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&&摘&&& 要
&&在高速公路建设中，机械化施工发挥着越来越重要的作用，如何科学合理地管理好、组织好施工机械成为工程实践中需要解决的课题。本文采用沥青混凝土路面机群施工配置原理分析与实例研究相结合的方法。以陕西凤翔路口至永寿高速公路为例，通过实地调研凤永高速公路建设情况，并运用现代施工机械设备管理理论进行分析。阐述了沥青混凝土路面施工机械选择方法，研究了可以提高工程质量的新的路面摊铺工艺和碾压施工方案；着重论述了沥青混凝土路面以搅拌机组为主导机群施工配置方法，并对具体施工案例做了计算说明；对施工机械设备的使用管理做了系统的研究；在施工机械租赁管理方面，论述了租赁制是实现施工项目机械设备优化配置、动态管理、独立核算的有效途径。通过分析研究，得出以下结论：在沥青混凝土路面施工中，搅拌机、摊铺机和压路机的选择应以施工效率为主要依据，尽量使用系列产品。以运输道路的畅通性和最经济合理的运输距离来选择沥青搅拌站的位置。提出了“运转——摊铺”的沥青混合料新摊铺工艺。在沥青混凝土路面机群的施工配置方面，以沥青混合料的温度限制为特性，以沥青混合料为纽带，将沥青混合料搅拌站的最佳生产能力作为控制点，系统论述了运输车辆、沥青混合料摊铺机、初压压路机、复压压路机和终压压路机的合理优化配置，从而形成沥青混凝土路面机群施工系统。提出了定机、定人、定岗位责任制的“三定”管理制度。对施工中不常用机械、特殊机械和施工高峰期急缺机械设备可以租赁使用，这样能有效提高机械利用率，降低项目成本。[文章整理：专业代笔网()——国内专业代写毕业论文、发表论文门户网，代写毕业论文，代写职称论文，论文发表]
&&关键词：公路施工、设备管理、施工方案、设备配置
&&Abstract
&&In the highway construction, the mechanized construction is playing the more and more vital role, how does the science reasonably manage the topic which, the organization good construction machinery becomes us to need to solve.
&&This article uses the method which the theoretical analysis and the example research unifies.Fong Yong highway as an example to investigate and study the highway situation, and will unify the modern machinery equipment management theory the method to carry on the analysis.Elaborated the asphalt coagulation earthen road pavement construction machinery choice, Studied has been possible to improve the project quality new to spread paving the craft and the roller compacti Emphatically elaborated the asphalt coagulation earthen road pavement airplane group construction disposition method, and has given the computation explanation to t Has given the system explanation to the construction machinery equi The construction machinery rents the management aspect, the key elaboration to the construction in not commonly used mechanical, the special machinery and the construction peak desperately short of mechanical device must rent the use.
&&Through the analysis research, draws following conclusion: In the asphalt coagulation earthen road pavement construction the mixer, the paver and the bulldozer choice take the productivity as the main basis, uses the series product as far as possible.Export-road unimpeded and the most economical reasonable transportation is away from chooses the position which the asphalt agitation stands. Proposed “revolution- spreading paving”the bituminous mixture spreads paving the craft newly.The asphalt coagulation earthen road pavement airplane group construction disposition, take the bituminous mixture temperature limit as the characteristic, take the bituminous mixture as the link, stands best productivity the bituminous mixture agitation to take the control point, the system elaborated the carrier vehicle, the bituminous mixture paver, the initial pressure bulldozer, the duplicate pressure bulldozer and the finish rolling bulldozer reasonable optimized disposition, has formed the asphalt coagulation earthen road pavement airplane group construction system.Proposed decides machine, decides people, decides the post responsibility system “three decide”the control system.To the construction in not commonly used mechanical, the special machinery and the construction peak desperately short of mechanical device must rent the use, can raise the mechanical use factor effectively, reduces the item cost.
&&Key words: Highway construction 、Device Manager、Construction Program、Equipment disposition.
&&第一章& 绪 论
&&1.1研究背景及意义
&&1.1.1沥青混凝土路面机械化施工管理的研究背景
&&随着我国公路建设的快速发展，特别是高速公路建设速度的加快，机械化施工在公路建设中发挥着越来越重要的作用。公路工程施工质量与速度在相当大的程度上取决于施工的机械化程度。随着施工机械化程度的不断提高，一些施工企业的筑路机械已占企业固定资产的80%以上。机械设备实力的强弱、性能的优劣、设备的完好性及配置是否合理，直接影响到工程质量、施工工期和综合效益。随着公路工程机械化施工的发展，如何科学合理地管理好、组织好施工机械显得越来越重要。科学地进行公路工程机械化施工管理对提高企业经济效益，增强施工单位的市场竞争力，开拓公路施工市场起着至关重要的作用。机械化施工、设备现代化、管理科学化是我国公路施工企业的奋斗目标和努力方向。因此，探讨公路工程机械化施工管理的新模式具有现实意义[1]。
&&公路建设的特点是工程量浩大，工程质量要求高，施工工艺复杂，建设周期要求短，而且随着招标投标制的实行，还要求施工企业注重施工的经济效益。
&&以现代化生产方式修建公路是公路建设的发展方向，机械化施工是实现公路建设向现代化生产模式转变的重要措施，是公路建设事业发展的必然趋势。
&&在一些发达国家，机械化施工已形成了一套完善的施工方案，机械化施工管理也基本上形成一套成熟的理论。由于我国高等级公路起步较晚，关于其机械化施工理论还不够成熟，需要做进一步研究。机械化施工，并不仅仅意味着施工工艺过程全部机械化，只有良好的机械，没有良好的组织与管理，也不会有好的经济效益。它要求每台机械按自己的规律去作用，从而发挥其最大效率，以实现整个公路工程在工期和质量保证的前提下，成本最低。那么，如何让机械按其自有的规律去生产？如何发挥其最大效率？是一门综合性的系统科学。实践证明，在施工过程中如果机械设备选择得当，且每种机械设备相互配合得很完美，那么机械使用费就低，同时施工质量也能得到很好的保证[2]。
&&1.1.2沥青混凝土路面机械化施工的意义
&&随着日益增长的交通量、车辆大型化及重载超载车的比例不断增加，对路面的要求越来越高，对沥青路面的使用性能也提出了更高的要求：
&&(1)足够的力学强度：即承施能力；
&&(2)高温抗车辙性：即抵抗流动变形的能力；
&&(3)低温抗裂性：抵抗低温收缩裂缝的能力；
&&(4)水稳定性：抵抗沥青混合料受水的浸蚀逐渐产生沥青膜剥离、掉粒、松散而破坏的能力；
&&(5)耐疲劳性：抵抗路面沥青混合料在反复载荷作用下破坏的能力；
&&(6)抗老化性：抵抗沥青混合料受气候影响发脆逐渐丧失粘接力等各种良好性能的能力；
&&(7)表面服务功能：包括低噪音及潮湿情况下的抗滑性能、防止雨天溅水及在车后产生水雾等性能，这些直接影响交通安全及环境保护。[文章整理：专业代笔网()——国内专业代写毕业论文、发表论文门户网，代写毕业论文，代写职称论文，论文发表]
&&但是在沥青路面的施工过程中，由于各种各样的原因还会导致许多不好的结果，使沥青路面产生像裂缝、车辙、坑槽松散、水破坏、泛油、沉陷及桥头涵顶跳车、表面功能衰减等一些早期路面破坏现象，在很大程度上影响了沥青路面的使用寿命和效果。造成这些后果的主要原因是施工设备管理落后和施工工艺落后，在施工过程中很容易把那些在低级路面施工中的经验和办法照搬到高速公路路面的施工和管理中来，这样就会造成许多不良的结果，从而给路面以后的使用带来一些隐患。早期完成的多条沥青混凝土高速公路路面所使用的机械设备，绝大多数在实际上只能用在修筑普通的沥青路面中，根本满足不了现代化机械施工的要求，因此许多工序还需要人工来完成，这在现代化的高等级公路施工中是不容许的。我国沥青混凝土路面现行施工工艺中还存在许多问题，比如如何保证摊铺机连续工作和最大限度的降低材料离析和温度离析，这些问题都是现行的施工工艺和设备没有解决的问题，这些问题解决不好，不仅影响沥青路面的施工质量和工程成本，而且会给后期沥青路面的使用和维护带来极高的代价，造成大量资金的浪费。
&&施工机械是公路机械化施工的物质基础，公路机械化施工的度量用机械化程度表示：
&&由机械完成的实物工程量在总工程量中所占比例愈大，说明工程施工的机械化程度愈高。除此之外，机械化施工有着更广泛的内涵，不仅体现于机械化程度，而且要更注重于机械化的水平之上，应当理解为是涉及施工机械、施工技术、施工组织及施工管理等多学科的现代施工技术[3]。
&&第一，在现代公路工程施工中，没有机械，机械化施工无从谈起，对于可采用机械作业的，尽可能地采用机械，以代替或减轻人力繁重的体力劳动，达到节约劳动力，改善劳动条件的目的。在人力不及的场合使用机械，有利于克服和减少公害，扩大施工范围。不仅如此，更要注意根据不同的施工对象和要求，选择最适宜的机种和机型，进行各种不同机械的合理组合，充分发挥不同机械的效能，加快施工进度，降低施工成本，保证施工质量，取得明显的经济效益。
&&第二，要有合理的施工组织计划指导工程施工。公路工程不仅受各种自然因素的影响很大，而且线路长，工程量大，运用机械数量多，种类繁杂。如没有周密计划、合理组织和科学管理，必将会产生各项分部工程、各道作业工序之间相互矛盾，机械和劳动力调配紊乱，导致各种消耗增加，工期延缓甚至重复搬运的无效劳动，质量和安全难以保证。所以运用先进的管理科学技术，对施工组织计划进行优化，以最佳的施工方案组织施工，才能更好地发挥机械化施工的作用，充分体现其优越性。
&&第三，不断采用先进的机械设备，取代使用中低效、高耗、性能落后的机械，加强使用、维修等方面的管理，也是提高机械化施工水平的重要内容。随着施工技术水平的不断发展，高质量、高效率的施工机械将不断出现，以满足公路建设高速度、高标准、高等级的需要。结合工程实际条件，运用先进的施工机械设备，是提高机械化施工水平的重要途径。
&&总之，只有做好上述各方面的工作，采用机械化施工，才能取得良好的技术经济效果。
&&1.2相关问题综述
&&1.2.1国内外沥青混凝土路面机械化施工管理现状
&&目前，许多发达国家都已形成了高速公路网络，而一些发展中国家现正积极地进行高等级公路建设。德国是最早修建高速公路的国家，美国则是高速公路最多，路网最发达，设备最完善的国家。我国邻近的一些国家，如：菲律宾，马来西亚，泰国等正积极地建造高速公路，这些国家高速公路的密度都超过了我国。
&&高速公路突飞猛进地发展，伴随着它的机械化施工程度也得到了迅速地提高，机械化施工方案以及机群合理匹配与管理也逐步走向完善。一些发达国家从20世纪60～70年代起，随着高速公路的建设需要，许多新的机械设备应运而生，使公路工程施工的全盘机械化日趋完善。70年代末，80年代初随着电子计算机的广泛应用，又使筑路机械及其施工向自动化方向迈进了一步。如美国，各工程承包商和施工单位根据工程的具体要求和市场情况，科学地购买、租赁和管理各种机械，最大限度地进行综合机械化作业，公路施工的机械化程度基本上达到了100%，从而以谋求最大的经济效益。而路面施工从准备、搅拌、运料、摊铺到压实，基本上是按科学的方法自动控制进行的。同时，整个公路工程已形成了一套科学的施工管理方案，严格地控制着整个工程的施工。使工程施工的进度快、效率高、质量好[4-6]。
&&在我国，公路建设中的机械化施工从解放后有了较大的发展，特别是近十几年来，由于高速公路建设的需要，出现了一批专业化的施工企业，机械化装备比较先进。但同发达国家相比，由于我国以前的基础比较薄弱，故公路机械化施工程度较低，机械化水平更低，还没有形成一套完善的、合理的、通用的高等级公路机械化施工管理方案。机群配套及其经济效益的研究才刚刚起步，有待于进一步完善。[文章整理：专业代笔网()——国内专业代写毕业论文、发表论文门户网，代写毕业论文，代写职称论文，论文发表]
&&机械化施工要求以机械为主体，周密计划，按照机械的规律组织专业化施工，以发挥每台机械的最大效率。2000年之前，我国在公路施工过程中，不仅技术装备率和机械化程度比较低，而且还没有摆脱人工施工的困境，使工程进度和施工质量得不到应有的保证，使我们仅有的一点施工机械未能发挥其应有的作用。之后，由于大批高等级公路的建设和待建设，上述各种情况都有了较大的改善，但由于我们以前的基础较差，机械化程度还很低，高等级公路施工管理还比较落后。
&&1.2.2国内外沥青混凝土路面机械化施工理论研究的现状
&&由于高等级沥青混凝土路面的许多优点和施工工艺的技术含量比较高，吸引了不少单位和学者进行研究。
&&1957年，美国加利福尼亚公路管理局对具有代表性的45项道路工程的机械化施工做出工序曲线，就施工的时间与生产量的关系进行调查研究，在美国运输交通技术协会年会的道路会议上，首次提出了香蕉曲线理论，来对施工进度进行控制。国外从60年代就开始运用排队论研究挖掘机——汽车系统的生产率，80年代仍有对最低费用和最佳汽车斗容量的研究。日本学者佐用泰司在60～70年代对机械化施工的合理化进行了系统研究，他重点研究机械化施工的工程量与施工效率、机械的经济选型与合理组合、工程速度的经济性与工程管理的合理化及机械化施工的合理化等一系列问题，并提出了自己的研究结论性意见，成为后来众多学者研究机械化施工的理论基础。日本小松公司开发的OFR(Optimum Fleet& Recommendation)服务系统，主要是根据施工计划和机械的使用计划，考虑成本，对各种机械进行组配，进行分析，选择其中的最佳组合。美国联邦公路管理局(FHWA)联合其他国家对筑路机械计算机集成控制系统进行了研究，其中一个重要的成果就是运用GPS系统和局域网解决了公路设计CAD数据传输到沥青混凝土路面施工机群中的问题[7]。
&&在机群协同作业方面，法国、芬兰、德国、英国、瑞典五个国家的七家单位合作，在欧盟Brite-EuRamⅢ计划支持下进行了“计算机集成道路建设计划”的研究。该项目运用高精度GPS(RKT模式)定位技术，独立开发激光引导技术，并融合这两种定位技术，对压路机、摊铺机机群进行精确定位引导。整个控制系统由地面子系统(GSS)、定位子系统(PSS)和机载子系统(OBSS)组成。摊铺机和压路机由道路设计CAD数据得到几何数据，在地面子系统和机载子系统的显示屏上，可以清楚地看到机群的施工情况。设备施工的准备、进行、以及完成都由计算机控制系统进行管理和控制。该项目开发了两个原型机：计算机集成压路机(CIRCOM)和计算机集成摊铺机(CIRPAV)。
&&国内很多学者和部门也对沥青混凝土路面施工设备进行了研究。长安大学的王国安教授采用随机服务系统及优化理论，对水泥混凝土路面机械化施工中的配置进行了研究，对沥青路面的施工有一定的借鉴意义。重庆交通学院的郭小宏教授在90年代初从概率论和数理统计的角度出发，运用网络计划技术对成渝高速公路的施工机械优化配置进行了研究[8]。长安大学的郑忠敏和杨秦森教授利用循环作业网络CYCLONE模型分析技术对沥青路面机械化施工机械进行了仿真研究，可以对施工机械的机型、数量以及作业参数做出选择，并且可以预测出施工的最短工期和最低施工费用[8]。贵州省公路工程局钟仕强在《公路工程“项目法施工”的机械设备管理》一文中，从设备使用费角度出发，对设备的租赁管理和自选购买管理提出了独特的见解[10]。路桥集团第二公路工程局的宁孝岐根据公路施工企业的特点，结合本单位实践，阐述了如何搞好机械化施工管理，从管理体系、精细管理、应用计算机机械化管理系统等方面提出了自己的观点[11]。贵州省路桥工程总公司的张松就施工设备的购进、施工机械设备的技术管理，以及如何维修和管理施工机械设备等方面提出了相关看法[12]。长安大学研究生张晓光在硕士论文《高等级公路沥青混凝土路面机械化施工机群配置原理及其技术经济效益分析》中，从沥青混凝土路面的面层施工出发，提出了机群配置的一般原理和其技术经济效益分析的方法[13]。长安大学研究生张姗姗在硕士论文《土方工程机械化施工组织的优化研究》中，根据土方工程的作业内容等施工条件以及土方工程机械的组织原则等确定出可行的机械化施工组织方案；依据土方工程的作业量、工期及施工成本等条件进行机械化施工组织设计，确定工程施工中主要机械设备的最佳用量[14]。
&&国内许多工程机械生产厂家也分别对沥青路面施工机械设备进行了研究和开发，生产出一批符合国内需要的比较先进的工程设备，如天津鼎盛工程机械有限公司生产的摊铺机、压路机和转运车、徐州工程机械厂的摊铺机和压路机、西安筑路机械厂引进德国技术生产的TITAN系列沥青混合料摊铺机、三一重工的LUT系列摊铺机和YZ系列压路机、中联重科的压路机，这些设备不但可以满足国内市场的需要，而且在技术和性能上都比较先进、可靠，缩短了同国外同类产品的差距。
&&沥青混凝土路面机械化施工管理的研究近年来可谓是硕果累累，但是很多论文主要是对机械设备的保养、修理和使用等方面作了研究，对施工方案和机械设备的合理组合研究不太成熟。本文主要从沥青混凝土路面施工出发，结合具体工程实例，提出了沥青混凝土路面施工机械的选择、沥青搅拌站的布置和沥青混合料的摊铺碾压的最新施工方案。系统论述了运输车辆、沥青混合料摊铺机、初压压路机、复压压路机和终压压路机的合理优化配置，形成了沥青混凝土路面机群施工系统。结合具体工程实例进行了施工机械设备优化配置的计算。[文章整理：专业代笔网()——国内专业代写毕业论文、发表论文门户网，代写毕业论文，代写职称论文，论文发表]
&&1.3本文研究内容
&&本文结合陕西凤翔路口（甘陕界）至永寿高速公路16合同段新建工程机械化施工管理实践，对沥青混凝土路面施工机械合理选择、施工工艺、施工机械优化配置以及设备使用租赁等问题进行研究，以指导高速公路机械化施工管理。
&&1.3.1凤永高速公路16合同段简介
&&1．地理位置
&&凤翔路口（甘陕界）至永寿高速公路（下称凤永高速）是国家“十五”规划西部大通道银川至武汉线陕西境内的重要路段，也是“十一五”规划的福州至银川线陕西境内的重要路段，是陕西省“三纵四横五放射”公路网主骨架的主要组成部分，是全国12条公路勘察设计典型示范工程之一。路线起于甘陕交界的凤翔路口（S1K39+900），接甘肃省拟建的沿川子（宁甘界）至凤翔路口公路，凤永高速16合同段起讫桩号为S2K63+081～S3K94+685，全长31.604公里。
&&2．技术标准
&&全线采用四车道高速公路标准建设，凤翔路口至亭口段31.542公里，设计车速80Km/h，路基宽度24.5米，亭口至永寿段67.19公里,设计车速100公里/小时，路基宽度26米。双向四道标准，全立交，全互通。
&&3．主要工程概况：
&&上面层：中粒式改性沥青马蹄脂碎石上面层SMA-16(5cm)&& 838.091 km2
&&中面层：粗粒式改性沥青沥青混凝土中面层(7cm)&&&&&&&&& 838.091 km2
&&下面层：粗粒式沥青碎石下面层ATB-30(10cm)&&&&&&&&&&& 570.321 km2
&&石灰粉煤灰稳定碎石基层20cm&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&& 23.424 km2
&&石灰粉煤灰稳定碎石基层30cm&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&& 24.509 km2
&&石灰粉煤灰稳定碎石基层32cm&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&& 68.192 km2
&&石灰粉煤灰稳定碎石基层34cm&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&& 243.196 km2
&&石灰粉煤灰稳定碎石基层40cm&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&& 71.086 km2
&&石灰粉煤灰稳定碎石基层42cm&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&& 242.571 km2
&&底基层：
&&水泥稳定砂砾底基层（厚度20cm）&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&& 685.263 km2
&&水泥稳定砂砾底基层（厚度18cm）&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&& 26.361 km2
&&1.3.2研究内容与理论体系
&&论文以凤永高速公路机械化施工管理中面临的主要问题为研究对象，研究内容及其理论体系如下。
&&第一章 绪论。主要介绍了我国现阶段高速公路机械化施工的现状，国内外高等级公路机械化施工管理现状，理论研究现状以及高等级公路机械化施工的意义，论述了对沥青混凝土路面机械化施工管理研究的必要性。
&&第二章 现代施工机械的管理理论。论述了现代施工设备管理的作用、特点以及要解决的问题，引用了现代设备系统工程管理的理论。
&&第三章 沥青混凝土路面施工机械选择与机械化施工方案。结合凤永高速新建工程，论述了沥青混凝土路面施工机械的选择、沥青搅拌站的布置和沥青混合料的摊铺碾压的最新施工方案。
&&第四章 沥青混凝土路面机群施工配置原理。以沥青混合料的温度限制为特性，以沥青混合料为纽带，将沥青混合料搅拌站的最佳生产能力作为控制点，系统论述了运输车辆、沥青混合料摊铺机、初压压路机、复压压路机和终压压路机的合理优化配置，形成了沥青混凝土路面机群施工系统。是论文的核心内容。
&&第五章 施工机械使用管理。研究了施工机械的运输、安装和试运转，对施工机械的使用、检查作了系统研究，提出了定人、定机、定责任的“三定”管理制度。
&&第六章 施工机械租赁管理。论述了施工机械租赁是实现施工项目机械设备优化配置、动态管理、独立核算的有效途径，它符合项目管理的内在规律，能充分发挥机械设备在施工中的作用，并使机械设备成为公路施工企业的物质基础，达到提高工程效益和企业综合效益的目的。
&&第二章& 施工设备的管理理论[文章整理：专业代笔网()——国内专业代写毕业论文、发表论文门户网，代写毕业论文，代写职称论文，论文发表]
&&2.1系统工程与设备管理理论
&&系统工程（System Engineering）是国外20世纪40年代开始出现，近二三十年逐渐发展成熟的一门应用技术，已经广泛应用于国民经济、国防、人民生活等许多领域。现代设备管理的形成与发展，很大程度上得益于系统工程的理论指导。系统工程是现代设备管理最主要的理论基础之一。
&&所谓系统工程，是按照系统科学的思想，应用控制论、信息论、运筹学等理论，以信息技术为工具，运用现代工程的方法去研究和管理系统的技术。系统工程是组织管理系统的规划、研究、设计、制造、试验和使用的科学方法。
&&施工机械设备的管理，是指以施工机械设备为研究对象，追求其综合效率与寿命周期费用的经济性，应用一系列理论、方法，通过一系列经济、组织措施，对设备的物质运动和价值运动过程进行管理。即从设备选型、购置、安装、使用、维修、技术改造、报废直至更新全过程的科学管理。
&&现代设备管理是一门新兴的管理科学，它是在设备维修管理的基础上，广泛吸收了现代管理科学与现代科学技术的新成果而逐步发展起来的学科，逐渐在各工业企业以及施工企业开始应用并得到发展[15]。
&&2.1.1系统工程的基本特征
&&1．集合性
&&系统是由至少两个或两个以上可以相互区别的要素组成的一个整体。从设备管理来考察，如设备的规划、设计、制造、选购、安装调试、配置使用、维修、改造、报废等环节组成了设备一生管理这个整体，这些环节又是可以相互区别、各自具有独立工作内容的要素。
&&2．相关性
&&各要素之间有不可分割的联系，彼此互相影响、互相制约。也就是说，系统是由各组成要素按一定方式结合而成的。设备管理中的不同环节也是互相关联、彼此制约的。比如，设备使用不当就会增加维修的工作量。
&&3．目的性
&&整个系统具有一定的目标、功能。系统的目标可以是一个或几个。设备管理也同样具有明确的目标。如果说是一个目标，那就是追求寿命周期费用的经济性；如果说是两个目标，那就是追求寿命周期费用经济性和不断提高设备的综合效率；如果说是三个目标，则是设备的可靠性、维修性、经济性最好。
&&4．动态性
&&一个系统总是在一定的环境里存在和发展的，它和环境之间进行着物质、能量和信息的交换，并且由系统本身对这些物质、能量和信息进行转换、加工。外界环境对系统有所输入，而系统对外界环境有所输出，如图2.1所示。
&&这种物质、能量与信息的流通、流动，是系统动态特征的一个方面。此外，任何系统本身，总是处在从孕育、产生、发展、衰退直到消亡的变化过程之中，这是系统动态特征的另一个方面。
&&设备对外界输入的原材料、能量进行加工处理，变为产品向外输出。设备管理的输入物是寿命周期费用，经过加工转换，输出物为设备的综合效率（既产品产量、质量、成本、交货期，生产的安全卫生，劳动者的积极性等）。
&&图2.1& 动态性流程
&&资料来源：作者绘制
&&5．适应性
&&系统通过信息反馈，能够进行调整以适应外界环境的变化。设备和设备管理也具有这样的特征。
&&由上述分析可知，设备和设备管理具备系统的五个基本特征，我们完全可以运用系统工程的观点和方法来分析、解决设备管理中的各种问题。
&&2.1.2系统工程的原则
&&系统工程是一门研究总体与全局性的科学，用它处理具体问题时应遵循以下三个主要原则：
&&1．整体性原则
&&系统工程要求人们处理问题首先着眼于系统整体，从全局上、整体上去把握事物。不能对系统的各个局部考虑得很仔细，而没有周密的考虑系统的整体和全局；即使是处理局部性的问题，也要首先看到它是全局中的一部分，要从全局出发解决局部性的问题，这就是说，要着眼于系统的整个寿命周期，要把系统的不同时间阶段联系起来看，不能只顾当前忽视长远。要坚持从系统的全过程来观察处理问题。[文章整理：专业代笔网()——国内专业代写毕业论文、发表论文门户网，代写毕业论文，代写职称论文，论文发表]
&&2．综合性原则
&&这条原则要求人们首先考虑系统目标的多样性和综合性，比如工业企业的生产，既要注重高产更要注重优质和降低消耗，不能只顾一头；其次，处理问题要全面，综合考虑所采取的措施将引起多方面后果。再次，解决某一问题可以有多种方案，要从实际出发全面分析比较，选择最优方案或者博采众长、综合使用。
&&3．科学性原则
&&要按科学规律办事，既要有严格的工作步骤和工作程序，又要尽量做到定量分析，系统优化[15]。
&&2.2施工机械设备管理的作用与特点
&&2.2.1机械设备管理的作用
&&随着公路工程机械化施工的发展，如何科学合理地管理好、组织好施工机械显得越来越重要。对于公路施工企业来说，设备管理是企业整个经营管理中的一个重要组成部分。其任务是以良好的设备效率和投资效果来保证企业生产经营目标的实现，取得最佳的经济效益和社会效益。作为企业管理中的一个重要领域，设备管理的作用表现在：
&&1．设备管理是企业生产经营管理的基础工作
&&现代企业依靠机器和机器体系进行生产，生产中各个环节和工序要求有严格地衔接、配合。生产过程的连续性和均衡性主要靠机械设备的正常运转来保持。设备在长期使用中的技术性能逐渐劣化（比如运转速度降低）就会影响生产定额的完成；一旦出现故障停机，更会造成某些环节中断，甚至引起生产全线停顿。因此，只有加强设备管理，正确地操作使用、精心地维护保养、进行设备的状态监测、科学地修理改造，保持设备处于良好的技术状态，才能保证生产连续、稳定地运行。反之，如果忽视设备管理，放松维护、检查、修理、改造，导致设备技术状态严重劣化、带病运转，必然故障频繁，无法按时完成施工计划。
&&2．设备管理是工程质量的保证
&&工程质量是施工企业的生命，竞争的支柱。工程的完成大多数是通过机械施工进行的，如果施工设备特别是关键设备的技术状态不良，严重失修，必然造成施工质量下降甚至无法交工。加强工程质量管理，就必须同时加强设备管理。
&&3．设备管理是提高企业经济效益的重要途径
&&企业要想获得良好的经济效益，必须适应市场需要。不仅施工的高产优质有赖于设备，而且施工原材料、能源的消耗，维修费用的摊销都和设备直接相关。这就是说，设备管理既影响企业的产出（产量、质量），又影响企业的投入（产品成本），因而是影响企业经济效益的重要因素。一些有远见卓识的企业家提出“向设备要产量、要质量、要效益”，确是很有见地的。因为加强设备管理是挖掘企业生产潜力、提高经济效益的重要途径。
&&4．设备管理是搞好安全生产和环境保护的前提
&&设备技术落后和管理不善，是导致生产发生设备事故和人身伤害，排放有毒、有害气体、液体、粉尘，造成环境污染的重要原因。消除事故、净化环境，是人类生存、社会发展的长远利益所在。加速发展经济，必须重视设备管理，为安全生产和环境保护创造良好的前提。
&&5．设备管理是企业长远发展的重要条件
&&科学技术进步是推动经济发展的主要动力。企业的科技进步主要表现在产品的开发、生产工艺的革新和生产装备技术水平的提高上。企业要在激烈的市场竞争中求得生存和发展，需要不断采用新技术、创造新成果。这些都要求加强设备管理，推动生产装备的技术进步，以先进的施工设备和检测手段来保证施工项目的顺利完成，实现企业的长远发展目标。
&&由此可知，设备管理不仅直接影响企业当前的生产经营，而且关系着企业长远发展和成败兴衰。企业领导人必须摆正现代设备及其管理在企业中的地位，善于通过不断改善人员素质和设备素质，充分发挥设备效能，为企业创造最好的经济效益和社会效益。
&&2.2.2机械设备管理的特点
&&机械设备管理除了具有一般管理的共同特征外，与企业的其他专业管理比较，还具有以下特点：
&&1．技术性
&&作为企业的主要生产手段，设备是物化了的科学技术，是现代科技的物质载体。因此，设备管理必然具有很强的技术性。首先，设备管理包含了机械、电子、液压、光学、计算机等许多方面的科学技术知识，缺乏这些知识就无法合理地设计制造或选购设备；其次，正确地使用、维修这些设备，还需掌握状态监测和诊断技术、可靠性工程、摩擦磨损理论、表面工程、修复技术等专业知识。可见，设备管理需要工程技术作为基础，不懂技术就无法搞好设备管理工作。
&&2．综合性
&&设备管理的综合性表现在：①现代设备包含了多种专门技术知识，是多门科学技术的综合应用。②设备管理的内容是工程技术、经济财务、组织管理三者的综合。③为了获得设备的最佳经济效益，必须实行全过程管理，它是对设备一生各阶段管理的综合。④设备管理涉及物资准备、计划调度、劳动组织、使用维护、质量控制、经济核算等许多方面的业务，汇集了企业多项专业管理的内容。[文章整理：专业代笔网()——国内专业代写毕业论文、发表论文门户网，代写毕业论文，代写职称论文，论文发表]
&&3．随机性
&&许多设备故障具有随机性，使得设备维修及其管理也带有随机性质。为了减少突发故障给企业带来的损失和干扰，设备管理必须具备应付突发故障、承担意外突击任务的应变能力。这就要求设备管理部门信息渠道畅通，材料、配件准备充分；组织指挥有力，业务技术过硬；及时为现场提供服务，为生产排忧解难。
&&4．全员性
&&现代企业管理强调调动广大职工参加管理的积极性，实行以人为中心的管理。设备管理的综合性更加迫切需要全员参与。只有建立企业全员都参加的设备管理体系，实行专业管理与群众管理相结合，才能真正搞好设备管理工作[16]。
&&2.3施工机械设备管理应解决的问题
&&现代化施工设备的出现，给施工企业和社会带来了很大效益，如提高质量、增加产量、减少原材料消耗，充分利用生产资源、减轻工人劳动强度等，从而创造了巨大的财富，取得了良好的经济效益和社会效益。但是也给企业和社会带来了一系列新问题。
&&1．购置先进设备需要大量投资
&&由于现代化的机械设备技术先进、性能高、结构复杂、设计和制造费用很高，一次性投资数额巨大。目前，大型、先进的机械设备的价格一般都达数十万元之多，进口的先进、高级设备价格甚至高达百万美元。因此，装备一个现代化的公路工程施工企业所需的投资相当可观，一般要占固定资产总额的70％～80％，成为企业固定资产投资的主要开支项目。
&&2．维持设备正常运转也需要大量投资
&&购置机械设备之后，为了维持设备正常运转、发挥设备效能，在设备的长期使用过程中还需要继续不断地投入大量资金。首先是现代设备的能源、资源消耗量大，支出的能耗费用高。其次，进行必要的设备维护保养、检查修理、磨耗件更换等，也需要支出一笔为数不小的费用。
&&3．施工机械运转时发生故障停机，经济损失巨大
&&由于现代机械设备的工作产量大、生产效率高、作业连续性强，一但发生故障停机，造成生产中断，就会不同程度地造成经济损失。如路面施工的主导设备摊铺机突然故障，中断工作，就会造成材料的大量浪费。因此，需要从管理角度考虑如何解决机械设备的维护、保养问题，从而保证施工机械使用寿命和运转可靠。
&&4．优化施工设备配置
&&现代公路建设采用全机械化作业，各种大型机械设备用于公路施工，如何将单机通过系统的有机组织，组成有内在联系的机组和机群施工系统，形成合理规模的机群生产能力，并通过机群施工布局、机群品种组成、机群性能配置，在工程项目施工的全过程实现最优资源配置、最优工作效率和最佳工作质量。从而可以提高机械利用率，保证工程质量和施工工期，降低工程成本。在工程建设中起到很大作用。
&&第三章& 沥青混凝土路面施工机械选择与机械化施工方案
&&3.1施工机械的使用性能
&&公路施工机械的施工对象是各种公路工程项目，当今公路工程施工，是由众多的、不同种类和型号的施工机械所组成的机械化施工系统实现的。各种施工机械都有其独特的技术性能，为了正确地使用施工机械，取得良好的实物成果和经济成果，了解施工机械的使用性能是非常重要的。
&&施工机械的使用性能主要有牵引特性、动力特性、机动性、稳定性和经济性等。
&&1．牵引特性
&&牵引特性是反映施工机械牵引性能和燃料经济性最基本的指标。牵引特性以牵引特性图解曲线形式表示，它反映在一定的地面条件下，在水平地段以全油门做等速运动时，机械各档速度下的牵引功率、实际速度、牵引效率、发动机油耗量、发动机功率等。它直接影响着机械的作业性能与作业效率。
&&牵引特性曲线是施工机械的基本技术指标，无论在机械设计中还是机械的使用中都是十分重要的。在使用过程中，牵引特性有助于合理地使用机械，有效地发挥它们的生产能力，在组织机械化施工时，牵引特性也常常是解决各种机种进行合理配合的基本依据。
&&2．动力特性
&&动力特性是反映铲土运输机械在运输工况下动力性的基本特性，它用来评价铲土运输机械的速度性能、加速性能和爬坡能力。 铲土运输机械动力性指标用动力因素D来评价，动力性直接影响机械的生产效率。
&&式中：Fk——切线牵引力；
&&Fw——风阻力、坡度阻力、惯性阻力等阻力总和；
&&ms——机械总质量。
&&动力因素反映了在除去风阻力后，机械单位机重所能获得的用于克服滚动阻力、坡道阻力、惯性阻力等的切线牵引力。因此在机械使用中应注意利用低档起步、中档作业、高档行驶。在机械设计规定的最大坡度角度内工作，才能充分发挥机械的效能，确保机械稳定、安全地作业。
&&3．机动性
&&机动性是反映施工机械在直线行驶时的稳定性和在狭窄地点转向和通过的能力。机动性与操纵性有很大关系。操纵性是以最小转弯半径来评价的。机动性影响施工机械的适用程度。
&&4．稳定性
&&稳定性是表明施工机械作业时，在坡道上行驶时抵抗纵向和横向倾翻与滑移的能力。
&&5．经济性
&&经济性主要表示施工机械在作业过程中燃料消耗是否经济合理。它通常用两个指标来评价：一个是发动机油耗率，即每千瓦小时所消耗燃料的克数，这一指标可以用来比较相同机种不同型号机械经济性的好坏；另一个指标是发动机油耗量，即发动机每小时所消耗燃料的千克数，这一指标可以用来核算作业成本[17]。[文章整理：专业代笔网()——国内专业代写毕业论文、发表论文门户网，代写毕业论文，代写职称论文，论文发表]
&&3.2选择施工机械的原则
&&施工机械种类、规格繁多，各种机械又有着自身独特的技术性能和作业范围。一种机械可能有多种用途，而某一施工内容往往可以采用不同机械去完成，或者需要若干机种联合工作。为了获得最佳的技术经济效果，根据具体的施工条件，对施工机械的合理选择和组合，使其发挥尽可能大的效能，是机械化施工中的一个非常重要的环节。
&&工程量和施工进度是合理选择机械的重要依据。一般地，为了保证施工进度和提高经济效益，施工量大时采用大型机械，而施工量小时则采用中、小型机械。但这不是绝对的，因为影响机械施工的因素是多方面的。因此，选择施工机械应遵循下述原则。
&&1．施工机械与工程项目的具体情况相适应
&&在路基工程中，施工范围非常广泛，施工条件千变万化，选用的施工机械一方面其类型应适合于具体工程项目的地形、土质、气候、施工场地大小、运输距离、施工断面形状尺寸、工程质量要求等；另一方面，机械的容量要与工程进度及工程任务相符合，尽量避免因机械工作能力不足或剩余，造成延缓工期或机械利用效率太低的现象，在条件允许的情况下，尽量选择最能满足施工内容的机种和机型。
&&2. 施工机型应有较好的经济性
&&施工机械经济性的衡量标准是施工单价，主要和机械固定资产消耗及运行费等因素有关。固定资产消耗与施工机械的投资成正比，包括折旧费、大修费和投资的利息等费用；而机械的运行费用则是与完成施工量成正比的费用，包括劳动工资、直接材料费、燃料费、润滑材料费、劳保设施费等。采用大型机械施工，虽然一次性投资大，但它可以分摊到较大的工程量当中，对工程成本影响较小。因此在选择机械时，必须权衡工程量与机械费用的关系，同时要考虑机械的先进性和可靠性，这是影响经济效益的重要因素。
&&3．保证工程质量要求和施工安全
&&这是与上述两点密切相关的，根据工程项目的技术要求，选择合适的施工机械是保证工程质量的重要因素之一。对于技术要求高的作业项目，应考虑采用性能优良或专用的机械，以保证工程质量和较高的生产效率。但不可片面追求高性能专用机械，应在满足工程质量要求的前提下，与机械的通用性相结合。同时，机械应具有可靠的安全性能，如行驶稳定、有翻车或落体保护装置、防尘隔声、危险施工项目可遥控作业等。此外，在保证施工人员、设备安全的同时，应注意保护自然环境。施工现场及其附近已有的其它建筑设施，不应因所采用的机械施工而受到破坏或质量降低[17]。
&&4. 机械的合理组合——机械化施工方案
&&合理地进行机械组合是发挥机械设备效能、形成机械化施工方案的重要因素，也是机械化施工的一个基本要求，它包括技术性能和机械类型及其数量两个方面的配置。
&&(1)主要机械与配套机械的组合
&&与主要机械相配套的配套机械，其工作容量、数量及生产率应稍有储备。机械的工作能力应配合适宜，以充分发挥主要机械的生产率。例如，挖掘机与运输车辆配合作业，挖掘机的铲土容量与运输车车厢容量应协调，一般以3～5斗能装满运土车车厢为宜，以保证作业的连续性。
&&(2)牵引车与配套机具的组合
&&路基施工中，经常会使用些没有独立动力行走装置的辅助性机具或拖式机械，需要配以另外的牵引车牵引工作，这时，两者组合要协调和平衡，避免动力剩余过大，造成浪费，或动力不够而不能完成要求的作业。
&&(3)配合作业机械组合数尽量少
&&作业机械组合数越多，其总的效率就越低，例如，两台效率均为0.9的机械组合时，其总效率只有，而且每一组合中，当其中一台发生故障停车时，组合中的其它机械便无法正常工作。因此，在能完成作业内容的前提下，应尽量减少机械组合的数量。
&&为了避免上述不利情况的发生，尽可能地组织多个系列的组合，并列进行施工，从而减少因组合中一台机械出现故障而造成全面停工的现象，减少配合机械工作能力的损失。
&&(4)尽量选用系列产品
&&机械化施工中，应减少同一功能机械的品种类型，力求尽可能使用统一、标准化的系列产品，以便于维修和管理。除此之外，施工单位要结合机械装置情况及完好率、新购机械的可能性等具体情况，选择和组合。因地制宜，机械化、半机械化相结合，确实做到技术上合理和经济上有利，达到两方面的有机统一。
&&3.3沥青混凝土拌和设备的选择与施工方案
&&3.3.1沥青混凝土拌和设备的选择
&&国内外市场流行的沥青混凝土搅拌设备主要有两大类型：间歇式搅拌机、滚筒式搅拌机。滚筒式搅拌机采用连续作业，自由搅拌的生产工艺，设备紧凑，同等生产率条件下动力消耗较小。但是它对沥青混合料的油石比和骨料级配控制精度比较低，而且由于沥青接触火焰，易老化，降低使用性能。间歇式搅拌机采用分批计量，强制搅拌的生产工艺，所生产的沥青混合料油石比和骨料级配精度高，搅拌均匀，残余含水量低。不足的是设备庞大，动力消耗较高。对于高速公路来说，为了保证路面施工质量以适应大负荷、大流量的运输工况，规定选择间歇式沥青混凝土搅拌机。
&&现在国际市场上两种类型的沥青混凝土搅拌机都有很多厂家生产。进入中国道路工程中经使用反映较好的有德国的BARBER-GREEN(ASTES)，英国的PARKER，意大利的MARINI以及日本日工等公司的产品。国内市场上当前这两种搅拌机也有生产，但相比之下没有形成生产规模。产品技术基础较好的有西安筑机厂的间歇式搅拌机和三一重工的间歇式搅拌机。[文章整理：专业代笔网()——国内专业代写毕业论文、发表论文门户网，代写毕业论文，代写职称论文，论文发表]
&&3.3.2沥青混凝土搅拌机的配置
&&1．间歇式沥青混凝土搅拌机
&&一套间歇式沥青混凝土搅拌设备，自身就是一个综合的系统。它包括冷骨料供应系统，骨料烘干装置，热料提升、筛分、储存、计量装置，沥青保温储存，输送计量系统，矿粉储存输送系统，搅拌装置，成品料储存装置，除尘系统，控制系统等。一般生产厂家均根据整机生产效率对各系统进行了合理匹配，但有些装置是根据用户的要求来配置的。间歇式搅拌机如图3.1所示
&&沥青储罐：沥青储罐的储量要根据沥青的货源情况来选择。如果采用液态沥青，必须在工作线路的合理运距内有大型液态沥青库可稳定供应沥青。考虑到沥青中转不稳定因素，搅拌设备的沥青罐应能储备2~3个台班的沥青用量，如果采用桶装固态沥青，须在搅拌站另外配置与搅拌机生产能力相匹配的沥青脱桶设备。
&&矿粉储罐和成品料仓：矿粉堆的容量应大于一个台班的矿粉消耗量。为了确保摊铺现场不致因为停机待料而影响施工质量，搅拌设备上应选配一个带保温装置的成品料仓，其储量只须超过搅拌机半小时产量就行了。
&&控制系统：像沥青混凝土搅拌机这样复杂而大型的设备，必须配置计算机自动控制和动态监测系统，将关键部位的状态参数数据采集输送到计算机系统处理后，在屏幕上动态显示，这样操作员在控制室就能随时监视、控制整套设备的运行，并及时调整搅拌机的工作状态。
&&1.冷集料存料斗；2.冷料供应阀门；3.冷料输送机；4.干燥加热转筒；5.排气管；6.集尘器；7.热料提升机；8.筛分装置；9.热料集料斗；10.称料斗；11.拌和桶。
&&图3.1& 间歇式沥青混凝土搅拌机
&&资料来源：作者现场拍摄
&&间歇式搅拌机配料精度高，采用变频技术实现各物料的粗精配，粗配达到要求用量的90～95%，精配实现优于0.5%的配料精度。可靠性高，气缸等动作部件动作频次低，减速机也因采用变频器控制而避免了硬启动的冲击，故障率低，可靠性高。生产率保障度高。系统配置高，主机可按按用户要求选配国际知名品牌的产品，也可选用进口关键件国内组装的搅拌机。高速公路和一级公路沥青混凝土要求采用间歇式搅拌机拌和。
&&2．沥青混凝土搅拌站的选点建站
&&搅拌站选点时要考虑可征用场地的面积和进入搅拌站的运输道路的畅通性。一般可选用在工程的互通立交旁边，通常互通立交处比较便利原材料进站，尤其是成品料的运输，出站就可通过互通匝道的路基上高速公路，大大减小了交通阻塞对路面施工带来的影响。总之，选择搅拌厂址时应综合考虑以下几个因素。
&&(1)沥青混凝土的施工温度
&&沥青混凝土由搅拌厂运至施工现场，随运距的增大其温度会逐渐降低，当温度过低时会影响路面摊铺质量，沥青混凝土的施工温度应不低于表3.1所列的温度，实践证明，
&&表3.1& SMA沥青混合料的施工温度
&&序 号&&工&&& 序&&温度值℃
&&1&&沥青加热温度&&160～170
&&2&&矿料加热温度&&185～195
&&3&&混合料出厂温度&&正常180±3，超过190废弃
&&4&&混合料运输到现场温度&&不低于165
&&5&&摊铺温度&&不低于160，低于140废弃
&&6&&开始碾压温度&&不低于150
&&7&&复压最低温度&&不低于140
&&8&&碾压终了温度&&不低于130
&&资料来源：作者实地调研数据
&&沥青混凝土的运输时间不应超过60～75min（气温在10℃以下，车速30～40km/h以上）。
&&(2)沥青混凝土的合理运输距离
&&从沥青混凝土的施工要求可以看出，运距越远，温降也越大。此外，从工程成本方面分析，运距越远，工程成本越高。因此，在施工中如沥青混凝土的总运输费用大于沥青混凝土搅拌厂拆迁一次的搬迁费，则搅拌厂应选新址较为合理。从技术经济出发，供应基地与施工地点之间最合理最经济的距离X，可依下式计算[18]：
&&式中：S——每平方米铺砌层的混合料，其成本核算的费用（元）；
&&A——与运输距离无关的费用(每平方米混合料供应基地作价成本)（元）；
&&B——供应基地迁往另一基地安装和设备费用（元）；
&&X——供应基地与施工地点间的距离（公里）；
&&C——每吨混合料的运费（元）；
&&e——每吨混合料所能摊铺的面积（米2）；
&&b——铺砌层的宽度（米）。
&&对S求导有：
&&所以最经济合理的距离为：&&&&&&&&&&& (3.3)
&&施工单位可根据此结论计算经济合理运距，综合考虑搅拌站搬迁费用和运料车运输费用，及时搬迁搅拌站的位置，节约施工成本。根据施工现场调查，此方法可以有效地节约工程施工成本。
&&3.3.3沥青混凝土搅拌厂
&&1．沥青混凝土搅拌厂的工艺流程与组成
&&一个比较完整的沥青混凝土搅拌厂其主要工艺流程如图3.2所示，并由下列车间组成：
&&(1) 碎石与筛分车间；&(2) 沥青车间；&(3) 矿粉加工车间；&(4) 沥青混凝土搅拌车间；&(5) 料堆与料场；&(6) 动力车间，修制车间，实验室与仓库；&(7) 停车场，办公室和生活设施等。[文章整理：专业代笔网()——国内专业代写毕业论文、发表论文门户网，代写毕业论文，代写职称论文，论文发表]
&&目前各国采用的沥青混凝土搅拌机可分为三类，如表3.2所示，
&&表3.2& 沥青混凝土搅拌机分类
&&分类标准&&第一类&&第二类&&第三类
&&生产方式&&循环作业&&连续作业式&&综合作业式
&&拌和方式&&自动拌和&&自动拌和，强制拌和&&强制拌和
&&配料称重条件&&冷料称重送入烘干筒&&冷料称重送入烘干筒&&烘干后筛分称重
&&矿粉送入方式&&与矿石料同时送入&&直接送拌和机&&直接送拌和机
&&资料来源：作者实地调研资料
&&(1)循环作业式工艺流程
&&这类搅拌机的工艺过程是将材料一份份拌制的。当称量好的一份矿石料由升运机送入烘干筒内，此时定量的热沥青喷洒在热砂石上自由搅拌。搅拌机在搅拌前一份料时，烘干筒可同时接受下一份料的供干。
&&(2)连续作业式沥青混凝土搅拌机工艺过程
&&这类搅拌机不同于循环作业式，各种材料的定量加料、烘干加热、搅拌出料等工艺过程是连续进行的。
&&(3)综合作业式沥青混凝土搅拌机工艺流程
&&这类搅拌机综合了上述两种搅拌机的工艺优点。即砂石料的供给和烘干是连续进行的，而热砂石料的称量、沥青的称量、混合料的搅拌以及成品出料则按周期进行，其工艺过程是湿的砂石料在给料器中初配后由冷料升运机连续不断地供入到烘干筒内，筛分成几种规格的热砂石料分别贮存在热料仓的各斗内。
&&2．沥青混凝土搅拌机的生产效率
&&沥青混凝土搅拌机是沥青混凝土路面机械化施工的主导机械，它的生产能力是确定其它设备数量的重要依据，如摊铺机、运输车辆、压路机和其它辅助设备[19]。
&&综合作业式沥青混凝土搅拌机的生产效率可用式(3.4)计算：
&&式中：Q——搅拌机的生产效率（t/h）；
&&G——搅拌机每次卸下沥青混凝土的重量（t）；
&&KB——时间利用系数；
&&t——搅拌机搅拌一次所需的时间t=t1+t2+t3& （min）；
&&t1——搅拌机加料时间（min）；
&&t2——搅拌机搅拌时间（min）；
&&t3——搅拌机卸料时间（min）。
&&图3.2& 沥青混凝土搅拌厂工艺流程图
&&资料来源：作者绘制
&&3.4沥清混凝土路面摊铺机械化施工方案
&&3.4.1现行沥青混凝土摊铺机施工过程
&&沥青混凝土路面摊铺机械化作业主要由摊铺机、自卸汽车和压路机三者联合作业。摊铺机是靠刮板运输器和螺旋摊铺器两者将混合料摊铺至一定的宽度，沥青混凝土摊铺层首先用振捣板捣实，并刮除多余的沥青混凝土，初步捣实的沥青混凝土层再由熨平器整平，图3.3为现行沥青混凝土摊铺的施工机群组合。
&&沥青混凝土摊铺机的施工方法如下：
&&(1)自卸汽车由沥青混凝土搅拌厂装料运至施工现场，为防止沥青材料粘结在车箱上，装料前需在车箱涂沫石油或润滑油。如运距较远和室温较低时应加保温设备，以保证摊铺和压实温度。
&&(2)自卸汽车倒车，使汽车后轮支靠在摊铺机前端的推动轮上，此时将汽车变速箱放在空挡位置。
&&(3)自卸汽车将部分料卸入摊铺机料斗内并输送至摊铺面，然后摊铺机以适当速度推着汽车前进，此时汽车边前进边卸料，而摊铺机边前进边摊铺。
&&(4)摊铺机摊铺的料层由捣实板初步捣实。
&&(5)熨平器对已铺好的混合料层进行最后的整平。
&&(6)压路机压实。
&&1.摊铺面；2.熨平板；3.螺旋摊铺器；4.链式传送器；5.料斗；6.自卸汽车。
&&图3.3& 现行沥青面层摊铺工艺施工现场
&&资料来源：作者现场拍摄
&&3.4.2现行沥青混凝土摊铺工艺存在的问题
&&1．影响摊铺机作业的连续性
&&现行工艺中由运输车直接向摊铺机卸料过程中难免出现摊铺机待料时运输车与摊铺机的碰撞，机械间的碰撞直接影响了摊铺平整度，而摊铺机的待料使摊铺机不能保持连续作业，停机再起动使铺层出现波状起伏。间接地影响了摊铺平整度，同时，作业的不连续对压路机的压实作业也带来不利影响。
&&2．自卸车易与摊铺机发生碰撞
&&由于自卸车把沥青混合料运到摊铺现场之后，直接向摊铺机料斗中卸料，此时汽车挂空挡，由摊铺机推着前进。但是当摊铺机在一直工作时，其受力恒定，当突然碰到前面的自卸车时，受力会发生变化而打破原来的平衡状态，破坏摊铺机的恒定工作，使铺层出现波浪，严重影响路面的平整度，同时对压路机的碾压作业也带来不利影响。因此卸料时相当于对摊铺机加载，卸料完毕时相当于对摊铺机卸载，这样频繁加载、卸载造成了摊铺机的工作不稳定。[文章整理：专业代笔网()——国内专业代写毕业论文、发表论文门户网，代写毕业论文，代写职称论文，论文发表]
&&3．材料离析
&&即使通过冷料仓、拌和设备和贮料仓成功地生产了沥青混合料，均匀地装到卡车内并整体式卸入摊铺机受料斗，在摊铺机内仍可能发生离析。如摊铺机操作不合适，能够产生不同程度的离析：
&&(1)在每辆卡车卸料之间衔接不好，前一车料已用完，后一车才开始卸料。一般受料斗两侧的混合料含粗粒料多，没有重叠混匀的机会。
&&(2)料斗侧板翻起的次数过多，从而材料往后输料时发生的滚动的机会也多。
&&(3)摊铺过程不连续，摊铺速度变化频繁，反复的停顿和重新启动使得摊铺机的作业条件不稳定。
&&(4)分料器运转不连续，混合料会在摊铺机内产生显著离析。
&&(5)分料器转得太快，造成中间缺料。
&&(6)在横向布料时存在骨料离析，大骨料被输送到摊铺带两边，而细骨料留在中间。当摊铺宽度过大时尤其严重。
&&(7)运输车上已造成的混合料温度离析无法在摊铺过程中得到补偿。
&&(8)由于没有智能化控制手段，作业的连续性和作业参数的稳定性没有保障。影响作业不连续的因素主要是混合料供应无法保障，而混合料的级配不均匀、温度离析使得摊铺机的作业状态不稳定，导致摊铺厚度不稳定、摊铺带的预压实度不稳定。这些都是导致施工质量问题的根源。
&&4．温度离析
&&有的摊铺现场，摊铺机不能连续摊铺，常发生停机待料情况。一旦停机，摊铺机受料斗中最后剩下的少量温度已明显降低的混合料也输送到后面分料室摊铺。这部分最后摊铺的较冷的混合料，还不能对其进行碾压，要等下一车新混合料摊铺下来且摊铺机往前行驶一定距离后才能开始碾压，松散薄层混合料的温度降低得更快，最终导致摊铺层不同位置的温度差别显著增大。
&&在我国《公路沥青路面施工技术规范》(JTG F40-2004)中没有规定停机待料多长时间应该做横向工作缝，即摊铺机应该驶离摊铺位置，将剩余冷料和未能碾压的混合料铲除后，做一条垂直于路中心线的横向接缝后，再继续往前摊铺。也没有具体规定摊铺混合料的温度降至低限温度时，不能再碾压，必须将混合料铲除。因此，实际上一些工地不管混合料的温度已降到什么程度，待下一车料卸入受料斗后继续往前摊铺，形成温度过低、面积较大的冷料块。
&&5．摊铺不平整问题
&&近几年由于大型沥青混凝土摊铺机的应用，使我国沥青混凝土路面机械化施工技术水平有了较大程度的提高，也积累了一些宝贵经验。但由于各种因素的综合作用，铺层经常出现各种波浪，对路面的平整度造成非常不利的影响，主要现象分析如下：
&&(1)摊铺机起步形成波浪
&&摊铺机起步时形成的波浪是很明显的凹陷或凸起，而停机再起步形成的波浪一般是长约0.5m、最大不平度可达10mm的拥包。
&&①起步波浪
&&摊铺机起步时形成凹陷或凸起分别是由于初始仰角过小或过大造成的。有时初始仰角设置不正确时铺面也明显缺陷，但压路机碾压后就形成凹陷和凸起，即使尽力修补也不起作用，因此选择合适的仰角就特别重要。一般初始工作仰角要在铺筑试验段时确定，一旦确定不要随意改动，并且随温度变化要作适当的调整，温度高时要大些，温度低时要小些。
&&摊铺机起步时操作不正确也会产生波浪。起步速度要慢一些，缓慢起步后再逐渐调到正常摊铺速度，这样既可避免由于瞬间速度变化太快振捣器来不及振捣而使铺层松散，密实度不够，碾压后出现凹坑，又可避免停机再起步时在起步处出现台阶。
&&②停机再起步波浪
&&停机再起步时由于混合料温度下降，其硬度比正常情况下要大一些，致使其对熨平板的上浮力增加而造成熨平板上浮形成波浪。由于停机再起步破坏了作用于熨平板上的平衡，故特殊情况下停机待料应采取必要的技术措施尽量消除停机再起步形成的波浪，只有使摊铺机的调整适应摊铺材料和具体摊铺情况时才能避免。
&&(2)下承层反射的波浪
&&铺层局部范围内基本平整，但沿路面纵坡方向有起伏，形成的波浪与底层类似，只是程度要比下承层小一些。从传递机理的角度考虑，影响成型路面平整度的基本因素可归纳为4个：松铺层平整度、压缩比不均匀、下承层平整度和碾压过程附加的不平整。因此，由于下承层平整度不好，下承层形成的波浪将会对成型路面产生非常不利的影响。但根据平整度传递理论，在某些场合下它的影响可能会大一些，而在多数场合下这种影响不是很大。若下承层平整度对成型路面的影响远小于松铺层平整度的的影响，特别是对于采用弦线参考基准的下面层摊铺来说，基层平整度的影响很小。但当松铺平整度大幅度提高后，在摊铺上面层的场合，摊铺作业已达到很高的程度，此时中面层平整度的影响就相对突出了。[文章整理：专业代笔网()——国内专业代写毕业论文、发表论文门户网，代写毕业论文，代写职称论文，论文发表]
&&(3)混合料性质不稳定形成的波浪
&&混合料性质不稳定形成的波浪具有很大的随机性，其与混合料的变化息息相关，多见于摊铺作业中工作仰角频繁变化时。如果摊铺的混合料本身性质不稳定或者温度过高、沥青含量过多、矿粉过多都易使摊铺厚度发生变化从而产生波浪。这主要是因为混合料中沥青与矿粉过多会减小其承载力，熨平板工作仰角增大使摊铺层不准确。此外，在搅拌以及运输过程中管理不当，如出现严重离析或缺少必要的保温措施等都会使其性质发生变化，从而影响铺层厚度[20]。
&&3.4.3运转——摊铺工艺
&&如图3.4所示，运转——摊铺工艺是指在运料汽车和摊铺机之间增加材料运转
&&图3.4& 运转——摊铺工艺流程
&&资料来源：作者绘制
&&车。图3.5为本论文研究项目中运转车摊铺机联合作业试验现场。运转车的二次搅拌使得在前面环节中造成的温度和级配离析的沥青混合料得到充分的拌和。运转车与摊铺机不产生接触，避免了运料汽车对摊铺机的碰撞。
&&图3.5& 运转车摊铺机联合作业
&&资料来源：作者现场拍摄
&&拌和设备和运料汽车在供料方面的不均衡通过运转车的料斗储存量得以调节。安装在摊铺机上容量为15～18吨的摊铺机附加料斗，如图3.6所示，承接来自转运车的沥青混合料。这一装置可有效消除原来摊铺机进料口两翼粗骨料的堆积。摊铺机附加料斗同时又是摊铺机负载的调节器。通过控制转运车的供料速度，保证摊铺机附加料斗中混合料的料位恒定，确保了摊铺机连续均载的稳定摊铺。
&&图3.6& 摊铺机专用料斗
&&资料来源：作者现场拍摄
&&运转——摊铺工艺中运转车的运用，避免了摊铺机待料时运输车与摊铺机的碰撞，能使摊铺机恒速、稳定、连续作业，提高了摊铺的平整度。运转车的二次搅拌使得在前面环节中造成的温度和材料离析的沥青混合料得到充分的拌和，大大减少了混合料的温度离析和材料离析。根据试验段现场实测数据显示，运转——摊铺新工艺提高了路面平整度，减少了温度离析和材料离析，压实度达到了99%，孔隙率、疲劳寿命和渗水性都达到了《公路沥青路面施工技术规范》(JTG F40-2004)的要求，大大提高了沥青混凝土路面的施工质量。
&&3.4.4沥青混凝土摊铺机生产效率计算
&&沥青混凝土摊铺机的生产率是以每小时摊铺的沥青混凝土重量来计算的，如(3.7)式：
&&式中：b——摊铺带的宽度（m）；
&&σ——摊铺带的厚度（m）；
&&v——摊铺机行驶速度（km/h）；
&&r——每单位体积沥青混凝土的重量（kg/m3）。
&&3.5沥青混凝土路面压实机械选择和施工方案
&&3.5.1路面压实的意义和影响压实质量的主要因素
&&路面是由各种材料铺筑而成的，为使各种材料能形成一层坚固的面层，提高材料的密实度，降低透水性，以保证自然条件下和运输车辆的作用下都能保持面层的稳定，为此必须采用压路机压实路面。
&&压实机械的压实作用主要取决于他的单位线压力，而不同线压力的选定应根据路面材料的强度和施压后所应达到的承载能力而定。一般石料的强度和压路机单位线压力的关系如表3.3所列：目前我国已有各种不同重量和不同类型的压路机。从路面铺筑材料压实施工方法的要求出发，从初压到终压所用压路机应遵循先轻后重的原则，而行驶速度也应由低到高。一般压路机的工作速度在1.5～4km/h之间[21]。
&&表3.3& 石料强度与压路机的线压力之间的关系
&&石料性质&&软&&中 等&&硬&&很 硬
&&石料名称&石灰岩，砂岩&石灰岩，砂岩&粗粒花岗岩&粗斜花岗岩&正长岩，闪绿岩&辉绿岩玄武岩&闪长岩辉长岩
&&极限强度mpa&&29.4～58.5&&39.2～98&&98-196&&197以上
&&压路机单位压力kpa&&&&&&&&
&&资料来源：参考文献[22]
&&在施工过程中，如路面出现波浪起伏现象，特别是压实沥青混凝土路面时，如有微小起伏，它将在使用过程中会不断扩大。出现这种现象则说明选用的压实方法不当，此时应采用压路机对角线压实或者用三轮三轴压路机施压以消除不平。[文章整理：专业代笔网()——国内专业代写毕业论文、发表论文门户网，代写毕业论文，代写职称论文，论文发表]
&&影响压实质量的主要因素：
&&1．碾压温度
&&碾压温度的高低直接影响沥青混合料的压实质量，混合料温度较高时，可以用较少的碾压遍数，获得较高的密实度和较好的压实效果，但是混合料易被钢轮带起，产生明显的压痕和料推移现象，影响压实质量；温度较低时，碾压工作变得困难，容易产生很难消除的轮迹，造成路面不平整，集料颗粒上沥青油膜的粘度较大，颗粒之间不易相对滑移，很难实现粒料的重新排列，影响压实密实度和平整度。
&&2．碾压层厚度
&&路基、路面底基层和基层的压实规律是碾压层厚不容易达到高的密实度，碾压层薄容易达到高的密实度。沥青面层的压实恰恰相反，碾压层厚比薄更容易达到高的密实度。其原因是薄层沥青混合料的温度降得快，较低的温度明显降低压实效果。因此，在大多数国家对不同的沥青混合料都有最小厚度的推荐值，碾压层的厚度应该在推荐值之上才能获得较高的压实效果。
&&3．压实速度和遍数
&&在碾压过程中，碾压速度和碾压遍数两参数互相制约，若碾压速度过快，则达到碾压质量所需的碾压遍数也要增加，压实生产率并不能提高。因此合理的碾压速度，对减少碾压时间，提高作业效率是非常有意义的。速度过低，会使摊铺和压实工序间断，影响压实质量；速度过快，会产生推移、横向裂纹等路面缺陷。
&&3.5.2压路机碾压施工方案
&&1．压路机碾压程序
&&压路机施压时应以路面中轴线为标准，从左右两边线开始逐渐向中心碾压，直到压路机主轮压到中心为止，然后在路中心线加压主轮尚未压到的地方。使用两轮两轴压路机时，先后两主轮重叠宽度为25～30cm；用三轮两轴压路机施压时，重叠宽度为主轮宽度的1/3～1/2。
&&2．沥青混凝土路面施压
&&决定沥青混凝土路面压实质量的主要因素有：压路机的质量和类型、行驶速度、沥青混凝土的施压温度、压路机驾驶员操作技术水平。
&&(1)碾压方法
&&对沥青混凝土路面多采用先轻后重的碾压方法。一般压实作业的顺序为：接缝碾压——初压——复压——终压。图3.7为本论文研究项目中碾压作业试验现场。沥青混凝土上面层采用4台双钢轮振动压路机和两台双钢轮振荡压路机连续式碾压。严格控制初压、复压和终压的碾压遍数和碾压速度，根据现场试验段数据调查分析，初压用双钢轮振动压路机静压1遍，复压用双钢轮振动压路机振压3遍，振荡压路机振压2遍，双钢轮振动压路机终压收面。静压控制在3.0km/h，振压4.0km/h。振动压路机振动频率宜为35～50Hz，振幅宜为0.3～0.8mm。
&&图3.7& 沥青混凝土路面碾压施工现场
&&资料来源：作者现场拍摄
&&(2)沥青混凝土路面碾压时注意事项：
&&①严格控制施工温度，压路机终压时不宜迟于摊铺15min，当温度较低时则不起作用。SMA-16上面层的初压温度不低于150℃，复压温度不低于140℃，终压温度不低于130℃。
&&②压路机在碾压过程中不应在同一位置上改变行驶方向，以免在该断面处形成凹陷。
&&③碾压开始和终止位置不能处于同一断面。
&&④压路机在碾压滚轮上涂抹乳化胶或水，以免沥青混凝土粘结在滚轮上而影响碾压质量。
&&⑤严格控制沥青混凝土在运输和摊铺时的温度降低，在5～10℃的气温中，运距应在10km左右，气温再低时作保温措施。
&&一般由摊铺机摊铺完毕至碾压开始需3～8min，而温度下降约为1～40℃，平均每分钟下降1～5℃，因此必须组织好摊铺和压实的合理匹配。
&&本项目所用的碾压方案严格控制了碾压的最低温度，将碾压细分为初压、复压和终压三个阶段，并严格规定了碾压三个阶段各压路机的碾压遍数和碾压速度。根据试验段实测的数据显示，压实度达到了99%，平整度和构造深度都有了明显的提高，大大提高了沥青混凝土路面的施工质量。[文章整理：专业代笔网()——国内专业代写毕业论文、发表论文门户网，代写毕业论文，代写职称论文，论文发表]
&&3.5.3压路机的生产效率
&&压路机的生产率主要依据压路机的作业速度，搭接部分的宽度以及在同一地点碾压次数，其计算公式为[33]：
&&式中：Q——压路机生产效率；
&&b1——一次碾压宽度（m）；
&&b2——相邻两碾压带的重叠宽度（一般取0.15～0.2m）（m）；
&&L——碾压段的长度（m）；
&&Kb ——时间利用系数（0.8～0.9）；
&&V——压路机碾压行驶速度（m/min）；
&&n——在同一地点碾压次数；
&&t——换向，换挡时间（0.07～0.08min）（min）。
&&第四章& 沥青混凝土路面机群施工配置原理
&&公路工程机械化施工生产规模，一般是指从事工程项目施工所应具备人、料、机的合理数量及所达到的机械化施工生产能力，其表征指标为合理数量的人、料、机经过合理的施工组织设计（机械合理配套、搅拌站优化选址）所能达到的机械化施工生产能力以及对应于该机械化施工生产能力的单位工程施工成本。因此，机械化施工生产能力的设计就成为寻找企业最佳施工生产规模的关键之一。
&&4.1沥青混凝土路面施工工艺
&&公路沥青混凝土路面机械化施工系统，可以抽象成如图4.1所示。
&&图4.1& 沥青混凝土路面施工工艺图
&&资料来源：作者绘制
&&沥青路面机械化施工工艺分为6个大的环节，分别为：搅拌、运输、摊铺、初压、复压以及终压。搅拌工序由搅拌站完成，其主要功能是把各种不同规格碎石、砂按照一定的配合比加热以后与热态沥青均匀搅拌，并达到一定温度，形成成品料。运输工序由自卸运输车完成，其主要功能是把搅拌站搅拌好的成品料运往摊铺现场。摊铺工序由摊铺机完成，其主要功能是将自卸汽车运来的成品混合料按照一定的设计尺寸（宽度、厚度）均匀地摊铺成型，并完成初步的压实功能。初压工序由轻型初压压路机完成，其主要功能是在摊铺机摊铺好的路面上进行初步压实，使其初步稳定成型，为后一道复压工序创造条件。复压工序由带振动功能的大、中型复压压路机完成，其主要功能是在初压压路机初步压实的路面上进行复压，使其产生致密的路面结构，并形成强度。终压工序是由带胶轮的大、中型胶轮终压压路机完成，其主要功能是在复压压路机作用过的路面上进一步碾压，产生最终强度、平整度，并消除压路机在碾压过程中所产生的轮迹。由于沥青混合料只有在一定的温度下才能压实，所以在整个施工工艺中，《公路沥青混凝土路面施工技术规范》（JTG F40-2004）规定了沥青混凝土路面各道施工工序的温度控制要求。
&&从施工工艺可以看出，沥青混合料是经过多种机械设备（搅拌站、自卸车、摊铺机、初压机、复压机、终压机、其他辅助设备）完成，最后才形成沥青混凝土路面。因此，沥青路面机械化施工协同作业的机群，在工作过程中，相互串连在一起，彼此影响、彼此制约。例如搅拌站的工作直接影响自卸汽车的运输，自卸汽车的运输影响摊铺机的工作，摊铺机的工作又影响初压压路机的工作，依此类推，只要一个环节出现问题，各个环节就会出现问题。所以，这就要求技术人员在施工之前必须根据合同段的大小合理确定最佳施工生产规模，即在机械设备型号、数量、运行参数、施工能力等方面进行合理的配套，在满足规范技术要求的前提下，使干扰减小到最低程度，提高机群作业的产量和施工效益。很显然，要进行合理配套，首先必须了解机群作业的规律，并建立相关的机群作业规律，进而建立相关的机群作业数学模型和一套可行的评价指标体系。
&&沥青路面机械化施工与水泥混凝土路面机械化施工相比，作业机种更多，技术要求更严（受施工温度的制约），但从施工原理出发，沥青路面机械化施工也是一个随机服务系统，为了寻找最佳施工生产规模，下面按照沥青路面机械化施工作业原理，进行机群的合理配置。[文章整理：专业代笔网()——国内专业代写毕业论文、发表论文门户网，代写毕业论文，代写职称论文，论文发表]
&&4.2沥青混凝土路面施工机群配置原理
&&4.2.1机群经济施工生产能力和经济施工速度
&&施工生产规模主要受边际收益递减率的影响，即在路面工程规模和工期保持不变的情况下，不断增加沥青混合料搅拌站的生产能力，总是存在着一个临界点，超过这点之后，边际产量将出现递减的趋势。同样在路面工程规模、工期、搅拌站的生产能力和数量都保持不变的情况下，不断增加摊铺机和压实机械的工作速度和可变投入要素——运料汽车的数量，总是会存在着一个临界点，超过这一点之后，边际产量亦将出现递减的趋势，直至出现负值。在短期平均成本曲线中即为先下降而后又上升的“U”字形，如图4.2和图4.3所示。
&&图4.2& 沥青混合料搅拌生产能力的U形曲线
&&资料来源：作者绘制
&&图中，C为每吨沥青混合料的综合成本（吨/元）；T为特定项目总工期（天）；L为特定项目合同段长度（km）；G为搅拌站生产能力（t/h）；N为运料汽车数量（辆）；G*为最佳搅拌站生产能力率（t/h）；N*为最佳运料汽车数量（辆）。
&&图4.3& 运料汽车数量的U形曲线
&&资料来源：作者绘制
&&由图4.2和图4.3可得以下两个结论：
&&结论1：在沥青混凝土路面工程规模和工期保持不变的情况下，总是存在着一个最佳的沥青混合料搅拌站生产能力G*与之对应。
&&结论2：若沥青混凝土路面工程规模、工期和最佳的沥青混合料搅拌站生产能力已确定且保持不变的情况下，则在沥青混合料运距恒定时，沥青混合料摊铺机、压实机械总是存在着一个最佳的工作速度和与之匹配的最优运料汽车数量N*。
&&我们将最佳沥青混合料搅拌站生产能力G*称为沥青混凝土路面经济生产能力，而与之相配套的整个机群的生产能力称作机群经济施工生产能力。显然，按照经济施工生产能力进行路面施工，必然达到施工成本最低的目标，并由此得出该路面工程对应的合理工期。若按标准台班8h计，可以得到指导施工的机群经济施工速度。
&&由此，我们得出以下推论：
&&对于特定沥青混凝土路面施工项目，在工期一定的情况下，总可以找到其对应的机群经济施工生产能力；对应于该机群的施工配置，有一个相应的机群经济施工速度函数x＝C(L)。机群经济施工速度随着沥青混合料运距的变化而变化，对于某特定的沥青混合料运距，有与之对应的惟一机群经济施工速度。
&&理论上，机群经济施工速度是一个随着沥青混合料运距的变化而变化的函数，在实际施工中我们发现：当沥青混凝土路面机群施工系统运行稳定时，机群经济施工速度随运距的变化并不大。对整个路面工程而言，每天的经济施工速度差值一般不会超过100m，这种变化对于整个工程来讲是可以忽略不计的。
&&了解机群经济施工速度，是为了掌握路面施工时整个工程的机群经济施工速度平均值。至于具体每天的实际机群经济施工速度与进度，自然是随着工况与机群施工配置的动态调整而调整。
&&机群经济施工速度随运距的变化为什么会表现出这样一种比较稳定的态势呢？其主要原因是：机群施工配置的目标是保证机群施工系统主体机械——沥青混合料搅拌站的生产能力得到稳定发挥，不管是摊铺机、压实机械速度的调整，还是运料汽车数量的改变，都是为了保证这一目标的实现。因此，只要调整适当，搅拌站的实际生产率应该是一个比较稳定的值，所进行的动态调整远不足以影响每台班的作业量发生较大变化，机群经济施工速度呈现为一个比较稳定的数值。
&&在证明了沥青混凝土路面机群经济施工生产能力和经济施工速度的存在和稳定性后，下面就可从技术上给出施工生产规模机群经济施工生产能力和经济施工速度计算方法[25]。
&&4.2.2机群施工配置原则
&&机群施工配置主要从宏观角度提出机械的配置，根据特定工程项目和机群单机性能指标，确定机群各机种数量的合理匹配关系，以保证路面质量、作业效率和施工成本的最佳组合，获得最高的综合经济效益。
&&通常，机群施工配置遵循下列基本原则[25]：
&&原则一：机群中各单机和所有工作过程都要满足主体机械——沥青混凝土搅拌站搅拌机的施工生产能力。
&&在沥青混凝土路面机群施工配置中，主体机械是沥青混凝土搅拌站中的搅拌机。沥青混凝土路面施工过程中，所有机械都与沥青混合料发生联系，如搅拌机拌制沥青混合料，运料汽车运输混合料，摊铺机摊铺混合料，压路机压实混合料。沥青混合料是联系机群中各机械的纽带，搅拌机是控制混合料生产的机械；而搅拌机是沥青混合料搅拌站的主要机械设备，是形成沥青混合料生产能力的基础机械。
&&原则二：后续机械的生产能力要略大于前导机械。
&&为了保证沥青混合料的料流顺畅，不产生料流的淤积与中断，除了使各机械满足搅拌机的生产能力以外，还要依照沥青混凝土路面施工工艺上环环相扣的关系，使后续机械的生产能力略大于其相应的前导机械，即：摊铺机的生产能力要大于搅拌机的生产能力，运料汽车的生产能力要大于搅拌机和摊铺机的生产能力，初压机的生产能力要大于摊铺机的生产能力，复压机的生产能力要大于初压机的生产能力，终压机的生产能力要大于复压机的生产能力。[文章整理：专业代笔网()——国内专业代写毕业论文、发表论文门户网，代写毕业论文，代写职称论文，论文发表]
&&表4.1& 热拌沥青混合料的施工温度(℃)
&&施 工 工 序&&石油沥青的标号&&50号&&70号&&90号&&110号
&&沥青加热温度&&160～170&&155～165&&150～160&&145～155
&&矿料加热温度
&&间隙式拌和机
&&集料加热温度比沥青温度高10～30
&&连续式拌和机
&&矿料加热温度比沥青温度高5～10
&&沥青混合料出料温度&&150～170&&145～165&&140～160&&135～155
&&混合料贮料仓贮存温度&&贮料过程中温度降低不超过10
&&混合料废弃温度&&& 高于&&200&&195&&190&&185
&&运输到现场温度&&& 不低于&&150&&145&&140&&135
&&混合料摊铺温度&&不低于&&正常施工&&140&&135&&130&&125
&&低温施工&&160&&150&&140&&135
&&开始碾压的混合料内部温度，不低于&&正常施工&&135&&130&&125&&120
&&低温施工&&150&&145&&135&&130
&&碾压终了的表面温度不低于&&钢轮压路机&&80&&70&&65&&60
&&轮胎压路机&&85&&80&&75&&70
&&振动压路机&&75&&70&&60&&55
&&开放交通的路表温度不高于&&50&&50&&50&&45
&&注①沥青混合料的施工温度采用具有金属探测针的插入式数显温度计测量。表面温度可采用表面接触式温度计测定。当采用红外线温度计测量表面温度时，应进行标定。
&&②表中未列入的130号、160号及30号沥青的施工温度由试验确定。
&&资料来源：《公路沥青路面施工技术规范》(JTG F40-2004)
&&原则三：在技术可行的前提下寻求机群施工配置的经济上最优化。
&&沥青混凝土路面施工中对温度的控制十分严格，其各个工序的温度在《公路沥青路面施工技术规范》(JTG F40-2004)中都有明确规定，表4.1为普通热拌沥青混合料的施工温度。
&&因此，温度控制是沥青混凝土路面机群施工配置时的一个硬约束条件，凡是达不到规范要求的配置方案一律舍去。
&&4.2.3机群施工配置方法
&&1．固定生产要素的初始配置
&&固定生产要素是指沥青混合料搅拌机、摊铺机和各种压实机械。它们的性能与数量一旦选定，一般不再做调整。
&&沥青混合料搅拌机、摊铺机和各种压实机械的初始配置方法如下：
&&①搅拌机：根据沥青混凝土路面工程工期和工程量大小，确定出满足工期条件的搅拌机最小生产能力Gmin。
&&式中：D——由路面工程工期算出的实际可用的施工天数（天）；
&&L——合同段总长度（km）；
&&——沥青混凝土路面各层的容重（t/m3）（i＝1，2，3，配置时可取三层的均值）；
&&B——单幅路面宽度（m）；
&&hi——摊铺机各层的一次摊铺厚度（cm）（i=1，2，3，配置时可取三层的均值）。
&&当确定出沥青混合料搅拌机最小生产能力Gmin后，应根据Gmin确定出最终所应选定的沥青混合料搅拌机理论生产率G。
&&②摊铺机：根据原则一、二，在施工中，沥青混合料搅拌机每小时搅拌多少吨沥青混合料，摊铺机每小时就至少应摊铺多少吨沥青混合料，并由此来选择摊铺机的数量并选定工作速度。
&&式中：M2——所需摊铺的工作面个数。在一个摊铺工作面不能满足沥青混合料搅拌机施工能力时，就需选择2个及2个以上的摊铺工作面；
&&v2min——摊铺机的最小工作速度（m/min）；
&&G——沥青混合料搅拌机的理论生产率（t/h）；
&&——路面面层三层的平均容重（t/ m3）；
&&h——路面面层三层的平均厚度（cm）。
&&《公路沥青路面施工技术规范》(JTG F40-2004)规定：沥青混合料摊铺机的工作行驶速度应在2～6 m/min之间，因此，若式(4.2)求得的m2×v2min＞6m/min，应采用2个摊铺工作面；反之，则选用1个或2个摊铺工作面，这在技术上都是可行的。但往往为了施工管理方便，一般多采用1个工作面。
&&对于每一个作业面是选用1台还是2台摊铺机，主要根据摊铺机一次摊铺的宽度与路面宽度的关系确定。当单台摊铺机一次摊铺的宽度大于单侧路面宽时，可以采用l台全宽摊铺或2台并行摊铺。对于高速公路沥青混合料摊铺，推荐选用2台摊铺机并行摊铺。而当摊铺机一次摊铺的宽度小于单幅路面宽时，由于冷接缝不易处理，则只能选用2台摊铺机并行摊铺，而这也是高等级公路中的常见方式。
&&摊铺机选定之后，在满足上述要求的情况下，就可根据经验确定实际的摊铺行驶速度v2。
&&③初压机：根据原则一、二，沥青混合料搅拌机每小时搅拌多少吨沥青混合料，初压压路机每小时就至少应初压多少吨沥青混合料；摊铺机每小时摊铺多少吨沥青混合料，初压压路机每小时就至少应初压多少吨沥青混合料。以此来选择初压机的工作速度与数量。[文章整理：专业代笔网()——国内专业代写毕业论文、发表论文门户网，代写毕业论文，代写职称论文，论文发表]
&&且满足：
&&式中：m3——每个摊铺工作面的初压机台数（台）；
&&v3min——初压机的最小工作速度（m/min）；
&&v2——确定出的摊铺机摊铺行驶速度（m/min）；
&&B3——初压机一次碾压宽度（m）；
&&b3——初压机碾压时的重叠宽度（m）；
&&M3——同一地点所需的初压遍数。
&&若求出的m3 ×v3min 大于表4.2中初压机的行驶速度范围上限，则必须选用2台初压机；反之选用1台即可[25]。
&&④复压机：根据原则一、二，沥青混合料搅拌机每小时搅拌多少吨沥青混合料，复压压路机每小时就至少应复压多少吨沥青混合料；初压机每小时至少应初压多少吨沥青混合料，复压压路机每小时至少应复压多少吨沥青混合料。以此来选择复压机的工作速度与数量。故有：
&&且满足：
&&式中：m4——每个摊铺工作面的复压机台数（台）；
&&v4min——复压机的最小工作速度（m/min)；
&&v3——确定出的初压机初压速度（m/min）；
&&B4——复压压路机一次碾压宽度（m）；
&&b4——复压压路机碾压时的重叠宽度（m）；
&&M4——同一地点所需的复压遍数。
&&表4.2& 压路机压实速度(km/h)
&&压路机类型&&初压&&复压&&终压&&适宜&&最大&&适宜&&最大&&适宜&&最大
&&静力光面式压路机&&1.5～2.0&&3&&2.5～3.5&&5&&2.5～3.5&&5
&&轮胎式压路机&&——&&——&&3.5～4.5&&8&&4～6&&8
&&振动式压路机&&1.5～2.0（静压）&5（静压）&4～5（振动）&4～5（振动）&&2～3（静压）&&5（静压）
&&资料来源：作者现场调研数据
&&同理，在满足上述要求的情况下，就可根据经验确定实际的初压速度V3。
&&若求出的m4×v4min大于表4.2中复压机的行驶速度范围上限，则必须选用2台复压机；反之选用1台即可。同理，在满足上述要求的情况下，就可根据经验确定实际的复压速度v4。
&&⑤终压机：同理，根据原则一、二选择终压机的工作速度与数量，故有：
&&且满足：
&&式中：m5——每个摊铺工作面的终压机台数（台）；
&&v5min——终压机的最小工作速度（m/min）；
&&v 4——确定出的复压机复压速度（m/min）；
&&B5——终压压路机一次碾压宽度（m）；
&&b5——终压压路机碾压时的重叠宽度（m）；
&&M5——同一地点所需的终压遍数。
&&若求出的m5×v 5min大于表4.2中终压机的行驶速度范围上限，则必须选用2台终压机；反之选用1台即可。同理，在满足上述要求的情况下，就可根据经验确定实际的终压速度V5。
&&2．可变生产要素的初始配置
&&可变生产要素主要是指运料汽车，在机群施工静态配置中，所要考虑的是特定路面工程所需的最大运料汽车数量和最小运料汽车数量2个极限值，以此来控制最后动态规模的范围。这2个极限值由运料汽车运输沥青混合料的最大和最小运距决定，体现在各自完成一次沥青混合料装料、运料、卸料和空返的工作循环所用时间t0的不同。
&&根据原则一、二，沥青混合料搅拌机每小时搅拌多少吨沥青混合料，运料汽车每小时就至少应运输多少吨沥青混合料；摊铺机每小时摊铺多少吨沥青混合料，运料汽车每小时就至少应运输多少吨沥青混合料，由此分别选择最大和最小运距时各自所需运料汽车的最小数量Nmin：
&&且满足：
&&式中：G0——运料汽车的额定载重量（t）；
&&t0——运料汽车完成沥青混合料装料、运料、卸料和返回的一个工作循环最长或最短时间（min）；
&&Nmin——所需的最少运料汽车数量（辆）。
&&3．技术约束——沥青混凝土路面施工工序对沥青混合料的温度要求
&&沥青混合料的温度对于混合料形成合格的沥青混凝土路面影响极大，沥青混合料在沥青混凝土路面施工时的这种温度特性，在技术上控制着路面机群施工系统现场布局、机群配置及工艺流程的确定。在确定机群施工配置并形成机群经济施工生产能力时，必须考虑沥青混合料温度特性的影响，以保证机群配置方案在技术可行的前提下经济上达到最优，从而确保路面工程的目标得以实现。[文章整理：专业代笔网()——国内专业代写毕业论文、发表论文门户网，代写毕业论文，代写职称论文，论文发表]
&&影响沥青混合料的温度损失有运输时间和大气温度两个主要因素。混合料温度在运输过程中的损失（温降），通常与运料汽车在运输途中的运输时间成正比关系，运输时间越长，温降越大；而大气环境温度对混合料温度的影响，则主要体现在混合料摊铺——初压——复压——终压阶段。为了保证混合料在这一阶段的温度要求，混合料的出料温度可在规定范围内随大气环境温度的变化而变化。若无论怎样调整出料温度都无法满足要求，则说明此时的机群施工配置在技术上是不可行的，必须对机群施工配置做相应调整[9]。
&&4.3沥青混凝土路面施工机群配置技术
&&4.3.1配置原则
&&1．主导机械
&&(1)沥青混凝土路面面层施工中，主导机械是指沥青混合料搅拌站中的搅拌机组。
&&(2)搅拌机组的配置以路面面层施工质量要求、工程量大小和工期为依据。
&&2．主要机械
&&(1)主要机械包括沥青混合料摊铺机组、运输汽车、压实机械以及装载机。
&&(2)主要机械的配置必须服从主导机械，以提高主导机械工作效率。
&&(3)摊铺机组的配置以路面面层施工质量要求}