【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 6)抗老化性：抵抗瀝青混合料受氣候影響發(fā)脆逐漸喪失粘接力等各種良好性能的能力；(7)表面服務(wù)功能：包括低噪音及潮濕情況下的抗滑性能、防止雨天濺水及在車后產(chǎn)生水霧等性能，這些直接影響交通安全及環(huán)境保護(hù)。但是在瀝青路面的施工過程中，由于各種各樣的原因還會(huì)導(dǎo)致許多不好的結(jié)果，使瀝青路面產(chǎn)生像裂縫、車轍、坑槽松散、水破壞、泛油、沉陷及橋頭涵頂跳車、表面功能衰減等一些早期路面破壞現(xiàn)象，在很大程度上影響了瀝青路面的使用壽命和效果。造成這些后果的主要原因是施工設(shè)備管理落后和施工工藝落后，在施工過程中很容易把那些在低級(jí)路面施工中的經(jīng)驗(yàn)和辦法照搬到高速公路路面的施工和管理中來，這樣就會(huì)造成許多不良的結(jié)果，從而給路面以后的使用帶來一些隱患。早期完成的多條瀝青混凝土高速公路路面所使用的機(jī)械設(shè)備，絕大多數(shù)在實(shí)際上只能用在修筑普通的瀝青路面中，根本滿足不了現(xiàn)代化機(jī)械施工的要求，因此許多工序還需要人工來完成，這在現(xiàn)代化的高等級(jí)公路施工中是不容許的。我國(guó)瀝青混凝土路面現(xiàn)行施工工藝中還存在許多問題，比如如何保證攤鋪機(jī)連續(xù)工作和最大限度的降低材料離析和溫度離析，這些問題都是現(xiàn)行的施工工藝和設(shè)備沒有解決的問題，這些問題解決不好，不僅影響瀝青路面的施工質(zhì)量和工程成本，而且會(huì)給后期瀝青路面的使用和維護(hù)帶來極高的代價(jià)，造成大量資金的浪費(fèi)。施工機(jī)械是公路機(jī)械化施工的物質(zhì)基礎(chǔ)，公路機(jī)械化施工的度量用機(jī)械化程度表示： 10?利 用 機(jī) 械 完 成 的 實(shí) 物 工 程 量 （ 或 工 作 量 ）機(jī) 械 化 程 度 ＝ ％ 全 部 工 程 量 （ 或 工 作 量 ） 由機(jī)械完成的實(shí)物工程量在總工程量中所占比例愈大，說明工程施工的機(jī)械化程度愈高。除此之外，機(jī)械化施工有著更廣泛的內(nèi)涵，不僅體現(xiàn)于機(jī)械化程度，而且要更注重于機(jī)械化的水平之上，應(yīng)當(dāng)理解為是涉及施工機(jī)械、施工技術(shù)、施工組織及施工管理等多學(xué)科的現(xiàn)代施工技術(shù) [3]。第一，在現(xiàn)代公路工程施工中，沒有機(jī)械，機(jī)械化施工無從談起，對(duì)于可采用機(jī)械作業(yè)的，盡可能地采用機(jī)械，以代替或減輕人力繁重的體力勞動(dòng)，達(dá)到節(jié)約勞動(dòng)力，改善勞動(dòng)條件的目的。在人力不及的場(chǎng)合使用機(jī)械，有利于克服和減少公害，擴(kuò)大施工范圍。不僅如此，更要注意根據(jù)不同的施工對(duì)象和要求，選擇最適宜的機(jī)種和機(jī)型，進(jìn)行各種不同機(jī)械的合理組合，充分發(fā)揮不同機(jī)械的效能，加快施工進(jìn)度，降低施工成本，保證施工質(zhì)量，取得明顯的經(jīng)濟(jì)效益。第二，要有合理的施工組織計(jì)劃指導(dǎo)工程施工。公路工程不僅受各種自然因素的影響很大，而且線路長(zhǎng)，工程量大，運(yùn)用機(jī)械數(shù)量多，種類繁雜。如沒有周密計(jì)劃、合理組織和科學(xué)管理，必將會(huì)產(chǎn)生各項(xiàng)分部工程、各道作業(yè)工序之間相互矛盾，機(jī)械和勞動(dòng)力調(diào)配紊亂，導(dǎo)致各種消耗增加，工期延緩甚至重復(fù)搬運(yùn)的無效勞動(dòng)，質(zhì)量和安全難以保證。所以運(yùn)用先進(jìn)的管理科學(xué)技術(shù)，對(duì)施工組織計(jì)劃進(jìn)行優(yōu)化，以最佳的施工方案組織施工，才能更好地發(fā)揮機(jī)械化施工的作用，充分體現(xiàn)其優(yōu)越性。第三，不斷采用先進(jìn)的機(jī)械設(shè)備，取代使用中低效、高耗、性能落后的機(jī)械，加強(qiáng)使用、維修等方面的管理，也是提高機(jī)械化施工水平的重要內(nèi)容。隨著施工技術(shù)水平的不斷發(fā)展，高質(zhì)量、高效率的施工機(jī)械將不斷出現(xiàn)，以滿足公路建設(shè)高速度、高標(biāo)準(zhǔn)、高等級(jí)的需要。結(jié)合工程實(shí)際條件，運(yùn)用先進(jìn)的施工機(jī)械設(shè)備，是提高機(jī)械化施工水平的重要途徑。 總之，只有做好上述各方面的工作，采用機(jī)械化施工，才能取得良好的技術(shù)經(jīng)濟(jì)效果。 相關(guān)問題綜述 國(guó)內(nèi)外瀝青混凝土路面機(jī)械化施工管理現(xiàn)狀目前，許多發(fā)達(dá)國(guó)家都已形成了高速公路網(wǎng)絡(luò)，而一些發(fā)展中國(guó)家現(xiàn)正積極地進(jìn)行高等級(jí)公路建設(shè)。德國(guó)是最早修建高速公路的國(guó)家，美國(guó)則是高速公路最多，路網(wǎng)最發(fā)達(dá)，設(shè)備最完善的國(guó)家。我國(guó)鄰近的一些國(guó)家，如：菲律賓，馬來西亞，泰國(guó)等正積極地建造高速公路，這些國(guó)家高速公路的密度都超過了我國(guó)。高速公路突飛猛進(jìn)地發(fā)展，伴隨著它的機(jī)械化施工程度也得到了迅速地提高，機(jī)械化施工方案以及機(jī)群合理匹配與管理也逐步走向完善。一些發(fā)達(dá)國(guó)家從 20 世紀(jì)60～70 年代起，隨著高速公路的建設(shè)需要，許多新的機(jī)械設(shè)備應(yīng)運(yùn)而生，使公路工程施工的全盤機(jī)械化日趨完善。70 年代末，80 年代初隨著電子計(jì)算機(jī)的廣泛應(yīng)用，又使筑路機(jī)械及其施工向自動(dòng)化方向邁進(jìn)了一步。如美國(guó)，各工程承包商和施工單位根據(jù)工程的具體要求和市場(chǎng)情況，科學(xué)地購(gòu)買、租賃和管理各種機(jī)械，最大限度地進(jìn)行綜合機(jī)械化作業(yè)，公路施工的機(jī)械化程度基本上達(dá)到了 100%，從而以謀求最大的經(jīng)濟(jì)效益。而路面施工從準(zhǔn)備、攪拌、運(yùn)料、攤鋪到壓實(shí)，基本上是按科學(xué)的方法自動(dòng)控制進(jìn)行的。同時(shí)，整個(gè)公路工程已形成了一套科學(xué)的施工管理方案，嚴(yán)格地控制著整個(gè)工程的施工。使工程施工的進(jìn)度快、效率高、質(zhì)量好 [46]。在我國(guó)，公路建設(shè)中的機(jī)械化施工從解放后有了較大的發(fā)展，特別是近十幾年來，由于高速公路建設(shè)的需要，出現(xiàn)了一批專業(yè)化的施工企業(yè)，機(jī)械化裝備比較先進(jìn)。但同發(fā)達(dá)國(guó)家相比，由于我國(guó)以前的基礎(chǔ)比較薄弱，故公路機(jī)械化施工程度較低，機(jī)械化水平更低，還沒有形成一套完善的、合理的、通用的高等級(jí)公路機(jī)械化施工管理方案。機(jī)群配套及其經(jīng)濟(jì)效益的研究才剛剛起步，有待于進(jìn)一步完善。機(jī)械化施工要求以機(jī)械為主體，周密計(jì)劃，按照機(jī)械的規(guī)律組織專業(yè)化施工，以發(fā)揮每臺(tái)機(jī)械的最大效率。2022 年之前，我國(guó)在公路施工過程中，不僅技術(shù)裝備率和機(jī)械化程度比較低，而且還沒有擺脫人工施工的困境，使工程進(jìn)度和施工質(zhì)量得不到應(yīng)有的保證，使我們僅有的一點(diǎn)施工機(jī)械未能發(fā)揮其應(yīng)有的作用。之后，由于大批高等級(jí)公路的建設(shè)和待建設(shè)，上述各種情況都有了較大的改善，但由于我們以前的基礎(chǔ)較差，機(jī)械化程度還很低，高等級(jí)公路施工管理還比較落后。 國(guó)內(nèi)外瀝青混凝土路面機(jī)械化施工理論研究的現(xiàn)狀由于高等級(jí)瀝青混凝土路面的許多優(yōu)點(diǎn)和施工工藝的技術(shù)含量比較高，吸引了不少單位和學(xué)者進(jìn)行研究。1957 年，美國(guó)加利福尼亞公路管理局對(duì)具有代表性的 45 項(xiàng)道路工程的機(jī)械化施工做出工序曲線，就施工的時(shí)間與生產(chǎn)量的關(guān)系進(jìn)行調(diào)查研究，在美國(guó)運(yùn)輸交通技術(shù)協(xié)會(huì)年會(huì)的道路會(huì)議上，首次提出了香蕉曲線理論，來對(duì)施工進(jìn)度進(jìn)行控制。國(guó)外從 60年代就開始運(yùn)用排隊(duì)論研究挖掘機(jī)——汽車系統(tǒng)的生產(chǎn)率，80 年代仍有對(duì)最低費(fèi)用和最佳汽車斗容量的研究。日本學(xué)者佐用泰司在 60～70 年代對(duì)機(jī)械化施工的合理化進(jìn)行了系統(tǒng)研究，他重點(diǎn)研究機(jī)械化施工的工程量與施工效率、機(jī)械的經(jīng)濟(jì)選型與合理組合、工程速度的經(jīng)濟(jì)性與工程管理的合理化及機(jī)械化施工的合理化等一系列問題，并提出了自己的研究結(jié)論性意見，成為后來眾多學(xué)者研究機(jī)械化施工的理論基礎(chǔ)。日本小松公司開發(fā)的 OFR(Optimum Fleet Remendation)服務(wù)系統(tǒng)，主要是根據(jù)施工計(jì)劃和機(jī)械的使用計(jì)劃，考慮成本，對(duì)各種機(jī)械進(jìn)行組配，進(jìn)行分析，選擇其中的最佳組合。美國(guó)聯(lián)邦公路管理局(FHWA)聯(lián)合其他國(guó)家對(duì)筑路機(jī)械計(jì)算機(jī)集成控制系統(tǒng)進(jìn)行了研究，其中一個(gè)重要的成果就是運(yùn)用 GPS 系統(tǒng)和局域網(wǎng)解決了公路設(shè)計(jì) CAD 數(shù)據(jù)傳輸?shù)綖r青混凝土路面施工機(jī)群中的問題 [7]。在機(jī)群協(xié)同作業(yè)方面，法國(guó)、芬蘭、德國(guó)、英國(guó)、瑞典五個(gè)國(guó)家的七家單位合作，在歐盟 BriteEuRamⅢ計(jì)劃支持下進(jìn)行了“計(jì)算機(jī)集成道路建設(shè)計(jì)劃”的研究。該項(xiàng)目運(yùn)用高精度 GPS(RKT 模式 )定位技術(shù)，獨(dú)立開發(fā)激光引導(dǎo)技術(shù)，并融合這兩種定位技術(shù)，對(duì)壓路機(jī)、攤鋪機(jī)機(jī)群進(jìn)行精確定位引導(dǎo)。整個(gè)控制系統(tǒng)由地面子系統(tǒng)(GSS)、定位子系統(tǒng)(PSS)和機(jī)載子系統(tǒng) (OBSS)組成。攤鋪機(jī)和壓路機(jī)由道路設(shè)計(jì) CAD 數(shù)據(jù)得到幾何數(shù)據(jù)，在地面子系統(tǒng)和機(jī)載子系統(tǒng)的顯示屏上，可以清楚地看到機(jī)群的施工情況。設(shè)備施工的準(zhǔn)備、進(jìn)行、以及完成都由計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)進(jìn)行管理和控制。該項(xiàng)目開發(fā)了兩個(gè)原型機(jī)：計(jì)算機(jī)集成壓路機(jī)(CIRCOM)和計(jì)算機(jī)集成攤鋪機(jī)(CIRPAV)。國(guó)內(nèi)很多學(xué)者和部門也對(duì)瀝青混凝土路面施工設(shè)備進(jìn)行了研究。長(zhǎng)安大學(xué)的王國(guó)安教授采用隨機(jī)服務(wù)系統(tǒng)及優(yōu)化理論，對(duì)水泥混凝土路面機(jī)械化施工中的配置進(jìn)行了研究，對(duì)瀝青路面的施工有一定的借鑒意義。重慶交通學(xué)院的郭小宏教授在 90 年代初從概率論和數(shù)理統(tǒng)計(jì)的角度出發(fā)，運(yùn)用網(wǎng)絡(luò)計(jì)劃技術(shù)對(duì)成渝高速公路的施工機(jī)械優(yōu)化配置進(jìn)行了研究 [8]。長(zhǎng)安大學(xué)的鄭忠敏和楊秦森教授利用循環(huán)作業(yè)網(wǎng)絡(luò) CYCLONE 模型分析技術(shù)對(duì)瀝青路面機(jī)械化施工機(jī)械進(jìn)行了仿真研究，可以對(duì)施工機(jī)械的機(jī)型、數(shù)量以及作業(yè)參數(shù)做出選擇，并且可以預(yù)測(cè)出施工的最短工期和最低施工費(fèi)用 [8]。貴州省公路工程局鐘仕強(qiáng)在《公路工程“項(xiàng)目法施工”的機(jī)械設(shè)備管理》一文中，從設(shè)備使用費(fèi)角度出發(fā)，對(duì)設(shè)備的租賃管理和自選購(gòu)買管理提出了獨(dú)特的見解 [10]。路橋集團(tuán)第二公路工程局的寧孝岐根據(jù)公路施工企業(yè)的特點(diǎn)，結(jié)合本單位實(shí)踐，闡述了如何搞好機(jī)械化施工管理，從管理體系、精細(xì)管理、應(yīng)用計(jì)算機(jī)機(jī)械化管理系統(tǒng)等方面提出了自己的觀點(diǎn) [11]。貴州省路橋工程總公司的張松就施工設(shè)備的購(gòu)進(jìn)、施工機(jī)械設(shè)備的技術(shù)管理，以及如何維修和管理施工機(jī)械設(shè)備等方面提出了相關(guān)看法 [12]。長(zhǎng)安大學(xué)研究生張曉光在碩士論文《高等級(jí)公路瀝青混凝土路面機(jī)械化施工機(jī)群配置原理及其技術(shù)經(jīng)濟(jì)效益分析》中，從瀝青混凝土路面的面層施工出發(fā)，提出了機(jī)群配置的一般原理和其技術(shù)經(jīng)濟(jì)效益分析的方法 [13]。長(zhǎng)安大學(xué)研究生張姍姍在碩士論文《土方工程機(jī)械化施工組織的優(yōu)化研究》中，根據(jù)土方工程的作業(yè)內(nèi)容等施工條件以及土方工程機(jī)械的組織原則等確定出可行的機(jī)械化施工組織方案；依據(jù)土方工程的作業(yè)量、工期及施工成本等條件進(jìn)行機(jī)械化施工組織設(shè)計(jì)，確定工程施工中主要機(jī)械設(shè)備的最佳用量 [14]。國(guó)內(nèi)許多工程機(jī)械生產(chǎn)廠家也分別對(duì)瀝青路面施工機(jī)械設(shè)備進(jìn)行了研究和開發(fā)，生產(chǎn)出一批符合國(guó)內(nèi)需要的比較先進(jìn)的工程設(shè)備，如天津鼎盛工程機(jī)械有限公司生產(chǎn)的攤鋪機(jī)、壓路機(jī)和轉(zhuǎn)運(yùn)車、徐州工程機(jī)械廠的攤鋪機(jī)和壓路機(jī)、西安筑路機(jī)械廠引進(jìn)德國(guó)技術(shù)生產(chǎn)的 TITAN 系列瀝青混合料攤鋪機(jī)、三一重工的 LUT 系列攤鋪機(jī)和 YZ系列壓路機(jī)、中聯(lián)重科的壓路機(jī)，這些設(shè)備不但可以滿足國(guó)內(nèi)市場(chǎng)的需要，而且在技術(shù)和性能上都比較先進(jìn)、可靠，縮短了同國(guó)外同類產(chǎn)品的差距。瀝青混凝土路面機(jī)械化施工管理的研究近年來可謂是碩果累累，但是很多論文主要是對(duì)機(jī)械設(shè)備的保養(yǎng)、修理和使用等方面作了研究，對(duì)施工方案和機(jī)械設(shè)備的合理組合研究不太成熟。本文主要從瀝青混凝土路面施工出發(fā)，結(jié)合具體工程實(shí)例，提出了瀝青混凝土路面施工機(jī)械的選擇、瀝青攪拌站的布置和瀝青混合料的攤鋪碾壓的最新施工方案。系統(tǒng)論述了運(yùn)輸車輛、瀝青混合料攤鋪機(jī)、初壓壓路機(jī)、復(fù)壓壓路機(jī)和終壓壓路機(jī)的合理優(yōu)化配置，形成了瀝青混凝土路面機(jī)群施工系統(tǒng)。結(jié)合具體工程實(shí)例進(jìn)行了施工機(jī)械設(shè)備優(yōu)化配置的計(jì)算。 本文研究?jī)?nèi)容本文結(jié)合陜西鳳翔路口（甘陜界）至永壽高速公路 16 合同段新建工程機(jī)械化施工管理實(shí)踐，對(duì)瀝青混凝土路面施工機(jī)械合理選擇、施工工藝、施工機(jī)械優(yōu)化配置以及設(shè)備使用租賃等問題進(jìn)行研究，以指導(dǎo)高速公路機(jī)械化施工管理。 鳳永高速公路 16 合同段簡(jiǎn)介1．地理位置鳳翔路口（甘陜界）至永壽高速公路（下稱鳳永高速）是國(guó)家“十五” 規(guī)劃西部大通道銀川至武漢線陜西境內(nèi)的重要路段，也是“十一五” 規(guī)劃的福州至銀川線陜西境內(nèi)的重要路段，是陜西省“ 三縱四橫五放射 ”公路網(wǎng)主骨架的主要組成部分，是全國(guó) 12 條公路勘察設(shè)計(jì)典型示范工程之一。路線起于甘陜交界的鳳翔路口（S1K39+900） ，接甘肅省擬建的沿川子（寧甘界）至鳳翔路口公路，鳳永高速 16 合同段起訖樁號(hào)為S2K63+081～ S3K94+685，全長(zhǎng) 公里。2．技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)全線采用四車道高速公路標(biāo)準(zhǔn)建設(shè)，鳳翔路口至亭口段 公里，設(shè)計(jì)車速80Km/h，路基寬度 米，亭口至永壽段 公里 ,設(shè)計(jì)車速 100 公里/ 小時(shí)，路基寬度 26 米。雙向四道標(biāo)準(zhǔn)，全立交，全互通。3．主要工程概況：面層：上面層：中粒式改性瀝青馬蹄脂碎石上面層 SMA16(5cm) km2中面層：粗粒式改性瀝青瀝青混凝土中面層(7cm) km2下面層：粗粒式瀝青碎石下面層 ATB30(10cm) km2基層：石灰粉煤灰穩(wěn)定碎石基層 20cm km2石灰粉煤灰穩(wěn)定碎石基層 30cm km2石灰粉煤灰穩(wěn)定碎石基層 32cm km2石灰粉煤灰穩(wěn)定碎石基層 34cm km2石灰粉煤灰穩(wěn)定碎石基層 40cm km2石灰粉煤灰穩(wěn)定碎石基層 42cm km2底基層：水泥穩(wěn)定砂礫底基層（厚度 20cm） km2水泥穩(wěn)定砂礫底基層（厚度 18cm） km2 研究?jī)?nèi)容與理論體系論文以鳳永高速公路機(jī)械化施工管理中面臨的主要問題為研究對(duì)象，研究?jī)?nèi)容及其理論體系如下。第一章 緒論。主要介紹了我國(guó)現(xiàn)階段高速公路機(jī)械化施工的現(xiàn)狀，國(guó)內(nèi)外高等級(jí)公路機(jī)械化施工管理現(xiàn)狀，理論研究現(xiàn)狀以及高等級(jí)公路機(jī)械化施工的意義，論述了對(duì)瀝青混凝土路面機(jī)械化施工管理研究的必要性。第二章 現(xiàn)代施工機(jī)械的管理理論。論述了現(xiàn)代施工設(shè)備管理的作用、特點(diǎn)以及要解決的問題，引用了現(xiàn)代設(shè)備系統(tǒng)工程管理的理論。第三章 瀝青混凝土路面施工機(jī)械選擇與機(jī)械化施工方案。結(jié)合鳳永高速新建工程，論述了瀝青混凝土路面施工機(jī)械的選擇、瀝青攪拌站的布置和