公路瀝青混凝土路面機械化施工及使用管理研究

摘要：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：公路；瀝青混凝土；路面；機械；管理

0 引言

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，受機械設備影響更為明顯[1]，對公路工程機械化施工科學管理，有助于提高實際機械化施工水平，促進質量和效率提升[2-3]。國內外研究學者對公路工程機械化施工管理進行了大量研究。Skibniewski.M[4]通過線性回歸方程，對機械設備管理開展相應數(shù)學研究，解決了機械設備配置及資源合理配置的最優(yōu)解問題。K.Eshwar[5]基于前人對模糊系統(tǒng)的研究，進一步優(yōu)化機械配置線性規(guī)劃模型，有效解決了公路工程中參數(shù)不確定問題。王志堅[6]以鄭萬高速鐵路隧道為研究對象，基于大數(shù)據(jù)、互聯(lián)網(wǎng)、BIM技術，對該地區(qū)機械化施工設備及管理提出建議，有效提高了該地區(qū)工程建設機械化水平。

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，無法有效的規(guī)避風險。本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+uYlWXE9CAHKGqtTDf7VRA==相應參考。

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(xié)調指導，同時結合各組織與相關經(jīng)濟措施，對機械設備進行系統(tǒng)管理。機械設備管理的作用主要是以下幾個方面。

1.1 保障生產(chǎn)正常進行

產(chǎn)品的生產(chǎn)離不開機械設備，機械設備是維系生產(chǎn)均衡性以及連續(xù)性的基礎。若機械設備在持續(xù)作業(yè)中其效率逐漸降低，會導致生產(chǎn)工作無法完成。當機械設備出現(xiàn)故障時，會導致各環(huán)節(jié)不夠連貫，嚴重時會使得生產(chǎn)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(jiān)督，對產(chǎn)生的問題進行解決，保證機械設備效率最佳，從而保障生產(chǎn)正常進行。

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，無法科學使用核心設備，則會導致施工質量下降。

1.3 提高經(jīng)濟效益

機械設備的先進性一定程度上決定工程質量，同時也與企業(yè)的經(jīng)濟效益相掛鉤，設備管理水平很大程度上影響企業(yè)產(chǎn)生效率，進而影響企業(yè)的成本投入與產(chǎn)值，因此要提高企業(yè)的經(jīng)濟效益，就應當對設備管理予以重視。

2 瀝青混凝土路面施工機械選擇

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(xié)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，將各類機械設備進行組合，使其功能實現(xiàn)最佳。

2.1 施工內容

公路工程按施工內容劃分設備，表1為路橋施工常用設備。

2.2 施工運距

施工運距不同可能導致采用的運輸機械不同，綜合考慮道路條件、施工性質、規(guī)模等因素后采用的施工機械設備如表2所示。

2.3 設備選擇遵循原則

2.3.1 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(huán)境的影響，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(huán)境、工程質量等問題。同時機械設備的數(shù)量應與實際工程及施工任務相配套，防止出現(xiàn)機械設備不足等問題。

2.3.2 機械設備經(jīng)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(chǎn)任務量成正比。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，同時要對機械設備的可靠性進行考量。

2.3.3 確保工程質量與安全

按照工程施工的實際情況，在確保項目質量基礎上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(yè)的設備，以便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缺的一部分，操作人員應當保證操作的合理性，避免操作過程中出現(xiàn)故障、側翻等安全事故。

2.3.4 機械設備科學組合

科學組合機械設備，有利于提高施工的工作效率。

3 瀝青混凝土路面機械化施工方案

3.1 瀝青混凝土拌和施工方案

高速公路路面攤鋪工作規(guī)模大，對機械設備要求高，為保證公路施工的整體質量，瀝青混凝土拌和設備一般采用間歇式拌和機，其物料呈現(xiàn)分批次強制攪拌，通過充分拌可得到的性能良好的瀝青混凝土材料。瀝青混凝土攪拌站施工工藝流程如圖1所示。

3.2 路面攤鋪施工方案

將瀝青混合料運至現(xiàn)場，裝載瀝青混合料前需在車廂內部抹油，避免瀝青混合料粘粘。遠距離運輸需控制車輛車廂溫度。自卸車輛卸料時，其后輪需位于攤鋪機料倉前滾輪前30～50cm，同時保持空擋。瀝青混合料卸到攤鋪機料斗后，攤鋪即可開始攤鋪作業(yè)。攤鋪過程中需保持攤鋪機恒速行駛，控制混合料勻速卸載。

部分工程路面攤鋪過程中，會利用轉運車轉運瀝青混合料。該環(huán)節(jié)可以避免運料車與攤鋪機之間的大量碰撞，使卸料過程更安全可靠。瀝青混合料攤鋪流程如圖2所示。

3.3 路面壓實施工方案

攤鋪完成的瀝青路面需采用壓路機進行壓實。壓路機在實際操作過程中，需以路面中軸線為基準，從兩側向中間進行碾壓，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。壓路機線壓力與石材強度之間的關系如表3所示。

4 施工機械使用管理

4.1 施工機械使用成本分析

圖3為運料車數(shù)量與單位成本的關系曲線。圖4為瀝青混合料生產(chǎn)能力與單位成本的關系曲線。由圖3、圖4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(chǎn)能力的增大出現(xiàn)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(chǎn)能力不變的情況下，單位成本會隨運料汽車數(shù)量N的增大出現(xiàn)先減小后增大的“U”型變化。

4.2 機械合理使用

機械設備的操作與實際運行狀態(tài)關系緊密，如操作不當不僅會造成機械設備效率降低，還會引發(fā)機械故障，從而縮短其使用壽命。為了避免出現(xiàn)上述問題，必須采取有效的措施。要嚴格按照相關規(guī)章制度使用機械設備，按規(guī)定要求換季保養(yǎng)，避免長時間超負荷運轉，避免使機械設備出現(xiàn)疲勞損壞問題。

4.3 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、定期檢查3類。

4.3.1 日常檢查

日常檢查是根據(jù)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，通常按周、月進行。主要由專業(yè)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(jiān)督，確保操作人員以及維修人員按照規(guī)程操作。

4.3.2 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，一般于年末開展該項檢查。在檢查過程中，若發(fā)現(xiàn)相關問題應及時解決，對不遵守規(guī)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。

4.3.3 定期檢查

定期檢查是指按規(guī)定周期進行相應檢查，一般在維修工作結束后，都需要對機械設備進行分批次檢查。該項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(tài)，提高操作人員的專業(yè)水平。

5 結束語

本文針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，可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。

參考文獻

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[5] Eshwar.K，Kumar Vellanki S.S.Optimal deployment ofconstruction equipment usinglinearprogramming 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，2020，42（2）：86-95.