道桥工程常用施工机械设备的选择与配套优化研究

发表时间:2021/7/8   来源:《建筑实践》2021年3月7期(上)   作者:李少发1 李春雷2
[导读] 道桥工程建设中的机械设备具有许多特点和适用范围
        李少发1 李春雷2
        身份证号码:21080419900320****
        身份证号码:21080419721006****

        摘要:道桥工程建设中的机械设备具有许多特点和适用范围。施工机械设备的合理选择和匹配优化有利于工程质量的提高和工期节点的控制。分析了道桥工程施工机械设备的分类及特点,研究了施工机械设备的选型及配套方案。
        关键词:道桥设备;选择;优化;研究
        0简介
        中国道桥工程领域的施工技术不断发展,各种大型工程不断兴建,促进了中国交通运输业的整体发展。道桥工程施工技术的不断提高需要先进的施工机械设备作为基础支撑。近年来,我国道桥工程的施工机械设备呈现出重量轻、效率高、成本低的良好发展趋势。这种施工机械设备在道桥的广泛应用,对保证道桥工程的施工质量、工期和安全起到了关键作用。在道桥工程的实际施工中,施工机械设备的选择尤为重要,它不仅关系到施工效率,而且对保证施工人员的安全也有一定的影响。因此,深入研究道桥工程建设中机械设备的选型原则,优化其配置尤为必要。
        1 道桥工程施工机械设备分类及特点
        1.1施工机械设备的分类
        根据我国现行的机械设备制造业法规,道桥的建筑机械设备通常分为挖掘设备、铲运设备、运输设备、路面设备、压实设备、起重设备和钢筋混凝土设备。为了保证施工过程的机械化,工程机械设备可分为施工设备、土方设备、石料开采加工设备、路基路面施工设备、场地配置设备、摊铺设备、混凝土预制设备、装卸设备、维修养护设备等。道桥建设中的机械设备普遍较贵,后期维护费用相对较高。以道桥土方工程施工为例,机械设备费用约占工程总费用的35%,在特殊地质条件下施工,机械设备费用会更高。因此,应合理选择施工机械设备,以满足不同环境条件下的具体施工,从而最大限度地提高施工机械设备的利用率,降低施工成本,保证工期和质量。
        1.2施工机械设备的特点
        随着中国道桥工程领域施工技术和管理方法的不断变化,目前中国道桥工程领域使用的机械设备主要有以下特点:
        (1)整合
        目前,道桥工程建设领域使用的大部分机械设备都具有集成化的特点。它的集成化意味着同样的施工机械设备可以用于很多施工环节。例如,在公路路面施工中,HQ-5S系列路面碾压机械设备还具有路面平整度监测、路面结构稳定性评价等多种功能。
        (2)自动化
        自动化是指道桥施工机械设备不依赖人工操作的施工行为,即通过预设程序实现无人值守的自动化施工模式,施工效率和精度高,可以避免人工操作造成的错误或施工失败。
        (3)效率高
        道桥高效的施工机械设备可以保证工程工期,降低工程成本预算,对特大型道桥工程的建设起到积极作用。高效的机械施工设备使得工程各个部分的连接更加有序,使得工程的整体施工更加有计划性和整体性。
        (4)安全
        近年来,由于建筑机械设备的安全问题,道桥施工各类故障率低,这是道桥施工企业逐步提高建筑机械设备质量和安全的结果。安全是施工机械设备最基本的属性,是衡量机械设备和施工设备合格与否的标准。
        道桥工程常用的施工机械设备特点见表1。
        2 道桥工程施工机械设备选型
        2.1设备选择的一般原则
        在选择施工机械设备时,应遵循适用性的一般原则,即所选择的施工机械设备能够适合施工项目。例如,在道路碾压过程中,应根据施工现场的实际情况选择合适的压路机类型。对于山区等施工受限的施工环境,宜选用小型压路机,以保证整个路面范围都能碾压。
        2.2设备选择的基本原则
        符合性是选择施工机械设备的基本原则,也就是说,在道桥施工,应选择符合施工规范和标准要求的各种施工机械设备。所选用的施工机械设备在进入施工现场前应经过定期检查和试运转。严格杜绝使用不合格的施工机械设备,确保整个施工过程的合规性。
2.3设备选择的总体原则?
控制成本、提高效益是各道桥施工企业的根本需求。在施工机械设备选择的问题上,应尽可能保证施工过程中的经济性。如选用低能耗、低功耗、环保型的施工机械设备,以降低施工成本预算。经济性是选用施工机械设备的总体原则,在同等施工效果及施工质量的情况下,应首选较为经济的施工机械设备。?
道桥工程施工机械设备的选择流程如图1所示。?
3道桥工程施工机械设备的配套优化?
3.1配套优化的必要性?
配套优化是指将道桥工程施工现场的各类施工机械设备进行有效的整合,优化资源配置以提高施工现场的作业效率及安全性。据有关资料研究显示,大约有20%的施工机械设备在施工现场长期处于闲置状态,即施工现场的机械设备利用率不高,存在误工、怠工的情况,这种情况在个别道桥施工队伍中依然存在。如何充分利用施工现场的各类施工机械设备,对这类设备进行配套优化,已成为业内所关注的重点问题。从道桥工程的施工全局来看,施工现场机械设备的配套优化关系到工程的整体质量和进度,为此,对施工现场的机械设备进行配套优化显得非常必要。?
3.2配套优化的具体方案?
配套实际上是对施工现场的机械设备进行合理组合、分配,最终达到高度协同作业并提高施工效率的目的。当前我国道桥工程的现代化施工机械设备不再局限于单一的类型,已成为一种流程化的施工模式,各种类型的施工机械设备彼此配合、互相补充,形成最佳的施工模式以控制工程成本并提高利润。道桥工程施工机械设备的配套优化方案并不唯一,但通用的配套优化方案一般包括以下几个部分:?
(1)先主导、后配套?
道桥施工企业负责施工现场机械设备管理的部门应起到配套优化方案的主导作用。在落实配套方案之前应进行方案的制定等工作,充分调配各部门进行动员、分工、合作,主导设备配套之前的一系列工作。在配套方案落实过程中应进行跟踪、协同推进,使配套设备顺利入场并投入使用。应注意的问题是,配套设备在运行过程中是否与原施工设备存在兼容性等问题,应定期对配套设备进行监测并反馈结果。?
(2)配套设备少而精?
庞杂冗余的配套设备对既有机械施工设备而言无异于增加了施工的难度,且大量的配套设备需要更多的场地存放,给施工造成一定的影响。配套设备应少而精,具有较强的施工现场适应性,能够完成特定施工部分的施工要求。?
(3)配套资源统筹考虑?
道橋工程施工中涉及到多个施工部分和施工环节,对于某个施工部分所需的配套设备,应从整个工程的全部施工资源中进行统筹考虑,对该配套设备的可行性进一步论证,避免出现配套设备过剩或不可用的情况发生。?
(4)配套方案的效用性评估?
落实配套方案之后,应对配套方案的效用性进行评估,包括配套设备与原施工设备的兼容性情况,配套设备的实际工况及性能等,为下一阶段配套方案的修订以及配套措施的整改提供依据。?
机械施工设备配套优化的具体方案如表2所示。?
4结语?
在道桥工程的施工中,通常将重点工作放在施工工艺及施工管理等方面,而忽略了机械设备的选择与配套优化环节,这在一定程度上给工程的施工带来诸多隐患和问题。机械设备的选择与配套优化是道桥工程施工中不可或缺的部分,对于控制工期进度、提高施工质量和保证施工的安全性都具有重要意义。本文对道桥工程施工中的机械设备的选择与配套优化进行了研究,讨论了设备选择的一般原则以及配套优化的具体方案,对于保证道桥工程的顺利施工具有重要意义。
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