公路工程施工中機(jī)械選型問題探究

夏東升

（中鐵十九局集團(tuán)第一工程有限公司成貴鐵路項(xiàng)目部 貴州畢節(jié)）

公路工程已經(jīng)成為我國(guó)基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)中最重要的項(xiàng)目之一，高速公路的施工建設(shè)也基本可以滿足舒適、快速以及安全運(yùn)輸?shù)囊螅饭こ痰恼w建設(shè)水平得到了切實(shí)的提升。為了進(jìn)一步提升公路工程施工建設(shè)水平，控制好機(jī)械運(yùn)轉(zhuǎn)費(fèi)用，獲得更多的經(jīng)濟(jì)和社會(huì)效益，應(yīng)當(dāng)結(jié)合公路工程建設(shè)的具體要求和實(shí)際的施工環(huán)境，科學(xué)選擇與應(yīng)用各類機(jī)械設(shè)備，力求滿足技術(shù)上先進(jìn)、經(jīng)濟(jì)上合理、使用上安全的基本原則。

一、機(jī)械設(shè)備的選用和配套原則

1.選用原則

在公路工程的施工過程中，機(jī)械設(shè)備的選型因工程實(shí)際而存在很大的差異，而在分部分項(xiàng)過程中由于工序、施工工藝的差異，所選擇的機(jī)械類型、數(shù)量涉及較多，所以必須要深入研究這一問題，合理地進(jìn)行施工機(jī)械選型工作。首先，必須要根據(jù)施工內(nèi)容來(lái)選擇，比如說(shuō)路基施工作業(yè)，其主要工序有地表處理、填筑作業(yè)、碾壓作業(yè)以及修整等，另外還包括了很多輔助作業(yè)比如說(shuō)伐樹、松土、爆破等，因?yàn)樯婕暗降捻?xiàng)目?jī)?nèi)容較多，因此要按照各項(xiàng)工程的具體類型來(lái)有針對(duì)性的選擇機(jī)械設(shè)備。其次，必須要根據(jù)分項(xiàng)工程量以及工期來(lái)選擇，如在瀝青路面施工建設(shè)過程中，需要拌合、攤鋪以及壓實(shí)設(shè)備，其中需要重點(diǎn)考慮和選擇的是拌合、攤鋪設(shè)備。其他運(yùn)輸車輛要按照拌合站產(chǎn)量和距離來(lái)確定具體噸位，而攤鋪?zhàn)鳂I(yè)速度以及混合料厚度直接決定了壓路機(jī)的選擇，集料類型，配料倉(cāng)距離等因素會(huì)對(duì)拌合站的生產(chǎn)能力產(chǎn)生影響，因此裝載機(jī)的選擇要根據(jù)拌合站生產(chǎn)能力確定。再次，選擇好相關(guān)型號(hào)后，其數(shù)量必須根據(jù)施工規(guī)劃等因素決定；最后，施工機(jī)械設(shè)備的選型還應(yīng)當(dāng)考慮到公路工程用土性質(zhì)，施工過程中的天氣環(huán)境因素等。

2.配套原則

科學(xué)選擇公路工程施工機(jī)械能夠有效提升施工效率，降低施工成本，確保工程經(jīng)濟(jì)效益達(dá)到最優(yōu)。公路工程施工的關(guān)鍵工序都是由主要機(jī)械承擔(dān)，正確地選型和配套直接決定了公路工程的施工質(zhì)量以及經(jīng)濟(jì)效益，因此必須重視這一問題，而施工機(jī)械的配套應(yīng)當(dāng)在主要機(jī)械選型之后再做出決定。

比如，某一級(jí)公路瀝青路面施工，在對(duì)筑路機(jī)械設(shè)備進(jìn)行選擇時(shí)，因?yàn)榭紤]到分項(xiàng)工程工期為2個(gè)月，綜合考慮拌合站混合料的日均產(chǎn)量為1500 t左右，選擇3000型拌合站每天需要工作9 h，4000型拌合站每天工作約7 h，再計(jì)算開機(jī)和停機(jī)時(shí)間約為1 h，維護(hù)保養(yǎng)和因?yàn)闅夂蛞蛩囟９さ臅r(shí)間，得到如下結(jié)論：選擇3000型拌合站無(wú)法完成施工任務(wù)，所以應(yīng)選擇4000型拌合站，而后確定其余配套機(jī)械設(shè)備。

配套機(jī)械要保證少而精，最低要求應(yīng)能夠滿足正常施工需要，在這一前提下盡可能減少配套機(jī)械從而提升生產(chǎn)效率。比如說(shuō)一段瀝青路面選擇4000型拌合站，2臺(tái)攤鋪機(jī)共同攤鋪?zhàn)鳂I(yè)，壓路機(jī)等機(jī)械設(shè)備配套，若某1臺(tái)機(jī)械出現(xiàn)故障則會(huì)對(duì)整個(gè)工程施工進(jìn)度產(chǎn)生影響，而配套的機(jī)械越多，導(dǎo)致停工的風(fēng)險(xiǎn)就越大。

機(jī)械設(shè)備能力配套，避免出現(xiàn)某一機(jī)械設(shè)備作業(yè)性能較好而配套機(jī)械性能相差較大的情況，不利于配套機(jī)械充分發(fā)揮出作業(yè)性能。確保施工作業(yè)方案設(shè)計(jì)的合理性，分為不同系列的機(jī)械組合并列進(jìn)行施工，防止在組合中一臺(tái)設(shè)備由于故障停工而導(dǎo)致整個(gè)施工作業(yè)受到影響的情況。

機(jī)械組合應(yīng)當(dāng)盡可能優(yōu)化，做好計(jì)算分析確保經(jīng)濟(jì)效益，為了方便對(duì)機(jī)械進(jìn)行維修管理，同一型號(hào)的設(shè)備要盡可能在同一作業(yè)中選用，為適應(yīng)不同工程使用單機(jī)作業(yè)，相關(guān)裝置必須配套，同時(shí)保養(yǎng)作業(yè)人員以及設(shè)備也必須配套。

二、公路施工中各類機(jī)械的選型方法

1.拌合站

拌合站必須能夠在規(guī)定的時(shí)間生產(chǎn)出一定量的混凝土拌合物，其生產(chǎn)能力應(yīng)當(dāng)要能夠滿足攤鋪機(jī)持續(xù)運(yùn)作的需要。拌合主機(jī)可以選擇雙軸式攪拌類型，拌合站還應(yīng)當(dāng)裝配控制與調(diào)節(jié)攪拌時(shí)間的相關(guān)裝置，從而確保攪拌時(shí)間與臥軸轉(zhuǎn)速。

2.攪拌主機(jī)

一般來(lái)說(shuō)，攪拌主機(jī)選擇雙軸臥式攪拌機(jī)，出料門可以自動(dòng)開合，確保每槽拌合物的攪拌時(shí)間不低于35 s，保證運(yùn)料車進(jìn)出不存在空隙時(shí)間。集料倉(cāng)主要功能是儲(chǔ)存集料，每一料徑的集料約占一個(gè)倉(cāng)位，各個(gè)倉(cāng)位必須要保證充足的容積，從而讓攪拌機(jī)能夠滿負(fù)荷運(yùn)轉(zhuǎn)。集料倉(cāng)的設(shè)置要確保不同粒徑的集料分級(jí)存放，可以加裝隔板來(lái)避免不同粒徑集料的混合，出料口要設(shè)置計(jì)量設(shè)備，確保各個(gè)料徑的集料都能夠精確地投入到攪拌機(jī)內(nèi)。

3.水泥供應(yīng)裝置

要保證水泥倉(cāng)容積的充足，水泥供應(yīng)可以選擇稱重或者體積計(jì)量的辦法，確保混合料所需水泥的準(zhǔn)確計(jì)量，另外，水泥倉(cāng)必須保證密封性、防水性。

4.攤鋪機(jī)

攤鋪機(jī)一半包含了料斗、螺旋布料器、夯梁以及振動(dòng)熨平板、一個(gè)可以實(shí)現(xiàn)手工與自動(dòng)控制的可調(diào)節(jié)熨平板。攤鋪機(jī)的選擇首先要考慮自身的穩(wěn)定性，能夠符合攤鋪?zhàn)鳂I(yè)以及修整混凝土到指定厚度、平整度的要求。攤鋪機(jī)必須能夠?qū)④嚨纼蓚?cè)邊界限定在精準(zhǔn)的位置而不需要利用固定的側(cè)向模板，另外，在進(jìn)行混凝土鋪筑作業(yè)的過程中其厚度必須達(dá)到規(guī)定的要求。攤鋪機(jī)兩側(cè)必須裝配可以互換的側(cè)向模板，這種模板和公路路面車道邊緣呈垂直或者15°角。其依靠?jī)蓚?cè)固定基準(zhǔn)線的電子裝置進(jìn)行控制，可以自動(dòng)調(diào)節(jié)攤鋪路線以及坡度，但若條件允許也可以在相鄰攤鋪的車道上選擇簡(jiǎn)短滑行來(lái)取代一條放樣基準(zhǔn)線，激光控制設(shè)備可以代替通過核準(zhǔn)的全過程放樣基準(zhǔn)線。在進(jìn)行高級(jí)公路工程的施工過程中，還必須要增加抗滑料灑鋪裝置。

5.振動(dòng)壓路機(jī)

振動(dòng)壓路機(jī)一般來(lái)說(shuō)選擇自動(dòng)行駛、鋼輪壓路機(jī)或者雙碾輪壓路機(jī)，在對(duì)壓路機(jī)進(jìn)行選擇時(shí)必須要滿足以下條件：振幅＜0.7 mm，頻率≥45 Hz，自重一般為 10～12 t，激振力為 15～20 t。另外，有需要時(shí)還應(yīng)當(dāng)配置保持壓路機(jī)碾輪濕潤(rùn)的工具，各個(gè)碾輪配置刮具與墊板。

6.裹膠壓路機(jī)

裹膠壓路機(jī)的原理主要是借助裹膠層可發(fā)生形變的特征，讓混凝土路面受到膠面壓實(shí)而變得更為緊密，讓其形成較好的宏觀構(gòu)造物處理。一般來(lái)說(shuō)，以6～10 t雙鋼輪振動(dòng)壓路機(jī)表面裹30 mm厚的膠層最好，無(wú)裹膠壓路機(jī)一般選擇輪胎壓路機(jī)取而代之。

7.自卸汽車

自卸汽車的作用主要是連接拌合和攤鋪?zhàn)鳂I(yè)現(xiàn)場(chǎng)，在選擇這一機(jī)械時(shí)必須要從下面兩點(diǎn)來(lái)考慮，對(duì)拌合系統(tǒng)來(lái)說(shuō)，自卸汽車必須能夠快速裝料進(jìn)出，對(duì)攤鋪機(jī)來(lái)說(shuō)，汽車馬槽尾部的傾角要保證拌合物可以均勻的卸入料斗中，馬槽寬度不應(yīng)超過攤鋪機(jī)料斗內(nèi)徑。在符合上述條件時(shí)，盡可能使用快速、可分次頂起的大噸位自卸汽車。

三、結(jié)語(yǔ)

在現(xiàn)代公路工程項(xiàng)目施工過程中，由于工序復(fù)雜，施工周期較長(zhǎng)，工程量大，涉及到的各類施工機(jī)械較多，所以必須要做好機(jī)械設(shè)備的選型配套工作，從而確保公路工程施工建設(shè)工作的有序開展。除了本文中所提出的幾點(diǎn)對(duì)策之外，我們還應(yīng)當(dāng)在熟練掌握機(jī)械性能的基礎(chǔ)上進(jìn)行深入的論證分析，對(duì)機(jī)械設(shè)備進(jìn)行合理選型配套，從而讓其能夠發(fā)揮出最佳的施工效率，保證公路工程的經(jīng)濟(jì)效益和施工質(zhì)量。