高速公路施工機(jī)械合理選擇與組合研究

郝朝旭

(山西路橋集團(tuán)國際交通建設(shè)工程有限公司)

0 引 言

機(jī)械設(shè)備管理是高速公路建設(shè)施工管理的重要內(nèi)容，也是確保高速公路項目施工作業(yè)順利實施開展的關(guān)鍵。只有系統(tǒng)、科學(xué)、合理的選擇、配置組合并組織管理施工機(jī)械，才能充分發(fā)揮高速公路施工作業(yè)的機(jī)械化優(yōu)勢，進(jìn)而確保施工質(zhì)量，降低施工作業(yè)成本，加快施工作業(yè)進(jìn)度。這就要求高速公路施工作業(yè)人員必須系統(tǒng)分析高速公路施工中路基工程、路面工程以及橋梁工程等主體工程施工對于機(jī)械設(shè)備的相關(guān)要求，進(jìn)而合理的配置，并按照施工作業(yè)工序科學(xué)的組織管理，以提高施工作業(yè)效率，確保高速公路項目建設(shè)的順利完成。

1 高速公路施工機(jī)械選擇的基本原則

(1)與高速公路施工項目施工實際情況相適應(yīng)。對于高速公路施工機(jī)械的選擇應(yīng)當(dāng)充分考慮高速公路項目建設(shè)的實際情況，根據(jù)施工作業(yè)條件、施工作業(yè)內(nèi)容以及工程量合理的確定施工作業(yè)機(jī)械設(shè)備的規(guī)格、數(shù)量。要確保施工作業(yè)機(jī)械設(shè)備能夠適應(yīng)施工作業(yè)區(qū)域的地形、場地大小、運(yùn)輸距離的要求，而且機(jī)械設(shè)備的作業(yè)性能能夠滿足施工質(zhì)量要求，機(jī)械的作業(yè)效率滿足施工進(jìn)度的要求。

(2)施工作業(yè)的機(jī)械化水平高。要充分利用所選擇的施工機(jī)械設(shè)備形成真正高效的機(jī)械化施工作業(yè)流程，而且便于進(jìn)行施工機(jī)械設(shè)備的組織管理與協(xié)調(diào)調(diào)度，能夠確保高速公路整體施工組織的科學(xué)合理，確保施工作業(yè)工序的有效銜接。

(3)機(jī)械設(shè)備技術(shù)經(jīng)濟(jì)效益好。在高速公路工程施工機(jī)械設(shè)備的選擇上，應(yīng)當(dāng)盡可能的選擇技術(shù)先進(jìn)、經(jīng)濟(jì)性較好的設(shè)備類型。在組織安排上，對于工程量與施工作業(yè)強(qiáng)度大、施工進(jìn)度緊張的情況應(yīng)盡可能采用大型施工機(jī)械。對于工程量不大或者是施工進(jìn)度較為寬裕的條件下則可以選擇使用小型設(shè)備，以提高機(jī)械設(shè)備的技術(shù)經(jīng)濟(jì)性。

(4)應(yīng)該合理的處理機(jī)械設(shè)備租賃與購置的關(guān)系。對于施工單位無法內(nèi)部調(diào)撥的機(jī)械設(shè)備，應(yīng)當(dāng)充分考慮項目結(jié)束后期的應(yīng)用情況，如果后期應(yīng)用較為頻繁，項目中可以回收成本投入則應(yīng)當(dāng)考慮購置。如果作業(yè)工程量較小或者是施工作業(yè)不連續(xù)，則應(yīng)當(dāng)采取租賃的方式進(jìn)行機(jī)械的配置。

2 高速公路施工機(jī)械的組合研究

對于高速公路施工機(jī)械的組合配置，主要是指施工機(jī)械配置的類型、配置的數(shù)量、技術(shù)性能要求、環(huán)境適應(yīng)性以及施工作業(yè)管理要求等幾方面進(jìn)行分析確定，具體的施工機(jī)械組合配置方式如下所示:

2.1 高速公路施工機(jī)械設(shè)備類型的組合

(1)路基路面施工機(jī)械。高速公路施工機(jī)械設(shè)備選配最基本的方式就是根據(jù)施工作業(yè)的內(nèi)容以及工序組合配置施工機(jī)械設(shè)備。對于高速公路路基工程施工，主要是完成土石方的挖運(yùn)、路基的填筑壓實，因此所需要組合配置的施工機(jī)械主要有挖掘機(jī)、油錘、裝載機(jī)、自卸汽車、平地機(jī)、壓路機(jī)，對于不良路基的處理等通常還需要配備沖擊碾壓壓路機(jī)、強(qiáng)夯設(shè)備或者是深層攪拌機(jī)等。對于巖體開挖等施工作業(yè)還需配備空壓機(jī)、鑿巖機(jī)等設(shè)備。高速公路路面施工主要是完成基層以及面層的施工，因此所需要配備的施工機(jī)械主要有拌和設(shè)備、運(yùn)輸車輛、攤鋪機(jī)、壓路機(jī)或者是滑膜攤鋪機(jī)等作業(yè)機(jī)械設(shè)備。

(2)橋梁隧道施工機(jī)械。橋梁工程施工機(jī)械設(shè)備則主要包括混凝土機(jī)械、鋼筋加工機(jī)械、起重吊裝機(jī)械、預(yù)應(yīng)力張拉設(shè)備、模板、裝配式支架等通用機(jī)械;預(yù)制基礎(chǔ)樁、泥漿系統(tǒng)及其設(shè)備、樁工設(shè)備、鉆孔設(shè)備等基礎(chǔ)施工機(jī)械設(shè)備;橋梁施工機(jī)械、拱橋施工機(jī)械、斜拉橋施工、懸索橋施工機(jī)械等上部結(jié)構(gòu)施工機(jī)械。隧道工程施工常用的機(jī)械設(shè)備則主要有盾構(gòu)機(jī)、鉆孔機(jī)、攪拌機(jī)等大型設(shè)備，以及空壓機(jī)，挖掘機(jī)，注漿機(jī)，風(fēng)動鑿巖機(jī)，運(yùn)輸車，裝載機(jī)，通風(fēng)機(jī)，混凝土噴射機(jī)等機(jī)械設(shè)備。

2.2 施工機(jī)械設(shè)備規(guī)格以及數(shù)量的組合配置

對于高速公路施工機(jī)械設(shè)備規(guī)格的確定，應(yīng)該根據(jù)施工作業(yè)任務(wù)對于機(jī)械設(shè)備技術(shù)性能以及作業(yè)效率的要求來確定，選擇小型或者大型作業(yè)設(shè)備。在施工作業(yè)中，如果技術(shù)經(jīng)濟(jì)效益相差不大，則應(yīng)該盡可能的選擇使用大型設(shè)備來提高施工作業(yè)質(zhì)量。對于高速公路施工作業(yè)機(jī)械設(shè)備數(shù)量的配置，則應(yīng)該綜合分析工程量、施工進(jìn)度、成本控制目標(biāo)進(jìn)行確定，重點在確保作業(yè)順利完成的情況下提高配置方案的技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)。同時，在高速公路施工作業(yè)過程中，由于難以避免會出現(xiàn)機(jī)械故障，因此在工程施工機(jī)械的整體配套上，除了強(qiáng)化維護(hù)管理以外，對于影響施工作業(yè)進(jìn)度的關(guān)鍵設(shè)備應(yīng)該提前準(zhǔn)備或聯(lián)系備用設(shè)備。此外施工作業(yè)環(huán)境經(jīng)常變化，因此應(yīng)該確保工程施工機(jī)械的整體工程容量能有一定的富裕，以減少停工問題。對于配套施工機(jī)械設(shè)備，應(yīng)該注意確保其作業(yè)能力以及作業(yè)效率應(yīng)高于主要施工作業(yè)機(jī)械設(shè)備，以免由于配套設(shè)備的問題影響主要機(jī)械的施工作業(yè)能力。

2.3 按照外部作業(yè)環(huán)境以及施工管理要求組合

遵循適用性的原則，是高速公路工程施工機(jī)械設(shè)備配置的基礎(chǔ)，所以在高速公路施工機(jī)械設(shè)備的配置上必須結(jié)合外部環(huán)境條件進(jìn)行確定。例如，對于運(yùn)距遠(yuǎn)、運(yùn)輸成本高的區(qū)域，如果采用小噸位運(yùn)輸設(shè)備則會造成運(yùn)輸成本提高，因此應(yīng)該盡量選擇大噸位的運(yùn)輸車輛。對于施工作業(yè)區(qū)域氣候多雨潮濕、道路泥濘的項目中，如果仍然采用大量輪式工程機(jī)械很有可能造成機(jī)械陷入泥沼，難以正常作業(yè)，因此應(yīng)當(dāng)盡量選擇使用履帶式作業(yè)機(jī)械。在施工作業(yè)的實際過程中，應(yīng)該充分考慮到外部施工環(huán)境中的影響因素，以技術(shù)經(jīng)濟(jì)性作為控制指標(biāo)對配置方案進(jìn)行優(yōu)化。此外，在高速公路工程施工機(jī)械設(shè)備的配套管理上，還應(yīng)當(dāng)充分考慮施工管理的相關(guān)要求，特別是充分考慮到施工工藝、施工質(zhì)量、施工進(jìn)度、新技術(shù)與新材料的使用對于施工作業(yè)機(jī)械設(shè)備的相關(guān)要求，進(jìn)而有針對性的進(jìn)行施工作業(yè)機(jī)械的配置。例如，對于高速公路施工中較為常見的SMA 上面層施工，在壓實機(jī)械的配備上就不能使用膠輪壓路機(jī)以免造成瀝青馬蹄脂的擠出。

3 高速公路施工機(jī)械設(shè)備組織管理

當(dāng)前在高速公路施工中，對于機(jī)械的施工組織管理方法主要有流水作業(yè)法、平行作業(yè)法、網(wǎng)絡(luò)計劃法和順序作業(yè)法，其各自的特點如下所示。

(1)流水作業(yè)法。流水作業(yè)法主要是指在高速公路施工過程中按照施工工藝以及施工工序的不同將某標(biāo)段分為多個施工段，然后組建施工隊伍以及配套的施工機(jī)械進(jìn)駐進(jìn)行施工。這種施工方式能夠確保高速公路施工在空間和時間上連續(xù)、快節(jié)奏的進(jìn)行。具體的運(yùn)用方法就是將施工隊伍劃分為路基施工隊、路面施工隊、橋梁施工隊以及隧道施工隊等，分別按照各自的配套內(nèi)容進(jìn)行施工作業(yè)，這種組織方法是高速公路機(jī)械化施工首選方法。

(2)平行作業(yè)法。則主要是指將施工作業(yè)段落分段，然后根據(jù)分段情況組織施工隊，各自在不同的施工段進(jìn)行施工作業(yè)。平行施工作業(yè)法的優(yōu)點在于有助于節(jié)省施工時間，加快施工進(jìn)度，但是施工現(xiàn)場組織較為復(fù)雜，也容易造成不同分段施工質(zhì)量的不均勻性，而且由于分段較多，對于物資供應(yīng)要求較為嚴(yán)格。主要是適用于施工單位標(biāo)段公里數(shù)較長、有多支施工隊伍以及機(jī)械設(shè)備充足的情況。

(3)網(wǎng)絡(luò)計劃法。網(wǎng)絡(luò)計劃法是以施工作業(yè)網(wǎng)絡(luò)圖作為基礎(chǔ)進(jìn)行施工機(jī)械的配備管理，由于網(wǎng)絡(luò)計劃法中對于決定工程施工總工期的關(guān)鍵線路較為清晰，因此有助于機(jī)械設(shè)備的協(xié)調(diào)配置，提高設(shè)備的利用率，而且在提前制定的網(wǎng)絡(luò)圖中對施工中各工序、作業(yè)節(jié)點的制約關(guān)系較為清晰，可以提前準(zhǔn)確的制定施工機(jī)械配置情況，對于降低機(jī)械配置費(fèi)用投入以及加快施工進(jìn)度十分有利。

(4)順序作業(yè)法。順序作業(yè)法是作為簡單的施工作業(yè)方法，即將由一支施工隊在一個工作面上進(jìn)行施工作業(yè)，施工作業(yè)現(xiàn)場組織管理較為簡單，優(yōu)點在于施工作業(yè)按照施工工序順序推進(jìn)，無需在短時間內(nèi)大量配置施工機(jī)械，缺點在于施工作業(yè)周期較長，主要適用于工期要求不嚴(yán)格的邊坡、交通工程等項目施工。

4 結(jié) 語

對于高速公路施工機(jī)械的配置選擇與組織管理，必須以確保施工質(zhì)量作為前提基礎(chǔ)，以保證高速公路項目建設(shè)進(jìn)度和項目的經(jīng)濟(jì)效益作為出發(fā)點，結(jié)合高速公路不同施工分部分項工程的工程量、工程進(jìn)度，分析機(jī)械設(shè)備的性能、費(fèi)用、效率以及安全可靠性，進(jìn)行優(yōu)化組合，進(jìn)而確保高速公路機(jī)械化施工作業(yè)的有力推進(jìn)。

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