曹 擎 宇
(山西省晋中路桥建设集团有限公司,山西 晋中 030600)
平地机在公路施工中的作业技巧探讨
曹 擎 宇
(山西省晋中路桥建设集团有限公司,山西 晋中 030600)
公路工程施工过程中,需要投入大量的施工机械设备,其中平地机以其自身优势在公路路基和路面施工中得到广泛应用。重点阐述平地机的施工技术与作业技巧,并提出了提高作业效率的措施。
平地机,公路施工,作业技巧
平地机刮刀作为其特有的工作装置,在路基开挖、路基填筑、基层施工和场地平整等施工中发挥了不可替代的作用。然而,在施工过程中由于施工人员管理水平不足、施工机械调配管理不当、施工技术落后等原因,平地机的作业效率没有得到有效提升。
1)结合项目背景,进行平地机选型。平地机的选型主要从类别、型号、数量等方面进行综合考虑,以保证工程顺利开展。施工前,首先对工程概况进行分析,确定平地机的作业项目、工程量,并根据公路等级和规范要求确定作业要求及标准。通过对工程概况的分析,可以进一步确定平地机的进场时间、数量和型号,以便于后期施工调配,确保施工的连续性。2)根据施工土壤的硬度,结合作业条件,调整平地机刮刀的工作角,见表1。3)制定平地机日常维修和保养计划。根据平地机的使用时间和作业条件,有计划的进行日常保养,可有效保证平地机的运行状况,保证施工的连续性。长时间停放的平地机,使用前应检查其蓄电池、油箱、液压件、变速箱、轮胎气压、平衡箱等是否正常,并进行加油润滑,必要时应更换液压油和机油。实践证明,有计划的进行平地机日常保养,可有效降低故障率,降低维修成本,提高作业效率。
表1 平地机刮刀在不同施工条件下的工作角 (°)
2.1路基平整
路基平整可采用刮土直移作业或刮土侧移作业方式,主要是对原地面进行清表和整平,为路基填筑做准备。一般需要刮除路基表面15 cm以上的路基土,并清除路基表层的种植土和草皮。施工中可采用以下施工方法:
1)正铲平整作业。施工前将平地机刮刀调整到与其自身纵轴线垂直的位置,作业中平地机直行刮土。这种方式刮土深度较浅,但切削宽度较大。2)刮土和移土作业。作业中平地机刮刀与前进方向呈一定角度,平地机斜身直行,将切削下来的土壤排向平地机的一侧。3)在进行大面积的场地平整作业时,为了节约时间,可采用刮刀回转180°,平地机倒退刮土的方式,但这对驾驶的熟练程度要求较高。4)当遇到场地边缘形状不规则时,为了保护刮刀,保证边缘部分的平整质量,需要不断将刮刀移入移出,这对驾驶人员的操作水平要求较高。
平整路基施工与平整场地施工是平地机的主要作业项目,施工中可根据路基地形、土壤硬度、排水要求与横断面要求等进行综合设计,确定刮刀的工作角度、行进路线等。一般来说,平地机的运行路线有纵向、横向、斜向与蜗形四种,一般大多采用纵向施工法。如果从路基两侧取土向中间运行,可采用横向作业法,一般先进行纵向作业施工后再进行横向作业。对平整度要求较高的场地,可采用斜向施工,以提高场地的平整度。当施工场地从排水方面考虑要求中间高四周低时,可采用蜗形方法进行场地平整。
2.2刷坡作业
平地机机外刮土作业可用于对公路边坡进行刷坡作业,刷坡前需将平地机刮刀移出到机身以外,调整好倾斜角。作业过程中平地机挂一挡,刮下来的土壤排放至两轮之间,可用于填筑路基。平地机刷坡作业注意事项主要有以下几点:
1)刷坡作业施工前,先确定是采用左侧施工还是右侧施工,将刮刀引出并调整好工作角,包括平面角、倾斜角和铲土角。2)工作角应根据不同的作业部位确定,当进行路堤边坡和路堑边坡修整时,应选择较大的倾斜角。如修整直立的崖壁,应将倾斜角调整为90°,崖壁刷坡时必须注意施工安全,防止土壤塌陷造成设备损坏或人员伤亡。3)对于坡度为34°~64°边坡,边坡高度较小时,可采用一台平地机进行刷坡作业。对于高度较大的边坡,应采用两台平地机上下配合作业,边坡上部的平地机作业超前于边坡下部的平地机至少10 m,以防止两台平地机作业干扰,同时也有利于弃渣的清理。
2.3填筑路基
对于0.5 m以下的矮路堤,可采用平地机进行路堤填筑。矮路堤需要的填土数量较少,采用平地机填筑不会影响工作效率,超过0.5 m的路堤不宜采用平地机修筑。
平地机填筑路堤一般采用刀角铲土侧移作业方式,从路基两侧取土,可以同时进行边沟的开挖。路基填土逐层摊铺,逐层刮平,分层碾压,压实度检验合格后方可进行下层摊铺。将填土刮送到路基上以后,采用平地机从路基中线向两侧修整,以做出路拱。
2.4基层材料摊铺
现阶段,很多低等级公路仍采用平地机配合推土机或装载机、自卸汽车、压路机施工的方式摊铺路面基层材料。我国最常用的基层是半刚性基层,一般主要以水稳基层为主。由于基层厚度一般在20 cm左右,而平地机的刮土深度仅为几厘米,所以在施工中必须采用推土机或装载机配合作业,将料堆推开后初步铺平后再操作平地机进行摊铺、整平。平地机摊铺水稳碎石基层施工时,通常采用从道路中心向两侧摊铺的方式,以减少材料浪费。在整个摊铺过程中,平地机不能直接进行摊铺的大堆水稳碎石基层材料由装载机进行转运。作业中控制作业段长度为60 m~70 m,以保证工作效率。摊铺过程中,通常采用在路基两侧设置钢丝绳的方法控制标高。然而,采用平地机摊铺基层材料容易造成基层材料离析,边缘部位压实质量不合格等问题。
2.5修整路型
修整路型一般采用刮土侧移作业或刀角铲土侧移作业,作业前先根据土壤性质调整好工作角。作业中平地机挂二挡或三挡行进,刮除的土壤排放至平地机的一侧形成土堤,再经过多次刮平做出路拱,即可进行碾压。碾压后如果仍存在路拱不合格的问题,可重复进行修整,直至达到要求为止。平地机修整路型直线段从两侧向中间作业,超高段从一侧向另一侧作业。
平地机的作业效率主要受作业路段的长度、平地机作业速度、掉头时间、刮刀的长度和工作角度等因素影响。在现场施工中,应加强施工现场管理和组织,采取有效措施提高其作业效率。
1)合理确定工作地段的长度。一般以一个台班平地机所能完成的工程量为标准,并综合考虑路基的宽度、地形、土壤硬度等因素。2)减少平地机刮刀工作角度的调整时间。通常可以采用多台平地机平行作业的方式,每一台平地机负责不同的作业内容,可有效减少平地机刮刀工作角的调整时间。3)增加刮刀长度。可采用装配延长刀的方式增加刮刀的长度,以增加作业宽度,减少移土和平整的次数,节约作业时间。4)减少调头次数。对平地机操作人员进行培训,提高其操作技术水平,采用刮刀回转180°的方式,平地机不掉头即可完成往返作业,减少掉头次数。
平地机机动灵活、作业效率高、精确度高,被广泛应用在路基精平、修整路型、刷坡、基层材料摊铺、场地平整等施工。随着施工技术的不断进步,平地机的刮刀自动化程度也在不断提升,其作业效率也得到了大幅度提高。科学合理的施工管理和施工组织,结合先进的施工技术和作业技巧,可有效提高平地机的作业效率,并进一步达到提高整体工程质量和生产效率的最终目标。
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Inquiryonroadgraderoperatingtechniquesinhighwayconstruction
CaoQingyu
(ShanxiJinzhongRoadandBridgeCo.,Ltd,Jinzhong030600,China)
Highway construction process, the need to invest a lot of construction machinery and equipment, in which the grader because of its own advantages in road subgrade and pavement construction has been widely used. The article focuses on the construction technology and operation skills of the graders, and puts forward the measures to improve the efficiency of the operation.
graders, road construction, operating skills
1009-6825(2017)29-0154-02
2017-08-09
曹擎宇(1972- ),男,工程师
U415.516
A