高速公路瀝青混凝土路面機械化施工及使用管理研究

摘要 我國高速公路建設的快速發展離不開先進的機械化設備。文章以高速公路瀝青混凝土路面為例，針對機械化施工及使用管理進行研究，包括瀝青混凝土路面施工機械設備的選擇、施工方案及機械設備的使用管理等，提出了瀝青混凝土路面機械設備的選擇原則，簡述路面工程機械化施工工藝，為今后瀝青混凝土路面機械化施工及使用管理提供相應指導。

關鍵詞 高速公路；瀝青混凝土路；機械化施工

中圖分類號 U416.2 文獻標識碼 A 文章編號 2096-8949（2023）08-0161-03

0 引言

近年來，隨著西部大開發戰略的實施，我國西部城市交通運輸行業得到快速發展，我國在交通運輸方面已經形成了一個較為系統的高速公路網[1-3]。高速公路的建設離不開先進的機械化設備，尤其是高速公路瀝青路面的施工受機械設備影響較大，因此提高實際工程的機械化施工水平迫在眉睫。

高速公路的建設存在施工工程量大、線路長等特點，施工設備的選擇不僅要考慮工程實際情況，同時也要考慮自然因素。因此國內外研究學者對公路工程機械化施工管理進行大量研究，Skibniewski.M[4]通過線性回歸方程，對機械設備管理開展相應的數學研究，解決機械設備配置及資源合理配置的最優解問題。K.Eshwar[5]基于前人對模糊系統的研究，進一步優化機械配置線性規劃模型，有效解決公路工程中參數不確定問題，同時在實際工程中得以驗證。王志堅[6]以鄭萬高速鐵路隧道為研究對象，基于大數據、互聯網和BIM技術，對該地區機械化施工設備及管理提出建議，有效地提高了該地區工程建設機械化水平。馮政[7]對設備管理混亂問題提出解決方案，提出基于全壽命周期的管理方式，有效地避免了設備管理混亂問題。

然而，上述學者的研究主要集中于對機械設備管理方面，較少對高速公路瀝青混凝土路面機械化施工及使用管理進行研究，在實際機械設備管理過程中，無法有效地規避風險。因此該文基于前人研究的基礎上，結合高速公路項目的實際特點，提出瀝青混凝土路面機械化施工及使用管理方法，為今后瀝青混凝土路面機械化施工及使用管理提供相應依據。

1 施工設備管理原則

機械設備的管理是以機械設備為研究對象，對機械設備使用過程中的效率及耗費進行相應分析，基于多理論協調指導，同時結合各組織與相關經濟措施，對機械設備進行系統管理。

1.1 推動企業發展

產品的生產離不開機械設備，機械設備是維系生產均衡性以及連續性的基礎。機械設備在持續工作中的效率逐漸降低，會導致生產工作無法完成，當機械設備出現故障時，會導致各環節不夠連貫，嚴重時會使得生產被迫停止。因此，在實際工程中，須加強對機械設備的正確管理，做到定期維護，實時監督，對產生的問題進行解決，從而保證機械設備效率最佳，實現順利生產。

1.2 提高工程質量

機械設備管理的合理化程度決定高速公路工程的質量，如果在實際工程施工過程中，核心設備無法使用，則會導致施工質量下滑，使得企業失去市場競爭力。

1.3 提高經濟效益

機械設備的先進性在一定程度上決定工程質量，同時也與企業的經濟效益掛鉤，設備管理水平在很大程度上影響企業的生產效率，進而影響企業的成本投入與產值，因此要提高企業的經濟效益，就應重視對設備的管理。

2 瀝青混凝土路面施工機械選擇

2.1 施工機械性能

在施工過程中，路面工程為機械設備施工的主要對象。由于施工設備功能和特點不同，因此需要對瀝青混凝土路面施工機械設備的相關性能充分了解。

2.2 機械設備選擇

機械設備類型多，使用范圍較廣，而工程項目又需要多種機械設備協作，因此為保證公路工程的施工效率，需結合公路工程實際工程情況，將各類機械設備加以組合，使其功能最佳。

2.2.1 施工內容

公路工程按施工內容劃分設備。表1為施工機械設備及輔助設備。

2.2.2 施工運距

由于施工運距不同，可能導致采用的運輸機械不同。表2為綜合考慮道路條件、施工性質、規模等因素后采用的施工機械設備。

2.2.3 設備選擇遵循原則

（1）設備與工程相吻合。高速公路路面施工過程中，容易受到外界環境影響，因此在對機械設備選擇時應當考慮該項目的地理位置、地形地貌、地質環境和工程質量等問題，同時機械設備的數量應與實際工程及施工任務相配套，防止出現機械設備不足等問題。

（2）機械設備經濟性原則。在實際工程中，需對機械設備的使用成本進行考量，機械設備的使用費用應與生產任務量成正比，因此對機械設備的選擇需考慮實際工程量的大小以及所需的所有費用，同時要加強對機械設備的可靠性研究。

（3）確保工程質量與安全。按照工程施工的實際情況，在確保項目質量的同時應當對機械設備進行合理選擇。針對技術難度較大的工程，需選用專業的設備，進而提高機械設備的使用效率。

機械操作的安全性是機械設備選擇原則中必不可少的部分，操作人員應當保證操作的合理性，避免操作過程中出現故障、側翻等安全事故。

（4）機械合理組合。機械設備合理科學地組合，有利于提高施工的工作效率。圖1為機械化施工合理方案的具體組合類型。

3 瀝青混凝土路面機械化施工方案

3.1 路面攤鋪施工方案

瀝青混凝土路面攤鋪機械化施工方案如下：

（1）將瀝青混凝土混合料運至現場，裝載前需在車廂內部抹油，避免混凝土粘連。遠距離運輸需控制車輛車廂溫度。

（2）自卸車輛后輪需位于攤鋪機料倉前滾軸，同時保持空擋。

（3）將混合料放入攤鋪機并進行攤鋪，同時需控制前進速度，控制混合料勻速卸載。

（4）攤鋪機攤鋪搗實同時進行。

（5）熨平板對不平整位置進行平整處理。

（6）壓路機壓實。

3.2 路面壓實施工方案

高速公路路面壓實需采用壓路機進行操作。壓路機在實際操作過程中，需以路面中軸線為基準，從兩側向中間碾壓，當碾壓位置恰好位于路面中間時，再由中間向兩側擴散碾壓。表3為壓路機的單位線壓力與石材強度之間的關系。

4 施工機械使用管理

4.1 施工機械使用成本分析

由圖2可知，在特定工期以及特定合同段長度不變的情況下，單位成本會隨攪拌生產能力G的增大出現先減小后增大的“U”型；在特定工期以及特定合同段長度、攪拌站生產能力G不變的情況下，單位成本會隨運料汽車數量N的增大出現先減小后增大的“U”型變化。

4.2 機械設備的檢查

機械設備的檢查主要分為日常檢查、年度檢查和定期檢查三類。檢查過程需要按照相應法律法規，投入人力物力，成立專業檢查小組。

4.2.1 日常檢查

日常檢查是根據工程的實際情況以及機械設備使用情況定期開展的一項檢查，通常按月進行。主要由專業的檢查小組對操作人員以及維修人員的日常工程進行定期監督，確保操作人員以及維修人員按照規程操作，確保施工順利。

4.2.2 年度檢查

年度檢查每一年定期開展一次，是一種自上而下的檢查方式，在實際高速公路工程建設中一般于年末開展該檢查，是一項至關重要的檢查方式。在檢查過程中，若發現相關問題應及時解決，對不遵守規程的操作人員以及所屬組織進行批評教育，對合理使用機械化設備的操作人員以及相應用人單位給予表揚，取長補短，達到設備管理目的。

4.2.3 定期檢查

定期檢查是指按規定周期進行相應檢查，一般在維修工作結束后都會對機械設備進行分批次檢查。該類檢查的目的是督促操作人員在日常操作過程中保持良好的工作狀態，同時也可以提高操作人員的專業水平。

5 結論

該文通過對高速公路項目瀝青混凝土路面機械化施工及使用管理進行研究，提出瀝青混凝土路面機械設備的選擇原則，簡述路面工程機械化施工工藝，同時對瀝青混凝土路面機械化管理進行概括，為今后瀝青混凝土路面機械化施工及使用管理提供相應指導。該文得到如下主要結論：

（1）機械設備的管理共有7個特點，其中包括技術性、綜合性、隨機性、全員性、維修性、環保性和可靠性。

（2）瀝青混凝土路面施工機械設備的選擇要遵循設備與工程相吻合、機械設備的經濟性、確保工程質量與安全、機械合理組合等原則。

（3）瀝青混凝土路面施工機械的使用管理要求對成本進行管理，同時對機械設備開展定期檢查工作。

參考文獻

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[3]張于平， 單東輝， 靳媛媛， 等. 兼顧城市交通功能高速公路改擴建設計速度選取方法研究[J]. 公路， 2022（10）： 301-307.

[4]Skibniewski. M， Armijos A. Linear Programming Approach to Construction Equipment and Labor Assignments. Civil Engng Syst， July， 2010 （1）： 44-50.

[5]Eshwar. K， Kumar Vellanki S. S. Optimal Deployment of Construction Equipment Using Linear Programming with Fuzzy Coefficients[J]. Advances in Engineering Software， Jan， 2009（35）： 27-33.

[6]王志堅. 高速鐵路山嶺隧道智能化建造技術研究——以鄭萬高速鐵路湖北段為例[J]. 鐵道學報， 2020（2）： 86-95.

[7]馮政. 全壽命周期管理策略在路橋施工機械設備管理中的應用[J]. 中國設備工程， 2021（6）： 57-58.