郅乃榮

(山西路橋第三工程有限公司，山西忻州 034000)

1 概述

伴隨工程施工技術(shù)和機(jī)械設(shè)備的快速發(fā)展和升級(jí)，省內(nèi)的高等級(jí)公路施工效率和質(zhì)量得到顯著提升;最近幾年以來(lái)，省內(nèi)高等級(jí)公路發(fā)展迅速，在經(jīng)濟(jì)發(fā)展新常態(tài)和可持續(xù)、低碳循環(huán)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的背景下，為了能夠讓省內(nèi)高等級(jí)公路的施工質(zhì)量和進(jìn)度再提升一個(gè)臺(tái)階，除了提高施工技術(shù)、施工設(shè)備機(jī)械化、智能化程度及優(yōu)化現(xiàn)場(chǎng)施工組織外，還必須落實(shí)好施工現(xiàn)場(chǎng)施工設(shè)備的配置選型及優(yōu)化管理問(wèn)題。

2 路橋施工實(shí)踐中機(jī)械配置與優(yōu)化管理意義及原則

在路橋施工實(shí)踐中，以省內(nèi)路橋施工項(xiàng)目為例，使用到的施工機(jī)械及機(jī)具設(shè)備大體上可以分為運(yùn)輸型機(jī)械設(shè)備、工程施工主要設(shè)備及工程施工附屬設(shè)備三種。在具體施工組織過(guò)程中，為了保證現(xiàn)場(chǎng)的施工進(jìn)度和質(zhì)量，保證各施工機(jī)械設(shè)備均能夠最大程度發(fā)揮出自身的功能，必須做好現(xiàn)場(chǎng)的施工機(jī)械配置及優(yōu)化管理工作。此外，對(duì)于一些施工工況較差的項(xiàng)目，為了最大程度保護(hù)施工人員的人身安全，降低土建施工過(guò)程中人的參與度，合理安排好不同施工機(jī)械設(shè)備的相互配合至關(guān)重要，使用相應(yīng)的施工設(shè)備不但可以更好地完成施工任務(wù)，還能夠降低施工現(xiàn)場(chǎng)的風(fēng)險(xiǎn)，提升施工項(xiàng)目的施工效率和安全性。

在具體的施工設(shè)備配置選型及優(yōu)化管理實(shí)踐中，必須落實(shí)好以下基本原則:

1)施工機(jī)械設(shè)備及機(jī)具應(yīng)保證安全可靠。在機(jī)械設(shè)備選型過(guò)程中，應(yīng)先確保施工機(jī)械設(shè)備的安全性和可靠性，在施工機(jī)械設(shè)備及機(jī)具進(jìn)場(chǎng)之前，施工現(xiàn)場(chǎng)機(jī)械操作員應(yīng)詳細(xì)檢查機(jī)械設(shè)備的可靠性，排查設(shè)備故障，防止機(jī)械設(shè)備帶故障運(yùn)行，正式施工之前應(yīng)先進(jìn)行試運(yùn)行，記錄設(shè)備運(yùn)行情況，確保機(jī)械設(shè)備在正式進(jìn)入施工現(xiàn)場(chǎng)前安全可靠。此外，對(duì)于施工工況較差的危險(xiǎn)項(xiàng)目，做好必要的防護(hù)措施，防止全程自動(dòng)化施工，盡量采取人工遙控施工技術(shù)。

2)路橋施工項(xiàng)目施工機(jī)械設(shè)備換代更新快，設(shè)備在研發(fā)不久就投入到項(xiàng)目生產(chǎn)中，但由于項(xiàng)目施工機(jī)械操作員的文化程度較低，對(duì)很多現(xiàn)代化的施工設(shè)備的掌握程度不夠，在具體施工過(guò)程中存在較大的安全隱患。為了降低施工過(guò)程中的突發(fā)事故率，項(xiàng)目施工機(jī)械設(shè)備選取標(biāo)準(zhǔn)并非越高越好，應(yīng)結(jié)合項(xiàng)目施工實(shí)際，選取穩(wěn)妥的施工機(jī)械配套方案。

3)施工機(jī)械設(shè)備選型配置必須和施工現(xiàn)場(chǎng)的環(huán)境相結(jié)合。結(jié)合施工項(xiàng)目現(xiàn)場(chǎng)的具體環(huán)境，譬如:若施工現(xiàn)場(chǎng)的施工空間較小，在設(shè)備選取過(guò)程中應(yīng)盡量選用體量較小的設(shè)備，保證機(jī)械設(shè)備的施工作業(yè)環(huán)境滿足設(shè)備要求;此外，還應(yīng)該充分考慮好施工現(xiàn)場(chǎng)的氣候條件及運(yùn)輸車輛的運(yùn)輸難易程度。

3 施工設(shè)備配置選型——以瀝青混凝土路面施工項(xiàng)目為例

3.1 混合料攪拌設(shè)備及攤鋪機(jī)械

以省內(nèi)某高等級(jí)公路瀝青混凝土路面施工項(xiàng)目為例，在施工機(jī)械設(shè)備選型過(guò)程中，必須綜合考慮到瀝青混凝土路面的設(shè)計(jì)等級(jí)、施工技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)、施工工期、機(jī)械設(shè)備效率、機(jī)械設(shè)備的移動(dòng)速率等。以瀝青混合料的攪拌速率為例，應(yīng)控制好攪拌設(shè)備的攪拌頻率、材料供給速率等條件。省內(nèi)瀝青混凝土路面的瀝青混合料攪拌設(shè)備大部分為強(qiáng)制式間歇性攪拌設(shè)備，該設(shè)備具備優(yōu)勢(shì)凸顯，生產(chǎn)效率高及經(jīng)濟(jì)性強(qiáng)等特點(diǎn)。瀝青混合料的攪拌效率q計(jì)算公式如下:

其中，t為施工工期;Ck為項(xiàng)目開(kāi)工系數(shù)指標(biāo)，值介于0.7～1.1之間;l為路面攤鋪長(zhǎng)度;b為路面攤鋪寬度;h為路面攤鋪厚度;d為路面壓實(shí)密度值，數(shù)值一般介于2.1 t/m3～2.5 t/m3。

瀝青混凝土混合料攪拌完成后，應(yīng)及時(shí)進(jìn)行攤鋪，瀝青混凝土攤鋪設(shè)備的選型配置應(yīng)綜合考慮路面攤鋪寬度、攤鋪密實(shí)性、攤鋪表面平整度、攤鋪工作量及攤鋪施工要求等因素，綜合分析后，合理確定攤鋪設(shè)備，攤鋪機(jī)械的施工能力q計(jì)算公式如下:

其中，q值為瀝青混合料的攪拌設(shè)備的加工效率。相應(yīng)的瀝青攤鋪設(shè)備的推進(jìn)速率V可以通過(guò)下式計(jì)算:

其中，q為瀝青混合料的攪拌效率;c為效率系數(shù)指標(biāo)，值介于0.5～0.7之間;d為壓實(shí)后的瀝青路面厚度指標(biāo)，值約為2.3 t/m3;h為攤鋪厚度值;b為攤鋪實(shí)際寬度值。

3.2 壓實(shí)設(shè)備

對(duì)于瀝青混凝土路面施工而言，壓實(shí)設(shè)備的選型對(duì)于瀝青路面的施工質(zhì)量起到?jīng)Q定性作用，在選型過(guò)程中應(yīng)綜合分析考慮瀝青混凝土路面施工情況、攤鋪設(shè)備工作性能、瀝青混合料組分及施工現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境等因素。若瀝青混合料中的粗骨料占比較高，或者骨料的粒徑值較大，將嚴(yán)重影響壓實(shí)設(shè)備的行進(jìn)速率，為了保證大粒徑骨料的壓實(shí)性能，應(yīng)選用壓實(shí)能力較強(qiáng)的設(shè)備;若瀝青的稠度值較高，也應(yīng)選用壓實(shí)能力較強(qiáng)的設(shè)備。一般情況下，壓實(shí)設(shè)備確定過(guò)程中應(yīng)綜合考慮和分析瀝青混合料的厚度值、溫度值等。在高等級(jí)公路瀝青混凝土路面施工過(guò)程中，為了保證施工質(zhì)量，一般是多臺(tái)壓實(shí)設(shè)備聯(lián)合壓實(shí)施工，且應(yīng)反復(fù)碾壓，保證碾壓結(jié)合重疊位置的壓實(shí)質(zhì)量，重復(fù)碾壓速率應(yīng)保證后一次碾壓速率大于前一次碾壓速率的0.75% ～0.8%;此外，每次碾壓過(guò)程中，壓實(shí)度指標(biāo)均值應(yīng)不低于95%，確保碾壓效率和質(zhì)量。在具體碾壓施工過(guò)程中，在不考慮重復(fù)碾壓、加速及減速效應(yīng)影響和方向變化等因素，則碾壓部分瀝青混凝土路面的有效工作時(shí)間為T1，完成相同的施工工程量的實(shí)際碾壓時(shí)間為T，對(duì)應(yīng)的實(shí)際利用時(shí)間計(jì)算公式如下:

其中，Kb為每日的瀝青混凝土路面的碾壓面積值，且碾壓面積的影響因素相對(duì)明確。路面施工單位可以依照作業(yè)面的情況計(jì)算相應(yīng)的系數(shù)值:

其中，l為施工碾壓長(zhǎng)度;bn為路面寬度值;b為碾壓設(shè)備的碾壓寬度值;vy為碾壓行進(jìn)速率;n為瀝青混凝土路面碾壓次數(shù)。

省內(nèi)高等級(jí)瀝青路面施工已經(jīng)基本實(shí)現(xiàn)了大型機(jī)群聯(lián)合作業(yè)形式，結(jié)合工程建設(shè)項(xiàng)目的實(shí)際情況，根據(jù)現(xiàn)有的運(yùn)輸車輛的服務(wù)情況判定后期運(yùn)行情況。以瀝青混凝土路面施工項(xiàng)目及設(shè)備運(yùn)行情況分析，其目的是保證各種機(jī)械設(shè)備之間的相互配合能力，確保施工效率滿足條件的基礎(chǔ)上，較為理想的大型施工機(jī)群應(yīng)最大程度地滿足設(shè)計(jì)要求，提升設(shè)備的運(yùn)行效率，防止必要的施工重疊引起的施工資源浪費(fèi)。圖1為本工程項(xiàng)目的大型機(jī)群作業(yè)流程。

圖1 本工程項(xiàng)目的大型機(jī)群作業(yè)流程

4 結(jié)語(yǔ)

綜上分析可知，在路橋施工實(shí)踐中，施工機(jī)械設(shè)備的配置選型及優(yōu)化管理直接決定了施工項(xiàng)目的進(jìn)度和質(zhì)量;通過(guò)制定科學(xué)、合理的施工方案和制度能夠最大程度提升施工機(jī)械設(shè)備的利用率。文章以省內(nèi)瀝青混凝土路面施工項(xiàng)目為例，由于瀝青混凝土路面的施工工藝相對(duì)繁瑣，需要使用到的施工設(shè)備及機(jī)具眾多，必須對(duì)其性能和經(jīng)濟(jì)性進(jìn)行綜合比選，選擇最佳的施工機(jī)群組合方式，降低能耗，提升施工機(jī)械的利用率。此外，項(xiàng)目施工現(xiàn)場(chǎng)的機(jī)械選型及配置必須緊密結(jié)合項(xiàng)目施工實(shí)際，尤其是施工工況及作業(yè)環(huán)境條件，在力保施工安全和質(zhì)量的前提下，提升施工速度。