公路工程施工中机械设备配置管理优化探讨

2024-03-16方逾洋

中国设备工程 2024年3期

方逾洋

（中国土木工程集团有限公司，北京 100038）

现阶段，我国公路工程施工中的机械设备管理正在不断发展和完善中，随着科技水平的不断提升和工程项目团队管理经验的持续累积，越来越多的先进设备和管理技术被引入公路施工中。但同时，也存在一些问题，如部分施工单位机械设备配件老化，更新不及时；部分地区仍存在对机械设备数量的过度依赖或忽视，导致施工效率不高和设备资源浪费等。“要想富先修路”这句话深深烙印在我国每个国民心中，由此可见，公路工程是非常重要的基本民生工程，在机械化水平不断提升的时代中，在进行公路工程施工时，也要重视机械设备的合理配置和管理工作，这样才能有效避免上述问题，保障各个施工环节都能得到有效的设备支持，减少机械闲置或过度使用的情况，让实际的工程施工进度能得到显著提升。

1 公路工程施工中机械设备的分类与功能

1.1 土石方设备

在公路施工过程中，要用到专门进行土方工作如开挖、填筑、压实和运输等任务的各类机械，统称为土方石机械，根据这些机器的用途和主要作用，它们可以被分类为挖掘机械、装载机械、推土机械、压实机械，还有运输机械。比如，挖掘机或是抓斗式挖掘机主要负责挖土和破碎石头等工作；装载机或轮式装载机，它们的功能是把挖好的土或石头等物料装到运输机械上；使用推土机或是装载式推土机来进行土的推平和填补作业。

1.2 起重搬运设备

这类设备主要负责在施工现场进行重物的搬运工作，让施工的材料和构件能精确移动及妥善安放。起重搬运设备种类繁多，每种设备根据其结构特点和作业能力，可被分配至不同的施工任务。首先，塔式起重机在公路桥梁建设中常见，其主要特点是垂直高度和横向作业范围大，适用于大型结构件的吊装；其次，汽车起重机以其移动性强和灵活性高的特点，在多变的施工环境中显示出极高的适应性，尤其适合那些需要频繁变换作业点的场合；而桥式起重机和门式起重机在固定场地如材料仓库的使用中效果显著，它们能够在限定的轨道上实现材料的快速搬运。

1.3 道路表层施工设备

铺设、压实和翻新机养护等施工作业都是在道路表面开展的，这一环节的施工设备按照其特点和应用场合，可以被分类为铺设机械设备、压实机械设备、翻新机械设备及养护机械设备等。铺设设备如沥青铺设机、混凝土铺路机等，主要完成道路上层的沥青、混凝土等物料的铺设任务；实压设备包括各种压路器、震动式压路器、双滚筒压路机等，它们的功能是实压道路表面，确保道路构造的坚固；翻新设备包含磨床、铲刨机等，主要用于重修道路表面，移除陈旧的路面材料，为新的路面铺设打下基础；养护设备如扫路机、洒水车等，它们用来日常维护道路表面，保障道路畅通和安全。

1.4 钻孔打桩设备

钻孔打桩设备按照操作方式和结构特点可以分为几种不同的类型：（1）旋挖钻机是常见的一种，以其高效率和深度控制精准著称。这类机械通常配备有强大的旋转钻头，能够在各种地质条件下进行钻孔作业。旋挖钻机的设计使其能够适应不同直径和深度的钻孔要求，在公路建设中发挥重要作用。（2）冲击式打桩机，这种设备利用重锤的冲击力进行打桩作业，适用于较硬的地层，能有效地将桩体压入或敲入地下。冲击式打桩机在打桩过程中产生的震动可能会对周围环境造成影响，因此在操作时需要特别注意。（3）振动式打桩机是通过高频振动将桩体送入地下。这种设备适用于砂质或砾石层地质，能够在减少对周边环境影响的同时，实现高效率的打桩作业。除此之外，还有静压式打桩机，它通过静力将桩体压入地下，适用于对环境振动敏感的区域。这种设备的优点在于噪音低，对周边环境的干扰小，因此，在城市或其他需要控制噪音和振动的场合中非常适用。

1.5 基础设施建设设备

公路工程施工中，除了要进行土方开挖、架桥掘进等大型项目外，还有基础性的功能建设设备，其中，光照设备如提供升降服务的平台和路灯安装工具，主要是用来安装和维修路灯，保障夜间行车的照明需求。绿化工具，包括挖掘机器、种植设备与草地喷水器，目的在于沿路挖掘、种植，增强道路的自然美感与生态保护。排水方面有渠道铺设机器与管道安装设备，它们是搭建公路排水体系的主要操作工具，能修建完善的公路排水系统，降低因路面积水导致的交通风险，增强公路路面的安全性。同时，基础设施还包括了安全护栏和道路标识等指示设备，使用专门的安装工具将其安装在指定且醒目的位置，能够给驾驶员提供清晰的行车指引，避免因路面行车指示性不强而出现交通事故或者交通拥堵等现象。

2 公路工程施工机械设备的配置管理要点

2.1 与施工现场具有较好的适应性

在选择施工设备时，应该基于现场的真正需求做出科学的判断，而不是仅凭设备的机械化水平来决定，单纯地追求机械化水平高的设备并不适用所有的公路施工环境，并不能给工程施工带来预期的效果，甚至可能增加施工困难。在挑选设备时，应确保它与施工环境是和谐的。例如，在面积不大的施工地点，采用小型的设备会更加方便和高效。

2.2 机械设备技术先进成熟

在选购机械设备时，需要进行全面的评估，避免选择那些尚未经过安全验证的机器，避免产生因设备所引发的安全隐患。施工所选的设备应该是施工人员能够轻松掌握和操作的，这样在日常使用过程中能够确保其安全性。如果设备出现问题，技术人员应迅速地诊断并采取相应措施来修复，这也有助于延长设备的使用寿命。

2.3 充分考虑施工现场各因素影响

选择施工的机械设备时，机械化水平并非唯一的考量因素，还需要充分考虑设备是否适应施工场地的具体情境。例如，在一些场地空间有限的地方，如果使用大型机械，可能因为空间不足而难以正常施工。因此，挑选机械设备时，必须考虑到施工的具体需求、工作场地环境、当地的气象状况以及设备的运输难易程度等因素。

2.4 注重公路施工机械设备的经济性

设备的施工成本与其总价、使用损耗、固定运行费用等因素都紧密相关，由于公路施工通常都是大规模的工程项目，并且施工时间较长，同时施工环境可能较为恶劣，所以在这样的背景下，更应该倾向于选择实用性强且功能多的大规模配套设备，来确保机械的经济性与产出之间的平衡。因此，在选择公路施工的机械时，应平衡项目的总体工作量与设备的经济成本，这样才能全面地对公路项目的机械化施工效益采取合理的控制手段。

2.5 保证公路施工机械设备的安全性能

在公路施工项目中，对设备的配置与管理方式进行优化时，需要挑选那些既能适应各种施工场合又能保障项目的质量与施工标准且安全稳定的机械设备。关键是看设备是否能够持续稳定地工作，是否装备了防止翻车和落体的保护装置，以及是否有符合国家标准的减尘和降噪设施。同时在进行高风险的施工作业时，机械设备还要具有远程控制的功能并能通过遥控设备对其进行远程操控。而在保障设备与操作人员安全性的基础上，机械设备还应采取措施来保护周围环境，确保其不会对附近的自然环境造成破坏。

3 公路工程施工中机械设备配置管理的优化方式

3.1 依据生产效率配置

要对每台机械的工作能力进行深入的了解，让所选设备能满足生产要求，并深入分析搅拌、运输等关键设备，明确它们在整体生产中的作用，根据其作业能力进行恰当选择。施工单位要掌握主要机械与配套机械组合的原则，提高整体生产率。摸透设备间的关联性，确保主要设备与辅助设备的工作效率相辅相成。例如，辅助设备的效率应高于主要设备，这样才能最大化主要设备的输出。避免出现如“小马拉大车”这样功率不匹配的情况，确保施工的流畅性。在不同的施工环境与条件下，设备的作业效率可能会有所差异，要选择那些在特定环境下能够保持高效率的设备，为了确保施工的连续性，要让机械设备能够长期保持协同工作的状态，避免设备的作业施工出现冲突或重复。

3.2 依据机械品种配置

统一的施工机械型号和单一的设备型号有助于优化调度流程和简化现场管理工作，减少了因型号多样导致现场施工管理难度加大的问题。实施双设备或多设备并行操作可降低因设备问题造成停工，在其中一个机械设备出现故障问题时，其他并行的设备能够继续作业。施工方需根据预设的机械化工作计划明确执行每个步骤，确保施工场地条件和生产需求与设备指标相匹配，根据施工现场实际情况，对机械品种进行精确配置，不仅有助于降低成本，还能提高施工效率。

3.3 依据气候条件及合同配置

气候条件能够给公路工程的现场施工作业带来极大困扰，比如，土壤因气象变化而产生的不同状态，对机械的选择有着决定性影响，而其中的黏土土质在公路施工的条件中算是比较大的一个挑战，为了能够灵活性应对各种气候条件，最好是要在施工前就考察清楚当地的天气状况，然后再对应选择合适的机械设备。而合同工期的各项条款，更是决定了机械配置的经济性，工期的※※时间长短对机械的需求和经济运行条件都有所不同。以合同的具体需求为依据来选择合适的机械设备，能够保证项目的经济效益和施工进度达到预期目标。

3.4 依据施工对象配置

在公路工程中配置机械设备时，要根据施工需求选择生产方法，并与机械设备的施工相协调。施工对象的工程特点是主要考虑要点，其目标是在选配设备时达到科学和合理的标准。例如，路面摊铺时，摊铺机的设计摊铺量应超出拌合站的生产量。在具体摊铺操作中，要平衡拌合站混合料供应与摊铺机摊铺量之间的关系，避免出现过度负荷现象，选用沥青混凝土摊铺设备时，要依据公路技术标准和现场实际操作情况来确定摊铺宽度和速度。设置适当的摊铺速度可以提高摊铺质量和效率，并精确控制最大摊铺宽度，防止沥青混合料发生分离。实际施工中，选择压路机时，需考虑其种类、规格、尺寸及数量，并结合施工条件进行综合分析，理解混合料特性和摊铺机的生产能力。选择压路机吨位和数量时，要分析混合料的特性，并依照压路机的最大工作频率来选择。如进行土壤压实作业时，要考虑压路机是否匹配当前土壤类型，能否应对各种土质开展施工。在进行多线程同时机械化施工时，应检查是否与其他工程项目有重复使用的情况。为施工方案配置机械时，需在完全了解施工方案内容的前提下，根据各项需求科学选配适当的施工机械。

3.5 依据施工场地配置

场地宽窄、平坦与否，直接决定机械的尺寸和类型；土质影响设备稳定性与施工质量，如松软地需要轮胎压实机，硬地则需挖掘机或钻孔机。因此，要根据场地特征，及时调整设备种类与数量，避免大型设备在狭窄地带受限，或小型设备在宽阔场地效率低下。施工场地不仅局限于地面条件，还包括周边环境和交通状况。例如，靠近居民区的施工，应尽量避免使用噪音大、震动强的机械；而交通便利的场地可以考虑配置移动性强、适应性广的设备，便于机械的快速调动和更换。然而，仅仅依据场地特征配置设备是不够的，还需结合施工进度和工序需求，整理清楚每个工序所需机械，确认是否每道工序都需要的设备已经到位。例如，路基工序需要压实机、推土机等；路面工序则需摊铺机、压路机等。而已配置好的机械设备，要为其建立完善的维修保养体系，让设备能长期处于良好的工作状态，延长其使用寿命。在设备配置过程中，还要对设备操作员进行定期培训和考核，确保其具备足够的操作技能和经验。