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1、授課章節第十章施工機械選擇與機械化施工方案主要內容101 施工機械的實用性能102 施工機械的生產率103 施工機械的選擇與機械化施工方案的形成104 施工機械的購置、租賃與更新、改造授課方式多媒體授課目的1.了解施工機械的實用性能2.掌握施工機械選擇和施工方案的制定原則與方法3.掌握施工機械購置、租賃與更新、改造的依據與步驟課程內容要點第十章施工機械選擇與機械化施工方案101 施工機械的使用性能一、牽引特性反映施工機械牽引性能和燃料經濟性最基本的指標。牽引特性以牽引特性圖解曲線形式表示， 它反映在一定的地面條件下， 在水平地段以全油門作等速運動時，機械各擋速度下的牽引功率、實際速度、牽引效率2、發動機油耗量、發動機功率等。直接影響著機械的作業性能與作業效率。二、動力特性反映鏟土運輸機械在運輸工況下動力性的基本特性曲線，它用來評價鏟土運輸機械的速度性能、加速性能和爬坡能力。三、機動性反映施工機械在直線行駛時的穩定性和狹窄地點轉向和通過的能力。機動性與操縱性有很大關系。 操縱性是以最小轉彎半徑來評價的。機動性影響施工機械的適用程度。四、穩定性表明施工機械作業時，在坡道上行駛時抵抗縱向和橫向傾翻和滑移的能力。五、經濟性表示施工機械在作業過程中燃料消耗是否經濟合理。評價指標：1. 發動機油耗率， 即每千瓦小時所消耗燃料的克數，以用來比較相同機種不同型號機械經濟性的好壞。2. 發動機油耗量，3、 即發動機每小時所消耗燃料的千克數，可用來核算作業成本。102 施工機械的生產率一臺施工機械一小時或一個臺班（以八小時計完成的工作量稱為生產率。它是編制施工計劃、估算施工費用以及進行機械組合配套的依據。1理論生產率 QL指機械在設計的標準條件下，連續不斷地進行工作的生產率。2技術生產率 QJ指在具體施工條件下，機械連續工作的生產率。它考慮了工作對象的性質、狀態以及機械能力發揮的程度等因素。3實際生產率 QS指在具體的施工條件下， 考慮施工組織及施工現場的具體生產條件時，機械所能達到的生產率。103 施工機械的選擇與機械化施工方案的形成1目的挑選技術先進，經濟合理，安全可靠的最好裝備提高機械化程4、度。2依據工程量、施工進度計劃、施工質量要求、施工條件、現有設備的技術狀況。一、選擇施工機械的原則與機械化施工方案的形成1. 施工機械與工程項目的具體實際相適應2. 使用機型應有較好的經濟性3. 應能保證工程質量要求和施工安全4. 機械的合理組合 機械化施工方案的形成 1 主要機械與配套機械的組合2牽引車與配套機具的組合 3 配合作業機械組合數盡量少二、施工機械的選擇方法1根據作業內容選擇對于中小型工程，選擇通用性較好的機械較為經濟合理，而大型工程，應當更注重根據作業內容進行選擇，才能獲得最佳的技術經濟指標。具體選擇時， 首先選定作業的主要機械，根據其生產能力、機械性能及施工條件選擇輔助機械，5、以保證工程連續均衡地開展。2根據土質條件選擇 1 根據機械通行性決定所謂通行性是用以表示車輛， 特別是工程車輛在土質等條件限制下，在工地行駛的可能程度。 2 根據土質的工程特性選擇根據作業內容選擇施工機表 101 工程類別作 業 內 容選 擇 的 機 械 設 備準 備工 作（1）清基（樹叢、草皮、淤泥、黑土、巖基、冰雪等清除）和料場準備（2）松土、破凍土（0.2m）伐木機、 履帶式拖拉機和推土機、挖掘機、裝載機、 水泵、高壓水泵、 松土器、平地機。土 方開 挖（1）底寬 2.5m 的河渠、基坑、池塘、港口、碼頭、采土場等。（2）小型溝渠和基坑。推土機、鏟土機、挖掘機、裝載機、沖泥機、吸泥機、開6、挖機、清淤機。石 方開 挖（1）礫石開采。（2）巖石開采。（3）石料破碎。挖掘機、推土機。移動式空氣壓縮機、鑿巖機、挖掘機、推土機、爆破設備等。破碎機、篩分機。凍 土開 挖河渠、基坑、池塘、港口、碼頭。推土機、凍土犁、凍土鋸、凍土拍、凍土鉆、凍土鏟。土 石填 筑（1）型堤壩、 高質量路基、 場地、臺階等。（2）小型堤壩、路基、梯田、臺階。推土機、鏟運機、羊足碾、壓路機。夯板碾壓機、灑水車、平地機、推土機、平地機、鏟運機。運 輸（1）機械設備調運。（2）土石運輸。火車、輪船、自卸汽車、 汽車、起重機。推土機、鏟運機、裝載機、汽車。整 形（1）削坡。（2）平整。平地機、大犁、推土機、鏟運機、挖掘機7、。平地機、推土機、鏟運機、大犁。3根據運距選擇硬土開挖和運輸機械的選擇表 102 施工機械土質推土機鏟運機正鏟挖掘機反鏟挖掘機裝載機松土器開溝機平地機自卸汽車底卸汽車鉆孔機鑿巖機粘土和壤土砂土砂礫石軟巖和塊巖巖石注：適用；尚可用；不適用軟土開挖機械選擇表 103 機械水分狀況通 用 推土機低比壓推土機接地比壓（KPa）水陸兩用挖掘機挖泥船19.629.4 11.819.6 11.8 濕地輕沼澤地重沼澤地水下泥地注：適用；尚可用；不適用適合于相應土質的壓實機械表 10 4 土質名稱機 械 名 稱塊石、圓石、礫石礫石土砂砂質土粘土、粘性土混 雜砂 石的 粘土 、粘 性土非常軟的粘土、粘性土非 常硬8、 的粘 性土備注靜力式壓路機B A A A B B C C 用于路基、路面。自行式輪胎壓路機B A A A A A C B 最經常使用。牽引式輪胎壓路機B A A A A A C B 用于坡面、坡長56m 時 最 有 效率。振動式壓路機A A A A C B C C 用于路基、基層。夯實機A A A A C B C C 用于狹窄地點的碾壓作業。夯錘B A A A B B C C 用于狹窄地點的碾壓作業。推土機A A A A B B C A 用于推平作業。沼澤地區推土機C C C C B B A C 用于含水量高的土壤。注： A適合使用； B無適合的機械時使用；C不適合使用。施工機械經濟遠距表 9、105 機械履帶推土機履帶裝載機輪胎裝載機拖式裝載機自引式鏟運機輪 式拖 車自 卸汽 車經濟運距（m）80 100 2000 2000 道路條件土路不平土路不平土路不平土路不平土路不平平坦路面一般路面4根據氣象條件選擇 1 工程機械在高原山區； 2 工程機械在寒冷季節和低溫條件下； 3 工程機械在高溫地區使用。5冬季施工使用的機械冬季施工所使用的機械，應考慮進行凍土開挖、填筑、碾壓等作業時，機械施工能否達到規定的技術要求， 同時， 應選用與破凍土等特殊作業相適應的機械，如松土器、凍土犁等。6作業效率在計算施工機械生產率時，一般都是在假定的標準工作條件下進行的，但實際工程施工中，各種條件是千變萬10、化的，那么，在特定的施工條件下，機械的工作能力（生產率），應是在計入作業效率后而確定。對于不同的機械，在相同條件下，作業效率是不相同，準確地求出作業效率值是困難的，表 106 是在不同作業條件和機械技術狀況下作業效率的參考值。施工機械作業效率參考值表 106 作業條件機械技術狀況優秀良好普通較差很差優秀0.83 0.81 0.76 0.70 0.63 良好0.78 0.75 0.71 0.65 0.60 普通0.72 0.69 0.65 0.60 0.54 較差0.63 0.61 0.57 0.52 0.45 很差0.52 0.50 0.47 0.42 0.32 104 施工機械的購置、租賃與11、更新、改造一、裝備結構合理化的要求1技術先進性構成施工企業機械化施工能力的主要機械應具有與當代平均水平相匹配的技術先進性。具體地說應具有平均先進程度的消耗水平、生產效益、耐用性、安全性、環保性、可靠性、維修性等。2較高的利用率及機械效率水平在正常情況下，施工企業的主要機械設備應基本上達到或超過國家規定的利用率、年出勤率及機械效率指標， 但由于公路施工本身的特點，要求機械設備全面達到或超過國家指標是不可能的，但至少要做到基本上完成定額。3機械化程度的均衡性機械化程度的均衡性， 對綜合性施工企業來說， 是指工種工程之間機械化程度的均衡性，對專業化施工企業來說，是指工序之間機械化程度的均衡性。4大、12、中、小型施工機械及動力機具具有合理比例的多層結構一個規模較大的道路工程， 不僅有大量的常規土石工程，路面鋪筑工程， 而且存在大量人工構筑物。 因此，要提高總體工作的機械化程度，必須注意小型機具的配備，否則整機的機械化優勢還是不能充分發揮。5便于使用與維修使用與維修方便、機型廠牌單一，防止一種機型各單位平均使用。二、裝備管理的常用術語1新增是指施工企業增加了在原有的裝備結構中所沒有過的同類機械設備。2報廢與更新 1 報廢指設備退役。報廢后的機械設備已不再是企業固定資產的一個組成部分，應從資產帳上予以注銷。 2 更新更新是指以新代舊。根據更新內容的不同分為役齡更新與技術更新二種。10役齡更新指用新13、出廠的完全同樣的機械設備去填補由于舊機械設備報廢退役而留下的空缺，不包含或不要求技術性能上的任何改進提高。20技術更新指用在技術性能上完全新型的新設備去替換或淘汰已經陳舊落后的舊設備，也就是所謂的“換代” 。3改造與改裝 1 改造指機械設備局部的技術更新。經過改造后的機械設備并沒有變更設備的機種，只不過在技術性能上得到了提高。 2 改裝利用舊機械設備的主體部分或全部，再增加某些附加裝置使其用途發生變更，成為另一種設備。在這個過程中，技術上有無提高改進不是主要問題。4配套指二者之間具有比較嚴格穩定的匹配關系。有三種情況：（1）同臺設備中主機與副機之間的配套關系。（2）綜合機械化施工組列中前后工序14、機械設備之間的配套關系。（3）施工對象與適用設備之間的配套關系。5自制設備、標準設備、非標準設備凡是國家批量生產的定型設備稱為“標準設備”。凡是由于工程需要而由企業自制或委托制造的專用設備即為“非標準設備”。三、技術裝備規劃的意義和內容1意義公路施工企業在國家技術裝備政策指導下，根據未來施工形勢的預測、評價結果，以及本企業技術裝備結構的現狀，應制定出技術裝備規劃，以便在預定的時間內（一般以3-5 年為宜）有目標、有步驟地使企業的技術裝備結構和裝備水平日趨合理化。2主要內容 1 作出規劃期內生產形勢發展變化的預測，提出預計的生產能力目標。這是最主要的一項內容，是制定規劃的最根本的依據。 2 分析15、現有的技術裝備結構的狀況。 3 提出規劃期內分期分批新增、改造和淘汰的主要機械設備的方案。四、新增設備與租賃設備1必要性審核1定義又稱為常用性審查， 是指施工企業有無必要自己來購置這種設備，也就是說施工企業有無必要采用自有機械的方式來滿足施工生產需要的問題。 2 基本依據基本依據就是預測的長期利用率。 如果某項機械設備只能短期使用而看不到長期使用可能， 或即使可以長期使用而利用率并不很高的情況下，最好采用租賃或將工程局部分包出去的辦法。 3 決策依據的方法10計算法其原理為以設備的有效使用期為分析期，計算自有與租用兩者總費用現值相等的利用率，由此求得企業擁有該設備所必須達到的利用率的經濟界限。16、20查表法利用施工設備經濟利用率下限，來確定自有或租用機械。施工企業自有機械預測利用率的經濟界限，大致在60左右。當預測的長期利用率R大于經濟利用率下限時，就可考慮購買該機械。2適用性審查 1 定義適用性就是考查機械設備全面技術性能（包括其細節在內）能否滿足施工生產的需要。 2 需考慮的問題：10機械設備的技術性能與施工工藝之間的匹配關系。20機械設備的技術性能與設備作業環境之間的匹配關系30機械設備的技術性能與綜合機械化組列之間的匹配關系。40其它方面的匹配關系3法規性審查在國家裝備政策及有關法規中，往往對企業選用設備作某些具體的規定。如果違反了這些規定，則不能投入使用，所以它也是一個必須的17、步驟。4綜合比較評選 1 經濟性包括一切可以直接用貨幣單位表示或可能轉化為貨幣單位的定量指標，如設備的生產率、原值，年運行維持費、使用壽命等。 2 可靠性可靠性是一臺機械的生產性能在時間上的穩定程度 3 維修性取決于機械設備的零件標準化程度，設備停修時間的長短，撤裝的難易，配件供應渠道的穩定程度，以及企業已有的同類設備之間的廠牌統型程度等。 4 安全性 5 環保性 6 適應性 7 宜人性 8 其他評選人員認為有必要列入的指標。五、設備更新設備是否及時更新關系到企業技術設備總體的先進程度，關系到企業的整個營運經濟效益。1設備更新的步驟 1 更新必要性審查； 2 更新機型或更新技術選擇。2判定是否18、更新的方法 1 投資回收期法 2 最小年費用法 3 收益率比較法 4 極小值法六、設備改造設備改造實質上是設備的局部技術更新。設備改造并不是企業缺乏資金，無力購買新設備而被迫采取的一種湊合辦法，不是臨時的權宜之計， 而是提高企業裝備現代化程度的一個主要手段，是設備管理中的長遠方針。1設備改造的優點 1 以較少的投資，獲得較高的經濟效益。 2 技術改造的內容、程序、規模，完全可由企業根據需要來決定，在技術上針對性強，在生產上適用性較好，資金利用率高。3可以加快企業裝備結構的現代化程度，使設備擁有量的構成比例有所改善。 4 技術改造一般是由企業自己進行，有利于設備維修的標準化。2設備改造的步驟 1 經濟可行性審查 2 技術可行性審查10所引用的新技術本身是否已經成熟，施工企業對該項新技術的全面情況及其細節是否已徹底了解和掌握。20施工企業是否具備自行加工，改造及研制的技術水平及管理能力。