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摘要：对施工机械的配备、选型、组合和购置以及租赁等问题按施工机械合理选择的主要依据、一般原则、选择方法以及科学的配套组合进行总结、分析。
关键词：机械工程公路工程施工机械配套组合
0 前言
在高等级公路施工中,机械化施工程度越来越强。工程质量进度的保证、经济效益的提高,首先需要解决的问题是施工机械的配备、选型、组合和购置以及租赁,根据我们多年的公路施工实践,现将施工机械合理选择的主要依据、一般原则、选择方法以及科学的配套组合等问题进行简要总结、分析。
1 合理选择施工机械的主要依据
合理选择施工机械的主要依据是公路建设项目的工程量和施工进度。一般情况下,为了保证公路工程的施工质量、施工进度和提高技术经济效益,公路建设项目工程量大时应采用大型机械和先进设备,而工程量小时则应采用中小型机械和现有设备。但这不是绝对的,因为影响公路建设机械化施工的因素是多方面的。如公路建设项目由于受道路、桥梁等条件的限制,大型施工机械不能通过,若为了解决运输问题而另修道路,显然耗资很大而不经济,因此使用中小型施工机械则较为合理。又如,地处偏远山区地区,即使工程量不是很大的公路建设项目,也必须选用配备轻便移动柴油机为动力装置的施工机械。
2 合理选择施工机械的一般原则
公路建设采用机械化施工,目的是为了优质、高效、安全、低耗的完成工程建设任务,在提高劳动生产率的同时减轻施工人员的劳动强度,这是公路建设机械化施工应遵循的基本原则。因此,在公路建设采用机械化施工时,选择施工机械应遵循以下原则:
2.1 先进性
新型的公路工程施工机械具有高效低耗、性能优越稳定、工作安全可靠、施工质量优良等优点,产品单价虽然不同于一般,但其性能比仍较高,更能保质保量地完成公路工程施工任务。此外,采用先进的施工机械,由于其性能优点、安全可靠、故障费低,最终可取得较好的技术经济效益。
2.2 经济性
公路工程施工机械经济性选择的基础是施工单价,它主要与施工机械的固定资产消耗及运行费用等因素有关。采用先进的大型的施工机械进行公路工程施工,虽然一次性投资较大,但它可以分摊到较大的工程量当中,对公路建设项目的成本影响较小。因此在选择公路工程施工机械时,必须权衡工程量与机械费用的关系,同时要考虑施工机械的先进性和可靠性,这是影响公路工程机械化施工经济效益的重要因素。
2.3 安全性
在选择合适的施工机械、保证公路建设项目工程质量和施工进度的同时,应充分考虑施工机械的安全可靠性,如行驶稳定、有翻车或落体保护装置、防尘隔音、危险施工项目可遥控操作等。此外,在保证施工人员、设备安全的同时,应注意保护自然环境及已有的建筑设施,不能因所采用的施工机械及其作业而受到破坏。
2.4 通用性和专用性
根据公路建设项目的技术要求,选择合适的施工机械是保证工程质量和施工进度的重要条件之一。在此过程中,应充分考虑施工机械的通用性和专用性。
通用施工机械可以一机多用,用一种机械代替一系列机械,简化工序,减少作业场地,扩大机械使用范围,提高机械利用率,方便管理和修理。专用施工机械生产率高、作业质量好,因此某些作业量较大或有特殊施工要求的公路建设项目,选择专用性强的施工机械较为合理。
3 公路工程施工机械的合理组合
施工机械合理组合也是公路建设中选择施工机械时应遵循的原则之一。施工机械的合理组合分为技术性能组合和类型、数量组合。
3.1 施工机械技术性能的合理组合
施工机械技术性能组合包括以下三个方面:
(1) 主要机械与配套机械的组合。配套机械的工作容量、生产率和数量应稍大一点,以便充分发挥主要机械的作业效率。例如,自卸运输车的车厢容积应是挖掘机铲斗工作容量的3～5 倍,但不要大于7～8 倍。
(2) 主要机械与辅助机械的组合。辅助机械的生产率应略大一些,以便充分发挥主要机械的生产率。
(3) 牵引车与其他机具的组合。两者要互相适应,不能出现“大马拉小车或小马拉大车”现象,以便获得最佳的“联合作业”效益。
3.2 施工机械类型与其数量的合理组合
(1) 施工机械类型及数量宜少不宜多。根据公路建设项目的作业内容,尽可能地选用大工作容量、高作业效率的相同类型的施工机械。一般来说,组合的施工机械台数适当减少,有利于提高协同作业的效率。施工机械品种、规格单一时,便于施工过程中的调度、管理和维护。
(2) 并列组合。只依靠一套施工机械组合作业,当主要施工机械发生故障时,就会造成公路建设项目全线停工。若选用两套或多套施工机械并列作业,则可避免或减少全线停工现象的发生,沥青路面施工中人们多采用两套沥青摊铺机、压路机并列作业即为典型实例。
4 施工机械的选择方法
在多年的公路工程施工实践中,我们从实际出发,根据公路建设项目和有关施工单位施工机械保有量(机型、规格、数量) 曾采用如下不同的方法选配施工机械。实践证明,这些选择方法是科学的、合情合理的、切实可行的,且所完成的公路工程建设任务的技术经济效益较好。
4.1 根据公路建设项目工程量选择施工机械以路基工程施工为例,路基工程作业内容包括土石方挖掘、铲运、填筑、压实、修整及挖沟等基本内容,选择机械推土机、压路机、挖掘机、装载机、洒水车、自卸翻斗车等。
4.2 根据运输距离和道路情况选择施工机械在砼路面施工中,为保证混凝土料摊铺工序所需质量，防止运料过程中产生离析现象 ,自卸车运输混凝土的距离不宜超过15km。在路基工程施工中,选择施工机械时应考虑运输机械的经济运距和道路条件。所谓经济运距,是指机械施工时较为经济的范围。道路条件是指道路的类别、路况、坡度和路面阻力等。因此,可根据表1 推荐选择施工机械。
表1根据运距和道路条件选择施工机械
道路条件 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
4.3 根据土质选择施工机械
在路基工程施工中,土壤是施工机械作业的主要对象,其性质和状态直接关系到施工机械的作业质量、作业效率和成本,因此土质是选择施工机械的重要根据之一。根据土壤性质和状态,我们可供选择的土方施工机械有推土机、装载机、挖掘机等,压实机械有光面压路机、轮胎压路机、振动压路机等。
4.4 根据气候条件选择施工机械
在山区,对机械的选择尤其重要。山区路窄弯多，选择施工机械时要充分考虑施工项目期间的气候情况和作业场所地形地貌。充分考虑在山区地区机械性能的发挥以及燃油的选择。由于影響公路工程机械化施工的因素很多且很复杂,除了上述因素外,还要考虑燃料供应、机械维修与管理、机械的调迁与转场等,因此要针对公路建设项目的实际情况,结合施工单位的具体条件,综合分析各种因素,着重解决重点、困难问题,选择高效、经济、实用的施工机械。
注：文章内所有公式及图表请用PDF形式查看。
关键词：机械工程公路工程施工机械配套组合
0 前言
在高等级公路施工中,机械化施工程度越来越强。工程质量进度的保证、经济效益的提高,首先需要解决的问题是施工机械的配备、选型、组合和购置以及租赁,根据我们多年的公路施工实践,现将施工机械合理选择的主要依据、一般原则、选择方法以及科学的配套组合等问题进行简要总结、分析。
1 合理选择施工机械的主要依据
合理选择施工机械的主要依据是公路建设项目的工程量和施工进度。一般情况下,为了保证公路工程的施工质量、施工进度和提高技术经济效益,公路建设项目工程量大时应采用大型机械和先进设备,而工程量小时则应采用中小型机械和现有设备。但这不是绝对的,因为影响公路建设机械化施工的因素是多方面的。如公路建设项目由于受道路、桥梁等条件的限制,大型施工机械不能通过,若为了解决运输问题而另修道路,显然耗资很大而不经济,因此使用中小型施工机械则较为合理。又如,地处偏远山区地区,即使工程量不是很大的公路建设项目,也必须选用配备轻便移动柴油机为动力装置的施工机械。
2 合理选择施工机械的一般原则
公路建设采用机械化施工,目的是为了优质、高效、安全、低耗的完成工程建设任务,在提高劳动生产率的同时减轻施工人员的劳动强度,这是公路建设机械化施工应遵循的基本原则。因此,在公路建设采用机械化施工时,选择施工机械应遵循以下原则:
2.1 先进性
新型的公路工程施工机械具有高效低耗、性能优越稳定、工作安全可靠、施工质量优良等优点,产品单价虽然不同于一般,但其性能比仍较高,更能保质保量地完成公路工程施工任务。此外,采用先进的施工机械,由于其性能优点、安全可靠、故障费低,最终可取得较好的技术经济效益。
2.2 经济性
公路工程施工机械经济性选择的基础是施工单价,它主要与施工机械的固定资产消耗及运行费用等因素有关。采用先进的大型的施工机械进行公路工程施工,虽然一次性投资较大,但它可以分摊到较大的工程量当中,对公路建设项目的成本影响较小。因此在选择公路工程施工机械时,必须权衡工程量与机械费用的关系,同时要考虑施工机械的先进性和可靠性,这是影响公路工程机械化施工经济效益的重要因素。
2.3 安全性
在选择合适的施工机械、保证公路建设项目工程质量和施工进度的同时,应充分考虑施工机械的安全可靠性,如行驶稳定、有翻车或落体保护装置、防尘隔音、危险施工项目可遥控操作等。此外,在保证施工人员、设备安全的同时,应注意保护自然环境及已有的建筑设施,不能因所采用的施工机械及其作业而受到破坏。
2.4 通用性和专用性
根据公路建设项目的技术要求,选择合适的施工机械是保证工程质量和施工进度的重要条件之一。在此过程中,应充分考虑施工机械的通用性和专用性。
通用施工机械可以一机多用,用一种机械代替一系列机械,简化工序,减少作业场地,扩大机械使用范围,提高机械利用率,方便管理和修理。专用施工机械生产率高、作业质量好,因此某些作业量较大或有特殊施工要求的公路建设项目,选择专用性强的施工机械较为合理。
3 公路工程施工机械的合理组合
施工机械合理组合也是公路建设中选择施工机械时应遵循的原则之一。施工机械的合理组合分为技术性能组合和类型、数量组合。
3.1 施工机械技术性能的合理组合
施工机械技术性能组合包括以下三个方面:
(1) 主要机械与配套机械的组合。配套机械的工作容量、生产率和数量应稍大一点,以便充分发挥主要机械的作业效率。例如,自卸运输车的车厢容积应是挖掘机铲斗工作容量的3～5 倍,但不要大于7～8 倍。
(2) 主要机械与辅助机械的组合。辅助机械的生产率应略大一些,以便充分发挥主要机械的生产率。
(3) 牵引车与其他机具的组合。两者要互相适应,不能出现“大马拉小车或小马拉大车”现象,以便获得最佳的“联合作业”效益。
3.2 施工机械类型与其数量的合理组合
(1) 施工机械类型及数量宜少不宜多。根据公路建设项目的作业内容,尽可能地选用大工作容量、高作业效率的相同类型的施工机械。一般来说,组合的施工机械台数适当减少,有利于提高协同作业的效率。施工机械品种、规格单一时,便于施工过程中的调度、管理和维护。
(2) 并列组合。只依靠一套施工机械组合作业,当主要施工机械发生故障时,就会造成公路建设项目全线停工。若选用两套或多套施工机械并列作业,则可避免或减少全线停工现象的发生,沥青路面施工中人们多采用两套沥青摊铺机、压路机并列作业即为典型实例。
4 施工机械的选择方法
在多年的公路工程施工实践中,我们从实际出发,根据公路建设项目和有关施工单位施工机械保有量(机型、规格、数量) 曾采用如下不同的方法选配施工机械。实践证明,这些选择方法是科学的、合情合理的、切实可行的,且所完成的公路工程建设任务的技术经济效益较好。
4.1 根据公路建设项目工程量选择施工机械以路基工程施工为例,路基工程作业内容包括土石方挖掘、铲运、填筑、压实、修整及挖沟等基本内容,选择机械推土机、压路机、挖掘机、装载机、洒水车、自卸翻斗车等。
4.2 根据运输距离和道路情况选择施工机械在砼路面施工中,为保证混凝土料摊铺工序所需质量，防止运料过程中产生离析现象 ,自卸车运输混凝土的距离不宜超过15km。在路基工程施工中,选择施工机械时应考虑运输机械的经济运距和道路条件。所谓经济运距,是指机械施工时较为经济的范围。道路条件是指道路的类别、路况、坡度和路面阻力等。因此,可根据表1 推荐选择施工机械。
表1根据运距和道路条件选择施工机械
道路条件 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
4.3 根据土质选择施工机械
在路基工程施工中,土壤是施工机械作业的主要对象,其性质和状态直接关系到施工机械的作业质量、作业效率和成本,因此土质是选择施工机械的重要根据之一。根据土壤性质和状态,我们可供选择的土方施工机械有推土机、装载机、挖掘机等,压实机械有光面压路机、轮胎压路机、振动压路机等。
4.4 根据气候条件选择施工机械
在山区,对机械的选择尤其重要。山区路窄弯多，选择施工机械时要充分考虑施工项目期间的气候情况和作业场所地形地貌。充分考虑在山区地区机械性能的发挥以及燃油的选择。由于影響公路工程机械化施工的因素很多且很复杂,除了上述因素外,还要考虑燃料供应、机械维修与管理、机械的调迁与转场等,因此要针对公路建设项目的实际情况,结合施工单位的具体条件,综合分析各种因素,着重解决重点、困难问题,选择高效、经济、实用的施工机械。
注：文章内所有公式及图表请用PDF形式查看。