公路工程施工中机械选型问题探究

夏东升

（中铁十九局集团第一工程有限公司成贵铁路项目部 贵州毕节）

公路工程已经成为我国基础设施建设中最重要的项目之一，高速公路的施工建设也基本可以满足舒适、快速以及安全运输的要求，公路工程的整体建设水平得到了切实的提升。为了进一步提升公路工程施工建设水平，控制好机械运转费用，获得更多的经济和社会效益，应当结合公路工程建设的具体要求和实际的施工环境，科学选择与应用各类机械设备，力求满足技术上先进、经济上合理、使用上安全的基本原则。

一、机械设备的选用和配套原则

1.选用原则

在公路工程的施工过程中，机械设备的选型因工程实际而存在很大的差异，而在分部分项过程中由于工序、施工工艺的差异，所选择的机械类型、数量涉及较多，所以必须要深入研究这一问题，合理地进行施工机械选型工作。首先，必须要根据施工内容来选择，比如说路基施工作业，其主要工序有地表处理、填筑作业、碾压作业以及修整等，另外还包括了很多辅助作业比如说伐树、松土、爆破等，因为涉及到的项目内容较多，因此要按照各项工程的具体类型来有针对性的选择机械设备。其次，必须要根据分项工程量以及工期来选择，如在沥青路面施工建设过程中，需要拌合、摊铺以及压实设备，其中需要重点考虑和选择的是拌合、摊铺设备。其他运输车辆要按照拌合站产量和距离来确定具体吨位，而摊铺作业速度以及混合料厚度直接决定了压路机的选择，集料类型，配料仓距离等因素会对拌合站的生产能力产生影响，因此装载机的选择要根据拌合站生产能力确定。再次，选择好相关型号后，其数量必须根据施工规划等因素决定；最后，施工机械设备的选型还应当考虑到公路工程用土性质，施工过程中的天气环境因素等。

2.配套原则

科学选择公路工程施工机械能够有效提升施工效率，降低施工成本，确保工程经济效益达到最优。公路工程施工的关键工序都是由主要机械承担，正确地选型和配套直接决定了公路工程的施工质量以及经济效益，因此必须重视这一问题，而施工机械的配套应当在主要机械选型之后再做出决定。

比如，某一级公路沥青路面施工，在对筑路机械设备进行选择时，因为考虑到分项工程工期为2个月，综合考虑拌合站混合料的日均产量为1500 t左右，选择3000型拌合站每天需要工作9 h，4000型拌合站每天工作约7 h，再计算开机和停机时间约为1 h，维护保养和因为气候因素而停工的时间，得到如下结论：选择3000型拌合站无法完成施工任务，所以应选择4000型拌合站，而后确定其余配套机械设备。

配套机械要保证少而精，最低要求应能够满足正常施工需要，在这一前提下尽可能减少配套机械从而提升生产效率。比如说一段沥青路面选择4000型拌合站，2台摊铺机共同摊铺作业，压路机等机械设备配套，若某1台机械出现故障则会对整个工程施工进度产生影响，而配套的机械越多，导致停工的风险就越大。

机械设备能力配套，避免出现某一机械设备作业性能较好而配套机械性能相差较大的情况，不利于配套机械充分发挥出作业性能。确保施工作业方案设计的合理性，分为不同系列的机械组合并列进行施工，防止在组合中一台设备由于故障停工而导致整个施工作业受到影响的情况。

机械组合应当尽可能优化，做好计算分析确保经济效益，为了方便对机械进行维修管理，同一型号的设备要尽可能在同一作业中选用，为适应不同工程使用单机作业，相关装置必须配套，同时保养作业人员以及设备也必须配套。

二、公路施工中各类机械的选型方法

1.拌合站

拌合站必须能够在规定的时间生产出一定量的混凝土拌合物，其生产能力应当要能够满足摊铺机持续运作的需要。拌合主机可以选择双轴式搅拌类型，拌合站还应当装配控制与调节搅拌时间的相关装置，从而确保搅拌时间与卧轴转速。

2.搅拌主机

一般来说，搅拌主机选择双轴卧式搅拌机，出料门可以自动开合，确保每槽拌合物的搅拌时间不低于35 s，保证运料车进出不存在空隙时间。集料仓主要功能是储存集料，每一料径的集料约占一个仓位，各个仓位必须要保证充足的容积，从而让搅拌机能够满负荷运转。集料仓的设置要确保不同粒径的集料分级存放，可以加装隔板来避免不同粒径集料的混合，出料口要设置计量设备，确保各个料径的集料都能够精确地投入到搅拌机内。

3.水泥供应装置

要保证水泥仓容积的充足，水泥供应可以选择称重或者体积计量的办法，确保混合料所需水泥的准确计量，另外，水泥仓必须保证密封性、防水性。

4.摊铺机

摊铺机一半包含了料斗、螺旋布料器、夯梁以及振动熨平板、一个可以实现手工与自动控制的可调节熨平板。摊铺机的选择首先要考虑自身的稳定性，能够符合摊铺作业以及修整混凝土到指定厚度、平整度的要求。摊铺机必须能够将车道两侧边界限定在精准的位置而不需要利用固定的侧向模板，另外，在进行混凝土铺筑作业的过程中其厚度必须达到规定的要求。摊铺机两侧必须装配可以互换的侧向模板，这种模板和公路路面车道边缘呈垂直或者15°角。其依靠两侧固定基准线的电子装置进行控制，可以自动调节摊铺路线以及坡度，但若条件允许也可以在相邻摊铺的车道上选择简短滑行来取代一条放样基准线，激光控制设备可以代替通过核准的全过程放样基准线。在进行高级公路工程的施工过程中，还必须要增加抗滑料洒铺装置。

5.振动压路机

振动压路机一般来说选择自动行驶、钢轮压路机或者双碾轮压路机，在对压路机进行选择时必须要满足以下条件：振幅＜0.7 mm，频率≥45 Hz，自重一般为 10～12 t，激振力为 15～20 t。另外，有需要时还应当配置保持压路机碾轮湿润的工具，各个碾轮配置刮具与垫板。

6.裹胶压路机

裹胶压路机的原理主要是借助裹胶层可发生形变的特征，让混凝土路面受到胶面压实而变得更为紧密，让其形成较好的宏观构造物处理。一般来说，以6～10 t双钢轮振动压路机表面裹30 mm厚的胶层最好，无裹胶压路机一般选择轮胎压路机取而代之。

7.自卸汽车

自卸汽车的作用主要是连接拌合和摊铺作业现场，在选择这一机械时必须要从下面两点来考虑，对拌合系统来说，自卸汽车必须能够快速装料进出，对摊铺机来说，汽车马槽尾部的倾角要保证拌合物可以均匀的卸入料斗中，马槽宽度不应超过摊铺机料斗内径。在符合上述条件时，尽可能使用快速、可分次顶起的大吨位自卸汽车。

三、结语

在现代公路工程项目施工过程中，由于工序复杂，施工周期较长，工程量大，涉及到的各类施工机械较多，所以必须要做好机械设备的选型配套工作，从而确保公路工程施工建设工作的有序开展。除了本文中所提出的几点对策之外，我们还应当在熟练掌握机械性能的基础上进行深入的论证分析，对机械设备进行合理选型配套，从而让其能够发挥出最佳的施工效率，保证公路工程的经济效益和施工质量。