1、第六章 機械化施工組織設計第一節(jié) 概述一、機械化施工組織設計的意義 隨著我國公路建設的迅速發(fā)展，機械化施工已成為公路施工主要的施工方法。公路施工具有周期長、流動性大、施工協(xié)作性高，以及受外界干擾及自然因素影響等特點，因此，公路實施機械化施工，必須事先做好計劃，即編制好機械化施工組織設計。公路機械化施工具有以下優(yōu)點： 1機械化施工有利于降低工程成本 采用大規(guī)模機械化施工，使過去高成本的工作，現(xiàn)在只需要較少費用即可完成。如大型構件的預制安裝、頂推施工法、回旋鉆機鉆孔、鏟運機及自卸車運土等，這些機械將過去高投入、低產出的工程變?yōu)榧夹g型、低投入、高產出的工程。另一方面，工程造價中機械費用占有很大比重，
2、科學合理地組織機械化施工，減少機械使用費，就可以大幅度降低工程造價。 2機械化施工可大大縮短施工工期 當今工程施工周期大為縮短，這應當歸功于機械化施工的推廣。例如，一座特大橋的施工工期，過去一般需要近十年時間，而現(xiàn)在的工期只有原來的三分之一左右。 3機械化施工可提高工程質量 隨著工程設計精度的提高、工程難度的加大、連續(xù)施工的要求更高，只有機械化施工才能滿足以上各項要求。例如：高速公路的路面平整度，在機械攤鋪的條件下才能達到規(guī)范要求；特大橋的大體積混凝土，必須采用混凝土輸送泵運送才能保證連續(xù)澆注；大型構件的運輸?shù)纫仓挥袡C械化作業(yè)才能滿足要求，這些都是人力施工達不到的。 4機械化施工可優(yōu)化社會資源
3、，節(jié)約社會勞動 機械化施工減少了施工組織計劃中對勞動力的需求，將更多的社會勞動力調配到更適合的工作崗位上，從而為社會節(jié)約了大量的勞動力。當然，機械化施工也刺激新型勞動力的成長，使工程施工的機械化得到普及和提高。 5機械化施工使公路工程設計空間更為拓展，施工更創(chuàng)新 機械化施工，不僅使我們可以為建造一個具有承載力的公路工程跨越構造物，而且同時也在為社會創(chuàng)造美和藝術品。這些也只有在機械化生產的條件下，才能同時滿足施工技術和美化景觀方面的要求。二、機械化施工的現(xiàn)狀 目前我國公路建設中，機械化施工及其管理還是個薄弱環(huán)節(jié)。較多的企業(yè)不會合理地進行機械組配，一些企業(yè)對機械化施工不能很好的組織管理，因而出現(xiàn)一
4、系列的問題，致使機械臺班大量浪費，甚至造成虧本。 今后隨著機械化施工技術水平的不斷進步，機械化施工的組織管理顯得更加重要。工程管理必須要對機械化生產的每一個環(huán)節(jié)或每一個操作進行深入研究，對機械化生產每一天的使用消耗進行統(tǒng)計分析。現(xiàn)在的施工機械更向著聯(lián)合型、多功能型，甚至是半自動化、電腦化方向發(fā)展。專業(yè)技術人員應順應形勢的發(fā)展，從科學角度掌握機械化施工的客觀規(guī)律。三、機械化施工組織設計的內容 不論是施工企業(yè)、業(yè)主，還是監(jiān)理單位，對一個工程項目來說，施工組織設計的內容安排、文件編制等方面都是一致的。例如招投標的組織文件，開工前的組織文件，施工中階段性組織文件，都對機械化施工的組織提出相應的要求，其
5、具體內容對整個工程項目而言，分機械化施工總體計劃和分部分項工程計劃。 1機械化施工總體計劃內容 (1)確定施工計劃總工期； (2)重點工程的機械施工方案和方法； (3)機械化施工的步驟和操作規(guī)程、相關的機械管理人員； (4)機械最佳配置、各季度計劃臺班數(shù)量； (5)機械施工平面設置與機械占地布設； (6)確定機械作業(yè)的總體進度計劃。 2機械化施工分部分項工程計劃內容 (1)分部分項工程日進度計劃圖表； (2)工程項目機械配合施工的安排計劃(施工方法、機械種類)； (3)機械施工技術、安全保證措施； (4)機械檢修、保養(yǎng)計劃和措施； (5)機械的臨時占地布設和現(xiàn)場平面組織措施。四、機械化施工組織
6、設計的基本原則 機械化施工生產過程中，與其它施工組織措施的配合是否合理、經濟，能否保證整個工程項目施工連續(xù)均衡地進行，只有通過對施工機械加以限制和規(guī)定，讓其成為施工過程中配合、刺激進度的因素，才能使整個施工組織設計更好地完成。一般應該遵循以下原則： 1施工連續(xù)高效運轉，確保滿足工程質量標準、技術標準。 2主導機械選擇、控制合理，配套機械的選擇與周圍環(huán)境條件協(xié)調一致。 3提高機械的使用率，滿足均衡使用要求，降低人員的工作強度。 4安裝調試簡便，轉場運輸方便，不形成交叉作業(yè)。 5降低機械使用費，減少機械閑置，配套機械協(xié)調作業(yè)達到經濟目標。五、機械化施工組織設計的影響因素 1機械完好率 機械需要經常
7、維修和保養(yǎng)，才能保證在施工中連續(xù)作業(yè)達到最大負荷運轉，這是保證機械完好率的先決條件。機械在使用過程中總是會消耗、損耗機件，在所有施工工期范圍內，機械不可能永遠滿負荷作業(yè)，而在機械施工中，要求機械滿負荷運轉，只有經常維修和保養(yǎng)，才能達到施工的要求，以保證施工組織計劃的順利實施。 2氣候影響 機械作業(yè)產生大量的熱，所以在夏天應考慮機械的散熱和降溫，如補加機油、常換冷卻水、間隔施工、機械交替作業(yè)等，這些都會影響施工組織計劃，必須在開工前對機械可能遇到的發(fā)熱、危險情況做充分的準備或設計。冬季氣溫降低，必須做好防凍措施，比如冬季加防凍液或夜間放掉冷卻水，油箱包裹起來；同時也要做好施工運轉時的保溫措施，如
8、支撐遮風棚、包裹油箱、熱水加溫等。 3施工方案與機械搭配 施工方案的完成必須有配套的機械，在型號、功率、容積、長度等方面要達到施工方案的要求，否則就會降低工程進度，影響工程質量，甚至損耗機器。由于公路工程機械種類多，而施工方案也不能一概而論，故在本章第四節(jié)列有常見的機械搭配方法，供參考。 4機械配套技術 工程主導機械的選擇如果是正確的，則其配套機械的好壞就會直接影響施工的正常進行。配套機械的技術規(guī)格應滿足工程的技術標準要求；配套機械必須具有良好的工作性能和具有足夠的可靠性；應盡量采用同廠家或品牌的配套機械，以保證最佳匹配和便于維修保養(yǎng)。為了提高工作效率，還要盡量在數(shù)量上少用配套機械，以避免相互
9、干擾和影響；對配套的所有機械必須定時定期的檢修，不能因為一臺機器的故障，而使整個施工生產停工。 5機械操作員配合 對施工影響的另一個因素是機械操作員，機械操作員首先必須熟知機械操作規(guī)程；其次，要熟悉技術標準和施工規(guī)范；第三，充分激發(fā)其積極性和責任心，或采用效益和責任包干的方式，讓操作員堅守工作崗位，兢兢業(yè)業(yè)工作。機械操作員的有效配合是保證機械化施工順利進行的必要條件。 6使用壽命與臺班總數(shù)量 機械的耐用總臺班是指機械設備從開始投入使用至報廢前所使用的總臺班數(shù)。使用壽命是在正常施工作業(yè)的條件下，在其耐用總臺班內，按規(guī)定的大修理次數(shù)劃分的工作周期數(shù)。實用臺班數(shù)量如果超過耐用總臺班，則經濟效益好，否
10、則即差。在施工組織管理中，正確估價和計算現(xiàn)場機械的使用壽命和已用總臺班，有利于合理處理閑置的臺班數(shù)量，以保證施工現(xiàn)場機械的連續(xù)運轉。否則，當機械已接近或達到使用壽命，使用完耐用總臺班還在超負荷運轉，就會使出現(xiàn)現(xiàn)場停機或施工中斷現(xiàn)象。第二節(jié) 機械化施工組織原理一、機械化施工進度圖的繪制 機械化施工進度圖表一般使用橫道圖、垂直圖、管理曲線圖、網絡圖。橫道圖與垂直圖在第三章已作過詳細介紹，網絡圖在第四章已作詳細介紹，在此只從機械化施工方面來講這三種圖的具體制作方法，并簡單介紹管理曲線方法。 (一)橫道圖、垂直圖與網絡圖 1橫道圖(垂直圖)制作 橫道圖(垂直圖)的常規(guī)制作方法和制作步驟已在第三章作過介
11、紹，在此介紹機械化施工臺班的橫道圖制作方法和步驟。 1)確定各機械化施工工序的主導機械種類、功率。 2)繪制一般工程施工進度橫道圖，完全按第三章的方法制作，但僅限于有機械施工的工序。 3)將橫道線上的數(shù)字用機械臺班的數(shù)字代替。 4)繪制機械臺班分布圖，并將分布圖統(tǒng)計為詳細計劃表。 5)合理確定配套機械的種類、功率。 2網絡圖的制作 網絡圖的制作方法和步驟已在第四章作介紹，在此介紹機械化施工臺班網絡圖的制作方法和步驟。 1)確定各機械化施工工序的主導機械種類、功率。 2)分析各項工作之間的相互關系，列出邏輯表達式。 3)盡量采用水平箭線或折箭線，按從左到右、從上到下的方向排列。 4)在保證網絡圖
12、邏輯關系正確的前提下，合理布局圖面，應層次清晰、重點突出、減少箭線交叉，密切關系的工作應相鄰布置。 5)使用虛箭線將沒有邏輯關系的工作斷開。 6)繪制機械臺班分布圖，并將分布圖統(tǒng)計為詳細計劃表。 7)合理確定配套機械種類、功率。 3橫道圖(垂直圖)編制 機械作業(yè)量以臺班為單位，機械臺數(shù)、作業(yè)時間的計算詳見第三章。如圖6-1為某工程主導機械施工橫道圖計劃，圖6-2為某工程機械化施工垂直圖計劃，圖6-3為某工程機械化施工網絡圖。同種機械的施工計劃可以用橫道圖表現(xiàn)，也可直接以表格形式統(tǒng)計，其橫道圖形式見圖6-4所示。序號名稱數(shù)量單位臺班數(shù)量工序工期機械化施工進度備注1月2月3月4月5月6月7月8月9
13、月10月0準備工作2714m2902載重車1汽車運材料6147m3214011載重車2集中土方開挖53471m31829挖掘機3汽車運土石方63714m3145212自卸車4橋梁混凝土1436m31201自卸車5管涵安裝625m3681起重機6橋涵吊板382m3451起重機7沿線設施安裝253.5t1201電焊機圖6-1 某工程主導機械施工橫道計劃 圖6-2 某工程主導機械施工垂直計劃圖6-3 某工程主導機械施工網絡圖某 工 程 電 焊 機 施 工 橫 道 圖 計 劃序號名稱數(shù)量單位臺班數(shù)量工序工期機械化施工進度備注1月2月3月4月5月6月7月8月9月10月0準備工作2714m2401電焊機1汽車運材料6147m300電焊機2集中土方開挖53471m300電焊機3汽車運土石方63714m300電焊機4橋梁混凝土1436m31201電焊機5管涵安裝625m3681電焊機6橋涵吊板382m3451電焊機7沿線設施安裝253.5t1201電焊機機械化施工計劃確定后，相應的機械預定計劃表、動力材料消耗計劃表也相應確定，如表6-1、表6-2所示。
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