業(yè)，當(dāng)主要施工機(jī) 械發(fā)生故障時，就會造成公路建設(shè)項目全線停工。若選用兩套或 多套施工機(jī)械并列作業(yè)，則可避免或減少全線停工現(xiàn)象的發(fā)生， 瀝青路面施工中人們多采用兩套瀝青攤鋪機(jī)、壓路機(jī)并列作業(yè)即 為典型實例。
4 施工機(jī)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(fā)，根據(jù)公路 建設(shè)項目和我公司施工機(jī)械保有量(機(jī)型、規(guī)格、數(shù)量)曾采用如下 不同的方法選配施工機(jī)械。實踐證明，這些選擇方法是科學(xué)的、合 情合理的、切實可行的，且所完成的公路工程建設(shè)任務(wù)的技術(shù)經(jīng)濟(jì) 效益較好。
4.1 根據(jù)公路建設(shè)項目作業(yè)內(nèi)選擇施工機(jī)械
以路基工程施工為例，路基工程作業(yè)內(nèi)容包括土石方挖掘、鏟運、填筑、壓實、修整及挖溝 等基本內(nèi)容，以及伐樹除根、松土、爆破、表層清理和處置等輔 助作業(yè)，每種作業(yè)可根據(jù)表1所列的工程類別選擇機(jī)械與設(shè)備。
表1 根據(jù)路基工程作業(yè)內(nèi)容選擇施工機(jī)械
在公路建設(shè)項目的施工期限內(nèi)，按照施工計劃中的月作業(yè) 強(qiáng)度和日作業(yè)量選擇施工機(jī)械。
4.3 根據(jù)距離和道路情況選擇施工機(jī)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(jī)械時應(yīng)考慮運輸機(jī)械的運距和道路條件。所謂經(jīng)濟(jì)運距，是指機(jī) 械施工時較為經(jīng)濟(jì)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(jù)表2推薦選擇施工機(jī)械。
表2 根據(jù)運距和道路條件選擇施工機(jī)械
在路基工程施工中，土壤是施工機(jī)械作業(yè)的主要對象，其性 質(zhì)和狀態(tài)直接關(guān)系到施工機(jī)械的作業(yè)質(zhì)量、作業(yè)效率和，因 此土質(zhì)是選擇施工機(jī)械的重要根據(jù)之一。根據(jù)土壤性質(zhì)和狀態(tài)， 我公司可供選擇的土方施工機(jī)械有推土機(jī)、裝載機(jī)、平地機(jī)、挖 掘機(jī)等，壓實機(jī)械有光面壓路機(jī)、輪胎壓路機(jī)、振動壓路機(jī)等。
4.5 根據(jù)氣象條件選擇施工機(jī)械
雨水會迅速改變土壤狀態(tài)，特別是粘土。因此，選擇施工機(jī)械時要充分考慮公路建設(shè)項目 施工期間的氣象情況。例如，久晴不下雨、土質(zhì)干燥時可選擇 輪式施工機(jī)械進(jìn)行作業(yè)，反之，曠日持久下雨、土壤過分潮濕 和作業(yè)場地及道路泥濘時，則選用履帶式施工機(jī)械進(jìn)行作業(yè) 為宜。
由于影響公路工程機(jī)械化施工的因素很多且很復(fù)雜，除 了上述因素外，還要考慮調(diào)燃料供應(yīng)、機(jī)械維修與、機(jī)械 的調(diào)遷與轉(zhuǎn)場等，因此要針對公路建設(shè)項目的實際情況，結(jié) 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(jīng)濟(jì)、實用的施工機(jī)械。
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