李曉軍

（武漢公路橋梁建設(shè)集團(tuán)有限公司）

關(guān)于高速公路施工機械合理選擇與組合探討

李曉軍

（武漢公路橋梁建設(shè)集團(tuán)有限公司）

高速公路建設(shè)是一項非常復(fù)雜的工程，在施工過程中不論是路基工程、路面工程，還是橋梁工程、隧道工程，都需要很多施工機械進(jìn)行聯(lián)合作業(yè)，才能完成施工任務(wù)，這就對施工機械的選擇與組合提出了更高的要求。而在高速公路的施工中，用到的施工機械的種類、型號、規(guī)格有很多，這些施工機械在技術(shù)性能和作業(yè)范圍上有著明顯的差異，要想做出正確的選擇和組合，施工人員應(yīng)該根據(jù)高速公路項目的建設(shè)要求和實際施工條件做出正確的決定，使施工機械設(shè)備能夠發(fā)揮最大效能，這是現(xiàn)代公路施工機械化作業(yè)之前應(yīng)該妥善處理的一個重要問題。

高速公路施工；機械選擇；組合；方法

高速公路的修建涉及到路基工程、路面工程以及橋梁工程和隧道工程等幾個方面，是一項十分復(fù)雜的系統(tǒng)工程。項目施工人員需要根據(jù)現(xiàn)有的實際施工條件，正確選擇并組合這些性能指標(biāo)和作業(yè)范圍都不相同的施工機械，使施工機械設(shè)備的效能發(fā)揮到最大，從而達(dá)到高速公路項目的建設(shè)要求。

1 高速公路施工設(shè)備合理選擇的依據(jù)和原則

1.1 選擇施工機械的主要依據(jù)

在高速公路施工中，項目工作人員主要根據(jù)項目工程的工程量和施工進(jìn)度來選擇施工機械。考慮到高速公路的施工質(zhì)量、進(jìn)度和社會經(jīng)濟(jì)效益兩個方面的因素的情況下，工程量較大的項目應(yīng)該盡量選用大型機械設(shè)備和較先進(jìn)的機械設(shè)備來保證工程的進(jìn)度，而工程量較小的項目就應(yīng)該優(yōu)先選用現(xiàn)有機械設(shè)備和中小型機械設(shè)備來節(jié)省工程成本。然而影響高速公路修建的天然因素很多，因此這些準(zhǔn)則并不是絕對的。另外，由于大型機械設(shè)備對施工條件具有一定的要求，因此在施工條件不太好的情況下需要做大量的準(zhǔn)備工作。在這種情況下，如果選擇使用中小型機械設(shè)備能夠很好的減少大量的準(zhǔn)備時間，還能降低施工成本。

1.2 施工機械選擇的一般原則

在高速公路施工過程中要根據(jù)適應(yīng)性、先進(jìn)性、經(jīng)濟(jì)性等原則來選擇恰當(dāng)?shù)氖┕C械設(shè)備，具體內(nèi)容如下：

A適應(yīng)性原則

適應(yīng)性是指施工所用機械設(shè)備的性能必須要能滿足項目建設(shè)的實際工程需要，也就是說能適應(yīng)高速公路所處位置的自然環(huán)境條件和工程量。例如，路基施工過程中施工的范圍廣、條件變化大，在考慮施工機械符合工程量狀況下，更應(yīng)考慮施工作業(yè)的地形、地質(zhì)、場地、氣候等自然條件。

B先進(jìn)性原則

隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，性能優(yōu)越的新式公路施工機械不斷涌現(xiàn)。這些新式的公路施工機械相比于一般的設(shè)備具有高效率、低能耗和高可靠性等優(yōu)勢，能夠完成一般施工機械所不能完成的作業(yè)任務(wù)，從而極大地提升施工作業(yè)能力和工作效率。然而先進(jìn)的施工機械設(shè)備的使用成本和作業(yè)成本也很高，但從高速公路修筑的整體工程看來，先進(jìn)的施工設(shè)備在某些特別復(fù)雜的作業(yè)環(huán)境下，具有不可代替性，因而先進(jìn)施工機械仍然有很高的性價比。

C經(jīng)濟(jì)性原則

高速公路施工作業(yè)過程中施工設(shè)備的固定資產(chǎn)消耗率和設(shè)備消耗的燃油費等費用都需要工程項目的管理人員綜合考慮項目工程量和施工設(shè)備使用費用之間的性價比，來盡力降低公路施工機械的經(jīng)濟(jì)成本。這就是選擇施工機械設(shè)備要考慮的經(jīng)濟(jì)性原則。

2 施工機械的具體選擇方法

高速公路施工機械的選擇還要根據(jù)公路項目作業(yè)內(nèi)容、公路項目的工程量、運輸距離和道路情況、作業(yè)地區(qū)土質(zhì)情況以及施工氣象條件等具體條件來選擇。

每項工程都應(yīng)該根據(jù)工程類別來選擇施工的設(shè)備。以路基工程的施工為例，其施工的內(nèi)容有基本內(nèi)容和輔助作業(yè)?；緝?nèi)容鏟運、填筑、壓實、修整、挖溝以及土石方挖掘等，輔助作業(yè)有除根、松土、爆破、表層清理等。在公路建設(shè)項目的施工期限內(nèi)，還需要按照施工計劃中的月作業(yè)進(jìn)度和日作業(yè)強度來選擇施工機械。公路施工中的運輸距離和道路情況也需要考慮。比如在瀝青路面施工中，自卸車在運輸瀝青混合料的距離最好不要超過30km，目的是保證瀝青混合料鋪開工序的溫度不低于110℃，壓實工序溫度不低于90℃，這就是所謂的經(jīng)濟(jì)運距。還有道路條件指的是施工道路的類別、路況、坡度以及路面阻力等條件。再有，因為土壤是高速公路施工是的主要工作對象，所以土質(zhì)直接影響到施工機械的施工質(zhì)量、作業(yè)效率和施工成本。因此，實施作業(yè)處的土壤的性質(zhì)和狀態(tài)是路基工程施工時選擇施工機械設(shè)備的重要根據(jù)。和地質(zhì)條件一樣，施工時的氣象條件也是選擇施工機械的重要依據(jù)。這是因為雨水能夠改變土壤的狀態(tài)。例如，氣候干燥少雨的秋冬季節(jié)，土壤干燥，可選擇輪式機械進(jìn)行作業(yè)。而雨水豐沛的夏季，由于道路泥濘，輪式機械容易發(fā)生打滑，選用履帶式機械就能很好地解決打滑的問題。由此看來，高速公路施工設(shè)備的選擇需要考慮許多的因素，對工程項目的管理人員有著非常高的要求。

表1 根據(jù)作業(yè)距離與道路條件選擇運輸機械

3 對高速公路施工設(shè)備合理的選擇和組合選擇

3.1 對施工機械進(jìn)行合理的組合

對施工機械合理的組合主要有三個部分，分別是主要機械和配套機械的組合，主要機械和輔助機械的組合，牽引車和其他設(shè)備的組合。其一，要保證主要機械設(shè)備的施工效率，那么必須加入配套機械來完善主要設(shè)備的不足。一般來說經(jīng)過合理配套的施工設(shè)備組合的工作量、生產(chǎn)效率都要高于只使用主要設(shè)備的作業(yè)。如使用車廂容量為挖掘機3~5倍的自卸運輸車最為配套機械與主設(shè)備挖掘機搭配，能夠極大地提高挖掘機的作業(yè)效率。二是主要機械和輔助機械的組合，而且輔助機械的生產(chǎn)率應(yīng)該略大于主要機械的生產(chǎn)率。三是牽引車和其他積聚的合理組合，不能出現(xiàn)“大馬拉小車或小馬拉大車”的現(xiàn)象。如果牽引車和其他機械相互適應(yīng)就能有效地提高作業(yè)時的設(shè)備的適配性，能極大地提高施工效率。從施工成本角度來說施工機械的類型越少，數(shù)量越少，高速公路修建工程的成本也就越低。只是因為設(shè)備配套組合中的輔助設(shè)備越少，組合的施工效率也就越高，同時如果設(shè)備組合中施工設(shè)備的種類太多、型號眾多的情況下，如果一旦負(fù)責(zé)一道工序的機械設(shè)備出現(xiàn)故障就會導(dǎo)致整個設(shè)備組合的施工效率大打折扣，另外眾多的型號和類型也增大了使用和維修的成本。這就需要高速公路建設(shè)工程管理人員根據(jù)作業(yè)內(nèi)容、工程量選用大工程量、搞作業(yè)效率的相同類型機械設(shè)備。另外，并列組合是確保施工進(jìn)度的一種常用方法。并列組合就是組建兩套同樣的組合施工設(shè)備，當(dāng)一套施工設(shè)備發(fā)生故障時，另一套施工設(shè)備能繼續(xù)作業(yè)，這樣就能保證施工進(jìn)度。

表2 根據(jù)路基工程作業(yè)內(nèi)容選擇施工機械組合

3.2 對施工機械的組合選擇

還需要根據(jù)施工內(nèi)容來對施工機械設(shè)備進(jìn)行組合。高速公路具有修建周期長，路段環(huán)境復(fù)雜等特點。例如路基工程施工除了包括石方挖掘、鏟運、填筑等基本作業(yè)內(nèi)容外，還有伐樹、松土、爆破、清掃等輔助性作業(yè)。而這每種作業(yè)都需要制定選擇恰當(dāng)?shù)氖┕ぴO(shè)備組合。

4 小結(jié)

高速公路施工復(fù)雜性增大了施工作業(yè)過程中的難度，這就對公路項目的管理人員提出了更高的要求。需要他們在工程開始之前，統(tǒng)籌安排好工程計劃，并且根據(jù)施工需要選擇出最合適的施工設(shè)備和設(shè)備組合方案。其目的是提高施工效率，保證工程質(zhì)量的同時降低施工成本。