如何选择施工机械
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施工机械选型探讨
[摘 要]在襄荆高速公路的修筑过程中，施工机械选型与配套是一个重大的问题，本文重点论述了选择机械的一般原则，机械组合的原则以及选择机械的方法和施工机械需量的计算，施工实践表明，这些原则与方法都是行之有效的。
关键词 机械组合 机械配套 施工过程 工程量
襄荆高速公路第16合同段地处湖北省的荆门市沙洋县，起点为谢家湾，里程K189+200，终点为全家湾，里程K102+100，全长12.9KM，工程以路基土石为主，主要结构有：鲍河田桥，古里铺互通等。该段工程路线所经地段的路基基底主要是稻田以及鱼塘等潮地区，沿线还有膨胀工存在，该地基对工程的填方地段有较大的影响。
1 工程地质条件
工程所在地区属河谷洪冲亚原地貌，地势平坦，较高处为微丘与岗地，地表分发育，堰塘星罗棋布。整个工程范围内的工路发达，交通运输条件较好。在整个地区，广布有膨胀土和软土，是工程施工的主要不良工程地质条件。本段工程在低洼地段局部有鸡窝状软土、施工需进行软土处理。
2 选择机械的一般原则
2.1 机械应适工作的性质，适合施工以对象的特点、规模、场地大小和运输远近等施工条件，能充分发挥机械的效率。所需机械的生产能力，应满足施工强度的要求，施工质量应满足设计的要求。
2.2 机械在技术上应是选进的，能满足施工的要求。即结构上选进、生产率高，性能可靠、易于检修、驾驶安全、环保性好等，并且有很好的机动性。
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2.3 机械的购置和运转费用要少，能源消耗低，并通过技术比较，优先造出生产率高，单位产品费用低的机械。
2.4 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。通用机械的适用性广，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。但这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，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，只有在施工工程很大、工期紧、施工质量非一般通用机械所能达到时才能考虑选用或研制专用机械。我建议本工程应考虑选用或研制专用机械。
2.5 同类机械大型与小型的选择。当工程量很大施工强度高，施工条件又适合用大型机械时，宜选用大型机械。因大型机械在满负荷时其生产率高，单位产品的能耗和费用均较低。但大型机械也需要大型的配套机械，机械的运输、安装和固定机械的基础工程量也相应增大，需要准备的时间长，而且由于使用的台数少，如出现停车事故对施工全局的影响大。采用小型机械时，每台的生产率低、机械的台数多，能耗和费用均较高，而且由于机械多，工地上显得拥挤，妨碍交通，但小型机械容易获得，适用性强，利用率高，且能很快投入生产。
2.6 选择和购置新的机械设备时，应考虑到企业中陈旧设备的利用和报废问题。只要生产安全和使用可靠，而且能耗不大、比较经济的旧设备，都应加以修理使用。在此基础上，有计划的增添一些先进的设备和配套机械是必要的。此外，还应考虑协作力量，在施工高峰期内，可分出一部分任务由协作单位派出的支援机械去完成，因而可减少购置的数量。
2.7 选用能使操作人员舒适和安全工作的机械。是有操作方便，代表齐全、能防震和防噪音和空调的机械，能使驾驶人员精力充沛的工作，
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从而提高机械的生产率。
2.8 应优先考虑选用批量生产的国产机械，以利促进国内工程机械的民展，而且可节省大量外汇。选用进口机械应是技术上先进、适合我国施工技术水平，且零部件供应也较解决的。应积极组织力量，尽快掌握进口机械的使用性能和维修技术。
3 机械组合的原则
合理组合机械是发挥机械设备效能的重要因素。在机械化施工过程中，施工单位很少选用单台机械独立施工，多组合两种以上机械进行一项作业。所以机械的组合是关系到能否发挥机械效率的重要问题。
3.1 尽量减少机械的组合数，机械的组合数越多，作业效率越低。如组合甲、乙两台机械，当作业效率均为0.9时，则甲、乙两台机械的总作业效率为0.9*0.9=0.81.如组合中的一台机械发生故障，组合作业就要停止，因此组合数越多，停止的概率也也会增加。所以，机械的组合数越少越好。
3.2 在整个作业线上使用组合机械作业是，应对组合的各种机械能力进行平衡。
3.3 在组织机械化施工是，要注意分成几个系列的机械组合，同时并列进行施工，这样可以减少当组合中某一台机械发生故障时，造成全面停工的现象。
3.4 在组合机械时，力求选用的机型统一，以便于维修和管理。
4 选择机械的方法
4.1 分析施工过程
机械化施工方案的拟定和机械的选择是从分析单项工程的施工开始的。
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准备工作是在基本工作之前进行的，如建筑基础准备和料场准备等，包括清除树木和耕土，排水等现象。
基本工作是完成工程本身的工作。例如路堤填筑工程，包括土石方挖掘、装载、运输、摊铺和压实等工序。水泥砼路向工程包括砼择和运输、摊铺与振捣。
辅助工作是随基本工作而产生的，如路基施工中的翻松硬土，晒土，洒水等工作，水泥砼路面施工中的立模、施工处理和砼养生等工作。
4.2 拟定施工方案时，首先研究完成基本工作的机械。同基本工作的工程量大，占用机械设备数量多。按照施工条件和工作参数来选择主要机械。然后根据主要机械的生产能力和性能参数，再选择与其配套的组合机械。准备工作和辅助工作的内容是依据施工条件不同而有差别的，所以选用个别的机械，或选用配套的组合机械。选择机械时，可参考类似工程的施工技术总结和有关机械选择的指南。将拟定的各种可能实施的施工方案进行技术经济比较，优选出最佳方案。
5 施工机械需要量的计算
施工机械需要数量是根据工程量、计划时段内的台班数，机械的利用率和生产率来确定的并用下式计算：
N=Q/W1PKB
式中： N---------机械需要台数;
Q---------时段内应完成的工程量（cm3）;
P----------机械的台班生产率，m3/台班；
KB--------机械的利用率；
W1--------计划进段内的制度台班数。
对于该工程，以年为计划时段，年内完成的工程量Qy和年出勤台班W2知时，机械需要的台数可由下式计算：
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N=Qy/W2P
机械的台班生产率P可根据现场实测确定，或根据机械在类似工程中使用的经验确定。机械的生产率可制厂选家推荐的资料，但须持谨慎态度。当用理论公式计算时，应仔细选取有关参数，特别是影响生产率最大的时间利用系数kb值。我国目前习惯采用概（预）算定额中的机械产量定额中的机械产量定额作为机械的台班生产率。
6 结束语
该工程路基面工程规模大，技术复杂、机械化施工所需技术装备的种类、规格和数量繁多，必须解决好如何进行技术装备问题。技术装配应配套成龙，增添缺门机械，逐步发展综合机械化施工，同时还应注意向专业化协作方向发展，配备组合专业化队伍所必须的专业机械设备。
指导老师：顾志刚
参 考 文 献
〈1〉王清泾《工程机械运用与管理》 机械工业出版社 1989年
〈2《工程机械施工手册（5）》 中国铁道出版社 1989年
〈3〉黑龙江省国营农场总局《坊工程机械化施工》 人民交通出版社 1988年
〈4〉余恒睦 《施工机械与施工机械化》 水利电力出版社 1987年
〈5〉倪寿璋 《黑色路面成套机械与设备》 人民交通出版社 1988年
