公路施工机械化与管理

关键词：公路施工 机械化 管理

　　公路建设对国民经济发展所起的重要作用，人们已有共识。为适应新时期国民经济快速增长，推动社会主义现代化建设的进程，国家加强了对各种基础设施的投资力度，公路交通设施便是其中之一。公路作为连系各地区之间的交通纽带，将带动其辐射地区经济的全面发展。发达的交通网络通常与该地区的经济增长速度成正比，这在我国经济发展较快的东部几个省市已经得到证实。国家提出西部大开发的战略部署，作为基础设施的公路建设在这些地区正在呈蓬勃发展之势。进人20世纪90年代以后，以大城市为起点的高等级公路逐段地修筑起来，我国高速公路平均增长速度位居世界前列。

　　公路是宽阔平坦的、可供各种轮式车辆通行的线形构筑物。公路由主体工程和辅助交通设施两大部分构成。公路主体除桥隧外，就其断面构成而言，包括下层的路基和上层的路面。现代高等级公路路面又可再分为路面面层和路面基层。层次的排列决定了公路施工工序为：路基→路面基层→路面面层

　　根据工程性质、工程量、施工期限及可能获得的人力和机械设备等条件，公路施工方法概括起来有下列五种：

　　1．人工施工 施工方法是使用手工工具。它效率低，劳动强度大，进度缓慢，工程施工质量不易控制。特别是高等级公路施工，例如高等级公路的沥青混凝土路面施工，人工施工方法根本无法进行。

　　2．简易机械化施工 这是以人力为主，使用简易机械的一种施工方法，可减轻劳动强度，提高工效，但对工程质量的控制仍存在不少困难。

　　⒊水力机械化施工 使用水泵、水枪等水力机械施工，在有充足水源和电源情况下，土方工程集中时常使用。

　　4.综合机械化施工 使用配套施工机械，可极大地减轻劳动强度和提高劳动生产率，保证工程质量。这种施工方法是目前公路建设施工的主流。

　　5.爆破法施工 爆破法施工是一般公路，特别是山区公路不可缺少的施正方法。

　　公路综合机械化施工，也称公路施工机械化。“机械化”一词的含义是：主要用机械完成工程项目。例如用机械完成公路路基的建造任务，就称路基施工机械化，余此类推。与机械化有关的两个概念，由于受汉语词意丰富的影响常被人们混淆。这两个概念分别是“机械化程度”和“机械化水平”。机械化程度：指用机械完成的工作量与工程总量之比，用百分比来表示，计算式为A / B×100％”，该数值元量纲，为了保证可比性，A、B通常以货币作计量单位。机械化程度的高低，依赖于一个国家或地区的机械发展状况，但它不能确切表明机械化水平的高低。机械化水平是指同样自然条件下，用机械完成施工作业，最后所得的经济效果，通常用单位工程造价（元／km或元／m3）来表述。机械化程度仅仅是提高机械化水平的物质基础，具备同样基础的两家施工企业，由于施工工艺和管理上的差异，往往表现出的机械化水平是不同的。

　　公路施工机械化的目的是为加快工程进度，保证施工质量，代替人力繁重劳作，降低工程造价。尽管如此，如果施工机械选配或机械使用不当，或与工程的施工特点不能相适应，机械化的优越性就难以体现。我们通过下面的工程实例分析，谈谈机械化的上述优越性是怎样得到体现的。

　　作业内容为土方挖运。其土壤等级为开挖方便的I、Ⅱ级土壤，平均运距1km。这是常见的路基施工中从取土场取土填筑路堤施工方案，我们从施工作业内容与条件出发，研究对比机械化施工与人力施工。

　　1．机械化施工

　　（1）机械选型

　　从土壤条件和运距条件（易于开挖，中等运输距离）选自行式铲运机为施工机械较适宜。为了能从分析中得出定量的结果，假定选用9 m3铲运机（CL7型）。

　　（2）作业过程分析

　　铲运机的工作循环由铲装、运输、铺卸、空回四个过程组成。根据对铲运机工作过程的要求，设铲装过程用时lmin，铺卸过程用0.5min，运输的平均速度22km／h，空回平均速度30km／h，推算出完成一个工作循环所耗工时T。

　　T=1+0.5+122 ×60+130 ×0.6=1+0.5+2.8+2=6.3min

　　每小时的循环数为9.5，即平均每小时完成9.5斗的挖运任务。每台班8h，设时间利用系数为0.8，完成61斗的挖运，铲运机铲装时至少必须做到“斗平”，每日挖运量（松方）即为9×61＝549 m3，折合自然方5491.33 =413m3。

　　（3）单位作业量费用

　　根据公路工程机械台班费用定额，该机台班总费用764.52元，计算出单位土方挖运费用为764.52／413＝1.85元／m3自然方。

　　2.人力施工

　　（1）人员数量计算

　　用简单生产工具（人力车与铁锨）完成挖装任务。施工组织为专人挖，专人运，每人拉一车。我们看一看，一台9 m3铲运机一天完成的工作量，需要多少人力才可完成。人力车拉运往返行程为2km，设速度4km／h（行人速度），往返一次需30 min，每人每小时拉运2车，每天8h，定额为15车（考虑自然必需时间为30min）。每车土（松方）为0.25 m3。铲运机每日完成的松方量549 m3，则需要549／0.25＝2196车，需要拉车的人工数2196／15=146人。设挖土装车每人每天挖装的自然方为3.5 m3，铲运机每台班的作业量413 m3自然方，则需要挖装的人工数为413／3.5=118人。由于卸土处需要平整，另外人力拉车到路基上坡处也需要有人协助。为了完成这些工作，需设辅助工6人。

　　三种工种（运、挖、辅助）所需人力数总和为146+118+6＝270人。以上分析表明：270名人力的工作量等效于一台9m3自行式铲运机的作业量。

　　（2）人力施工费用计算

　　工资=15元／d?人×270人=4050／d，伙食＝7元／d?人×270人＝1890元／d，合计5940元／d。由此算出单位土方挖运费用为5940／413=14．38元／m3自然方。

　　通过以上工程实例的分析对比，我们看到了机械化施工的优越性。然而施工机械化的优越性能否得到充分发挥，或者说机械化水平到底会有多高，在极大程度上受到管理水平和机械技术状况、机械运用水平的影响。

　　何谓“管理”呢？管理属于人文学科的范畴，可以这样来描述：为了使某工作能够顺利进行，依据科学的理论和成功经验，甚至借鉴失败的教训，所采取的策划、指挥、协调、调度、监督等措施的总括。可见管理应具备三个要素：目的、依据和措施。公路施工机械化的管理，其目的是提高机械化程度和机械化水平；让尽可能多的作业内容用机械来代替人力劳作；在保证工程质量前提下，加快工程进度，从而保证工期不延误；通过改善工艺和提高机械作业效率，降低工程造价，为施工企业获取经济利益。然而施工工艺如何改善，机械作业效率怎样才能提高？这不但牵涉到土木方面的知识，也牵涉施工机械方面的知识，因此做好公路施工机械化的管理工作，应当依据什么理论或经验，制订或采取取什么切实可行的有效措施，这对于施工非常重要。

　　合理运用施工机械是提高机械化水平的主要手段。那么“运用”的含义叉是什么呢？现代汉语词典称“运用——根据事物的特性加以利用”。这就意味着，我们要合理运用施工机械，必须了解它们的特性。这里包括两个方面的特性：作用对象和施工机械本身的特性。参与机械化施工，或者操作施工机械，怎样才可做到“合理”，这是我们要研究的另一方面。

　　公路施工机械化与管理的内容繁杂，涉及的知识领域很宽；施工机械化管理的完善程度与时代环境相关，在很大程度上更依赖管理者的素质。机械化施工工地管理人员在知识结构上，应具有土木（公路）知识的扎实基础，同时应有机械构造、性能、使用、维护的全面知识；工地管理人员在思想品质和道德情操等主观意识上应表现出吃苦耐劳、积极进取、办事公道。即将走向施工机械化管理岗位和正在从事此项工作的人们，应在上述诸方面自觉加强学习、修养和锻炼，成为符合要求的优秀管理人才，在实际工作中为公路施工机械化学科及我国公路建设事业的发展做出贡献。