公路工程施工中機械選型問題探究

夏東升

（中鐵十九局集團第一工程有限公司成貴鐵路項目部 貴州畢節）

公路工程已經成為我國基礎設施建設中最重要的項目之一，高速公路的施工建設也基本可以滿足舒適、快速以及安全運輸的要求，公路工程的整體建設水平得到了切實的提升。為了進一步提升公路工程施工建設水平，控制好機械運轉費用，獲得更多的經濟和社會效益，應當結合公路工程建設的具體要求和實際的施工環境，科學選擇與應用各類機械設備，力求滿足技術上先進、經濟上合理、使用上安全的基本原則。

一、機械設備的選用和配套原則

1.選用原則

在公路工程的施工過程中，機械設備的選型因工程實際而存在很大的差異，而在分部分項過程中由于工序、施工工藝的差異，所選擇的機械類型、數量涉及較多，所以必須要深入研究這一問題，合理地進行施工機械選型工作。首先，必須要根據施工內容來選擇，比如說路基施工作業，其主要工序有地表處理、填筑作業、碾壓作業以及修整等，另外還包括了很多輔助作業比如說伐樹、松土、爆破等，因為涉及到的項目內容較多，因此要按照各項工程的具體類型來有針對性的選擇機械設備。其次，必須要根據分項工程量以及工期來選擇，如在瀝青路面施工建設過程中，需要拌合、攤鋪以及壓實設備，其中需要重點考慮和選擇的是拌合、攤鋪設備。其他運輸車輛要按照拌合站產量和距離來確定具體噸位，而攤鋪作業速度以及混合料厚度直接決定了壓路機的選擇，集料類型，配料倉距離等因素會對拌合站的生產能力產生影響，因此裝載機的選擇要根據拌合站生產能力確定。再次，選擇好相關型號后，其數量必須根據施工規劃等因素決定；最后，施工機械設備的選型還應當考慮到公路工程用土性質，施工過程中的天氣環境因素等。

2.配套原則

科學選擇公路工程施工機械能夠有效提升施工效率，降低施工成本，確保工程經濟效益達到最優。公路工程施工的關鍵工序都是由主要機械承擔，正確地選型和配套直接決定了公路工程的施工質量以及經濟效益，因此必須重視這一問題，而施工機械的配套應當在主要機械選型之后再做出決定。

比如，某一級公路瀝青路面施工，在對筑路機械設備進行選擇時，因為考慮到分項工程工期為2個月，綜合考慮拌合站混合料的日均產量為1500 t左右，選擇3000型拌合站每天需要工作9 h，4000型拌合站每天工作約7 h，再計算開機和停機時間約為1 h，維護保養和因為氣候因素而停工的時間，得到如下結論：選擇3000型拌合站無法完成施工任務，所以應選擇4000型拌合站，而后確定其余配套機械設備。

配套機械要保證少而精，最低要求應能夠滿足正常施工需要，在這一前提下盡可能減少配套機械從而提升生產效率。比如說一段瀝青路面選擇4000型拌合站，2臺攤鋪機共同攤鋪作業，壓路機等機械設備配套，若某1臺機械出現故障則會對整個工程施工進度產生影響，而配套的機械越多，導致停工的風險就越大。

機械設備能力配套，避免出現某一機械設備作業性能較好而配套機械性能相差較大的情況，不利于配套機械充分發揮出作業性能。確保施工作業方案設計的合理性，分為不同系列的機械組合并列進行施工，防止在組合中一臺設備由于故障停工而導致整個施工作業受到影響的情況。

機械組合應當盡可能優化，做好計算分析確保經濟效益，為了方便對機械進行維修管理，同一型號的設備要盡可能在同一作業中選用，為適應不同工程使用單機作業，相關裝置必須配套，同時保養作業人員以及設備也必須配套。

二、公路施工中各類機械的選型方法

1.拌合站

拌合站必須能夠在規定的時間生產出一定量的混凝土拌合物，其生產能力應當要能夠滿足攤鋪機持續運作的需要。拌合主機可以選擇雙軸式攪拌類型，拌合站還應當裝配控制與調節攪拌時間的相關裝置，從而確保攪拌時間與臥軸轉速。

2.攪拌主機

一般來說，攪拌主機選擇雙軸臥式攪拌機，出料門可以自動開合，確保每槽拌合物的攪拌時間不低于35 s，保證運料車進出不存在空隙時間。集料倉主要功能是儲存集料，每一料徑的集料約占一個倉位，各個倉位必須要保證充足的容積，從而讓攪拌機能夠滿負荷運轉。集料倉的設置要確保不同粒徑的集料分級存放，可以加裝隔板來避免不同粒徑集料的混合，出料口要設置計量設備，確保各個料徑的集料都能夠精確地投入到攪拌機內。

3.水泥供應裝置

要保證水泥倉容積的充足，水泥供應可以選擇稱重或者體積計量的辦法，確保混合料所需水泥的準確計量，另外，水泥倉必須保證密封性、防水性。

4.攤鋪機

攤鋪機一半包含了料斗、螺旋布料器、夯梁以及振動熨平板、一個可以實現手工與自動控制的可調節熨平板。攤鋪機的選擇首先要考慮自身的穩定性，能夠符合攤鋪作業以及修整混凝土到指定厚度、平整度的要求。攤鋪機必須能夠將車道兩側邊界限定在精準的位置而不需要利用固定的側向模板，另外，在進行混凝土鋪筑作業的過程中其厚度必須達到規定的要求。攤鋪機兩側必須裝配可以互換的側向模板，這種模板和公路路面車道邊緣呈垂直或者15°角。其依靠兩側固定基準線的電子裝置進行控制，可以自動調節攤鋪路線以及坡度，但若條件允許也可以在相鄰攤鋪的車道上選擇簡短滑行來取代一條放樣基準線，激光控制設備可以代替通過核準的全過程放樣基準線。在進行高級公路工程的施工過程中，還必須要增加抗滑料灑鋪裝置。

5.振動壓路機

振動壓路機一般來說選擇自動行駛、鋼輪壓路機或者雙碾輪壓路機，在對壓路機進行選擇時必須要滿足以下條件：振幅＜0.7 mm，頻率≥45 Hz，自重一般為 10～12 t，激振力為 15～20 t。另外，有需要時還應當配置保持壓路機碾輪濕潤的工具，各個碾輪配置刮具與墊板。

6.裹膠壓路機

裹膠壓路機的原理主要是借助裹膠層可發生形變的特征，讓混凝土路面受到膠面壓實而變得更為緊密，讓其形成較好的宏觀構造物處理。一般來說，以6～10 t雙鋼輪振動壓路機表面裹30 mm厚的膠層最好，無裹膠壓路機一般選擇輪胎壓路機取而代之。

7.自卸汽車

自卸汽車的作用主要是連接拌合和攤鋪作業現場，在選擇這一機械時必須要從下面兩點來考慮，對拌合系統來說，自卸汽車必須能夠快速裝料進出，對攤鋪機來說，汽車馬槽尾部的傾角要保證拌合物可以均勻的卸入料斗中，馬槽寬度不應超過攤鋪機料斗內徑。在符合上述條件時，盡可能使用快速、可分次頂起的大噸位自卸汽車。

三、結語

在現代公路工程項目施工過程中，由于工序復雜，施工周期較長，工程量大，涉及到的各類施工機械較多，所以必須要做好機械設備的選型配套工作，從而確保公路工程施工建設工作的有序開展。除了本文中所提出的幾點對策之外，我們還應當在熟練掌握機械性能的基礎上進行深入的論證分析，對機械設備進行合理選型配套，從而讓其能夠發揮出最佳的施工效率，保證公路工程的經濟效益和施工質量。