趙素剛

(中國水利水電第十三工程局有限公司，天津300384)

0 引 言

隨著技術(shù)的不斷進步，高等級公路瀝青混凝土路面鋪筑已基本實現(xiàn)了機械化作業(yè)，而由瀝青攪拌站、運料車、攤鋪機、壓路機等機械設(shè)備組成的機群施工系統(tǒng)則在機械化作業(yè)的過程中發(fā)揮著重要作用。

機群施工系統(tǒng)的機械化程度高，其使用性能在相當(dāng)程度上取決于內(nèi)部配置的合理性，由于系統(tǒng)內(nèi)各類設(shè)備間存在著相互配合、相互制約的關(guān)系，因此若僅依靠以往經(jīng)驗或定性認(rèn)識進行機械搭配，就很容易引起生產(chǎn)效率下降、施工成本上升的問題。

所以在實際工程中，管理人員應(yīng)以機群的綜合性能為依據(jù)，結(jié)合項目建設(shè)的實際情況對機群進行合理配置、科學(xué)管理，以便為爭創(chuàng)優(yōu)質(zhì)工程、經(jīng)濟效益最大化工作目標(biāo)的實現(xiàn)提供有效保障。

1 機群施工系統(tǒng)管理工作的重要性分析

對于機群施工系統(tǒng)的管理，就是以提高系統(tǒng)的經(jīng)濟效益為目標(biāo)、以系統(tǒng)內(nèi)各類機械設(shè)備為對象，通過一系列科學(xué)有效的方法和措施對設(shè)備的物質(zhì)和價值運動過程進行管理，簡單的講，就是對機群施工系統(tǒng)從設(shè)備選型開始到報廢更新為止的全過程進行科學(xué)管理。

近年來，公路工程領(lǐng)域的市場競爭正隨著我國公路事業(yè)的快速發(fā)展而變得日趨激烈，在這樣的時代背景下，公路工程企業(yè)想要實現(xiàn)自身的可持續(xù)發(fā)展，就必須在施工管理中引進系統(tǒng)工程的理念和方法，使設(shè)備效率和經(jīng)濟效益始終處于理想狀態(tài)，從而更好的實現(xiàn)資源優(yōu)化配置的目標(biāo)，以此為項目建設(shè)社會、經(jīng)濟效益以及企業(yè)自身經(jīng)營目標(biāo)的實現(xiàn)提供保障［1－3］。

2 施工機械的合理選型

施工機械的合理選型對于保證瀝青混凝土路面的鋪筑質(zhì)量具有重要意義，原因在于:若存在機械不配套問題，攤鋪機就無法處于連續(xù)、勻速、無間斷作業(yè)的良好狀態(tài)，施工質(zhì)量也會因此下降。

為避免發(fā)生這一問題，管理人員在配套選型的過程中必須緊密圍繞“保障攤鋪機連續(xù)作業(yè)”的目標(biāo)，具體來說，就是結(jié)合工程的實際情況，以攤鋪機前進2 ～4 m/min作為基本參數(shù)對各類機械的需求量進行計算。

下面，我們就結(jié)合某次工程的設(shè)計情況，對施工機械的合理選型進行分析和討論［4－5］。

2.1 瀝青混合料拌和站

該設(shè)備的主要工作任務(wù)是提供溫度適宜、拌和均勻、符合設(shè)計及相關(guān)規(guī)范要求的瀝青混合料，在實際工程中，以生產(chǎn)率QB作為瀝青混合料攪拌設(shè)備選型的依據(jù)，其計算公式為:

式中:L、B、H 分別代表鋪筑長度、攤鋪寬度、鋪筑厚度，m;D 為壓實密度，t/m3;T 為施工工期，d;K 為開工日系數(shù)，取值范圍一般為0.8 ～1.0;t 為每日實際運轉(zhuǎn)時間，h。

在 此 次 工 程 中，L、B、H 分 別 為26 000 m、21.75 m、0.09 m;D=2.4 t/m3;T=60 d;K=1;t=10 h。將以上數(shù)值代入公式，可得 QB為203.58 t/h。根據(jù)計算結(jié)果，最終確定采用理論生產(chǎn)率為240 t/h的LB3000 型瀝青拌和機。

2.2 自卸汽車

該設(shè)備的主要工作任務(wù)是輸送瀝青混合料，從使用性能和經(jīng)濟效益兩方面考慮，自卸汽車的承載量≥10 t。根據(jù)以往的實踐經(jīng)驗，想要讓攤鋪機處于連續(xù)作業(yè)的良好狀態(tài)，至少應(yīng)有3 輛自卸汽車處于等待卸料的狀態(tài)。

設(shè)自卸汽車的數(shù)量為N，則其計算公式為:

式中:a 為儲備系數(shù)，取值范圍一般為1.1 ～1.2;t1、t2、t3分代表重載運行時間、空載運行時間、卸料與等待時間，min;t4為瀝青混合料拌和機裝滿一輛自卸汽車所需時間，其計算公式為:

式中:QB為瀝青混合料拌和機的生產(chǎn)率，t/h;G 為自卸汽車承載量，t。

在此次工程中，以上參數(shù)的具體值為:a=1.1;t1=32.5min;t2=20min;t3=15min;QB=240 t/h;G=30 t;t4=6。將以上數(shù)值代入公式，可得n 為13.48，即想要保障攤鋪的連續(xù)性，應(yīng)選配14 量自卸車進行運輸。

2.3 瀝青攤鋪機

瀝青攤鋪機的型號應(yīng)根據(jù)設(shè)計要求、工程量、工期等進行選擇，其作業(yè)能力QT的計算公式為:

式中:QB為瀝青混合料拌和機的生產(chǎn)率，t/h。結(jié)合本次工程的實際情況，QT=312 t/h，因此選擇理論生產(chǎn)率為800 t/h的三一LTU90C 型瀝青攤鋪機。

2.4 壓路機

單位線壓力是決定壓路機壓實作用的主要因素，在實際工程中，需要結(jié)合所用材料強度、施壓后所應(yīng)達(dá)到的承載力水平等對單位線壓力進行合理選擇。

除此之外，管理人員還要考慮各道工序?qū)郝窓C提出的不同要求，例如，初壓時所用壓路機的單位線壓力和前進速度應(yīng)相對較小，終壓時所用壓路機的單位線壓力和前進速度則應(yīng)適當(dāng)提高。就當(dāng)前比較常用的壓路機性能來看，其工作速度一般為1.5 ～4km/h，結(jié)合此次工程攤鋪寬度較大的實際情況，管理人員最終確定采用兩臺YZC13C 型雙驅(qū)動振動壓路機。

3 施工機群的合理配置

在最終成為瀝青混凝土路面前，混合料需要依次經(jīng)過攪拌站、自卸汽車、攤鋪機等多種機械設(shè)備的處理，由此我們不難看出，在整個機群施工系統(tǒng)中，各類機械設(shè)備被緊密的結(jié)合在一起，共同完成機械化施工作業(yè)的任務(wù)。

攪拌機持續(xù)供應(yīng)混合料、始終有2 ～3 輛自卸汽車等待裝卸料、攤鋪機始終勻速向前推進、壓路機可緊跟攤鋪機持續(xù)勻速完成壓實作業(yè)是施工機群最為理想的作業(yè)狀態(tài)，為了實現(xiàn)或最大程度貼近這一狀態(tài)，管理人員就必須在準(zhǔn)確估計施工生產(chǎn)規(guī)模的基礎(chǔ)上，對設(shè)備的型號、性能、數(shù)量、運行參數(shù)等因素進行綜合考慮。

在滿足現(xiàn)行規(guī)范和設(shè)計要求的前提下，給出科學(xué)合理的施工機群配置方案并在實際施工中對其進行不斷的補充、完善和優(yōu)化，將各類影響因素的負(fù)面作用壓縮在最低限度，最終實現(xiàn)機群作業(yè)質(zhì)量、效率、效益最優(yōu)的管理目標(biāo)。

3.1 固定生產(chǎn)要素的初始配置

所謂固定生產(chǎn)要素，就是指那些性能和數(shù)量一旦確定就不再輕易變更的機械設(shè)備，在瀝青混凝土路面機械化施工機群中，瀝青混合料攪拌機、攤鋪機、壓路機都屬于此類設(shè)備。

3.1.1 瀝青混合料攪拌站

管理人員應(yīng)根據(jù)工程量以及工期要求計算出攪拌站的最小生產(chǎn)力，在綜合考慮設(shè)備性能、工作連續(xù)性以及運行經(jīng)濟性的基礎(chǔ)上，最終確定瀝青混合料攪拌機的數(shù)量。

3.1.2 瀝青攤鋪機

在瀝青混凝土路面機械化施工的機群管理工作中，“后續(xù)機械生產(chǎn)能力應(yīng)略大于前導(dǎo)機械”是一個非常重要的配置原則，根據(jù)這一原則，攪拌站位于整個施工流程的起始環(huán)節(jié)，因此機群中各單機的全部工作過程必須滿足攪拌站的生產(chǎn)能力。

反映在瀝青攤鋪機的配置上，就是攤鋪機每小時對瀝青混合料的消化能力不得小于攪拌站每小時的生產(chǎn)能力，攤鋪機的工作速度和數(shù)量均依照這一要求進行確認(rèn)。

3.1.3 壓路機

在施工過程中，壓路機緊跟攤鋪機之后負(fù)責(zé)完成對瀝青混合料的壓實處理，根據(jù)“后續(xù)機械生產(chǎn)能力應(yīng)略大于前導(dǎo)機械”原則，壓路機每小時壓實的路面長度不得少于攤鋪機每小時鋪設(shè)的路面長度，壓路機工作速度由此確定。

需要注意的一點是，若由此得出的壓路機工作速度超過了國家現(xiàn)行規(guī)范的限制要求，則應(yīng)適當(dāng)增加壓路機數(shù)量，嚴(yán)禁采用違規(guī)提速。

3.2 可變生產(chǎn)要素的初始配置

所謂可變生產(chǎn)要素，就是指性能和數(shù)量在確定后仍可靈活變更的機械設(shè)備，在瀝青混凝土路面機械化施工機群中，自卸汽車屬于此類設(shè)備。根據(jù)以往的實踐經(jīng)驗，在確定工程所需運輸力量的過程中，最小、最大運料汽車數(shù)量這兩個機群靜態(tài)配置中的極限值是非常重要的參考值，管理人員可借此完成對動態(tài)規(guī)模范圍的控制。

根據(jù)前文所述“后續(xù)機械生產(chǎn)能力應(yīng)略大于前導(dǎo)機械”的配置原則，管理人員需要分別計算最小、最大運距所對應(yīng)的自卸汽車最小數(shù)量。

3.3 施工工序?qū)r青混合料溫度的要求

瀝青混合料的溫度控制不僅決定著施工質(zhì)量的整體水平，而且還會對工藝流程、機群配置等產(chǎn)生影響，所以在設(shè)計機群配置方案時，管理人員務(wù)必要對瀝青混合料的溫度特性進行充分考慮，以此保障配置方案的技術(shù)可行和經(jīng)濟最優(yōu)。

瀝青混合料溫度損失的影響因素有2 個，分別是運輸時間和大氣溫度:

3.3.1 運輸時間

一般情況下，運輸時間越長，混合料的溫降就越大，即混合料溫降與運輸時間成正比關(guān)系，所以對于運輸時間的合理控制也就成為了控制混合料溫降的重要手段。

3.3.2 大氣溫度

根據(jù)以往的理論研究成果和實踐經(jīng)驗，大氣溫度主要在“攤鋪、初壓、復(fù)壓、終壓階段”產(chǎn)生影響。所以當(dāng)施工進入這一階段時，管理人員應(yīng)注意根據(jù)大氣溫度的實際情況對混合料出料溫度進行針對性調(diào)整。

需要說明的一點是，如果出現(xiàn)在規(guī)定范圍內(nèi)調(diào)整混合料出料溫度卻依然無法滿足要求的情況，則說明當(dāng)前采用的機群配置方案在技術(shù)上不可行，調(diào)整對象應(yīng)及時由出料溫度轉(zhuǎn)換為機群施工配置。

4 結(jié) 語

瀝青混凝土路面機械化施工中的機群管理本身就屬于一項系統(tǒng)性工程，涉及學(xué)科較廣，所需專業(yè)知識較多。本次研究認(rèn)為，想要確保施工質(zhì)量、效率和效益，就必須按照系統(tǒng)工程的理念對機群作業(yè)系統(tǒng)進行科學(xué)管理。

在此次工程中，管理人員通過對多數(shù)量、多機種機械機群的科學(xué)管理，以最優(yōu)配置滿足了機械化機群施工的需要，所運用的思想和管理方式對同類工程具有參考和借鑒的價值。

［1］曹立強.公路工程路面瀝青混凝土施工技術(shù)與質(zhì)量管理［J］.交通世界，2014(20):50－51.

［2］李景國.瀝青混凝土路面機械化施工管理［J］.交通世界，2014(11):310－311.

［3］趙嶺.瀝青混凝土路面施工中質(zhì)量動態(tài)管理方法的應(yīng)用［J］.交通世界，2014(08):43－44.

［4］崔明輝、朱厚民.淺談公路施工機械設(shè)備對瀝青混凝土路面施工質(zhì)量的影響［J］.建設(shè)機械技術(shù)與管理，2011(03):82－83.

［5］陸宏新、莫志凡，等.瀝青混凝土路面機械化施工機群作業(yè)規(guī)律研究［J］.黑龍江交通科技，2013(11):181－182.