高速公路預(yù)算中施工機械選型問題探討

韋迎

摘要：當(dāng)前，我國正加大對高速公路建設(shè)的投入。高速公路建設(shè)的特點是工程量大、工程質(zhì)量要求高、施工難度大、技術(shù)含量高、建設(shè)工期緊迫。這些特點迫使當(dāng)今高速公路建設(shè)的發(fā)展方向趨向以現(xiàn)代化生產(chǎn)方式修建，而機械化施工則是實現(xiàn)公路建設(shè)向現(xiàn)代化生產(chǎn)模式轉(zhuǎn)變的重要措施。本文介紹高速公路施工中各種機械的特點及適用條件，為預(yù)算套用定額提供參考。

0. 前言

在公路設(shè)計和施工中，施工方法的選擇是影響工程造價的主要因素之一。在公路工程定額中每種施工方法又可以對應(yīng)多種型號的施工機械，而采用不同型號的機械其費用是不同的。比如斗容量1m3的挖掘機挖1000m3普通土的基價比2m3挖掘機挖1000m3普通土的基價高出288元。又如樁徑100cm的鉆孔灌注樁，采用沖擊鉆鉆10m的砂土基價是1703元，而采用回旋鉆則是2535元，二者差別較大。這就要求預(yù)算編制人員要根據(jù)工程的現(xiàn)場條件，選擇經(jīng)濟又適用的施工機械。

1.高速公路建設(shè)的特點

高速公路建設(shè)是一項復(fù)雜的系統(tǒng)工程。每一階段都滲透著現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)。設(shè)計階段應(yīng)用GPS測量技術(shù)及設(shè)計集成系統(tǒng)；地基處理階段的軟土和過濕土加固技術(shù)；瀝青路面結(jié)構(gòu)和表層抗滑技術(shù)；水泥混凝土路面修筑技術(shù)；公路與橋梁工程土工織物鋪筑技術(shù)；路面質(zhì)量快速檢測技術(shù)、改性瀝青技術(shù)；預(yù)應(yīng)力混凝土梁橋、各式拱橋、斜拉橋和懸索橋的下部基礎(chǔ)和上部結(jié)構(gòu)施工技術(shù)；大型筑養(yǎng)路機械、檢測設(shè)備以及高速公路監(jiān)控、通信、收費技術(shù)。廣大科技人員抓住交通基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)的關(guān)鍵問題，采取重點攻關(guān)、重大技術(shù)裝備開發(fā)、行業(yè)聯(lián)合科技攻關(guān)、引進消化吸收等多種形式，在許多領(lǐng)域取得重大突破，提高了我國交通建設(shè)和運輸?shù)募夹g(shù)水平，縮短了與發(fā)達國家的差距。

2.路基施工的機械

2.1推土機

推土機是一種多用途的自行式土方工程施二_機械，它能鏟挖并移運土壤。例如，在高速公路施工中，推土機可完成路基基底的處理，路側(cè)取土橫向填筑高度不大于lm的路堤，沿道跳中心線向鏟挖移運土壤的路基挖填工程，傍山取土修筑半堤半塹的路基。此外，推土機還可用于平整場地，堆集松散材料，清除作業(yè)地段內(nèi)的障礙物等。推土機的基本作業(yè)包括鏟土、運送、卸土和空回四個作業(yè)過程。通過現(xiàn)場觀察，欲提高推土機的作業(yè)效率，應(yīng)注意以下環(huán)節(jié)：鏟土?xí)r最好選擇下坡作業(yè)，利于最短時間和最短距離鏟滿土：運送時，盡量減少土壤的漏損，以便讓更多的土運送到卸土點；卸土?xí)r也應(yīng)根據(jù)不同的施工條件采用不同的卸土方法，以達到相應(yīng)的技術(shù)要求和施工安全；空回時，應(yīng)盡可能快速駛回。在高速公路路基土方施工中，推土機一般用來粗平自卸汽車卸下的土方，選用中型推土機，其接地比壓q=0.06-0.085MPa。在濕地或沼澤地區(qū)施工時，采用濕地推土機，其接地比壓q=0.03MPa。挖掘機挖掘機是路基工程施工的主要機械之一，其效率高、產(chǎn)量大，因此，在考慮采用其進行施工時，應(yīng)結(jié)合地形條件、工程量大小以及運輸條件來決定，從我們的具體實踐中發(fā)現(xiàn)正鏟挖掘機在土石方開挖中采用側(cè)向和正向兩種不同開挖方法，前者卸土?xí)r，回轉(zhuǎn)角小于90。，而且運輸車輛可以直線進出，無需調(diào)頭和倒駛，因而縮短了循環(huán)時間；后者其轉(zhuǎn)角增加了循環(huán)時間，但其開挖量較大，運輸車輛需調(diào)頭和倒駛，因而，使施工現(xiàn)場變得傭擠。對于反鏟挖掘機一般有溝端和溝側(cè)兩種開挖方法，前者開挖時從溝的一端開始，然后沿溝中線倒退開挖，當(dāng)開挖到盡頭時；后者與前者不同之處在十返輸車輛應(yīng)停在溝端，動臂回轉(zhuǎn)小于90。循環(huán)時間短，效率較高。

3.高速公路隧道施工中設(shè)備選型

3.1設(shè)備選型配套

為了節(jié)約設(shè)備的采購成本以及運作成本，不能使用專用配套設(shè)施，要使用能夠同時在巖山的隧道和其他相似的工種都能運用的設(shè)備。盡量均采用相同的規(guī)格、廠家的設(shè)備這樣對設(shè)備的維修保養(yǎng)、存儲配件設(shè)備以及使用管理提供了很大的方便。同時，要從自身角度出發(fā)，結(jié)合經(jīng)濟實力和企業(yè)的效益來考慮。在新購置設(shè)備時候要與現(xiàn)在擁有的設(shè)備同時考慮使用，這樣就要求在內(nèi)部進行自行調(diào)節(jié)。

3.2軟巖大斷面開挖及運輸機械化配套

軟巖大斷面的施工若運用臺階法施工時，上半截運用鑿巖臺車或者比較簡單的工作臺架、YT28 風(fēng)鉆進行鉆孔，依照圍巖的狀況來考慮挖掘的深度，下半部門施工分左右兩部分進行，為了降低對圍巖的震動，以便形狀不出現(xiàn)缺陷。施工

時，運用光面爆破法對拱部及邊墻作業(yè)，運用預(yù)裂爆破作業(yè)邊墻。采用一臺 WA470 裝載機和一臺 WA380 裝載機專門負責(zé)上半截的出渣裝置運輸，對隧道的洞頂進行撿底時則用一臺 PC200 挖掘機配合，運輸渣土則用18t出磁大車。因為其開挖和出渣時候運用的施工工藝和配套和常規(guī)隧道大相徑庭。

4.橋梁鉆孔機械

公路定額中灌注樁的鉆孔機械包括施工沖抓錐、沖擊錐、沖擊鉆、回旋鉆和潛水鉆。在基礎(chǔ)施工時，設(shè)備的選型非常重要，以對應(yīng)不同的地層所采用的不同施工工藝和方法。回轉(zhuǎn)鉆成孔灌注樁，又稱正反循環(huán)成孔灌注樁，是用一般地質(zhì)鉆機在泥漿護壁條件下慢速鉆進，通過泥漿排渣成孔，灌注混凝土成樁，是國內(nèi)最為常用和應(yīng)用范圍較廣的成樁方法。其特點是可用于各種地質(zhì)條件及各種大小孔徑（80cm-200cm）和深度（40 m-100 m），護壁效果好，成孔質(zhì)量可靠；施工無噪音，無震動，無擠壓；機具設(shè)備簡單，操作方便，費用較低；但成孔速度慢，效率低，用水量大，泥漿排放量大，污染環(huán)境，擴孔率較難控制。適用于高層建筑及地下水位較高的軟、硬土層，如淤泥、黏性土、砂土、軟質(zhì)巖等土層。沖擊反循環(huán)在施工復(fù)雜地層即卵石層時，嵌巖鉆孔樁在成孔速度上優(yōu)勢明顯，尤其在一些丘陵山區(qū)地帶較為適用，優(yōu)越性更加顯著。沖抓錐的適用地層為一般砂土、黏土、礫石、卵石及其他松散地層。若配上沖擊鉆頭，可在基巖地層中施工，造孔深度可達50m，造孔直徑（D）達到<600-<3 000 mm。在成本消耗方面，在黏土、亞黏土、淤泥質(zhì)土層和粉砂層施工中，沖擊反循環(huán)的成本消耗要比回轉(zhuǎn)鉆機消耗大，主要由于沖擊鉆機動力功率大、耗電量高；再則鋼絲繩消耗大，因沖擊耗繩、自身重量大，搬遷運輸成本大等。但在卵、礫石層、漂石、塊石、基巖施工中，沖擊鉆進效率高，而回轉(zhuǎn)鉆機研磨材料消耗大，鉆進速度慢，成孔周期長，成本比沖擊鉆進大5倍以上。如遇大漂石、大塊石、硬度較高的花崗巖回轉(zhuǎn)鉆機則無法鉆進，只可用沖擊反循環(huán)鉆機來完成。在環(huán)境影響方面，沖擊反循環(huán)鉆進的振動對周圍環(huán)境影響比回轉(zhuǎn)鉆進要大，特別是沖擊下部堅硬基礎(chǔ)巖面時，沖擊振動對周圍產(chǎn)生的噪聲較大。

總結(jié)

通過探討高速公路機械化機群作業(yè)系統(tǒng)，我們認為先進的機械化施工對于保證工程質(zhì)量、提高勞動生產(chǎn)率、減輕勞動強度、節(jié)約勞動力、加快施工進度、提高經(jīng)濟效益有十分明顯的作用，但機械配套、施工方法和管理不當(dāng)，會大大降低機械化施工效率，勢必導(dǎo)致各種消耗增加。因此，施工中必須對機械配套、施工組織、機械化施工管理、機械化作業(yè)方法做出周密系統(tǒng)的計劃安排。

參考文獻

[1] 郝朝旭.高速公路施工機械合理選擇與組合研究，培養(yǎng)創(chuàng)造性思維[J].黑龍江交通科技.2014.37（15）.154-155

[2]馬世盛.談高速公路施工機械設(shè)備管理技術(shù)，培養(yǎng)創(chuàng)造性思維[J].商品與質(zhì)量：房地產(chǎn)研究.2014.（6）.152-152

[3]謝長實.淺談高速公路施工機械設(shè)備管理技術(shù)[J].中小企業(yè)管理與科技.2013.（31）.111-112