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1、一、相关知识（一）机械化施工的意义、重要性及特点,意义,重要性,特点,影响因素,机械化作业所占的份额大，影响工程质量、进度和效益。,降低成本缩短工期提高质量节约劳动力为设计提供更宽广的创作空间促进技术水平的提高,完成风险性作业改变劳动条件提高劳动生产率施工机械机动灵活,机械完好率 自然条件施工方案及其配套机械机械操纵熟练程度耐用台班数,（二）公路施工常用的施工机械及其适应条件,1路基工程机械1）推土机 推土机是浅挖及短距离运土的铲土运土机械，分为履带式和轮胎式两种类型，按工作装置形式又有直铲和斜铲之分。推土机的基本作业分为铲土、运土、卸土和空回四个工作过程。其中，运土作业又有沟槽推土法、并列推
2、土法和下坡推土法。推土机的驾机人员一般为2名。经济运距为2050，当推土机运土距离过小或超过75时其生产效率会显著下降，一般情况下不超过100。推土机的使用范围：铲运软土，挖松冻土和硬土，劈挖分化岩石。,2）铲运机,铲运机是一种能综合完成铲装、运输、卸土三个工作过程的土方机械，并兼有一定压实作用和平地性能。铲运机分为拖式和自行式（双驱或单驱）两种类型，以循环作业方式运送土方。铲运机的适应范围：铲运机适合在、级土壤中施工，、级土应预松。最适宜在含水量低于25%的砂土和黏土中作业，不宜在潮湿或沼泽地段以及干燥的粉砂土或夹带岩石的土中作业，同时，当下坡角超过78时，其作业效率会显著下降。,3）平地机
3、,平地机是一种以刮刀为主，并配以其他多种可置换作业装置进行土地平整和整形作业的公路工程施工机械。分为拖式或自行式两种类型。平地机的基本作业有刮刀刀角铲土侧移、刮刀刮土侧移、刮土直移和机外刮土四种方式。一般机上架驶人员为2名。平地机的使用范围：在路线施工中，可完成修整路基断面、填筑低路堤、开挖边沟、平整场地、路拌或摊铺路面材料、回填沟渠、整修路拱、精确整平、推送杂草、积雪、松土和修刷边坡等作业。通常与平地机匹配机械有碾压和运输机具。,4）单斗挖掘机,挖掘机是挖装土石或挖弃土石的土方施工机械。按工作装置分为正铲、反铲、拉铲和抓铲挖掘机；按行走装置分为履带式和轮胎式两种类型。挖掘机的基本作业由挖掘、
4、回转、卸料和返回四个工作过程组成。（1）正铲挖掘机可进行正向或侧向开挖作业，适应于挖掘停机面以上的、级土和爆破后的、岩石。（2）反铲挖掘机可完成沟端或沟侧开挖作业，适用于挖掘停机面以下的、级土和爆破后的、岩石。（3）拉铲挖掘机其作用半径较大，适用于挖掘停机面以下的、级土，多用于较大的沟渠及采料场开挖、水下挖砂或进行填筑路基、堤坝等作业。（4）抓铲挖掘机适用于在深井和边坡陡直的基坑里水下作业，挖掘一般土壤或砂砾等松散物料。,5）装载机,装载机是一种可以循环进行装载作业的施工机械，分为履带式和轮胎式两种类型。装载机的基本作业由铲装、转运、卸料和返回四个工作过程组成。可以进行松散物料铲装作业、推运堆
5、积作业和铲运松软土壤等作业。装载机的驾驶人员为：履带式2名；轮式斗容2m3以内1名；3m3以上2名。当采装运循环作业时间不超过3分钟时，可作为铲运机具使用较为经济。通常与装载机匹配的施工机械是自卸车。,6）压实机械,压实机械是一种利用机械自重、振动和冲击等作用对压实对象重复加载，减小内部空隙使其达到一定密实程度的施工机械。压实机械按加载方式分为静力式、振动式和冲击式；按行走方式分拖式或自行式压路机；按轮碾的表面特征分为光轮和凸块式压路机（又称羊足碾）。压路机主要完成路线施工时的压实作业。一般振动及光轮压路机需要1名驾驶员；拖式或羊足碾及振动碾需要2名驾驶人员。,压路机的使用范围：,静力式光轮压
6、路机：轻中型一般多用于路面压实，重型多用于路基压实。羊足碾：多用于路基或填土的初压工作，特别是粒度不均匀的黏性土压实效果尤佳，忌压非黏土和高含水量黏土。胶轮压路机：适用于压实黏性土及非黏性土中的壤土、砂壤土、砂土和砂砾料，尤其是对沥青混凝土具有良好的压实效果。振动压路机：主要用于压实非黏性土，有效压实深度可达1多。减振后可按光轮使用，适用于不同的土质条件。各种夯：适用于压路机无法作业的局部压实。岩石爆破机械：主要设备有空气压缩机、凿岩机和穿孔机。凿岩机钻进小直径炮孔，穿孔机钻进大直径炮孔。,2.路面施工机械1）稳定土拌和机,稳定土拌和机是一种直接在施工现场将稳定剂和土或砂石均匀拌和的专用自行式
7、机械。有履带式和轮胎式两种类型。主要完成无机混合料的拌和作业，旧路面铣削作业，还可用于处理软化路基。通常采用路拌法施工时才使用稳定土拌和机，一般进行高等级公路的底基层或低等级公路的基层、面层施工。一般与稳定土拌和机直接匹配的施工机械为平地机与压实机具。,2）稳定土厂拌设备,稳定土厂拌设备是专门用来拌和各种以水硬性材料为结合剂的稳定混合料搅拌机组。根据生产率的大小，稳定土厂拌设备分为小型（生产率小于200t/h）、中型（200400t/h）、大型（生产率400600t/d）和特大型（大于600t/d）四种。采用厂拌法施工时采用该种设备，主要完成底基层、基层混合料的拌和作业。在作业过程中，与该设备
8、直接匹配的施工机具为装载机和运输车辆。,3）稳定土摊铺机,稳定土摊铺机是用来摊铺稳定土的专用机械，它可一次完成摊铺、初步成型和捣实三道工序，是一种高效的路面施工机械。摊铺机配合拌和设备、自卸车和压路机进行联合作业，即可完成基层施工的全部工作。,4）沥青混合料拌和设备,沥青混合料拌和设备是在规定温度下通过加热方式拌和沥青混合料的专门设备，分为固定、半固定和移动式三种类型。固定式适用于工程量集中的长距离路面工程；半固定式适用于工程量较大的养护工程和工程量较小的改建工程，如匝道、连接线；移动式适用于路面局部修补和养护。,5）沥青混合料摊铺机械,沥青混合料摊铺机械是专门摊铺沥青混合料的设备，同样，它也
9、可一次完成摊铺、初步整平和捣实三道工序，是一种既能满足工艺技术要求，又能保证施工质量和进度的高效实用的路面施工机械。沥青摊铺机与拌和设备、运输车辆、压路机协同作业可完成路面面层施工的全部工作。施工过程中，与摊铺机直接匹配的施工机械是运输车辆和压路机。,6）水泥混凝土摊铺设备,水泥混凝土摊铺设备是在水泥混凝土路面施工过程中专门摊铺水泥混凝土拌和料的设备，分为轨道式和滑模式两种类型。与该设备组合的施工机械主要为装载、拌和、运输设备和其他小型机械，如振捣棒、真空吸水机、切缝机、拉毛机等。,3.水泥混凝土机械,1）水泥混凝土拌和站（机）装配式：适用于工程量较大的集中工程或一定范围内的零星分散工地所需的
10、混凝土拌和料整体移动式：一般用于中小型施工现场的混凝土拌和。汽车式：一般适用于小型现浇构件。2）混凝土运输机械专用混凝土搅拌运输车：主要实现长距离运送及现场应急零星材料运输。小型翻斗车：适用于小型预制厂或中、小型集中工程的混凝土拌和料运送。泵送混凝土：适用于工程量较大的集中工程的场内水平（200700）或垂直（单级泵送100）运输。,4.水平运输机械,水平运输机械是在水平方向上实现土石方或物资水平位移的机械设备，包括载重汽车、自卸汽车、手推车、拖拉机和混凝土输送带等。载重汽车（货车）：主要侧重于场外运输。自卸汽车：一般分为小型、重型和超重型载重汽车，通常与挖掘、装载或拌和机械配套使用，侧重于场
11、内土方、材料等运输。,5.专用机械1）钻孔机,钻孔机适用条件表,2）架桥机,架桥机是专门吊装主梁的起重与移运设备。架桥机吊臂为一箱形梁，向前悬伸，在其前端有一个能折叠的立柱（由左右两脚杆组成）。该机可在空载状态下自行驶入桥位，再将前立柱伸直，支撑在前方桥墩上，当梁片（或整梁）沿吊臂移动时，吊臂接近简支梁状态。吊装时，先将梁片利用特制龙门吊机转移到特制运梁车上，并将此运梁车和架桥机后端对位，再用行驶在架桥机吊臂上的两台吊梁小车将梁片吊起，沿吊臂（纵向）前行，亦可横移对准位置后落梁。,架桥机规格及适应条件表,3）盾构机,盾构机，全名叫盾构隧道掘进机，是一种隧道掘进的专用工程机械。现代盾构掘进机集光
12、、机、电、液、传感、信息技术于一体，具有开挖切削土体、输送土碴、拼装隧道衬砌、测量导向纠偏等功能，涉及地质、土木、机械、力学、液压、电气、控制、测量等多门学科技术，而且要按照不同的地质进行“量体裁衣”式的设计制造，可靠性要求极高。盾构掘进机已广泛用于地铁、铁路、公路、市政、水电等隧道工程。,（三）施工机械选择与组合的原则 1.施工机械选择的原则,保证工程质量与工期要求保证施工安全性充分体现经济性保证施工机械的适应性尽量选用系列产品拟选施工机械与其他配套机械的组合要合理可行,2.施工机械的选择方法,1）按作业内容选择施工机械 2）按土质条件选择施工机械3）根据运距选择施工机械4）根据气象及气候特
13、征选择施工机械5）考虑机械的作业效率对进度的影响,路基工程施工机械选择表,硬土开挖和运输机械选择表,适用；尚可用；不适用,软土开挖机械选择表,适用；尚可用；不适用,各类土压实机械（机具）选择表,适用；尚可用；不适用,土方运输机械的经济运距,3施工机械组合的基本方法,1）施工机械组合的基本条件（1）各种机械的技术性能必须符合施工质量要求；（2）各种机械应具备良好的使用性能，其作业效率和生产率须适应总进度和满足合同工期要求；（3）各种机械应具备良好的安全性和可靠性；（4）主导机械具有良好运行工况。,2）综合机械化组列内部配合的基本要求,（1）以组列中的主要机械（或关键设备）为基准，其他配套机械都要
14、以确保主要机械充分发挥效率为选配标准（2）综合机械化组列中的组合数越少越好。尽可能采用一些综合设备取代几个环节的作业。（3）对于组列系统的薄弱环节，在可能的情况下适当地注意局部并列化，这样也可提高整个组列运行的稳定性。,3）机械配套的基本原则,（1）以主导机械为主匹配其他机械（2）尽量减少机械配套数量（3）力争组合并列化（4）配套机械系列化（5）按照机械的实际运行工况合理配套各种机械设备,4）施工机械组合的基本方法,（1）按招标文件及设计要求组合施工机械（2）按合同工期要求组合关键工程的施工机械（3）满足施工方案要求组合施工机械（4）按最佳经济运行条件组合施工机械（5）按施工机械的适应性，以提高利用率为原则合理组合施工机械,
