路基土石方施工机械的合理选择与组合.docx

路基土石方施工机械的合理选择与组合10?全国中文核心期刊路基工程2006年第2期（总第125期）路基土石方施工机械的合理选择与组合徐永杰（鲁东大学交通学院山东烟台264025）摘要为了获得最佳的技术经济效果.根据路基土石方具体的施工内 容，工程量大小，施工进度的要求以及施工条件，对施工机械进行合理地选择与组合.使 其发挥最大效能.重点阐述了路基土石方施工机械合理选择的原则，合理配套组合和机械数量 的确定.关键词施工机械选择原则配套组合数量确定目前公路工程普遍采用机械化施工.在路基土石方施工中，可采用的机械种类，规格繁多，新机种，新机型又层出不穷.各种机械都有着自身独特的技术性能和适用范围，一种机械可能有多种用途，而某一施工内容往往可以采用不同的机械去完成.或者需要若干种机械配套组合完成.为了获得最佳的技术经济效果，根据路基土石方具体的施工内容，工程量的大小,施工进度的要求以及施工条 件,对施工机械进行合理地选择与组合.使其发挥 最大效能，就显得特别重要.1合理选择原则工程量和施工进度是合理选择机械的重要依 据.为了确保施工质量和施工进度.提高作业效 率，工程量大时.一般采用大型或专用的施工机 械;工程量小时.采用中小型或通用性好的施工机 械.但这不是绝对的,因为影响机械施工的因素是 多方面的.如工程由于受道路，桥梁及环境等条件 的限制，大型机械不宜通行.若为了改善运输条件 而预修道路，便增加了工程的造价.若在确保施工 质量和进度的前提下.改用中，小型机械施工.则 较为经济合理.选择施工机械-•般应遵循以下几项 原则....1.1施工机械应与工程情况相适应在路基土石方施工中，施工范围非常广泛，施 工条件千变万化.选用的施工机械一方面需适应施 工现场的气候，地形，土质，施工场地大小，运输 距离，施工断面形状尺寸，工程质量等要求;另一 方面，机械的作业能力要与工程量及施工进度相配 合，尽量避免因机械作业能力不足或过剩造成延缓 工期或机械利用率太低的现象.因此，在条件允许 的情况下，尽量选择最能满足施工内容的机种和 机型.1.2施工机械应有较好的经济性施工机械经济性选择的基础是施工单价，它主 徐永杰.男.刚教授.要与机械固定资产的消耗及运行费用等因素有关. 其中固定资产的消耗与施工机械的投资成正比，包 括折旧费，机械大修费及投资利息等费用;而机械 运行费用与完成的工程量成正比，包括劳动工资， 直接材料费,劳保设施费等.在选择机械时，除了 权衡工程量与机械费用的关系外，还要考虑机械的 先进性和可靠性.因为大型先进的机械.虽然一次 投资大，但它可以分摊到各项工程中，且技术性能 优良，易于操纵，各种消耗也较低,更有利于提高 施工质量和加快施工进度.所以从整体考虑.反而 可降低成本，创造良好的经济效益.1.3施工机械应能确保施工质量在路基土石方施工中.一项工程可选用机械的 种类，规格，组合较多，但选用的机械必须能满足 施工质量的要求.一般情况，对技术含量高的工程 项目,应尽量选用性能优良或专用的机械.以保证 工程质量和较高的生产率.而对一 •般的作业项目， 应注意不可片面追求高性能的专用化机械.在满足 工程质量要求的前提下，要充分考虑到机械的通用 性，以降低投资费用.1.4施工机械应保证施工安全施工机械应具有可靠的安全性能，如行驶稳定，有翻车或落体保护装置.防尘，隔音，危险施 工项目可遥控作业等.例如在路基土石方爆破施工 中.各种机械必须在警戒线以外;在斜坡作业.坡 度不能超过机械所允许的爬坡能力，并有翻车和落 体保护装置等.此外，在保证施工人员和机械设备安全的同时,应注意保护自然环境.施工现场及附近的各种 设施，不会因机械施工而受到损害.在城镇等居民 点施工.防止噪音和废气必须达标.2合理组合原则在路基土石方施工中.许多作业项目需要多种 机械共同参与方可顺利完成.例如对路堤的填筑及 路堑的开挖等工程，常常需要挖掘机,推土机，平 地机，自卸汽车和压实机械等棚互组合形成流水作 业，以提高施工的质量和进度.因此机械的合理组 徐永杰:路基土石方施工机械的合理选择与组合 合，也是路基土石方机械化施工的一个重要内容， 它包括参与施工的各种机械在技术性能，规格和数 量上的合理配置.2.1主导机械和配套机械的组合机械的合理组合，首先应选择好主导机械，配 套机械的选择（包括工作容量，数量及生产率）必须在保证主导机械主要参数充分发挥最大效益的 前提下进行.例如挖掘机与自卸汽车配合,挖掘机 的斗容量一般以3—5斗装满自卸汽车的车箱为宜, 自卸汽车的工作容量和数量必须与挖掘机的工作能 力协调一致，并稍有储备，以充分发挥挖掘机的生 产率.2.2牵引车与配套机具的组合在路基施工中，有一些辅助性机具和拖式机械 没有独立的动力行走装置（例如拖式振动碾，拖 式铲运机等），需要配以另外的牵引车牵引作业. 两者配套组合要协调平衡，尽量避免动力过剩和动 力不足的现象.2.3配合作业的机械组合数尽量少组合数越多，总效率越低.因配合作业机械的总效率是各机械效率的乘积.而且每一组合中，当 其中一台机械发生故障时，组合中的其它机械便无 法正常工作.因此在能完成作业内容的前提下，应 尽量减少机械的组合数.为了避免上述不利情况的 发生.应尽可能地组织多个系列的组合，并列进行 施工，从而减少因组合中一台机械无法正常工作， 而引起工程全面停工的现象，减少配合机械工作能 力的损失.2.4选用系列产品，保证零配件供应在整个机械化施工中，对同一机种的类型应力 求统一，尽可能使用标准化，系列化产品，便于保 养，维修与管理.在选用大型专用机械时,一定要 保证维修及零配件的供应,否则一旦出现机械故 障，往往引起整个工程的停工，延误工期,造成经 济损失.总之，施工单位要结合其机械装备情况，完好 率，新购机械的可能性及与其它施工单位机械协作 等情况，因地制宜进行机械的组合，确实做到技术 上合理，经济上有利.3机械台数的确定根据工程量，工期，土质，气象等条件，按不 同土质，运距的单项工程总量,算出机械台数.然 后汇总整个工程的机械台数，就可得到全部工程所需总的机械台数.某机械台数二蓍黜c.台班总土方量以11=舌冀嚣老⑵工作天数和当地气候条件等因素有关,因此必 须做好气象调查,弄清全年每月的工作天数. 工作天数二工期中的日历天数一(停工天数 +下雨停工天数+雨后停工天数+其它停工天数) 为了计算方便，采用运转日利用率来换算工作 天数.运转日利用率二圭翥车X1OO%(3)运转日利用率一般为50% — 80%.非雨季节，硬土，大规模工程，其运转日利用率取高些.反之则低些.机械台班产量按(4)式计算：台班产量(m/台班)=机械台时生产率X台班时间x台班时间利用率(4)台班时间一般为8h.台班时间利用率一般为0.35—0.85,标准为0.7.在工作中，要做好机械 的管理，配置和协调，以提高台班时间利用率. 当主要机械台数确定后,即可确定配套辅助机 械的数量.如拖式铲运机台数确定后，牵引用拖拉 机的台数即可确定，为其助铲的推土机的台数亦可 确定（一般三台铲运机配一台助铲用推土机）;配 合挖掘机运土的自卸汽车的数量，既可按前述方法 算出，也可根据己确定的挖掘机的装车工作时间来 计算：汽车台数=高舞c5）汽车装运一次的循环时间等于挖掘机装满一车 的时间和重载运输时间,空载返程时间，卸土时间 以及等待与延误时间之和.挖掘机装满一车的时间与挖掘机的工作能力和作业土质等因素有关.汽车的需要量，除与挖掘机，汽车的性能有关外，同时与运土距离，道路状况，驾驶员的素质有关，也与平整和压实机械的工作能力有关.在计算机械台数时，一般使用预算产量定额.若使用施工产量定额时,由于机械保修，搬运，故 障排除，施工前后的准备和收尾工作及其它原因 等，实际需用机械台数要比上述计算台数略多些.4结束语路基土石方工程，是公路工程施工的关键环节.其质量的好坏直接影响到道路的使用寿命.目前，路基土石方工程普遍采用机械化施工.因此， 路基土石方施工机械的合理选择与组合便显得特别 重要,也是确保施工质量和进度的前提.参考文献[1]郭小宏，朱战良，等.高等级公路机械化施工技术.北京:人 民变通ffl版社,2001.8.收稿日期:2005 - II — 29。