公路沥青混凝土路面机械化施工及使用管理研究

摘要：以高速公路沥青混凝土路面为例，针对机械化施工及使用管理进行研究，包括沥青混凝土路面施工机械设备的选择、施工方案及机械设备的使用管理等。提出沥青混凝土路面机械设备的选择原则，简述路面工程机械化施工工艺，为今后沥青混凝土路面机械化施工及使用管理提供相应指导。

关键词：公路；沥青混凝土；路面；机械；管理

0 引言

高速公路的建设离不开先进的机械化设备，尤其是高速公路沥青路面的施工，受机械设备影响更为明显[1]，对公路工程机械化施工科学管理，有助于提高实际机械化施工水平，促进质量和效率提升[2-3]。国内外研究学者对公路工程机械化施工管理进行了大量研究。Skibniewski.M[4]通过线性回归方程，对机械设备管理开展相应数学研究，解决了机械设备配置及资源合理配置的最优解问题。K.Eshwar[5]基于前人对模糊系统的研究，进一步优化机械配置线性规划模型，有效解决了公路工程中参数不确定问题。王志坚[6]以郑万高速铁路隧道为研究对象，基于大数据、互联网、BIM技术，对该地区机械化施工设备及管理提出建议，有效提高了该地区工程建设机械化水平。

上述学者的研究主要集中于对机械设备管理方面，较少对高速公路沥青混凝土路面机械化施工及使用管理进行研究，在实际机械设备管理过程中，无法有效的规避风险。本文基于前人研究的基础上，结合高速公路项目的实际特点，提出沥青混凝土路面机械化施工及使用管理方法，为今后沥青混凝土路面机械化施工及使用管理提供+uYlWXE9CAHKGqtTDf7VRA==相应参考。

1 施工设备管理原则

机械设备的管理是以机械设备为研究对象，对机械设备使用过程中的效率及耗费进行相应分析，基于多理论协调指导，同时结合各组织与相关经济措施，对机械设备进行系统管理。机械设备管理的作用主要是以下几个方面。

1.1 保障生产正常进行

产品的生产离不开机械设备，机械设备是维系生产均衡性以及连续性的基础。若机械设备在持续作业中其效率逐渐降低，会导致生产工作无法完成。当机械设备出现故障时，会导致各环节不够连贯，严重时会使得生产被迫停止。因此在实际工程中，须加强对机械设备的正确管理，做到定期维护，实时监督，对产生的问题进行解决，保证机械设备效率最佳，从而保障生产正常进行。

1.2 提高工程质量

机械设备管理的合理化程度决定高速公路工程的质量，如果在实际工程施工过程中，无法科学使用核心设备，则会导致施工质量下降。

1.3 提高经济效益

机械设备的先进性一定程度上决定工程质量，同时也与企业的经济效益相挂钩，设备管理水平很大程度上影响企业产生效率，进而影响企业的成本投入与产值，因此要提高企业的经济效益，就应当对设备管理予以重视。

2 沥青混凝土路面施工机械选择

机械设备类型多，使用范围较广，而工程项目又需要多种机械设备协作，因此为保证公路工程的施工效率，需结合公路工程实际工程情况，将各类机械设备进行组合，使其功能实现最佳。

2.1 施工内容

公路工程按施工内容划分设备，表1为路桥施工常用设备。

2.2 施工运距

施工运距不同可能导致采用的运输机械不同，综合考虑道路条件、施工性质、规模等因素后采用的施工机械设备如表2所示。

2.3 设备选择遵循原则

2.3.1 设备与工程相吻合

高速公路路面施工过程中，容易受到外界环境的影响，因此在对机械设备选择时，应当考虑该项目的地理位置、地形地貌、地质环境、工程质量等问题。同时机械设备的数量应与实际工程及施工任务相配套，防止出现机械设备不足等问题。

2.3.2 机械设备经济性原则

在实际工程中，需对机械设备的使用成本进行考量，机械设备的使用费用应与生产任务量成正比。对机械设备的选择，需考虑实际工程量的大小以及所需的所有费用，同时要对机械设备的可靠性进行考量。

2.3.3 确保工程质量与安全

按照工程施工的实际情况，在确保项目质量基础上对机械设备进行合理选择。针对技术难度较大的工程，需选用专业的设备，以便提高机械设备的使用效率。机械操作的安全性是机械设备选择原则中必不可缺的一部分，操作人员应当保证操作的合理性，避免操作过程中出现故障、侧翻等安全事故。

2.3.4 机械设备科学组合

科学组合机械设备，有利于提高施工的工作效率。

3 沥青混凝土路面机械化施工方案

3.1 沥青混凝土拌和施工方案

高速公路路面摊铺工作规模大，对机械设备要求高，为保证公路施工的整体质量，沥青混凝土拌和设备一般采用间歇式拌和机，其物料呈现分批次强制搅拌，通过充分拌可得到的性能良好的沥青混凝土材料。沥青混凝土搅拌站施工工艺流程如图1所示。

3.2 路面摊铺施工方案

将沥青混合料运至现场，装载沥青混合料前需在车厢内部抹油，避免沥青混合料粘粘。远距离运输需控制车辆车厢温度。自卸车辆卸料时，其后轮需位于摊铺机料仓前滚轮前30～50cm，同时保持空挡。沥青混合料卸到摊铺机料斗后，摊铺即可开始摊铺作业。摊铺过程中需保持摊铺机恒速行驶，控制混合料匀速卸载。

部分工程路面摊铺过程中，会利用转运车转运沥青混合料。该环节可以避免运料车与摊铺机之间的大量碰撞，使卸料过程更安全可靠。沥青混合料摊铺流程如图2所示。

3.3 路面压实施工方案

摊铺完成的沥青路面需采用压路机进行压实。压路机在实际操作过程中，需以路面中轴线为基准，从两侧向中间进行碾压，当碾压位置恰好位于路面中间时，再由中间向两侧扩散碾压。压路机线压力与石材强度之间的关系如表3所示。

4 施工机械使用管理

4.1 施工机械使用成本分析

图3为运料车数量与单位成本的关系曲线。图4为沥青混合料生产能力与单位成本的关系曲线。由图3、图4可知，在特定工期以及特定合同段长度不变的情况下，单位成本会随搅拌生产能力的增大出现先减小后增大的“U”型。在特定工期以及特定合同段长度、搅拌站生产能力不变的情况下，单位成本会随运料汽车数量N的增大出现先减小后增大的“U”型变化。

4.2 机械合理使用

机械设备的操作与实际运行状态关系紧密，如操作不当不仅会造成机械设备效率降低，还会引发机械故障，从而缩短其使用寿命。为了避免出现上述问题，必须采取有效的措施。要严格按照相关规章制度使用机械设备，按规定要求换季保养，避免长时间超负荷运转，避免使机械设备出现疲劳损坏问题。

4.3 机械设备的检查

机械设备的检查主要分为日常检查、年度检查、定期检查3类。

4.3.1 日常检查

日常检查是根据工程的实际情况以及机械设备使用情况定期开展的一项检查，通常按周、月进行。主要由专业的检查小组，对操作人员以及维修人员的日常工程进行定期监督，确保操作人员以及维修人员按照规程操作。

4.3.2 年度检查

年度检查每一年定期开展一次，是一种自上而下的检查方式，一般于年末开展该项检查。在检查过程中，若发现相关问题应及时解决，对不遵守规程的操作人员以及所属组织进行批评教育，对合理使用机械化设备的操作人员以及相应用人单位给予表扬，取长补短，达到设备管理目的。

4.3.3 定期检查

定期检查是指按规定周期进行相应检查，一般在维修工作结束后，都需要对机械设备进行分批次检查。该项检查的目的是督促操作人员在日常操作过程中保持良好的工作状态，提高操作人员的专业水平。

5 结束语

本文针对高速公路项目沥青混凝土路面机械化施工及使用管理进行研究，提出沥青混凝土路面机械设备的选择原则，简述路面工程机械化施工工艺，同时对沥青混凝土路面机械化管理进行概括，可为今后沥青混凝土路面机械化施工及使用管理提供相应指导。

参考文献

[1] 连萌，唐易.高度城市化地区高速公路交通量预测准确性问题及解决策略[J].公路，2022，67（10）：271-277.

[2] 李月姝，李平，王少飞，等.高速公路数字化基础设施分级方法研究[J].公路，2022，67（8）：302-305.

[3] 张于平，单东辉，靳媛媛，等.兼顾城市交通功能高速公路改扩建设计速度选取方法研究[J].公路，2022，67（10）：301-307.

[4] Skibniewski.M，Armijos A.Linear programming approach to construction equipment andlaborassignments.Civil Engng syst，July，2010（1）：44～50.

[5] Eshwar.K，Kumar Vellanki S.S.Optimal deployment ofconstruction equipment usinglinearprogramming with fuzzy coefficients[J].Advances in Engineering Software，Jan，2009（35）：27～33.

[6] 王志坚.高速铁路山岭隧道智能化建造技术研究：以郑万高速铁路湖北段为例[J].铁道学报，2020，42（2）：86-95.