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1、1,第一章 施工组织管理与质量控制,第一节 施工组织设计与管理,一、施工组织设计施工组织设计是从全局出发，按照客观的施工规律和当时、当地的具体条件，统筹考虑施工活动中的人力、资金、材料、机械和施工方法等主要因素后，对整个工程施工进度和资源消耗作出的科学安排。其目的是使工程建设在一定的时空内实现有组织、有计划、有秩序的施工，以期达到施工的相对最优效果。（一）施工组织设计的种类施工组织设计一般可分为施工组织规划设计、施工组织总设计、单位工程施工组织设计和特殊用途的施工组织设计四种。,2,1.施工组织规划设计：在初步设计阶段编制主要根据具体建设条件、资源条件、技术条件和经济条件，作出一个基本轮廓的施
2、工计划，借以肯定拟建公路的经济合理性和技术可行性，它是施工总设计的编制依据。2.施工组织总设计:是根据施工组织规划设计编制的，用以指导施工单位进行全场性的施工准备工作和有计划的运用施工力量。开展施工活动，并结合实际，使组织规划进一步具体化和作某些必要的调整。3.单位工程施工组织设计是在施工图阶段以单位工程为对象编制的，用以直接组织单位工程的施工。它在施工组织总设计和施工单位施工部署的指导下，具体地安排人力、物力，是施工单位编制作业计划和制定季度施工计划的重要依据。（二）施工组织设计的内容1.工程情况简介：如工程规模、数量、工期、特征，主要地质、水文、气候情况，技术要求等。,3,2.施工技术方案
3、：主要是施工方法，尤其是冬季、夏季和雨季或缺水、风沙、高原等地区及技术复杂的特殊施工方法。3.施工进度计划：包括以实物工程量和投资额表示的工程总进度计划和分年度计划，以及需用工日数、机械台班数。4.施工总体及部分工程平面布置，土石方平衡规划，施工现场平面布置。5.劳力需要量及来源：包括总需要量和分工种、分年度的需要量。6.施工机械、筑路材料、施工用水、用电的分年度需要量和供应情况，解决方案。7.道路、防洪、排水和生产、生活用房等设施的建设及完成时间要求。8.施工准备工作进度表（三）编制施工组织设计的依据和步骤,4,依据：设计文件和施工组织规划设计；会审图纸、现场核对、恢复定线所取得的补充资料；
4、施工队伍的素质及机具装备水平；技术组织措施；有关规范、规程、合同等。步骤：见教材P3图11,二、施工组织设计的实施,（一）施工作业计划施工作业计划应根据施工组织和现场具体情况，灵活安排，平衡调度。以确保施工进度与质量。施工作业计划可分为月作业计划和旬作业计划。（二）施工调度是组织施工中各个环节、各专业、各工种协调动作的中心。它的主要任务是保证施工有条不紊地进行，并为施工中的正确指挥创造有利条件，以促使施工任务按期保质完成。,5,（三）施工现场的平面管理为搞好施工现场平面管理，首先要严格执行批准的施工组织设计中的平面布置图。其次，要加强经常性的现场管理，合理分配使用场地，协调各方面关系，保证现场
5、交通和给水排水系统畅通。（四）施工原始记录它是各项工程完成情况的文字和数据反映，也是鉴定工程好坏的主要凭证和总结经验教训。,第二节 施工网络计划技术,一、网络计划的基本概念网络计划是以加注工序作业时间的箭杆和节点组成的网络图来表示施工进度计划。其基本原理是：先用网络图的形式表示某项工程各工序的先后顺序和相互关系。再通过计算找出计划中的关键工序和关键线路。最后通过不断改善得出最优方案付诸,6,实施。在执行中进行有效的控制与监督，以保证合理利用人力、物力和财力，获得最佳的经济效益。（一）网络图的分类1按网络图的标注方式分为 代号单代号网络 工序名称 持续时间用节点（圆圈）表示工序，箭线表示工序之间
6、的逻辑关系双代号网络。i 工序名称 j用箭线（杆）表示工序，持续时间节点（圆圈）表示工序之间的逻辑关系。2.按工序延续时间估计精确度的不同分为肯定型网络图:各工序的持续作业时间是固定的，它可以用,7,制定定额的方法来确定。非肯定型网络图：各工序的作业，往往没有先例而无法确定，或者因为影响工作的因素太多不便确定，故作业时间一般是估计值。3.按网络计划最终目标的不同，可分为单目标网络图：网络图中只有一个最终目标多目标网络图：网络图中有多个目标4.按计划包含的规模大小不同，可分为总网络图：所含计划的规模是计划对象的整个系统（一级网络图）分网络图：是以整个大系统中的一个分系统为对象编制的网络图（二级网
7、络图）基层网络图：是以分系统里的子系统为对象反映某一局部生产过程的网络图（三级网络图）,8,5.按网络图不标注时间与标注时间可分为（按时间表示）一般（程序）网络图：没有标注时间的网络图，只反映作业之间的流向。时标（计划）网络图：标注了时间的网络图，箭线在横坐标上的投影长度表示工序持续时间长短的称为时标网络图。6.按详细程度分为详图：按工序编制，直接在工地现场使用，以便指导施工生产。简图：把一些工序合并成较大的项目，突出重点工程和主要工序的逻辑关系，供讨论和规划方案时使用。（二）双代号网络图1.工序：又称工作，作业或活动。分两类，一类是既要消耗时间，又消耗资源的工序。另一类是只需要消耗时间不需要
8、消耗资源的工序。工序根据其性质分为紧前工序和紧后工序。紧接箭尾的工序，称,9,为紧前工序，紧接箭头的工序，称为紧后工序。2.节点：又称事项、事件、结点。它表示一道工序开始或结束的瞬间。3.路线：从网络的源节点出发，顺箭线方向经过一系列节点和箭线。到网络的终点有若干条通路，每一条通路都为一条路线。路线上各工序的延续时间之和，称为该路线的长度。路线按其长度可分为关键线路和非关键线路。网络中最长的路线称为关键线路。关键路线上的工序称为关键工序。二、网络图的编制（一）调查研究：首先要全面熟悉和审查图纸，并与设计单位、建设单位联系，了解建设目的和要求，掌握必要的资料，了解工程所在地的水文、地质条件、气候
9、等，工、料、机情况。（二）确定施工方案：根据工程对象的特点和现场施工条件，编制施工组织设计，确定施工方案，进而确定施工顺序。（三）划分施工工序：施工工序是施工生产的基本组成单位，,10,也是网络计划的基本单元，划分工序的多少和程度的粗细，应根据计划的需要决定。（四）确定工序的持续时间：t=Q/(R.S),当采用新工艺、新技术、新材料、新设备时，没有肯定的时间定额，可用三时法，即对一项工作估出最短、最长和最可能三种持续时间，再加权平均算出一个期望值作为持续时间。D=（A+4m+B）/6，m为最可能估计时间。（五）编制网络计划初始方案：根据施工方案、划分的工序、工序之间的逻辑关系分析和工序持续时间
10、，编制网络计划的初始方案，目的是绘出一个可行网络图，供计算和调整使用。（六）时间参数计算及确定关键线路（七）初始方案的调整与优化：分析计划总工期是否超过规定，资源供应量是否满足计划的要求。（八）绘制施工网络计划,11,1.绘制网络图的基本原则（1）不允许出现循环，（2）两个节点之间只能有一条箭线直接相连，（3）整个网络图中只能有一个源节点和一个终点，（4）正确反映工序之间的逻辑关系。（2）绘制网络图的方法与步骤 绘制方法：一般有顺推法、逆推法和重点作业法三种 绘制步骤：构画草图；检查调整 节点编号 加工整理三、网络图的时间参数计算（一）时间参数分类 网络计划的时间参数按其性质可分为两类：1.控
11、制性参数,12,（1）最早时间包括：工序最早开始时间（ES）、工序最早完成时间（EF）、节点最早时间（ET）；（2）最迟时间包括：工序最迟开始时间（LS）、工序最迟完成时间（LF）、节点最迟结束时间（LT）（2）协调性时间参数：工序总时差（TF）、工序自由时差（FF）(二)计算假设及计算方法为简化计算，假设工序持续时间是已知的，且工序开始时间和完成时间均以单位时间终了时刻为计算标准。上述时间参数的计算方法，对简单的网络计划可在图上进行图算法和列表格计算的表算法，对大型复杂的网络图，必须利用电子计算机计算。3.工序时间参数计算（1）工序的最早开始时间（ES）、最早完成时间（EF）工序的最早开始时
12、间ESIJ=max(EShi+thi),13,EShi：紧前工序最早开始时间 thi：紧前工序作业持续时间工序的最早完成时间EFij=(ESij+tij)（1）工序的最迟开始时间（LS）、最迟完成时间（LF）工序的最迟开始时间LSij=min(LSjk-tij)LSjk:紧后工序的最迟开始时间 min:从紧后工序LSjk中取最小值工序的最迟完成时间LFij=LSij+tij(3)总时差和自由时差的计算总时差TFij=LFij-ESij-tij=LSij-ESij自由时差FFij=ESjk-ESij-tij自由时差只能在本工序使用，不能让给其它工序使用，由于自由时差是总时差的构成部分，总时差为零
13、的工序，自由时差也必为零。四、关键线路总时差为零的工序就是关键工序，由关键工序组成的路线就是关键路线。（一）关键线路的特性,14,1没有机动时间的工序，即总时差最小的工序称关键工序，当计划工期等于计算工期且总时差为零的工序为关键工序。全部由关键工序组成的线路为关键线路。2.关键线路是从网络计划起点到终点之间持续时间最长的线路。3.关键线路在网络计划中不一定只有一条，有时存在多条。4.非关键工序，如果使用了总时差，就会转化为关键工序。5.当非关键线路延长的时间超过它的总时差，关键线路就转变为非关键线路。（一）关键线路的确定方法1.线路枚举法;关键工序法;用标号法确定关键线路五、网络优化1.时间优
14、化;2.资源优化;3.工期费用优化六、双代号时间坐标网络计划1基本概念以时间为横坐标，绘制各工序的箭杆，箭杆的长短直接反映相应工序作业持续时间的长短，而且能直接显示各工序的开始和完成时间；显示出工序的时差和整个网络计划的关键线路。,15,2.按工序最早时间绘制时标网络图3.按工序最迟时间绘制时标网络图,16,第二章 施工机械第一节 铲土运输机械,土方施工中，常用的铲土运输机械有推土机、铲运机、平地机等。一、推土机推土机是路基土方工程施工中最常用的机械之一，它的特点是，所需作业面小，机动灵活，转移方便，短距离运土效率高，干湿地都可以独立工作，同时也可以配和其他机械施工，因此在土方工程机械化施工中
15、得到广泛应用。（一）推土机的分类推土机可按其行走方式、推土板的安装方式、操作系统及发动机功率进行分类。,17,按行走装置形式分为履带式和轮胎式两类；按推土板安装方式分为固定式和回转式两种；按推土板的操纵方式分为机械式和液压式两种；按发动机功率分为小型（37kW以下）、中型（37250kW）、大型（大于250kW）三种。（一）适用范围推土机一拌用于季节性较强、工程量集中、施工条件差的施工环境。主要用于50100m短距离作业，如路基修筑、机坑开挖、平整场地、清除树根、堆积石渣等。并可为铲运机与挖装机械松土和助铲及牵引各种拖式工作装置等作业。国产推土机的适用范围见表2-1。履带推土机是使用最广泛的一
16、种推土机，它适宜于级（土的工程分类详见第四章）以下土的推运。当推运级和级以上土和冻土时，必须先进松土。常见作业方式有直铲作业、侧铲作业、斜铲作业、松土器的劈开作业。2、提高推土机生产率的途径,18,从推土机生产率的计算公式中可以看出，要提高生产率首先应缩短推土机作业时的循环时间，提高时间利用系数，降低运送中的漏损等。为了缩短一个循环作业的时间，推土机在铲土时应充分利用发动机的功率以缩短铲土距离。合理选择运距，是送土和回程距离最短，并尽量创造下破铲土的条件。为了提高时间利用系数，应消除不必要的非生产时间，正确地进行施工组织，合理地选择机型，在施工中应针对各种施工条件采用正确合理的操作方法，如遇硬
17、土应先翻松再推运，这样可以提高时间利用率。（四）国外推土机发展概况发动机向大功率柴油机发展；行走方式向轮胎式发展。铲刀操纵系统向液压发展；推土铲向回转式发展。采用模拟遥控装置；水路两用推土机。采用爆破推土；采用气垫作用的推土机。二、铲运机铲运机是一种适用范围很广的土方施工机械，主要用于较大运距,19,的土方工程，如填筑路堤、开挖路堑和大面积的平整场地等。由于它本身能完成铲装、运输和卸铺作业，并兼有一定的压实和平整能力。所以在公路工程施工中，铲运机是一种主要的土方施工机械。（一）铲运机分类按铲斗容量分为：小容量（3m3以下）、中等容量（414m3）、大容量（1530m3）和特大容量（30m3以上
18、）四种；按卸土方式分为强制式、半强制式和自由式三种；按操纵系统形式分为钢索滑轮式和液压操纵式两种；按行走方式分为：拖式、半拖式和自行式三种。国产铲运机产品分类见表2-2所示。产品型号一般由类、组、型代号与主参数代号两部分组成。（一）铲运机的适用范围铲运机的适用范围主要取决于土质特性、运距、机器本身的性能,20,和道路状况。铲运机是根据运距、地形、土质来选用，其中经济运距和作业阻力是选择铲运机的主要依据。（四）国外铲运机发展概况目前国外铲运机正朝着大斗容量、大功率、高驶速的方向发展。采用新结构改进工作部件也是提高铲运机效率的重要途径之一。三、平地机平地机是一种装有以铲土刮刀为主，配备其它多种可换
19、作业装置，进行刮平和整型连续作业的工程机械。平地机的铲土刮刀，较推土机的推土铲刀灵活，它能连续进行改变刮刀的平面角和倾斜角，使刮刀向一侧伸出，可以连续进行铲土、运土、大面积平地、挖沟、刮边坡等作业。平地机其它可换作业装置有耙子、推土铲刀、犁扬器、延长刮刀、扫雪器等。（一）平地机的分类,21,平地机有自行式及拖式两种，自行式使用最为普遍，按行走轮数分为：四轮式及六轮式两种；按转向方式分为：前轮转向式、全轮转向式、后轮向架转向式、铰接式四种；按驱动论数分为：两轮驱动式、四轮驱动式及六轮驱动式三种。平地机按铲刀长度或发动机功率等分为轻、中、重型，见表2-7平地机按工作装置（铲刀）和行走装置的操纵方式
20、可以分为机械操纵和液压操纵两种，平地机大多采用液压操纵。（一）平地机的使用范围平地机是一种能够从事多种作业的土方工程机械，其主要用途有，从路线两侧取土、填筑不高于1m的路堤；修整路堤的横断面；旁刷边坡；开挖路槽和边沟，以极大面积平整等。此外，还可以在路基上拌和、摊铺路面材料；清除路肩上的杂草以及,22,冬季道路除雪等。平地机是一种铲土、运土、卸土同时进行的连续作业机械。主要工作装置是刮刀，它可以调整四种作业动作，即刮刀平面回转、刮刀左右端升降、刮刀左右引申和刮刀机外倾斜，来完成刮刀刀角铲土侧移、刮刀刮土侧移、刮刀刮土直移和机身外刮土等作业。第二节 挖掘机与装卸机一、挖掘机挖掘机在公路工程中是用
21、于挖掘和装载土、石、砂砾和散粒材料的重要施工机械。按照挖掘机的结构和工作原理不同，可分为单斗挖掘机和多斗挖掘机两大类。公路工程施工中以单斗挖掘机最为常见。故此处仅介绍单斗挖掘机。（一）丹斗挖掘机的分类单斗挖掘机按走行方式分为履带式、轮胎式、步履式和轨行式；,23,按采用的动力不同分为内燃式和电动式等；按传动方式分为机械传动和液压传动（近年来，机械式逐步被液压式所取代）；按适应工作环境分为适于高原地区、寒冷地区、沼泽地区等。我国单斗挖掘机型号标准，见表2-9。（一）挖掘机的使用范围挖掘机是土石方工程施工的主要机械，它的特点是效率高、产量大，但机动性较差。因此选用大型挖掘机施工时要考虑地形条件、工
22、程量的大小及运输条件等。在公路工程施工中，遇到开挖量较大的路堑和填筑路堤等大工程量时，选用挖掘机配合运输车辆组织施工是比较合理的。为了使挖掘机发挥最大效能，在使用挖掘机时应考虑最小工程量和最低工作面高度。在使用正铲挖掘机械时，工作面的最低高度如表2-10所列。使用正铲和拉铲挖掘机时最小工程量如表2-11所列，否则很不经济。,24,如果工程量较小，但又必须使用挖掘机施工时，可选用斗容量较小，机动性能的轮胎时全液压挖掘机。挖掘机的主要工作条件为：工作物为级土和松动后的级以上的土；可用于装卸和开挖爆破后的石方以及不大于斗容石块；机械传动的正铲挖掘机，其工作面只能在停机面以上，而机械传动的反铲挖掘机，
23、其工作面只能在停机面以下，液压传动、液压操纵的正反铲挖掘机，其工作面不受这种限制。二、装载机装载机是一种工作效率较高的铲土运输机械，他兼有推土机和挖掘机两者的工作能力，可以进行铲掘、推运、整平、装卸和牵引等多种作业。其优点是适应性强，作业效率高，操纵简单，是一种发展较快的循环作业式机械。（一）装载机的分类按工作装置不同可分为单斗式、挖掘装载式和斗轮式三种；按动臂形式的不同可分为全回转式、半回转式和非回转式三种；按,25,自身结构特点可分为刚性式和铰接式两种；按行走方式分为轮胎式与履带式两种。国产装载机产品分类和型号见表2-14。产品型号一般由类、组、型代号与主要参数代号两部分组成。（一）装载机
24、适用范围和条件装载机的适用范围主要取决于使用场所、土方料特性和工作环境，选用时应注意以下几点：1、装载机的经济合理运距装载机在运距和道路坡度经常变化的情况下，如果整个采、装、运作业循环时间少于3min时，自铲自运是经济合理的。用轮胎式装载机代替挖掘机，与自卸汽车配合工作的合理运距见表2-15，它与设计年土石方生产量，设备斗容和装载量有关。加大装载机容量就可增加合理运距。,26,1、装载机的斗容与自卸汽车车箱容积的匹配通常以24斗装满一车箱为宜，车箱长度要比装载斗宽大2575%，装载机铲斗45倾斜装载时，斗齿最低点的高度要比车箱侧壁高20cm1m。2、充分发挥装载机的效率装载机作业循环时间，小型
25、的不超过15s，大型的不超过20s，而且应考虑装载机走行与转弯速度。第三节 工程运输车辆一、工程运输车辆的类型在公路工程部门使用的轮胎式运输车辆的类型很多，可分为公路型和非公路型两大类。非公路型车辆的轴荷和总重均超过公路规定标准，应此不允许在正规公路上行驶。（一）公路型车辆,27,（一）非公路型车辆非公路型车辆包括：后卸式或侧卸式重型自卸汽车；双轴牵引车拖带的底卸式或侧卸式半挂车；单轴牵引拖带的底卸式或后卸式半挂车。与公路型自卸式汽车相比较，非公路型车辆的后卸式重型自卸汽车，外形尺寸较大，车轴荷载不受公路轴载和总重的限制。第四节 压实机械路基路面施工中，采用专用的压实机械进行压实是施工的关键工
26、序之一。压实效果的好坏，直接关系到工程质量的优劣。一、压实机械的分类（一）按压实力作用原理分为静作用碾压机械、振动碾压机械和夯实机械三种类型。1、静作用碾压机械,28,静作用碾压机械是依靠机械自重的碾压力作用，利用滚轮在碾压层表面往复滚动，使被压实层产生一定程度的永久变形而达到压实目的。这类压实机械包括各种型号的光轮压路机、轮胎压路机、羊角压路机及各种拖式压滚等。2、振动碾压机械振动式碾压机械是利用专门的振动机构，以一定的频率和振幅振动，并通过滚轮往复滚动传递给压实层，使压实材料的颗粒在振动和静压力联合作用下发生振动位移而重新组合，使之提高密实度和稳定性，达到压实目的，这类机械包括各种拖式和自
27、行式振动压路机。3、夯实机械夯实机械又可分为冲击夯实和振动夯实两种。冲击夯实是利用机械在运动过程中离开地面上升到一定高度，然后自由落下所产生的冲击力把材料层压实，这类机械包括各种内燃式和电动式夯土机等。,29,振动夯实除具有冲击夯实实力外，还有振动力同时作用于被压实层，这类机械包括振动平板夯和快速冲击夯等。（一）按走行方式分为拖式和自行式两类自行式压路机有下列各类型：自行式压路机,30,（一）按碾轮形状分为光轮、羊脚轮和充气胎轮三种光轮也有采用在其表面覆盖橡胶层的碾轮。国产压实机械的种类和型号编制方法如表2-19所列。二、使用范围（一）光轮压路机光轮压路机是一种静作用压路机，按其重量可分为特轻
28、型、轻型、重型和特重型五种。这种压路机由于单位线压力小，压实深度浅，适用于一般的筑路工程。光轮压路机按其重量的应用范围见表2-20。（二）羊脚（凸块）压路机羊脚（凸块）压路机有较大的单位压力（包括羊脚的挤压力），压实深度大而均匀，并能挤碎土块，因而有很好的压实效果和较高的生产率。它广,31,泛用于粘性土的分层压实，但不适用于非粘性土及高含水量粘性土的压实。（一）轮胎压路机轮胎压路机机动性好，便于运输，进行压实工作是土与轮胎同时变形，接触面积大，并有揉合的作用，压实效果好。适用于压实粘性土、非粘性土及沥青混合料的复压。（二）振动压路机振动压路机单位线压力大，振动力影响深，因此压实深度较大，压实遍
29、数相应减少。振动压路机种类繁多，应用广泛。光轮振动压路机最适用于压实非粘性土（砂土、砂砾）、碎石、块石及不同类型、不同厚度的沥青混合料面层。这种压路机在断开振动机构后还可作为静作用压路机来进行整平作业。羊脚（凸块）式振动压路机既,32,可压实非粘性土，又可压实含水量不大的粘性土和细颗粒砂砾，以及碎石土。振动压路机的应用范围列于表2-21，压实后的实际最大铺层厚度列于表2-22。（一）夯实机械夯实机械分振动夯实及冲击夯实，它们体积小，重量轻，主要用于狭窄工作面的铺层压实。振动夯用于非粘性砂质粘土、碎石、砾石的压实；而冲击夯实机则适宜于粘土、砂质粘土和石灰土的夯实作业。第五节 半刚性基层材料和机械
30、在我国，高等级公路路面基层常采用半刚性基层。在一般公路半刚性基层施工中。常采用小型机具与人工配合进行路拌施工。高等级公路的修建对基层的施工质量要求愈来愈高，传统的施工工艺已难以保证施工质量。近年来，半刚性基层,33,材料拌和机械的开发与使用已取得了重大进展。使高等级公路路面基层施工水平上了一个新台阶。半刚性基层材料拌和机械常被分为路拌机械和厂拌设备两大类。一、路拌机械路拌机械有代表性的是稳定土拌和机。这种机械把土、无机结合料（石灰、粉煤灰、水泥）、细料（砂、土）、骨料（碎砾石、炉渣）等材料，按照施工配合比，在路上直接拌和。稳定土拌和机可分为履带式和轮胎式两种。稳定土拌和机按工作装置在拌和机上的
31、位置可分为前置式、后置式和中置式三种。二、厂拌设备稳定土厂拌设备是将土、碎石、砾石或碎砾石、水泥、石灰粉煤灰、水等材料按施工配合比在固定地点拌和均匀的专用生,34,生产设备。厂拌设备一般由供料系统（包括各种料斗）、拌和系统、控制系统（包括各种计算器和操纵系统）、输送系统和成品储存系统五大部分组成（见图2-1）。各种料斗均装有限制不合格料进入的筛子，料斗的下部装有带式送料机，带式送料机的速度和送料门大小可调整，以控制送料量。拌和设备还装有流量计控制供水量，如需加入乳化沥青，则装有沥青流量计。叶轮供料器也是一种机械式供料器，以转速来控制供料量。拌合筒为封闭的筒式制件，厂拌设备采用卧式拌和筒，有单轴
32、和双轴之分。轴上装有桨式螺旋拌和器，可将料拌和均匀并强制送出拌和筒。输送系统的输送机以皮带式输送机为主，也有螺旋式输送机，靠螺旋将料强制自筒内送出。操纵控制系统有控制柜和控制室，,35,一般多采用控制室，这种控制系统的操作人员工作环境好，有利于安全生产和操作人员的健康。三、两类拌和机械的比选路拌机的特点是所需配套设备少，占地小，机动灵活，故其施工成本低。厂拌设备与路拌机相比，前者级配精度高，拌和质量好。厂拌设备虽然有诸多优点，但其与路拌机相比也有不足之处，由于厂拌设备安装在固定地点作业，又因其装置多，整机庞大，所以厂拌设备占地面极大。,36,第六节 沥青路面施工主导机械,一、沥青混凝土拌和设备
33、沥青混合料拌和设备可将碎石、砂、矿粉和沥青按一定配比拌和成均匀混合料。根据工艺流程可分为传统式和滚筒式。按生产能力可分为：小型（400 t/h）四种。（一）传统式拌和设备半个多世纪以来，世界各国所使用的沥青混凝土拌和设备都是采用先将骨料粗配、烘干、加热，然后再筛分、精确称量，最后加入矿粉和沥青，强制搅拌成沥青混合料的工艺方式。这种工艺形式的搅拌设备称为传统式沥青混凝土拌和设备。在传统式沥青混凝土拌和设备中骨料的烘干与加热是连续进行的，而混合料的拌制则有间歇（即周期式和循环式）进行和连续进行两种。前者称为传统间歇式沥青混凝土拌和设备，后者称为传统连续式混凝土拌和设备。,37,两者的组成部分基本相
34、似，只是搅拌器的结构以及矿粉与沥青的供给形式有所区别。图2-2为传统间歇式沥青混凝土拌和设备的基本结构示意图。这种拌和设备的工艺流程如下：不同规格的冷砂石料冷骨料定量给料装置1的各料斗按容积进行粗配冷骨料输送2转输干燥滚筒3烘干加热（火焰逆流烘干并加热到足够温度）热骨料提升机4转输热骨料筛分机5筛分热骨料临时贮斗暂时贮存（以上过程为连续进行）热骨料计量装置6精确称量搅拌器9搅拌；矿粉矿粉贮仓7定量给料装置搅拌器9搅拌；沥青沥青保温罐8沥青定量装置搅拌器9搅拌。拌和好的混凝料成品直接运往工地或送往混合料成品贮仓10。干燥滚筒3与热骨料筛分机等所产生的粉尘除尘装置11将粉尘分离出来矿粉定量给料装置
35、7回收再用。,38,图2-3所示为传统连续式沥青混凝土拌和设备的基本机构示意图。它与传统间歇式的主要区别在于热骨料不是经过筛分按重量精确称量，而是集中在热骨料贮斗5中，通过容积式定量给料装置被连续地送入搅拌器9中。与此同时，矿粉贮仓7中的矿粉也是通过定量给料系统，连续地被送入搅拌器9中；同样，沥青保温罐中的沥青也由定量供给系统8的沥青定量泵连续定量地喷入搅拌器9中。干燥滚筒中产生的粉尘经过除尘装置11，其中被分离出来的粗粒粉尘进入热骨料提升机4中，回收再用。搅拌器9的进料是连续进行的，搅拌和出料也是连续进行的。拌制好的混合料成品暂存在成品贮仓10中待用，也可以直接送往工地。传统式沥青混凝土拌和
36、设备的一个很大缺点在工作工程中产生大量粉尘，造成环境的严重污染，污染程度一般都超过了各国环境保护法容许的范围。除非大大改进除尘设施，提高进化程度，使逸出的粉尘控制在环保法的容许范围内。否则，这种,39,拌和设备的使用就要受到限制。但要提高除尘效果，使之达到很高的净化标准，势必大大增加除尘设施的投资，这种投资通常可达到拌和设备造价的3040%，从而使这种拌和设备的成本剧增。此外，传统式沥青混凝土拌和设备的组成部分较多，结构复杂，设备庞大，建设投资也大，能耗也高。（一）滚筒式拌和设备为了解决粉尘污染和能耗高的问题，60年代末，国外开始重新研究搅拌工艺，1969年美国研制出一种滚筒式沥青混凝土拌和设
37、备。这种设备的工艺特点是，骨料烘干、加热及同沥青的搅拌是在同一滚筒内完成的，即骨料烘干与加热后未出滚筒就被沥青裹覆，从而避免了粉尘的飞扬和逸出。这种拌和设备的工艺过程与传统式拌和设备相比，具有结构简单、投资少、能耗低和污染少等优点。故自70年代以来，滚筒式拌和设备得到迅速发展，其一般结构如图2-4所示。不同规格的骨料分别装入冷骨料定量给料装置1的各料斗中，按,40,照事前调整好的级配关系先送到冷骨料输送机2上，然后转输到干燥搅拌筒3中。冷骨料输送机的转速是可变的，以便改变骨料的供给量，在它上面还装有重力传感器，通过电子秤可测出进入滚筒内的冷骨料重量。此外，冷骨料在进入滚筒之前，还可通过测试仪器
38、测出其含水量，测试结果随时输入自动控制中心8的计算机里，换算出干骨料的实际重量，并根据骨料的实际重量随时自动调节沥青的流量，从而达到准确控制配合比的目的。沥青供给系统7与传统式的基本相似，在其输出管路上所装的沥青流量计，可测出沥青的瞬时和累计流量，此信息也传送到自动控制中心，以便适应干骨料实际重量的变化而自动调节沥青的流量。矿粉供给系统9也与传统式基本相似，从矿粉筒仓卸下的矿粉通过皮带电子秤连续计量后送到冷骨料输送机2上，会同冷骨料一起输入滚筒内，或者经由专设的管道输送到滚筒内。进入滚筒内的冷骨料由安装在滚筒进料端的喷燃器烘干和加热。沥青在滚筒全长1/31/5（靠近进料端）出喷入。随着滚筒旋转
39、，筒内矿料不断地被提升和自由跌落，在料成品从滚筒卸出后，经过。,41,输送机送入成品贮仓6中待运。如果所用输送机是皮带式的，则要求高温且不粘结混合料。混合料成品贮仓一般都有保温层或保温设备。滚筒式沥青混凝土拌和设备与传统式的相比，其优点是：对空气污染少，设备组成工艺较简单。例如，可省去热骨料提升机、筛分机、热骨料贮仓、矿料秤和专门的搅拌器等。因此，投资省、维修费用低、能耗少。其缺点是：骨料的加热采用顺流式，热利用率低，拌制好的混合料含有较多的残余水分，且温度也较低。目前，欧美各国所生产的滚筒式沥青混凝土拌和设备基本上都是采用可形成料帘的干燥搅拌筒、矿料自动称量供给装置、骨料含水量测定装置、电子
40、计算机控制沥青配比的自动调节装置，以及燃烧系统的油风自动调节装置等现代化装置。例如，法国Ermont公司的TSM型，英国Parker公司“Drum-Mix”系列产品以及美国IOWA公司“ADM”型系列产品都大同小异地采用了上述这些组成部分。这种滚筒式沥青混凝土拌和设备的干燥-搅拌筒稍加改装，既可,42,用作旧沥青路面材料的再生设备，近年来应用较多。（四）新型拌和机简介目前对沥青混凝料的拌制工艺有两个改进方向：振动搅拌和无尘搅拌。振动搅拌。拌职工艺过程中所采用的各组成部分除了搅拌器外都与传统式拌制工艺的相同。无尘拌制沥青混合料有两种方法：在骨料被烘干、加热之前，先用双轴叶桨搅拌器将冷骨料与热沥青
41、按份搅拌，制成半成品料，然后再进行加热活化、热拌成成品料；骨料在一个干燥-搅拌筒内被烘干、加热后，就加入热沥青并搅拌成成品料。前一种方法是沥青裹覆在湿骨料上，后一种方法是沥青在同一容器内裹覆在热骨料上。二、沥青混合料摊铺设备（一）概述,43,沥青混合料摊铺机是用来将拌制好的沥青混合料均匀地摊铺在已整修好的路面基层上专用设备。目前，国外已生产出能一次铺成并作最终压实（即不需要再行碾压就达到规定密实度）的沥青混合料摊铺机。摊铺机按行走方式可分为自行式和拖式两种，高等级公路路面施工常用前者。自行式摊铺机又可分为履带式、轮胎式及复合式三种。沥青混合料摊铺机利用螺旋输送器（又称螺旋摊铺器）将混合料铺开，
42、然后由振捣梁（板-梁结构）对铺开的料层进行初步捣实，由熨平装置完成加热熨平整型工作。为了提高预压效果，现代沥青摊铺机的运平装置上还装有振动器，合成为振动-熨平装置。因此，摊铺机的工作装置主要是由螺旋摊铺器、振捣梁和熨平装置组成。熨平装置包括熨平板、厚度调节器、路拱调节器和加热器四部分。熨平板是对铺层作整形与熨平的基础机件，它还有以其自重再次压实铺层的作用。厚度调节器为一手摇调节螺杆，用来调整熨平板底面的纵向仰角，以改变铺层厚度。路拱调节器,44,是一种位于熨平板中部的螺旋调节装置，用来改变熨平板底角左右两半部分的横向倾角，以保证摊铺出符合给定路拱的铺层来。加热器用来加热熨平板的底板，使之不与沥
43、青混合料相粘，保证铺层平整，以便在较低温度下也能正常施工。自行式沥青混合料摊铺机的前部为一受料斗1（图2-5）。工作时受料斗前面的两只可自由旋转的滚子顶着自卸汽车的后轮胎（此时汽车变速器置于空档位置），由摊铺机推着汽车一同前驶，同时接受车上卸下的混合料。受料斗接料后，随后由底部的刮板输送器2将混合料向后转输并卸到螺旋摊铺器前的地面上，再由螺旋摊铺器7将它们向左右两边铺开，随后由振捣梁进行初步捣实，最后由熨平板进行整型与熨平（图2-5中未示出振捣梁），也可有振动-熨平板9同时进行预振实和熨平整型。炉台式摊铺机的前轮为一对或两对（大型者）实心小胶轮，这样，既可增强其承载能力，又可避免其因受载变化而
44、变化。后轮大多为大尺寸的充气轮胎。履带式沥青混合料摊铺机的履带大多加装有橡胶垫块，以免对地面造成履刺的压痕，同时也可借此降低对地面的压力。,45,轮胎式沥青混合料摊铺机的优点是：行驶速度快（可达20km/h），可自驶转移工地，费用低；机动性和操纵性能好，对单独的小面积高堆或深坑适应性较好，不致过分影响铺层的平整度；弯道摊铺质量好；结构简单，造价低。其缺点是：对路面不平度的敏感性较强；受料斗内的材料多少会改变后驱动轮胎的变形量，从而影响铺层的质量。为了避免这种现象，自卸汽车应分次卸料，但这有会影响汽车的周转。复合式沥青混合料摊铺机，作业时，利用履带行走装置；运输时，采用充气轮胎。广泛应用于小型自
45、行式摊铺机上。第七节 水泥混凝土路面施工主导机械一、拌和设备水泥混凝土拌和设备，可分为水泥混凝土搅拌机和水泥混凝土搅拌站（楼）两大类。混凝土搅拌机按其结构型式可分为鼓筒式、双锥反转出料式和强制式三种。鼓筒式和双锥式水泥混凝土搅拌机，其搅拌混合料的原理，,46,均属将拌和物提高到一定的高度，依靠拌合物的自由落体进行搅拌。这种类型的拌和机，因混合料搅拌不够均匀，混合料的配比无法严格控制，且生产效率低，不符合高等级公路水泥混凝土路面的使用要求，在选型上不作考虑。强制式搅拌机可缩短搅拌时间，提高生产率，搅拌的混凝土质量较好，不仅适用于搅拌轻骨料的混凝土，还特别适用于搅拌干硬性混凝土。强制式混凝土搅拌机
46、可分为立轴式和卧轴式。立轴强制式混凝土搅拌机，由于其叶片、衬板磨损量较大，其使用受到一定限制。双卧轴强制式搅拌的混凝土均匀，轴和叶片更换方便、省电，有较好的技术经济指标。因此，水泥混凝土搅拌设备选型时应尽可能选用双卧轴强制式搅拌机。混凝土搅拌站（楼）的搅拌工作装置也基本上按上述型式分类，但附属装置的配置和操作自动化程度差异较大。一般具有扇形骨料堆场和拉铲集料、骨料称量系统，水及外加剂的供给计量系统、水泥及粉煤灰的供给系统及水泥储仓等附属装置，电-液或电-气操纵，,47,手控及自控系统等。二、摊铺成型设备水泥混凝土摊铺设备按其施工方法可分为：轨道式和滑模式。（一）轨道式 轨道式摊铺机支撑在平底型
47、轨道上，它既可以固定在3m长的宽基钢边架上，也可以安放在预制的混凝土板上或补强处理后的路面基层上，摊铺机的水平调整由轨道的平整度控制，而垂直调整根据摊铺机类型，采用不同的调整控制方式。在浇筑水泥混凝土之前，边模应就地固定20h，同时在铺筑后几小时内不能移动。因此，对连续施工来说，至少需要配备3个全工作日工作量的边模，其长度一般为1500m以上。轨道式摊铺设备由下列机器组成：进料器（根据所采用的运输,48,方式决定）；水泥混凝土摊铺机（即匀料机，分料箱式、移动回转刮板式和固定刮板式）；压实机和修整机；横向缩缝和纵向接缝处传力杆、拉杆放置机；接风槽成型机和接缝槽修整机（用湿法成型时采用这两种机型）
48、；最后修整机；路面纹理加工机；水泥混凝土养生剂喷洒机；防护帐篷。（一）滑模式滑模式摊铺机是60年代初发展起来的一种新型水泥混凝土路面施工机械。滑模式摊铺设备是安装在履带底盘上，行走装置在模板外侧移动，支撑侧边的滑动模板沿机器长度方向安装。在机器的宽度以内机器的方向和水平是靠固定在路面两侧桩上拉紧的导向钢丝和高强尼龙绳来控制。机器底盘的水平是靠与导向钢丝相接触的传感装置来自动控制。附设的传感器也同时促动弹铺机的转向装置，以使导向钢丝和滑模之间保持一定的距离。滑模式摊铺机在作业时，不需要另加设轨道和模板，就能按照要求使路面板挤压成型。这种摊铺机可实现多种功能的摊铺，如路肩、,49,、路牙等。滑模式
49、摊铺设备主要由下列机器组成：1、摊铺机（包括刮板、螺旋布料器、振动器、振动梁、平整梁、修光梁、侧压模板、自动调平控制系统）；2、横向缩缝和纵向接缝处传力杆、拉杆置放机；3、路面纹理加工机；4、水泥混凝土养生剂喷洒机；5、切缝机。第八节 施工机械选型的一般原则一、选择机型的一般原则1、机械应适合工作的性质，适合施工对象的特点、规模、场地大小和运输远近等施工条件，能充分发福机械的效率。所选机械的生产能力，应满足施工强度的要求，施工质量应满足设计的要求。,50,2、机械在技术上应是先进的，能满足施工的要求。即结构上先进、生产率高、性能可靠、易于检修、驾驶安全、环保性好等，并具有很好的机动性。3、机械
50、的购置和运转费用要少，能源消耗要低，并通过技术经济比较，优选出生产率高，单位产品费用低的机械。4、选择机械时，应在容易获得的一般通用机械与专用机械之间进行比较。通用机械的适应性广，利用率高。专用机械一般只是为某一施工过程或工序而设计的，因此，当施工条件符合机械设计条件时，可获得很高的生产率和良好的工程质量。但它的适应性和重复使用性差，往往需要大的改装才能在下一工程上使用，完工后较难处理。而且专用机械的价格高，还由于不能重复使用引起高折旧费用，因此使用专用机械和通用性不大的机械在经济上往往是不合算的。由此可见，只有在施工工程量很大、工期紧、施工质量非一般通用机械所能达到时才考虑选用或研制专用机械
