公路工程机械化施工作业系统探究

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摘要:随着我国经济的发展，高速公路的建设不断的推进，高效便捷的施工方法成为现在施工研究的热点，在施工的过程中如何去选择机械，如何合理的对施工机械进行组合发挥其最大的效能等问题，本文为对在公路工程中机械化施工作业系统进行研究，通过对常用的机械化施工机群作业系统进行介绍，并基于实际的工程案例对机械化施工作业系统进行研究，研究结果表明:本工程在采用挖掘机－推土机－平地机－路拌机－压路机－自卸汽车的机械工作系统组合下，不仅在道路的标高、压实度、强度及含水量等技术指标均满足规范的要求，并且道路的表面密实平整、无弹簧及碾压轮的痕迹，还能大大的缩短工期，降低成本。

关键词:公路工程;机械化施工;机群作业系统;施工效率

随着我国经济的快速发展，我国的高速公路建设也在不断的推进，对于高速公路的建设存在工程量大、技术含量高、工期紧、投资大及质量高强高等特点，对此传统的施工作业模式已不在适合现如今的发展速度。随着经济的发展，施工所需的机械设备也在不断的更新换代，在施工的过程中如何去选择机械，如何合理的对施工机械进行组合发挥其最大的效能等问题成为先如今研究的热点，其中郭小宏等人，在高等级公路机械化施工的技术进行描述;胡长顺对高等级公路路基路面施工技术进行详细的介绍;王国安对在公路工程中机械化施工的现代管理理念及管理方法进行介绍;费建国对公路工程的机械化施工进行研究;吴永平对挖掘机的作业机群配置技术进行研究。本文通过对常用的机械化施工机群作业系统进行介绍，并基于实际的工程案例对机械化施工作业系统进行研究。

1机械化施工机群

机械化施工主要是指根据实际工程的情况采取一定合适的施工机械组合在一起，来减轻繁重的人工体力劳动而完成施工生产任务的形式，其关键主要是在于施工机械的组合及配合，以下对常见的几种高速公路施工机械进行介绍。

1.1推土机

推土机是一种具有多种用途的自行式的土方工程施工机械，其基本的作业流程为铲土、运送、卸土及空回等四个过程，对于推土机因其特点若要提高其施工效率，则在铲土时应选择下坡作业，可在短时间内完成最短距离的铲土;在运送时应减少土的漏失;在卸土时应根据不同的施工场地及条件采用最有利的卸土形式;在空回时应加快速度行驶。

1.2挖掘机

挖掘机是一种自行式的土方工程施工机械，其在挖土时具有效率高、挖土量大的特点，在对土方进行挖土时，应结合实际的工程地形及场地条件进行挖土前进路线的设计，在目前的高速公路路基土方施工中使用较为广泛的挖掘机有液压驱动式及履带行走式挖掘机。

1.3自卸汽车

自卸汽车一般是用于需要长距离运输的工程中，并且一般常用的自卸汽车重量为2～8t，因为若自卸汽车的吨位太重，不利于施工效率的提高。

1.4平地机

平地机是一种自行式的土方工程施工机械，其可完成铲土、运土及卸土等工作，可以用于场地的及地形的平整，修整路拱、开挖路槽等，在高速公路中还可以用于精平填土。

1.5压路机

压路机是一种自行式的土方工程施工机械，主要是对公路路基进行碾压，碾压的质量直接关系到施工的质量，合理的使用压路机，不仅有利于提高工程的质量，还能提高施工的进度，在实际的工程中常使用的压路机有静碾式和振动式，应根据不同的工程及施工条件进行合理的选择。

2工程案例

2.1工程概况

本工程为某高速公路中的一段，全长为128.2km，道路采用的是双向的四车道，最高车速设置为120km/h，路面宽度为26m，在路面的结构层底基层采用石灰，粉煤灰稳定土，基层的设计厚度为400mm，强度为大于等于0.6MPa，本文所研究的为该段高速公路中的一段，起止桩号为K39+500－K48+500，长度为9km，本段采用二灰土稳定土作为基层结构，用量为93600m3，本文就对该路段采用二灰土情况下采用的机械化作用进行研究。

2.2施工方法的选择

根据本工程的实际情况，本段土场的规模较小，较为分散，土质的塑性指标较高，土体颗粒较大，并且针对二灰土作为基层本工程施工时采用路拌法进行施工，路拌法可以省去稳定土集中厂拌机械设备和场地的投入，并且该方法可以充分的利用推土机及平地机，通过多种机械的合理配合，形成流水作业。

2.3施工的工艺流程

本工程的施工工艺流程见图1所示。本次施工时按上图施工工艺进行，并且在施工时尽量的避开雨天季节。

2.4施工机械的配置

在本次的施工中根据施工方法及施工的工艺，合理的选择施工机械，本工程所使用的施工机械见表1所示。

2.5施工的质量检测

2.5.1含水量的控制在公路的建设过程中，含水量的控制对工程质量非常关键，尤其是对于二灰土作为基层的道路工程，因为二灰土的含水量将会直接影响到二灰土的案例，若其含水量过大则不易压实，容易发生弹簧、起皮及开裂等现象，但若其含水量过低，则很难压实成型。在本工程中将含水量控制在最佳含水率上下2%之内，本文在铺设完成后才有酒精法检测，对二灰土的含水量进行检测，经检测的结果显示，本工程的含水量复合要求。

2.5.2压实的控制道路工程对压实的速度及压实的遍数需要进行严格的控制，因为压实的速度及遍数将水直接影响到工程的质量，在本工程中进行二灰土底基层的碾压时，将静光轮压路机的初次碾压速度控制在1.0～1.5km/h，轮胎压路机的碾压速度控制在1.5～2.0km/h，振动压路机的碾压速度控制在1.0～2.0km/h，在进行复压及终压时，将压路机的碾压速度增加到2.0～3.5km/h，本次碾压的过程按稳压－振压－稳压的过程进行，稳压的时采用CA25光轮振动压路机进行静压2遍，速度为1.2km/h，振压时采用CA25振动压路机进行振动碾压2遍，速度为1.5km/h，最后进行终压，采用胶轮压路进行碾压2遍，以保证二灰土表面的平整光洁。

2.5.3养护养护作为道路工程最后的一个环节，养护效果的好坏对道路工程的质量也非常关键，本次工程在完成后7d之内，进行二灰土的养护，本次养护时对道路进行洒水，保证道路的表明处于潮湿的状态，并在在养护的期间禁止车辆的行驶，根据最后的道路情况，本工程的道路符合要求，道路的完成图见图2所示。

3结论

本文通过对常用的机械化施工机群作业系统进行介绍，并基于实际的工程案例对机械化施工作业系统进行研究，研究结果表明:本工程在采用挖掘机－推土机－平地机－路拌机－压路机－自卸汽车的机械工作系统组合下，不仅在道路的标高、压实度、强度及含水量等技术指标均满足规范的要求，并且道路的表面密实平整、无弹簧及碾压轮的痕迹，还能大大的缩短工期，降低成本。

参考文献:

［1］郭小宏，等编:《高等级公路机械化施工技术》，人民交通出版社，2001.

［2］胡长顺:《高等级公路路基路面施工技术》，人民交通出版社，1995.［3］王国安:《公路机械化施工现代管理技术》，人民交通出版社，1997.

［4］费建国:《公路工程机械化施工》，人民交通出版社，2001.

［5］吴永平:挖掘机作业机群配置技术研究，工程机械，2002(2):15－17.

［6］王大明:南京长江二桥引线沥青混凝土路面施工质量控制，森林工程，2001(6):5253。

［7］中国公路学会筑路机械学会:《沥青路面施工机械与机械化施工》，人民交通出版社，1999。

［8］JTGE51－2009，公路工程无机结合料稳定材料试验规程.［9］JTGE60－2008，公路路基路面现场测试规程.

［10］JTGE42－2005，公路工程集料试验规程.［11］JTGB0l－2003，公路工程技术标准.

［12］JTJ034－2000，公路路面基层施工技术规范.

作者：岳鸣飞 单位：内蒙古路桥集团有限责任公司第六工程处