公路施工機械的合理組合及科學管理分析

雷彬

摘要 公路施工機械是公路工程建設的重要工具，其選擇和組合直接影響公路工程的質(zhì)量、進度和效益。文章根據(jù)公路施工機械的特點和功能，分析了公路施工機械組合的必要性、公路施工管理計劃的制定以及確保施工組合有效性的方法，進而提出公路施工機械的科學管理方法和策略，包括施工機械的維護保養(yǎng)、調(diào)度協(xié)調(diào)、信息化管理等，以期為提高公路施工機械的利用效率和降低施工成本提供參考。

關鍵詞 公路工程；合理組合；施工機械；科學管理

中圖分類號 U415.5文獻標識碼 A文章編號 2096-8949（2024）05-0150-03

0 引言

公路是國民經(jīng)濟發(fā)展的重要基礎設施，也是人民生活水平提高的重要標志。隨著我國經(jīng)濟社會的快速發(fā)展，公路建設規(guī)模不斷擴大，公路工程技術要求不斷提高，對公路施工機械的需求也日益增加。公路施工機械是指在公路建設過程中，用于土石方開挖、運輸、填筑、壓實、瀝青混凝土拌和、攤鋪、壓實等作業(yè)的各種機械設備，如挖掘機、裝載機、推土機、平地機、壓路機、拌和站、攤鋪機等。公路施工機械是實現(xiàn)公路建設機械化的主要手段，其性能、質(zhì)量和數(shù)量直接決定了公路工程的施工質(zhì)量、進度和效益[1]。因此，如何合理選擇和組合公路施工機械，以及如何科學管理和使用公路施工機械，是提高公路建設水平和效率的重要問題。

1 公路施工機械組合必要性

在公路建設過程中，通常需要多種類型和規(guī)格的施工機械協(xié)同作業(yè)，以完成不同階段和環(huán)節(jié)的施工任務。例如，在土石方開挖作業(yè)中，需要挖掘機、裝載機和運輸車輛配合使用[2]。單一的施工機械往往不能滿足復雜多變的施工條件和要求，需通過合理組合多種施工機械來提高施工效率和質(zhì)量，其必要性主要體現(xiàn)在以下幾個方面：

1.1 提高施工效率

通過合理組合多種施工機械，可以實現(xiàn)各個作業(yè)環(huán)節(jié)之間的順暢銜接，避免因單一施工機械準備不到位而降低施工效率。

1.2 降低成本

通過合理組合多種施工機械，可以減少施工機械的數(shù)量和種類，節(jié)約施工機械的購置、運輸、維修和保養(yǎng)等費用，同時也可以減少施工人員的數(shù)量和培訓費用，從而降低公路工程的施工成本[3-5]。

1.3 保證質(zhì)量

通過合理組合多種施工機械，可以根據(jù)不同的施工條件和要求，選擇適宜的施工機械，使其發(fā)揮最佳的性能和作用，從而保證公路工程的施工質(zhì)量和安全。

1.4 適應環(huán)境

通過合理組合多種施工機械，可以根據(jù)不同的地形、氣候、交通等外部環(huán)境因素，選擇適應性強的施工機械，避免因環(huán)境變化而影響施工進度和效果[6]。

2 制訂施工管理計劃

當前公路工程全面推進全過程管理，管理人員需要根據(jù)施工現(xiàn)場實況對現(xiàn)場的人員、機械進行高效管理。為實現(xiàn)公路施工機械的合理組合和科學管理，需要制訂詳細的施工管理計劃，包括以下幾個方面：

2.1 合理制定施工計劃

施工計劃是指根據(jù)公路工程的規(guī)模、類型、技術要求、施工進度等因素，預測各個階段和環(huán)節(jié)所需的施工機械的類型、規(guī)格、數(shù)量和作業(yè)時間，以便及時調(diào)配和安排施工機械。施工計劃應具有科學性、可行性和靈活性，能夠適應不同的施工條件和要求，同時也要考慮施工機械的更新?lián)Q代，及時引進新型的施工機械設備，提高公路建設技術創(chuàng)新能力。

2.2 合理選擇施工機械

施工機械的選擇是指根據(jù)公路工程的技術條件和施工要求，選擇和組合適宜的施工機械，使其能夠發(fā)揮最佳的作用，達到最優(yōu)的技術經(jīng)濟效果。施工機械的選擇應遵循適應性、協(xié)調(diào)性、先進性和經(jīng)濟性等原則。一般來說，對于常用、通用、易損耗的施工機械，適合自有或長期租賃；對于不常用、專用、昂貴的施工機械，適合短期租賃或按需購買[7]。

2.3 選擇施工方式

施工方式是指根據(jù)公路工程的特點和要求，確定各個作業(yè)環(huán)節(jié)之間的順暢銜接，避免因為施工機械之間的不協(xié)調(diào)而造成作業(yè)效率低下或質(zhì)量問題。一般來說，公路施工方式有分階段、先主后次、流水線等。分階段是指按照公路線路或分部分項進行分段施工；先主后次是指先完成主體結(jié)構(gòu)或主要功能部分，再完成附屬結(jié)構(gòu)或次要功能部分；流水線是指各個作業(yè)環(huán)節(jié)按照一定順序連續(xù)進行。

2.4 合理編制進度計劃

進度計劃是指根據(jù)公路工程的總體目標和關鍵節(jié)點，確定各個階段和環(huán)節(jié)的開始時間和結(jié)束時間，以及相應的資源投入和產(chǎn)出。進度計劃應具有完整性、可操作性和可控性，能夠反映公路工程的實際情況，同時也要考慮可能出現(xiàn)的風險和變化，制定相應的應對措施。進度計劃應采用圖表或軟件等形式進行編制，并定期進行檢查、調(diào)整和更新。

3 公路工程施工機械組合有效性

3.1 公路工程施工機械組合有效性要求

3.1.1 適應性

施工機械組合要能夠適應公路工程的技術條件和施工要求，包括公路等級、線形、地形、氣候、交通等因素，以及公路工程的施工內(nèi)容、進度、質(zhì)量等因素。施工機械組合要能夠滿足不同階段和環(huán)節(jié)的施工任務，同時也要能夠適應施工現(xiàn)場環(huán)境的變化[8]。

3.1.2 協(xié)調(diào)性

施工機械組合要能夠?qū)崿F(xiàn)各個作業(yè)環(huán)節(jié)之間的順暢銜接，避免因為施工機械之間的不協(xié)調(diào)而造成作業(yè)效率低下或質(zhì)量問題。例如，在土石方開挖作業(yè)中，挖掘機、裝載機和運輸車輛之間要能夠協(xié)調(diào)配合，避免出現(xiàn)堆積或空載現(xiàn)象；在瀝青混凝土攤鋪作業(yè)中，拌和站、運輸車輛、攤鋪機和壓路機之間要能夠協(xié)調(diào)配合，避免出現(xiàn)溫度下降或壓實不足現(xiàn)象。

3.1.3 先進性

施工機械組合要能夠反映當前公路建設技術水平，采用先進的施工機械設備，提高施工質(zhì)量和效率，降低施工成本和資源消耗。同時，也要考慮施工機械設備的更新?lián)Q代，及時引進新型的施工機械設備，提高公路建設技術創(chuàng)新能力。

3.1.4 經(jīng)濟性

施工機械組合要能夠?qū)崿F(xiàn)最佳的技術經(jīng)濟效果，即在保證公路工程質(zhì)量和進度的前提下，盡可能地降低施工成本。這需要綜合考慮施工機械設備的購置費用、運輸費用、維修費用、保養(yǎng)費用、油耗費用等因素，以及施工機械設備的使用壽命、故障率、利用率等因素，選擇最優(yōu)化的施工機械組合方案[9]。

3.2 確保施工機械組合合理有效的方法

3.2.1 經(jīng)驗法

經(jīng)驗法是根據(jù)過去的公路施工實踐經(jīng)驗，總結(jié)出一些經(jīng)驗規(guī)律和經(jīng)驗數(shù)據(jù)，來指導公路施工機械的選擇和組合。例如，根據(jù)不同的公路等級、線形、地形等因素，確定不同的施工機械類型和數(shù)量；根據(jù)不同的施工內(nèi)容和進度，確定不同的施工機械作業(yè)時間和順序等。經(jīng)驗法的優(yōu)點是簡單易行，適用于一般性的公路施工項目；缺點是缺乏科學性和靈活性，不能適應復雜多變的施工條件和要求。

3.2.2 計算法

計算法是根據(jù)公路施工機械的技術參數(shù)和作業(yè)特性，建立數(shù)學模型，通過計算分析來確定最優(yōu)的公路施工機械組合方案。例如，根據(jù)公路施工機械的作業(yè)能力、作業(yè)效率、作業(yè)成本等因素，建立目標函數(shù)和約束條件，通過線性規(guī)劃、動態(tài)規(guī)劃、整數(shù)規(guī)劃等方法，求解最優(yōu)化問題。計算法的優(yōu)點是科學嚴謹，適用于復雜難度較高的公路施工項目；缺點是計算過程較煩瑣，需要大量的數(shù)據(jù)和信息支持[10]。

3.2.3 模擬法

模擬法是根據(jù)公路施工機械的作業(yè)流程和作業(yè)規(guī)律，建立模擬模型，通過模擬實驗來評價不同的公路施工機械組合方案。例如，根據(jù)公路施工機械的作業(yè)時間、作業(yè)順序、作業(yè)間隔等因素，建立排隊論模型、系統(tǒng)動力學模型、離散事件模型等，通過計算機仿真軟件或?qū)嵨锷潮P模擬等方式進行模擬實驗。模擬法的優(yōu)點是直觀形象，適用于復雜多變的公路施工項目；缺點是模擬精度受到模型假設和參數(shù)設定的影響，需要大量的試驗驗證。

4 公路施工機械科學管理的方法與策略分析

公路施工機械科學管理是指在公路施工過程中，對公路施工機械進行有效的監(jiān)督、控制和優(yōu)化，以提高公路施工機械的利用效率和管理水平。

4.1 不斷健全與完善施工組織

施工組織是指在公路工程施工過程中，對施工人員、機械、材料、質(zhì)量、安全等方面進行有效地協(xié)調(diào)和管理，以保證公路工程的順利完成。施工組織應根據(jù)公路工程的特點和要求，采用合理的施工方式和方法，提高施工效率和質(zhì)量。常用的施工方式和方法有以下幾種：

4.1.1 平行施工法

平行施工法是指將公路工程分為若干個相對獨立的分部或分項，由不同的施工隊伍同時或交替進行施工，以縮短總的施工時間。平行施工法適用于公路線路較長、地形復雜、分部分項多的公路工程，可以充分利用各種資源，提高施工機械的利用率，減少因等待而造成的時間損失。但是，平行施工法也要注意協(xié)調(diào)各個分部或分項之間的銜接和配合，避免因為相互干擾而影響施工質(zhì)量。

4.1.2 流水施工法

流水施工法是指將公路工程按照一定的順序和規(guī)律，分為若干個連續(xù)的作業(yè)環(huán)節(jié)，由不同的施工隊伍依次進行施工，形成一個穩(wěn)定的作業(yè)流程。流水施工法適用于公路線路較直、地形較簡單、作業(yè)環(huán)節(jié)較少的公路工程，可以減少因為重復開辟場地而造成的資源浪費，提高作業(yè)效率和質(zhì)量。但是，流水施工法也要注意控制各個作業(yè)環(huán)節(jié)之間的時間間隔和作業(yè)速度，避免因為過快或過慢而造成堵塞或空閑。

4.1.3 網(wǎng)絡計劃法

網(wǎng)絡計劃法是指利用圖表或軟件等方式，將公路工程分解為若干個具體的活動或任務，確定各個活動或任務之間的邏輯關系和時間要求，編制出整個公路工程的進度計劃，并根據(jù)實際情況進行檢查、調(diào)整和控制。網(wǎng)絡計劃法適用于公路線路較復雜、技術條件較高、進度要求較嚴格的公路工程，可以清晰地反映公路工程的全貌和關鍵點，及時發(fā)現(xiàn)和解決可能出現(xiàn)的問題和風險，保證公路工程按期按質(zhì)完成。

4.2 制定出完善的方法與制度

為了保證公路施工機械能夠正常運行和維護，需要制定出完善的方法和制度，包括施工機械的檢查、保養(yǎng)、維修、更換等內(nèi)容，以及相應的記錄、報告、審批等程序。同時，還要建立施工機械的臺賬、檔案、庫存等資料，及時掌握施工機械的使用情況和狀態(tài)。

4.3 加大機械監(jiān)督與管理的力度

為了保證公路施工機械能夠合理利用和優(yōu)化配置，需要加大機械監(jiān)督與管理的力度，包括對施工機械的使用效率、使用壽命、故障率、油耗率等指標進行監(jiān)測、分析和評價，及時發(fā)現(xiàn)和解決存在的問題和隱患。同時，還要對施工機械的使用情況進行統(tǒng)計、匯總和報告，為施工機械的調(diào)度、優(yōu)化和更新提供依據(jù)。

4.4 加強機械設備的使用管理

為了保證公路施工機械能夠安全可靠地運行，需要加強機械設備的使用管理，包括對施工機械的操作規(guī)范、安全注意事項、事故預防和處理等內(nèi)容進行宣傳、培訓和督促，提高施工機械操作人員的技能和素質(zhì)。同時，還要對施工機械操作人員進行考核和獎懲，激勵他們愛護和節(jié)約施工機械。

4.5 機械設備維護科學化

為了延長公路施工機械的使用壽命，降低維修費用，需要對機械設備進行科學化的維護保養(yǎng)，包括根據(jù)施工機械的技術特點和使用情況，制定合理的維護保養(yǎng)周期和內(nèi)容，按時按質(zhì)完成日常檢查、定期保養(yǎng)、故障排除等工作。同時，還要根據(jù)施工機械的損耗狀況，合理安排更換零部件或更新設備，避免因為過度使用或過早淘汰而造成資源浪費。

4.6 信息化管理

利用現(xiàn)代信息技術，建立公路施工機械的信息化管理系統(tǒng)，實現(xiàn)對施工機械的采購、調(diào)度、使用、維護等各個環(huán)節(jié)的信息采集、傳輸、處理、分析和反饋，實現(xiàn)對施工機械的全過程監(jiān)控和管理，提高施工機械的利用效率和管理水平。例如，利用GPS、RFID等技術，實時監(jiān)測施工機械的位置、狀態(tài)、油耗等數(shù)據(jù)，及時調(diào)整施工機械的作業(yè)計劃和路線；利用云計算、大數(shù)據(jù)等技術，對施工機械的使用情況和維護情況進行數(shù)據(jù)挖掘和智能分析，為施工機械的優(yōu)化配置和更新?lián)Q代提供決策支持。

5 結(jié)論

綜上所述，公路施工機械是公路工程建設的重要工具，其選擇和組合直接影響公路工程的質(zhì)量、進度和效益。該文根據(jù)公路施工機械的特點和功能，分析了公路施工機械選擇的依據(jù)、原則和方法，以及公路施工機械組合的技術性能、類型和數(shù)量等方面的有效性。同時，該文還探討了公路施工機械的科學管理方法和策略，包括施工機械的維護保養(yǎng)、調(diào)度協(xié)調(diào)、信息化管理等，以期為提高公路施工機械的利用效率和降低施工成本提供參考。

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