淺談路基施工中機(jī)械設(shè)備的選擇與配置

【摘要】在公路工程建設(shè)中，根據(jù)工程內(nèi)容和地理?xiàng)l件，科學(xué)的選擇、配置適合的機(jī)械進(jìn)行施工是非常重要的；即使企業(yè)擁有較高的機(jī)械化程度，但如果沒(méi)有科學(xué)的組織和管理，沒(méi)有合理的組合，也不能完全保證施工速度和經(jīng)濟(jì)效益。本文主要以公路路基施工為例，來(lái)談?wù)剻C(jī)械配置的原則和方法。

【關(guān)鍵詞】路基施工；機(jī)械設(shè)備；選擇與配置；原則和方法

1、概述

機(jī)械化施工是指在工程施工中，采用機(jī)械來(lái)代替人完成繁重、艱巨和惡劣工作環(huán)境下的各種施工作業(yè)的全過(guò)程。由于公路工程路線較長(zhǎng)、工程量和強(qiáng)度都較大，機(jī)械化施工已基本普及，但為了保證較高的工作效率和良好的經(jīng)濟(jì)效益，怎樣在種類繁多的施工機(jī)械中，根據(jù)多變的施工條件進(jìn)行選擇，如何進(jìn)行機(jī)械的組合與配置，避免資源的浪費(fèi)，都是公路工程機(jī)械化管理中要處理重要問(wèn)題。

2、路基工程中選配機(jī)械的原則

2.1選擇與工程實(shí)際相適應(yīng)的機(jī)械 施工機(jī)械的選擇首先應(yīng)考慮工程所在地的氣候條件和地質(zhì)條件，這就要求施工前要充分做好相關(guān)內(nèi)容的調(diào)查和勘探，比如是高原還是平原，土地和氣候是干旱還是濕潤(rùn)，施工地是泥地還是濕地，不同的土質(zhì)也需要選擇相適應(yīng)的施工機(jī)械。施工機(jī)械應(yīng)該滿足工程量大小、工期長(zhǎng)短、施工地大小、施工質(zhì)量等方面的要求，要避免因施工機(jī)械動(dòng)力不足而造成的工期滯后，同時(shí)也要避免因施工機(jī)械動(dòng)力剩余而造成的資源浪費(fèi)，在條件容許的情況下，要盡量選擇最能滿足施工要求的機(jī)械類型。

2.2選擇經(jīng)濟(jì)效益好的機(jī)械 選擇機(jī)械時(shí)一定要考慮其經(jīng)濟(jì)性，其選擇的基礎(chǔ)是施工單價(jià)，即完成一定量的工程投入的資金多少，這其中主要包含三個(gè)方面：機(jī)械的購(gòu)置成本、運(yùn)行成本和工程量與機(jī)械費(fèi)用的關(guān)系。考慮到工程的施工質(zhì)量和效率，應(yīng)該選擇先進(jìn)可靠的施工機(jī)械，因?yàn)槠浼夹g(shù)性能優(yōu)良，易于操作，故障率較低，即使一次性投入較大，但是能大大較低機(jī)械的運(yùn)行費(fèi)用，最終可取得較好的經(jīng)濟(jì)效果。當(dāng)工程量較大時(shí)，采用大型機(jī)械進(jìn)行施工，作業(yè)效率相應(yīng)也較高，雖然購(gòu)置成本較高，但分?jǐn)偟捷^大的工程量中，對(duì)工程的總成本影響較小。對(duì)于中小型工程項(xiàng)目，應(yīng)該選擇通用性較好的施工機(jī)械。

2.3選擇技術(shù)成熟、安全性高的機(jī)械 對(duì)于技術(shù)要求較高的工程項(xiàng)目，比如橋梁、隧道工程等，要選擇技術(shù)成熟、安全可靠的施工機(jī)械，甚至使用專用機(jī)械；施工中要應(yīng)對(duì)千變?nèi)f化的施工條件，必須要保證機(jī)械具有可靠的安全性能，運(yùn)行穩(wěn)定，在保證施工操作人員安全的前提下，同時(shí)保證機(jī)械的安全運(yùn)行；相對(duì)于環(huán)境保護(hù)，要選擇能防塵隔音的施工機(jī)械。

3、機(jī)械設(shè)備合理組合的要求

只有合理的對(duì)工程需用的機(jī)械設(shè)備進(jìn)行配置組合，才能夠充分發(fā)揮機(jī)械的效能，才能最大限度的減少資源的浪費(fèi)；同時(shí)，機(jī)械設(shè)備的合理組合，也是保證施工質(zhì)量和工程進(jìn)度的有效方法。組合的內(nèi)容包含：機(jī)械類型、技術(shù)性能及數(shù)量上的配置。

3.1主導(dǎo)機(jī)械與配套機(jī)械的組合要求 首先應(yīng)該根據(jù)工程內(nèi)容、施工強(qiáng)度、工程單價(jià)來(lái)確定起決定作用的主導(dǎo)機(jī)械，和與之配套的輔助機(jī)械，應(yīng)保證其工作容量、生產(chǎn)能力、數(shù)量服從主導(dǎo)機(jī)械。例如，土石方開挖工程中，一般主導(dǎo)機(jī)械是挖裝機(jī)械，與之配套的運(yùn)輸機(jī)械的生產(chǎn)能力應(yīng)該略大于挖裝機(jī)械的生產(chǎn)能力，避免因運(yùn)輸機(jī)械能力不足而造成的挖裝停工。

3.2牽引機(jī)械和配套機(jī)械的組合要求 在路基施工中，常會(huì)用到?jīng)]有獨(dú)立行走裝置的機(jī)械和機(jī)具，這就需要牽引車配合使用。兩者配合時(shí)同樣要注意協(xié)調(diào)平衡，避免勞動(dòng)力過(guò)大而造成的浪費(fèi)，也要避免因一方動(dòng)力不足而不能完工或者降低作業(yè)效率。

3.3機(jī)械組合數(shù)量的要求 作業(yè)機(jī)械的組合數(shù)量越多，成本就越高，總效率就會(huì)越低。所以，配合作業(yè)的機(jī)械組合數(shù)量應(yīng)盡量減少，盡可能在考慮機(jī)械作業(yè)能力的平衡條件下，并列施工，同時(shí)組織多個(gè)系列的組合。這樣能夠減少因組合中一臺(tái)機(jī)械停工而造成組合中其他機(jī)械全面停工的情況，減少配合機(jī)械工作能力的損失。

3.4盡量選擇同系列、標(biāo)準(zhǔn)化的設(shè)備 從節(jié)約運(yùn)行成本的角度出發(fā)，應(yīng)該盡可能的使用標(biāo)準(zhǔn)化、系列化的產(chǎn)品，盡量減少同一功能機(jī)械的品種類型，不但利于配件的采購(gòu)、組織和管理，更主要是有利于設(shè)備的養(yǎng)護(hù)和維修。使用同系列的設(shè)備，可以減少配件的購(gòu)置和儲(chǔ)備，減少資金的占用。

4、路基施工中選配機(jī)械設(shè)備的具體方法

在公路路基施工作業(yè)中，首先要根據(jù)作業(yè)內(nèi)容確定主要機(jī)械或主導(dǎo)機(jī)械，再根據(jù)生產(chǎn)能力、施工條件確定與之配套的輔助機(jī)械，選擇時(shí)要根據(jù)工程的實(shí)際情況，從技術(shù)和施工工藝方面做好機(jī)型的選擇。當(dāng)施工內(nèi)容和條件發(fā)生變化后，要注意對(duì)機(jī)械的配置和調(diào)度，保證工程項(xiàng)目和機(jī)械設(shè)備之間的協(xié)調(diào)統(tǒng)一。

4.1根據(jù)工作內(nèi)容選定主導(dǎo)機(jī)械和輔助機(jī)械 公路路基工程的基本工作內(nèi)容為：土、石方開挖、裝載、運(yùn)輸、填筑、碾壓、整形，施工機(jī)械應(yīng)根據(jù)不同的作業(yè)內(nèi)容分別確定。

4.1.1以土方開挖工程為例，主導(dǎo)機(jī)械是完成土石方挖掘的挖掘機(jī)，一般工程中60%以上的土石方都是由挖掘機(jī)完成的，在筑路工程中，多采用單斗挖掘機(jī)。要最大限度的發(fā)揮挖掘機(jī)的效能，在選用其規(guī)格時(shí)要充分考慮地形條件、土質(zhì)條件、運(yùn)輸條件以及工程量的大小。大斗容的挖掘機(jī)和運(yùn)輸成本都非常高，如果移機(jī)一次不能達(dá)到一定的工作量，就很不合算，影響經(jīng)濟(jì)效益；如果工程量較小又必須使用挖掘機(jī)時(shí)，要注意選擇斗容較小、機(jī)動(dòng)性能好的輪式挖掘機(jī)。在土石方開挖中，要計(jì)算挖掘機(jī)的工作效率及實(shí)際工作量，以此為依據(jù)進(jìn)行配置，其生產(chǎn)率見下列公式：

式中，Q為挖掘機(jī)的生產(chǎn)率，q是鏟斗的額定容量，n是挖掘機(jī)每小時(shí)的挖掘次數(shù)，Kh是鏟斗的充滿系數(shù)，KS是土質(zhì)的松散系數(shù)，Kb是時(shí)間利用系數(shù)。

4.1.2主導(dǎo)機(jī)械挖掘機(jī)的類型確定后，我們需要確定與之配合的運(yùn)輸車輛數(shù)量，同樣需要根據(jù)公式計(jì)算：

式中，n為所需汽車的數(shù)量，t1是汽車完成一次裝運(yùn)卸回所需的時(shí)間，t2是挖掘機(jī)裝滿一車所需的時(shí)間。

4.2根據(jù)機(jī)械性能和土質(zhì)特性選擇機(jī)械 路基工程中，土、石是主要的作業(yè)對(duì)象，它的性能和狀態(tài)直接影響施工機(jī)械的作業(yè)質(zhì)量和成本效益。不同的機(jī)械車輛在不同的土質(zhì)上行駛時(shí)，由于土質(zhì)的承載能力不同，所以會(huì)有相應(yīng)的限制條件。在土質(zhì)較細(xì)、含水量較高的工地上，車輛壓力會(huì)導(dǎo)致土的揉搓現(xiàn)象，導(dǎo)致承載能力的降低，從而不能行駛。所以說(shuō)，土質(zhì)的特性也決定了機(jī)械的選擇。例如，在硬土類巖石部分作業(yè)時(shí)，開挖機(jī)械只能使用裝載機(jī)，一般的推土機(jī)、鏟運(yùn)機(jī)都不可用；當(dāng)在含水量較大的重沼澤軟土地區(qū)開挖時(shí)，只能使用接地比壓小于11.8kPa的低比壓推土機(jī)，普通推土機(jī)則不可用。

4.3根據(jù)不同運(yùn)距選擇不同的運(yùn)輸機(jī)械 運(yùn)輸機(jī)械的類型應(yīng)該根據(jù)運(yùn)距的長(zhǎng)短和土的性質(zhì)、方量大小進(jìn)行選擇。當(dāng)經(jīng)濟(jì)運(yùn)距小于80m時(shí)，可使用推土機(jī)運(yùn)輸；當(dāng)經(jīng)濟(jì)運(yùn)距在100m到150m之間，可選擇裝載機(jī)進(jìn)行運(yùn)輸；當(dāng)經(jīng)濟(jì)運(yùn)距在200m到1000m之間，可選擇鏟運(yùn)機(jī)運(yùn)輸；當(dāng)經(jīng)濟(jì)運(yùn)距大于2000m時(shí)，則需要自卸汽車進(jìn)行運(yùn)輸。

5、結(jié)語(yǔ)

公路施工過(guò)程中，為保證速度、質(zhì)量和效益，施工單位應(yīng)該根據(jù)工程實(shí)際情況對(duì)機(jī)械的選用進(jìn)行科學(xué)的配置，統(tǒng)籌規(guī)劃，確保將機(jī)械效能最大化發(fā)揮，從而減少和避免資源的浪費(fèi)。