浅谈公路工程施工机械的合理选择
仪器信息网 · 2009-05-20 21:40 · 25120 次点击
摘要:公路建设项目施工过程中,首先需要解决的问题是施工机械的配备——选型、组合和购置(或租赁)。根据我公司多年的公路施工实践,现将有关公路工程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技术问题进行简要的总结、分析,以便与公路建设的同行们交流。
关键词:公路工程施工机械配套组合
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。例如,某大型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,显然因耗资很大而不经济,因此使用中小型施工机械则较为合理。又如,空气稀薄的高原地区,即使工程量不是很大的公路建设项目,也必须选用配备增压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
2.1适应性。施工机械与公路建设项目的具体实际相适应,即施工机械要适应公路建设项目的施工条件和作业内容。例如,路基工程的施工范围广、施工条件变化大,选用的施工机械一方面应适应公路工程所在地的气候、地形、土质、场地大小、运输距离、施工断面形状与尺寸、工程质量要求等,另一方面施工机械的工作容量、生产率等要与公路工程进度及工程量相符合,尽量避免因施工机械的作业能力不足而延误工期,或因作业能力过大而使施工机械利用率降低。在条件许可的情况下(购买新的施工机械,或租赁施工机械或挖掘现有设备潜力),尽量选择最适合公路建设项目内容的施工机械。
2.2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,但其性价比仍较高,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。
2.3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。
2.4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,不致因所采用的施工机械及其作业而受到破坏。
2.5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
3.1施工机械技术性能的合理组合
3.1.1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。
3.1.2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。
3.1.3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
3.2.1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。
3.2.2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
4.1根据公路建设项目作业内选择施工机械
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,以及伐树除根、松土、爆破、表层清理和处置等辅助作业,每种作业可根据工程类别选择机械与设备。
4.2根据公路建设项目工程量选择施工机械
在公路建设项目的施工期限内,按照施工计划中的月作业强度和日作业量选择施工机械。
4.3根据运输距离和道路情况选择施工机械
在沥青路面施工中,为保证沥青混合料摊铺工序所需温度(≥110℃)和压实工序所需温度(≥90℃),自卸车运输沥青混合料的距离不宜超过30km。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,可根据具体情况选择施工机械。
4.4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,我公司可供选择的土方施工机械有推土机、装载机、平地机、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。
4.5根据气象条件选择施工机械
雨水会迅速改变土壤状态,特别是粘土。因此,选择施工机械时要充分考虑公路建设项目施工期间的气象情况。例如,久晴不下雨、土质干燥时可选择轮式施工机械进行作业,反之,旷日持久下雨、土壤过分潮湿和作业场地及道路泥泞时,则选用履带式施工机械进行作业为宜。
由于影响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,还要考虑调燃料供应、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。