公路工程機械化施工作業系統探究

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摘要:隨著我國經濟的發展，高速公路的建設不斷的推進，高效便捷的施工方法成為現在施工研究的熱點，在施工的過程中如何去選擇機械，如何合理的對施工機械進行組合發揮其最大的效能等問題，本文為對在公路工程中機械化施工作業系統進行研究，通過對常用的機械化施工機群作業系統進行介紹，并基于實際的工程案例對機械化施工作業系統進行研究，研究結果表明:本工程在采用挖掘機－推土機－平地機－路拌機－壓路機－自卸汽車的機械工作系統組合下，不僅在道路的標高、壓實度、強度及含水量等技術指標均滿足規范的要求，并且道路的表面密實平整、無彈簧及碾壓輪的痕跡，還能大大的縮短工期，降低成本。

關鍵詞:公路工程;機械化施工;機群作業系統;施工效率

隨著我國經濟的快速發展，我國的高速公路建設也在不斷的推進，對于高速公路的建設存在工程量大、技術含量高、工期緊、投資大及質量高強高等特點，對此傳統的施工作業模式已不在適合現如今的發展速度。隨著經濟的發展，施工所需的機械設備也在不斷的更新換代，在施工的過程中如何去選擇機械，如何合理的對施工機械進行組合發揮其最大的效能等問題成為先如今研究的熱點，其中郭小宏等人，在高等級公路機械化施工的技術進行描述;胡長順對高等級公路路基路面施工技術進行詳細的介紹;王國安對在公路工程中機械化施工的現代管理理念及管理方法進行介紹;費建國對公路工程的機械化施工進行研究;吳永平對挖掘機的作業機群配置技術進行研究。本文通過對常用的機械化施工機群作業系統進行介紹，并基于實際的工程案例對機械化施工作業系統進行研究。

1機械化施工機群

機械化施工主要是指根據實際工程的情況采取一定合適的施工機械組合在一起，來減輕繁重的人工體力勞動而完成施工生產任務的形式，其關鍵主要是在于施工機械的組合及配合，以下對常見的幾種高速公路施工機械進行介紹。

1.1推土機

推土機是一種具有多種用途的自行式的土方工程施工機械，其基本的作業流程為鏟土、運送、卸土及空回等四個過程，對于推土機因其特點若要提高其施工效率，則在鏟土時應選擇下坡作業，可在短時間內完成最短距離的鏟土;在運送時應減少土的漏失;在卸土時應根據不同的施工場地及條件采用最有利的卸土形式;在空回時應加快速度行駛。

1.2挖掘機

挖掘機是一種自行式的土方工程施工機械，其在挖土時具有效率高、挖土量大的特點，在對土方進行挖土時，應結合實際的工程地形及場地條件進行挖土前進路線的設計，在目前的高速公路路基土方施工中使用較為廣泛的挖掘機有液壓驅動式及履帶行走式挖掘機。

1.3自卸汽車

自卸汽車一般是用于需要長距離運輸的工程中，并且一般常用的自卸汽車重量為2～8t，因為若自卸汽車的噸位太重，不利于施工效率的提高。

1.4平地機

平地機是一種自行式的土方工程施工機械，其可完成鏟土、運土及卸土等工作，可以用于場地的及地形的平整，修整路拱、開挖路槽等，在高速公路中還可以用于精平填土。

1.5壓路機

壓路機是一種自行式的土方工程施工機械，主要是對公路路基進行碾壓，碾壓的質量直接關系到施工的質量，合理的使用壓路機，不僅有利于提高工程的質量，還能提高施工的進度，在實際的工程中常使用的壓路機有靜碾式和振動式，應根據不同的工程及施工條件進行合理的選擇。

2工程案例

2.1工程概況

本工程為某高速公路中的一段，全長為128.2km，道路采用的是雙向的四車道，最高車速設置為120km/h，路面寬度為26m，在路面的結構層底基層采用石灰，粉煤灰穩定土，基層的設計厚度為400mm，強度為大于等于0.6MPa，本文所研究的為該段高速公路中的一段，起止樁號為K39+500－K48+500，長度為9km，本段采用二灰土穩定土作為基層結構，用量為93600m3，本文就對該路段采用二灰土情況下采用的機械化作用進行研究。

2.2施工方法的選擇

根據本工程的實際情況，本段土場的規模較小，較為分散，土質的塑性指標較高，土體顆粒較大，并且針對二灰土作為基層本工程施工時采用路拌法進行施工，路拌法可以省去穩定土集中廠拌機械設備和場地的投入，并且該方法可以充分的利用推土機及平地機，通過多種機械的合理配合，形成流水作業。

2.3施工的工藝流程

本工程的施工工藝流程見圖1所示。本次施工時按上圖施工工藝進行，并且在施工時盡量的避開雨天季節。

2.4施工機械的配置

在本次的施工中根據施工方法及施工的工藝，合理的選擇施工機械，本工程所使用的施工機械見表1所示。

2.5施工的質量檢測

2.5.1含水量的控制在公路的建設過程中，含水量的控制對工程質量非常關鍵，尤其是對于二灰土作為基層的道路工程，因為二灰土的含水量將會直接影響到二灰土的案例，若其含水量過大則不易壓實，容易發生彈簧、起皮及開裂等現象，但若其含水量過低，則很難壓實成型。在本工程中將含水量控制在最佳含水率上下2%之內，本文在鋪設完成后才有酒精法檢測，對二灰土的含水量進行檢測，經檢測的結果顯示，本工程的含水量復合要求。

2.5.2壓實的控制道路工程對壓實的速度及壓實的遍數需要進行嚴格的控制，因為壓實的速度及遍數將水直接影響到工程的質量，在本工程中進行二灰土底基層的碾壓時，將靜光輪壓路機的初次碾壓速度控制在1.0～1.5km/h，輪胎壓路機的碾壓速度控制在1.5～2.0km/h，振動壓路機的碾壓速度控制在1.0～2.0km/h，在進行復壓及終壓時，將壓路機的碾壓速度增加到2.0～3.5km/h，本次碾壓的過程按穩壓－振壓－穩壓的過程進行，穩壓的時采用CA25光輪振動壓路機進行靜壓2遍，速度為1.2km/h，振壓時采用CA25振動壓路機進行振動碾壓2遍，速度為1.5km/h，最后進行終壓，采用膠輪壓路進行碾壓2遍，以保證二灰土表面的平整光潔。

2.5.3養護養護作為道路工程最后的一個環節，養護效果的好壞對道路工程的質量也非常關鍵，本次工程在完成后7d之內，進行二灰土的養護，本次養護時對道路進行灑水，保證道路的表明處于潮濕的狀態，并在在養護的期間禁止車輛的行駛，根據最后的道路情況，本工程的道路符合要求，道路的完成圖見圖2所示。

3結論

本文通過對常用的機械化施工機群作業系統進行介紹，并基于實際的工程案例對機械化施工作業系統進行研究，研究結果表明:本工程在采用挖掘機－推土機－平地機－路拌機－壓路機－自卸汽車的機械工作系統組合下，不僅在道路的標高、壓實度、強度及含水量等技術指標均滿足規范的要求，并且道路的表面密實平整、無彈簧及碾壓輪的痕跡，還能大大的縮短工期，降低成本。

參考文獻:

［1］郭小宏，等編:《高等級公路機械化施工技術》，人民交通出版社，2001.

［2］胡長順:《高等級公路路基路面施工技術》，人民交通出版社，1995.［3］王國安:《公路機械化施工現代管理技術》，人民交通出版社，1997.

［4］費建國:《公路工程機械化施工》，人民交通出版社，2001.

［5］吳永平:挖掘機作業機群配置技術研究，工程機械，2002(2):15－17.

［6］王大明:南京長江二橋引線瀝青混凝土路面施工質量控制，森林工程，2001(6):5253。

［7］中國公路學會筑路機械學會:《瀝青路面施工機械與機械化施工》，人民交通出版社，1999。

［8］JTGE51－2009，公路工程無機結合料穩定材料試驗規程.［9］JTGE60－2008，公路路基路面現場測試規程.

［10］JTGE42－2005，公路工程集料試驗規程.［11］JTGB0l－2003，公路工程技術標準.

［12］JTJ034－2000，公路路面基層施工技術規范.

作者：岳鳴飛 單位：內蒙古路橋集團有限責任公司第六工程處