高速公路预算中施工机械选型问题探讨

韦迎

摘要：当前，我国正加大对高速公路建设的投入。高速公路建设的特点是工程量大、工程质量要求高、施工难度大、技术含量高、建设工期紧迫。这些特点迫使当今高速公路建设的发展方向趋向以现代化生产方式修建，而机械化施工则是实现公路建设向现代化生产模式转变的重要措施。本文介绍高速公路施工中各种机械的特点及适用条件，为预算套用定额提供参考。

0. 前言

在公路设计和施工中，施工方法的选择是影响工程造价的主要因素之一。在公路工程定额中每种施工方法又可以对应多种型号的施工机械，而采用不同型号的机械其费用是不同的。比如斗容量1m3的挖掘机挖1000m3普通土的基价比2m3挖掘机挖1000m3普通土的基价高出288元。又如桩径100cm的钻孔灌注桩，采用冲击钻钻10m的砂土基价是1703元，而采用回旋钻则是2535元，二者差别较大。这就要求预算编制人员要根据工程的现场条件，选择经济又适用的施工机械。

1.高速公路建设的特点

高速公路建设是一项复杂的系统工程。每一阶段都渗透着现代科学技术。设计阶段应用GPS测量技术及设计集成系统；地基处理阶段的软土和过湿土加固技术；沥青路面结构和表层抗滑技术；水泥混凝土路面修筑技术；公路与桥梁工程土工织物铺筑技术；路面质量快速检测技术、改性沥青技术；预应力混凝土梁桥、各式拱桥、斜拉桥和悬索桥的下部基础和上部结构施工技术；大型筑养路机械、检测设备以及高速公路监控、通信、收费技术。广大科技人员抓住交通基础设施建设的关键问题，采取重点攻关、重大技术装备开发、行业联合科技攻关、引进消化吸收等多种形式，在许多领域取得重大突破，提高了我国交通建设和运输的技术水平，缩短了与发达国家的差距。

2.路基施工的机械

2.1推土机

推土机是一种多用途的自行式土方工程施二_机械，它能铲挖并移运土壤。例如，在高速公路施工中，推土机可完成路基基底的处理，路侧取土横向填筑高度不大于lm的路堤，沿道跳中心线向铲挖移运土壤的路基挖填工程，傍山取土修筑半堤半堑的路基。此外，推土机还可用于平整场地，堆集松散材料，清除作业地段内的障碍物等。推土机的基本作业包括铲土、运送、卸土和空回四个作业过程。通过现场观察，欲提高推土机的作业效率，应注意以下环节：铲土时最好选择下坡作业，利于最短时间和最短距离铲满土：运送时，尽量减少土壤的漏损，以便让更多的土运送到卸土点；卸土时也应根据不同的施工条件采用不同的卸土方法，以达到相应的技术要求和施工安全；空回时，应尽可能快速驶回。在高速公路路基土方施工中，推土机一般用来粗平自卸汽车卸下的土方，选用中型推土机，其接地比压q=0.06-0.085MPa。在湿地或沼泽地区施工时，采用湿地推土机，其接地比压q=0.03MPa。挖掘机挖掘机是路基工程施工的主要机械之一，其效率高、产量大，因此，在考虑采用其进行施工时，应结合地形条件、工程量大小以及运输条件来决定，从我们的具体实践中发现正铲挖掘机在土石方开挖中采用侧向和正向两种不同开挖方法，前者卸土时，回转角小于90。，而且运输车辆可以直线进出，无需调头和倒驶，因而缩短了循环时间；后者其转角增加了循环时间，但其开挖量较大，运输车辆需调头和倒驶，因而，使施工现场变得佣挤。对于反铲挖掘机一般有沟端和沟侧两种开挖方法，前者开挖时从沟的一端开始，然后沿沟中线倒退开挖，当开挖到尽头时；后者与前者不同之处在十返输车辆应停在沟端，动臂回转小于90。循环时间短，效率较高。

3.高速公路隧道施工中设备选型

3.1设备选型配套

为了节约设备的采购成本以及运作成本，不能使用专用配套设施，要使用能够同时在岩山的隧道和其他相似的工种都能运用的设备。尽量均采用相同的规格、厂家的设备这样对设备的维修保养、存储配件设备以及使用管理提供了很大的方便。同时，要从自身角度出发，结合经济实力和企业的效益来考虑。在新购置设备时候要与现在拥有的设备同时考虑使用，这样就要求在内部进行自行调节。

3.2软岩大断面开挖及运输机械化配套

软岩大断面的施工若运用台阶法施工时，上半截运用凿岩台车或者比较简单的工作台架、YT28 风钻进行钻孔，依照围岩的状况来考虑挖掘的深度，下半部门施工分左右两部分进行，为了降低对围岩的震动，以便形状不出现缺陷。施工

时，运用光面爆破法对拱部及边墙作业，运用预裂爆破作业边墙。采用一台 WA470 装载机和一台 WA380 装载机专门负责上半截的出渣装置运输，对隧道的洞顶进行捡底时则用一台 PC200 挖掘机配合，运输渣土则用18t出磁大车。因为其开挖和出渣时候运用的施工工艺和配套和常规隧道大相径庭。

4.桥梁钻孔机械

公路定额中灌注桩的钻孔机械包括施工冲抓锥、冲击锥、冲击钻、回旋钻和潜水钻。在基础施工时，设备的选型非常重要，以对应不同的地层所采用的不同施工工艺和方法。回转钻成孔灌注桩，又称正反循环成孔灌注桩，是用一般地质钻机在泥浆护壁条件下慢速钻进，通过泥浆排渣成孔，灌注混凝土成桩，是国内最为常用和应用范围较广的成桩方法。其特点是可用于各种地质条件及各种大小孔径（80cm-200cm）和深度（40 m-100 m），护壁效果好，成孔质量可靠；施工无噪音，无震动，无挤压；机具设备简单，操作方便，费用较低；但成孔速度慢，效率低，用水量大，泥浆排放量大，污染环境，扩孔率较难控制。适用于高层建筑及地下水位较高的软、硬土层，如淤泥、黏性土、砂土、软质岩等土层。冲击反循环在施工复杂地层即卵石层时，嵌岩钻孔桩在成孔速度上优势明显，尤其在一些丘陵山区地带较为适用，优越性更加显著。冲抓锥的适用地层为一般砂土、黏土、砾石、卵石及其他松散地层。若配上冲击钻头，可在基岩地层中施工，造孔深度可达50m，造孔直径（D）达到<600-<3 000 mm。在成本消耗方面，在黏土、亚黏土、淤泥质土层和粉砂层施工中，冲击反循环的成本消耗要比回转钻机消耗大，主要由于冲击钻机动力功率大、耗电量高；再则钢丝绳消耗大，因冲击耗绳、自身重量大，搬迁运输成本大等。但在卵、砾石层、漂石、块石、基岩施工中，冲击钻进效率高，而回转钻机研磨材料消耗大，钻进速度慢，成孔周期长，成本比冲击钻进大5倍以上。如遇大漂石、大塊石、硬度较高的花岗岩回转钻机则无法钻进，只可用冲击反循环钻机来完成。在环境影响方面，冲击反循环钻进的振动对周围环境影响比回转钻进要大，特别是冲击下部坚硬基础岩面时，冲击振动对周围产生的噪声较大。

总结

通过探讨高速公路机械化机群作业系统，我们认为先进的机械化施工对于保证工程质量、提高劳动生产率、减轻劳动强度、节约劳动力、加快施工进度、提高经济效益有十分明显的作用，但机械配套、施工方法和管理不当，会大大降低机械化施工效率，势必导致各种消耗增加。因此，施工中必须对机械配套、施工组织、机械化施工管理、机械化作业方法做出周密系统的计划安排。

参考文献

[1] 郝朝旭.高速公路施工机械合理选择与组合研究，培养创造性思维[J].黑龙江交通科技.2014.37（15）.154-155

[2]马世盛.谈高速公路施工机械设备管理技术，培养创造性思维[J].商品与质量：房地产研究.2014.（6）.152-152

[3]谢长实.浅谈高速公路施工机械设备管理技术[J].中小企业管理与科技.2013.（31）.111-112