高速公路路基土方工程机械化施工技术研究

发表时间:2020/5/22   来源:《建筑实践》2020年第2期   作者:鲍新华
[导读] 本篇文章以某一具体工程项目为切入点进行研究分析
        摘要: 本篇文章以某一具体工程项目为切入点进行研究分析,考虑施工过程中对机械设备和操作技术的要求以及预期达到的目标,合理安排和调配机械设备的使用情况,使得最终完工的质量符合预期的标准和要求,并采取恰当的措施对工程质量进行检测,以确定施工过程中针对各类机械设备的调配和控制是否取得了应有的效果。
关键词: 高速公路;路基土方;工程机械化施工

        1 高速公路路基土方工程机械化施工
        在施工过程中,若是采取机械化施工方式进行操作,就必须严格管理和控制机械设备的配置情况,具体来说,至少应当注意以下三个方面的内容:首先,根据施工条件和特点选择使用何种机械设备,尤其是需要特别重视的环节和操作,应当确保选择的机械设备类型是正确且高效的;其次,针对那些重要的操作环节,应当在考察该环节操作细节的基础上,确定使用哪些机械设备的组合能够达到预期的效果;最后,应当考虑施工现场的工程总量、当前的施工进度、周围的地质条件和环境条件、施工企业当下所拥有的机械设备是哪些以及操作过程是否具有一定难度等因素,然后在此基础上确定哪几种类型的机械设备可以结合在一起进行使用。综合以上几个方面的因素考虑,本篇文章指出在确定机械设备的调配方案时,应当遵循如下的几个原则:
        1.1 方案选择原则
        施工时,采用机械化的施工方式进行操作,具体而言,就是首先考量整个工程项目的计划方案,明确项目是按照何种要求进行,又要达到怎样的标准,然后在此基础上合理调配和控制各类机械设备,完成施工项目。如今,要完成一个工程项目的建设,不可缺少的机械设备就是压实土方工程机械以及辅助机械,而在实际操作过程中,要充分考虑到各种所需材料从生产地运送到施工现场的距离、各个具体环节应当分别采用何种工艺、采用何种方式取土以及进行压实操作时应当注意哪些事项等等因素,在此基础上确定应当使用何种机械设备进行操作。若是在同一个施工环节中选择相同类型的机械设备进行操作,而具体的机械设备具有不同的性能优势,完成工作所耗费的时间也不同,这些差异都可能在一定程度上影响到施工进度以及最终的完工质量。除此之外,若是土方工程的工作量较大,预定的完工期限较长,每个操作环节中所使用到的机械设备之间总是有一定程度的联系,或是能够相互促进,提早完成施工任务,或是相互产生不利影响,拉长施工进度等。为了让项目顺利进行且尽可能达到预期的质量标准,就应当基于成本效益原则和质量标准要求来评估各种可能的施工计划,最终确定最合适的方案展开操作。
        1.2 方案优化原则
        施工过程中,无论采用何种配置方式,使用哪些机械设备,都会有一个具体确定的施工周期,都会产生一定数额的成本费用,也都会最终产生相应的工程质量,并且这种方案通常情况下可以拆解为多个简单的方案,每个简单方案中会使用到特定的机械设备,这几个简单方案的完工效果和综合方案的完工效果相差不会太多。也就是说,每一个具体的计划和方案都是属于综合方案中的其中一种,在这当中既存在着切实可行的方案,也存在着不能付诸实施的方案。研究和分析所有可能的方案,就是要评价出哪些方案是具备可操作性的,既能够使工程项目在预定的周期内完工,也能够确保质量符合标准要求且尽可能地将成本造价降低。
        根据以上分析可以看出,在确定选择何种机械设备进行施工操作时,必须要考虑到的因素是施工过程中会采取何种方式取土,以及施工现场周围的地质条件如何。例如,若是施工时要求就地取土,那么推土机和压路机就是相对较好的选择;若是施工时需要从外面的取土场取土,取土场离施工场地也有一定的距离,并且现场土质并不疏松,那么挖掘机、压路机和平地机就是相对来说最好的选择。将各个可能的方案都列出来时,还要考虑施工单位的经济状况如何,周围环境会产生怎样的影响等条件,在此基础上对方案做出一定的调整和优化,既能有效降低工程项目的成本造价,又能使最终的完工质量达到预期的标准和要求。
        2 高速公路路基土方工程机械化施工流程及施工控制标准
        2.1 工艺流程
        不同的公路建设项目有其自身的特点,但是在施工过程中通常还是要遵循统一的标准,采取同样的技术。以路基土方工程为例,具体操作见下图。

        2.2 路基土方工程机械化施工过程
        2.2.1 机械配置
        土方工程中可能会用到下表所示的这些机械设备。

        2.2.2 土方配置
        该土方工程项目的施工周期为72天,若是提前5天开始做准备工作,因为不可抗力的天气原因导致施工现场停工7天,设备出现随机性突发事故需要维修2天,那么如此说来真正能够进行施工操作的时间为58天,那么每天的工作量大概是3863m 3 的土方。
        2.2.3 土方装卸
        填土区需要配备2名职工,他们的工作主要是指导卸土,每两个土堆之间需要保持一定的安全距离,随后再配置推土机和平地机进行工作。
        2.2.4 填土压实
        这一操作过程中使用的机械设备是压路机和平地机,其中压路机主要是进行静压工作,并且反复碾压,平地机则进行刮平工作。具体来说,压实度至少应当超过95%。
        3质量控制
        施工时,相关负责人员与操作人员应当严格把控工程质量,每个环节都不能掉以轻心,只有每一步操作的质量过关,才能充分考虑有关成本造价和施工进度的问题。通常情况下,质量控制主要在以下两个阶段进行:其一是在施工过程中进行控制,其二是在施工完成后进行控制。具体来说,在施工过程中采取措施进行控制,其关键在于各项工艺和技术,只有保证每个环节的操作都能达标,最终的完工质量才有可能达标。实际操作时,应当考虑施工现场的具体情况和环境条件,在此基础上控制好施工速度和压实遍数等因素。在施工结束后采取措施进行控制,其关键在于压实质量,该种方法较为常见。
        施工结束后,采用合理有效的方法进行质量控制,将得出的结果适当进行一定的调整便能使产品质量达标。

        3.1 路基土方压实
        3.1.1 压实作用
        进行压实工作的目的是:首先,提高抗剪强度。建设时,经常会遇到高边坡,高边坡若是稳定性不足,那么将会对路基的稳定性产生极大的不利。具体来说,影响边坡稳定性的主要是填筑材料的抗剪程度,只有进行压实操作,抗剪强度才能够得到有效的提高。然后,将对路面产生的损坏尽可能降到最低程度。调配机械设备进行压实工作之后,路基材料强度提高,稳定性增加,同时也具备了良好的防水功能。
        3.1.2 压实材料
        压实对于不同的材料而言是有区别的,例如土方材料,它的主要参数可以分为两种:首先是混合料性质。所谓混合料,主要是由两种材料混合而成,分别是土料和石料。若是混合料各不相同,那么使用特定的机械设备压实之后也会呈现出不同的性能特点,若是石料的比例较大,混合材料的结构将会变为骨架-密实,当石料的比例足够大时,就会出现骨架-空隙结构;然后是混合料分类。施工现场的土质条件和材料中石料的比例大小都会对混合料的性能和特点产生一定程度的影响。
        4 竣工验收
        项目完工之后应当采取恰当的方式对压实度进行检测,并根据具体情况确定检验点的个数。上述表2中列出了可能产生的检测结果,可见平整度和压实度等出现的误差都在可接受的范围之内,这就意味着工程质量达标。
        5 结论
        采用机械化施工方式时,要求相关人员具备专业的技术,能够对施工现场进行有效的监管,如此才能确保项目建设顺利进行。以上的研究成果达到预期效果,能够为之后的实际应用提供参考价值。
参考文献:
[1]刘海峰.公路路基土方施工质量分析[J].交通世界,2016(15):78-79.
[2]苏继超.?基于多臂凿岩台车的公路隧道施工机械化作业研究[J].?华东公路.?2016(06)
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