项目4 机械化施工组织设计 4.1 机械化施工组织设计内容及编制方法 4.2 工程施工机械的种类 4.3 施工机械的选型与配套

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1 项目4 机械化施工组织设计 4.1 机械化施工组织设计内容及编制方法 4.2 工程施工机械的种类 4.3 施工机械的选型与配套
项目4 机械化施工组织设计 4.1 机械化施工组织设计内容及编制方法 4.2 工程施工机械的种类 4.3 施工机械的选型与配套

2 机械化施工是根据工程状况采取一定的与工程状况相适应的组合机具，用以减轻或解放人工体力劳动而完成人力所难以完成的施工生产任务。
【引子】 机械化施工是根据工程状况采取一定的与工程状况相适应的组合机具，用以减轻或解放人工体力劳动而完成人力所难以完成的施工生产任务。 铁路、公路机械化施工组织设计就是在施工组织设计过程中，充分利用与施工工程相匹配的现代化施工机械，节约劳动力、降低工程成本、缩短工程工期、提高工程质量，为施工设计提供了更广更宽的创作空间，促进了工程施工社会化技术水平的提高和发展。

3 4.1 机械化施工组织设计内容及编制方法 机械化施工组织设计概述 一、机械化施工的意义

4 一、机械化施工的意义 （1）机械化施工有利于降低工程成本
一、机械化施工的意义 （1）机械化施工有利于降低工程成本 采用机械代替人工作业，不仅改善了劳动条件，降低了劳动强度，而且机械化施工工效是人工作业的几十倍甚至上百倍，如一台斗容0.5的挖掘机可替代80—90个工人的体力劳动；一台中型推土机的产出率相当于100—200个工人的产出率。显然，在充分体现速度效应的现代化生产条件下，合理组织机械化施工，充分发挥机械效用，这无疑对提高生产率，降低工程成本是十分有益的。特别是当前，由于施工机械的广泛运用，采用机械作业方式能够完成的施工任务越来越多，使许多施工项目实现了由过去的高成本、低产出向现代的低成本、高产出的转变，如土方装运、采用回旋钻机进行基础施工等。此外，随着综合机械化施工配套机械的不断完善，也使得施工过程中的机械使用费在工程造价中所占的比重越来越大，如土方工程占40%；混凝土工程占60%。在铁路、公路施工过程中，充分发挥施工机械快速、高效的优势，提高机械使用率，减少机械损耗，也是降低工程成本的一个重要方面，具有一定的现实意义。

5 （2）机械化施工大大缩短工程工期 施工进度的快慢主要取决于施工过程的施工能力的大小，增强施工能力又有赖于提高劳动生产率，而在现代铁路、公路建设过程中，提高劳动生产率最为有效的途径是采用科学化管理，机械化施工。显然，采用机械化施工也是缩短工期最为的有效方法。 众多施工事实表明，过去像南京长江大桥一样的一座桥梁， 需要近十年的时间才能完成，现在仅需要三年左右的时间即可完成，这也不可否认，桥梁施工机械化在缩短桥梁建造周期中起着极为重要的作用。

6 （3）机械化施工可提高工程质量 现代列车、汽车工业的飞速发展，促进了其行驶性能的不断提高，也对铁路、公路的使用功能提出了更高的要求。如果没有施工机械对劳动对象进行精密控制和施加有效作用， 单靠人工是很难达到这些要求的。 比如公路的平整度是评价行车舒适感的主要指标，平整度越小，行车舒适感越好。为了适应现代汽车快速行驶的需要，这一指标值随着公路等级的提高而减小，特别是高等级公路，如果没有机械摊铺作业就很难达到这一规定的平整度质量标准，这也就意味着没有摊铺机就难以满足汽车高速行驶时的行车舒适性要求。同样，公路的强度是评价公路耐久性的指标之一，倘若没有压路机取代人工进 行压实作业，公路路基、路面的强度就无法保证，更难以适应现代汽车运载量越来越大的变化，最终导致公路的耐久性较差，必将缩短公路的使用寿命。

7 （4）机械化施工可优化社会资源，节约社会劳动力
（4）机械化施工可优化社会资源，节约社会劳动力 在施工过程中，尽量采用机械化施工可以大幅度缩减劳动力的需求量，有利于整合、优化社会资源，刺激技术型劳动力的成长。 （5）机械化施工使铁路、公路工程设计空间更为拓展，施工技术更新 铁路、公路设计理论与方法的创新总是建立在具备一定的物质条件的基础上。不管设计采用什么方法，当具备了可行的技术手段和先进的劳动工具，特别是具有能够满足设计要求的相应机械设备时，才能使新的设计意图得以实现。比如，没有满足设计要求的张拉设备，就没有悬臂拼装的施工工艺。而有了大吨位的架桥机，才使有水河流中采用装配法建造大跨径梁桥成为可能。由此可见，铁路、公路机械化施工还可拓展设计理论和方法的应用空间。

8 机械化施工具有两种形式，即单机或综合机械化作业方式。无论以什么方式作业，机械 化施工都具有以下施工特点：
二、机械化施工的作业方式与施工特点 机械化施工具有两种形式，即单机或综合机械化作业方式。无论以什么方式作业，机械 化施工都具有以下施工特点： （1）施工机械能够完成人力不及或具有一定风险性的施工作业： 自然条件和施工条件虽 然是影响机械化施工效果的关联因素，但在特殊的自然条件和施工环境中，人力达不到的质 量要求或人工作业存在一定风险的施工任务，均可通过机械作业完成并可达到预期的效果。 （2）施工机械可从根本上改变劳动条件：只要有可能，采用机械化施工便可彻底改善劳 动条件，提高生产力。

9 （3）施工机械可以大幅度提高劳动生产率：机械施工与人力劳动相比，其生产效率可提 高几十倍甚至上百倍。
（3）施工机械可以大幅度提高劳动生产率：机械施工与人力劳动相比，其生产效率可提 高几十倍甚至上百倍。 （4）施工机械具有机动灵活的特点，可以长时间连续作业。机械化作业的活动范围大，有效工作半径长，移动方便、迅速，可以针对作业量较大的施工任务长时间进行连续作业， 还能适应流动性大的工程施工。

10 （1）进行机械化施工组织可合理利用机械设备的效能，提高机械设备的生产率，保证机械化施工作业的连续性和均衡性，降低成本，提高经济效益。
三、机械化施工组织的作用 （1）进行机械化施工组织可合理利用机械设备的效能，提高机械设备的生产率，保证机械化施工作业的连续性和均衡性，降低成本，提高经济效益。 （2）通过机械化施工组织可充分挖掘机械设备的潜力，合理配置与整合机械资源，发挥 施工机械设备在施工过程中的主导作用，保证工程质量和安全生产，达到规定的质量、 安全和环保要求。

11 （3）采用安全可靠的机械化施工技术与组织措施，合理调配施工机械，可提高机械设备的利用率，调控并加快施工进度，达到合同工期要求。
（3）采用安全可靠的机械化施工技术与组织措施，合理调配施工机械，可提高机械设备的利用率，调控并加快施工进度，达到合同工期要求。 （4）通过机械化施工组织，可了解各种施工机械的实际运行工况，合理保养和维修施工机械，提高机械设备完好率，保持施工机械处在连续、正常的作业状态，保证机械化施工的连续性，提高作业效益。 （5）开展机械化施工组织活动，有利于新工艺、新技术的推广，促进社会化生产技术水 平的提高和发展。

12 四、机械化施工组织设计的任务 机械化施工组织是针对施工机械的充分、合理利用所展开的组织活动。机械化施工组织 应与施工总进度计划保持一致性，并服从施工总进度计划的总体安排和要求。事实上，机械 化施工组织是在合同段的施工全过程组织的基础上进行的，并与施工全过程组织相辅相成。 在进行机械化施工组织时，首先应根据施工总进度计划中对各项施工任务的具体施工日程安 排和施工方法的要求，确定施工过程各时段的机械设备供应计划。其次，在满足总进度计划 的施工需要的前提下，以充分和合理利用施工机械设备为出发点，再对设备供应计划中的各 种资源进行调整和优化，进而达到使施工机械均衡和连续生产的目的，力求最大限度地发挥 施工机械的效能及作用。由此可见，施工组织设计的主要任务是：

13 （2）确定在不同施工环境及施工方案下，保证施工机具的最佳配合。 （3）布置不同机具的临时用地与分部分项工程的机械平面组织设计。
（1）把握各种机械的性能和用途。 （2）确定在不同施工环境及施工方案下，保证施工机具的最佳配合。 （3）布置不同机具的临时用地与分部分项工程的机械平面组织设计。 （4）安排机械施工数量及调配计划。 （5）确定关键工程机械施工组织设计。 （6）合理安排机械化施工的进度计划。 （7）机械的润滑保养和施工进度协调统一。

14 五、机械化施工组织的影响因素 （1）机械完好率
五、机械化施工组织的影响因素 （1）机械完好率 机械需要经常维修和保养，使其处在正常的工作状态，才能保证施工业的连续性，达到最大负荷运转。否则，进场的机械很多，可以利用的较少，部分机械即 使可以勉强使用，又因机械故障频出导致机械作业断断续续，这样，不仅影响作业进度，同时也增加了许多随机的组织协调和调度工作。特别是综合化机械作业，当主导施工机械出现故障时，往往会导致多种配合机械的台班损失和浪费。可见，机械的完好率越高，保证施工过程处在正常状态的可能性就大，就越有利于发挥机械效能，加快进度。

15 （2）自然条件 不同地区的气象特征不同，南北方温度差异很大。当施工地点的气温过低或气温与大气压过高时，均会影响施工机械的作业效率，降低生产率。故在机械化施工组织时，必须要考虑自然条件的影响。比如土方施工时，当工点的地质、水文条件不良，或雨天泥泞等，会造成机械作业效率下降，必将减缓施工进度。此外，自然因素还会影响机械化施工任务的作业次序和时间，如北方严寒地区，沥青类路面一般必须在9月15日前完工，否则由于气温下降，无法保证路面的施工质量；南方地区在汛期到来之前最好完成桥梁下部施工的全部机械作业项目，否则将提高施工成本。

16 （3）施工方案及其配套机械 施工方案与配套机械是相辅相成的关系，确定施工方案有时以选择主导机械为主，在施工方案确定的情况下，配套机械选择又会受到施工方案的限制。为此，根据施工方案来选择施工机械时，配套机械在型号、功率、容积、长度等方面必须要达到施工方案的要求，同时各种机械也应配合适当，否则就会降低作业效率，影响工程质量和进度，甚至损耗机器或造成机械损失。可见，施工方案是机械化施工组织重点考虑的因素，也是机械选型匹配的重要依据。

17 ① 施工机械的技术性能应满足工程的技术标准要求； ② 必须具有良好的工作性能； ③ 必须具有足够的工作稳定性及可靠性；
（4）机械配套的合理性 在综合化作业过程中，如果工程主导机械的选择是正确合理的，能够持续稳定地进行施工作业，则其配套机械的好坏也会直接影响作业进度。因此，在机械化施工组织中，施工机械的选型与组合必须考虑： ① 施工机械的技术性能应满足工程的技术标准要求； ② 必须具有良好的工作性能； ③ 必须具有足够的工作稳定性及可靠性； ④ 尽量采用同厂家或品牌的配套机械，以保证最佳匹配和便于维修保养。 ⑤ 为了充分发挥机械效能，保证工作效率，配套机械的匹配次数不宜过多； ⑥ 对配套机械必须定时定期的检修，不能因为一台机器故障，而使整个施工生产停工。

18 （5）机械操纵熟练程度 主导机械的驾驶人员操纵机械的熟练程度对施工过程和进度的影响是很大的，它决定着作业速度的快慢，也影响作业质量。若驾驶员技艺纯熟，施工速度快、产出高，施工质量也有保证。否则，进度慢，效率低。如低等级公路面层施工时，采用平地机进行整平作业，驾驶员的操作技能对摊铺质量和进度的影响就是非常明显的。显然，机械驾驶员操纵机械的熟练程度也是影响机械化施工组织作业工期的重要因素。

19 （6）耐用台班数与使用寿命 机械的耐用总台班是指机械设备从开始投入使用至报废前所使用的总台班数。使用寿命是在正常施工作业的条件下，在其耐用总台班内，按规定的大修理次数划分的工作周期数。实用台班数量如果超过耐用总台班，则经济效益好，否则即差。在施工组织管理中，正确估价和计算现场机械的使用寿命和已用总台班，有利于合理处理闲置的台班数量，以保证施工现场机械的连续运转。否则，当机械已接近或达到使用寿命，使用完耐用总台班还在超负荷运转，就会出现现场停机或施工中断现象。

20 机械化施工组织与施工生产过程组织是既有联系、又有区别的两种不同的施工组织活 动，二者区别如下：
六、机械化施工组织与施工全过程组织的区别 机械化施工组织与施工生产过程组织是既有联系、又有区别的两种不同的施工组织活 动，二者区别如下： （1）组织目的不同 机械化施工组织的主要依据是施工总进度计划，它是在服从总进度计划的施工组织安排的前提下，在满足总进度计划的统一要求的基础上，针对主要机具设备的供应计划所进行的资源整合和优化，其目的是： ① 合理选用和配置各个施工环节的施工机械，充分发挥各种机械的效能；

21 ② 合理利用施工机械设备，充分发挥施工主导机械的作用，提高相应施工环节的生产率，加快关键工程等重要施工环节的作业进度；
② 合理利用施工机械设备，充分发挥施工主导机械的作用，提高相应施工环节的生产率，加快关键工程等重要施工环节的作业进度； ③ 科学维护和保养施工机械设备，提高机械完好率，保持机械作业过程的正常工作状态，从而保证施工总进度计划的顺利实施； ④ 优化可供利用的设备资源，合理进行机械的组织和调配，提高机械的利用率，保证施工机械能够连续均衡的进行生产作业，避免机械损失和浪费，提高经济效益。显然，机械化施工组织仅仅是针对施工机械资源的合理配置和利用而进行的组织活动，且这些资源的配置及需求量是由施工总进度计划所决定的，而施工过程组织的目的是全过程、全方位地合理安排各项施工生产活动。

22 施工组织强调生产活动计划的合理性；机械化施工组织设计强调机械资源利用的实效性。
（2）组织对象不同 施工组织的对象是施工过程，如分部分项工程或半成品，而机械化施工组织的对象是完成这些施工过程（施工任务）所需配置的机械资源，即考虑机械资源配置的合理性、实效性和利用率。 （3）组织内容不同 施工组织的主要内容包括时间组织和空间组织两个方面。施工组织的成果是施工进度计划，它是遵循施工生产的客观规律，按照时间和工艺顺序，对施工全过程的各项生产活动及其施工资源作出的科学合理的计划安排；而机械化施工组织只是施工组织的一个组成部分，仅仅针对机械设备资源的优化利用而言。 （4）侧重点不同 施工组织强调生产活动计划的合理性；机械化施工组织设计强调机械资源利用的实效性。

23 机械化施工组织设计的内容 对于一个工程项目来讲，为了保证工程质量和进度，有时业主在招标文件中，针对施工 过程中某些关键环节的主要机械设备配置提出一些具体的要求，如机械或设备的规格、型号 及生产率等。通常承包商在进行机械化施工组织时，首先应满足招标文件或设计文件提出的 要求，其次，才能根据施工方案及施工总进度计划合理地进行机械化施工组织。具体内容如下： 一、机械化施工总体计划内容 （1）确定施工计划总工期。 （2）重点工程的机械施工方案和方法。 （3）机械化施工的步骤和操作规程，相关的机械管理人员。 （4）机械最佳配合，各季度计划台班数量。 （5）机械施工平面设置与机械占地布置。 （6）确定机械施工的总体进度计划。

24 （2）工程项目机械配合施工的安排计划（施工方法及机械种类）。 （3）机械施工技术，安全保证措施。 （4）机械检修、保养计划和措施。
二、机械化施工的分部分项工程计划内容 （1）分部分项工程日进度计划图表。 （2）工程项目机械配合施工的安排计划（施工方法及机械种类）。 （3）机械施工技术，安全保证措施。 （4）机械检修、保养计划和措施。 （5）机械的临时占地布置和现场平面组织措施。

25 4.1.3 机械化施工组织设计的特点 1）机械化施工组织的宗旨是最大限度地保持机械作业的均衡性和连续性；
机械化施工组织设计的特点 1）机械化施工组织的宗旨是最大限度地保持机械作业的均衡性和连续性； 2）机械化施工组织的重点是机械资源配置的合理性、实效性和利用率； 3）与施工组织设计比较，组织内容单一； 4）机械化施工组织具有从属性。即机械化施工组织是在施工总进度计划的基础上进行 的，服从并从属于施工总进度计划的机械作业时间安排，它是为了总进度计划顺利实施而进 行的组织活动； 5）机械化施工组织以资源组织为主。施工组织主要以“计划组织”为主，需要安排各 项生产活动的次序和时间，确定计划工期；机械化施工组织主要以“资源组织”为主，主要 是合理配置各项施工活动的机械资源，解决机械设备资源的合理配置和有效利用问题。

26 4.1.4 机械化施工进度图表编制 1）确定主要机具、设备作业计划
机械化施工进度图表编制 1）确定主要机具、设备作业计划 主要机具、设备的供应计划反映了完成合同段的全部施工任务所需要的机种以及各机种 的需要量、规格型号、作业开始及结束时间和各机种作业的延续时间。它是机械化施工组织 的基础，也是优化设备资源，协调、调度和安排机械作业的依据。主要设备机具的供应计划 根据施工总进度计划制定。 2）施工机械的横道图(垂直图)编制 （1）确定各机械施工工序的主导机械种类、功率。 （2）绘制一般工程施工进度横道图，但仅限于有机械施工的工序。 （3）将横道线上的数字用机械台班的数量代替。 （4）绘制机械台班分布图，并将分布图统计为详细计划表。 （5）合理确定配套机械的种类、功率。

27 （2）在横道图上用累计百分比的方法标注纵坐标刻度，以时间单位为横坐标刻度。
3）管理曲线制作 （1）做好横道图计划复制件，并将机械施工工序的机械作业量计算出来，械作业量计算出来，按累计方法计算累计时间段的累计量（可按机械成本总费用比例与机械数量比例两种方法累计）。 （2）在横道图上用累计百分比的方法标注纵坐标刻度，以时间单位为横坐标刻度。 （3）按计算出来的累计量在图纸上标点，并用曲线连接形成“S型”曲线。 （4）当做出进度计划的曲线以后，随着实际日进度的完成，统计机械作业量并将累计量在图纸上标点，并用曲线逐点连接各点，看是否形成“S型”，并与计划“S型”曲线比较。 （5）时刻关注实际进度点与计划点的差异，作出书面报告及时汇报。

28 4.2 工程施工机械种类 4.2.1 路基工程施工机械 1）施工机械种类
4.2 工程施工机械种类 路基工程施工机械 1）施工机械种类 路基工程施工机械主要包括推土机、装载机、挖掘机、铲运机、平地机、压路机、凿岩机以及石料破碎和筛分设备，根据工程的作业要求，选择不同的机械设备。 2）根据作业内容配置施工机械 （1）对于清基和料场准备等路基施工前的准备工作，选择的机械与设备主要有：推土机、挖掘机、装载机和平地机等；遇有沼泽地段的土方挖运任务，应选用湿地推土机。

29 （2）对于土方开挖工程，选择的机械与设备主要有：推土机、铲运机、挖掘机、装载机和自卸汽车等。
（2）对于土方开挖工程，选择的机械与设备主要有：推土机、铲运机、挖掘机、装载机和自卸汽车等。 （3）对于石方开挖工程，选择的机械与设备主要有：挖掘机、推土机、移动式空气压缩机、凿岩机、爆破设备等。 （4）对于土石填筑工程，选择的机械与设备主要有：推土机、铲运机、羊足碾、压路机、洒水车、平地机和自卸汽车等。 （5）对于路基整型工程，选择的机械与设备主要有：平地机、推土机和挖掘机等。

30 4.2.2 桥梁工程施工机械 1）通用施工机械 （1）常用的有各类吊车，各类运输车辆和自卸车等。
桥梁工程施工机械 1）通用施工机械 （1）常用的有各类吊车，各类运输车辆和自卸车等。 （2）桥梁混凝土生产与运输机械，主要有混凝土搅拌站、混凝土运输车、混凝土泵和混凝土泵车。 2）下部施工机械 （1）预制桩施工机械 常用的有蒸汽打桩机，液压打桩机，振动沉拔桩机，静压沉桩机等。 （2）灌注桩施工机械 ① 全套管施工法：相应配置全套管钻机。 ② 旋转钻施工法：相应配置有钻杆旋转机和无钻杆旋转机(潜水钻机)。 ③ 旋挖钻孔法：相应配置旋挖钻桩机。 ④ 冲击钻孔法：相应配置冲击钻机。 ⑤ 螺旋钻孔法：相应配置螺旋钻孔机。

31 ① 顶推法：主要施工设备有油泵车、大吨位千斤顶、穿心式千斤顶、导向装置等。
（3）上部施工机械 ① 顶推法：主要施工设备有油泵车、大吨位千斤顶、穿心式千斤顶、导向装置等。 ② 滑模施工方法：主要施工设备有滑移模架、卷扬机油泵、油缸、钢模板等。 ③ 悬臂施工方法：主要施工设备有吊车、悬挂用专门设计的挂篮设备。 ④ 预制吊装施工方法：主要施工设备有各类吊车或卷扬机、万能杆件、贝雷架等。 ⑤ 满堂支架现浇法：主要施工设备有各类万能杆件、贝雷架和各类轻型钢管支架等。 另外，对海口大桥的施工需配置相应的专业施工设备，如打桩船、浮吊、搅拌船等。

32 隧道工程施工机械 由于隧道的类型不同，使用的施工机械也不相同，有的隧道用一般的土石方机械即可施工，有的隧道需专用施工机械，如：使用全断面掘进机(TBM)、臂式掘进机(EPB)、液压冲击锤等。所以根据施工方法的不同需配置不同的设备，这里主要介绍暗挖施工法的机械配置。 1）盾构法施工机械 盾构的形式多样，按开挖方式的不同，可分为手工挖掘式、半机械挖掘式、机械化挖掘三种；机械化盾构有多种形式，主要有刀盘式、行星轮式、铲斗式、钳爪式、铣削臂式和网格切割式盾构。

33 （1）钻孔机械：风动凿岩机、液压凿岩机、凿岩台车。 （2）装药台车。 （3）找顶及清底机械。
2）钻爆开挖法施工机械 （1）钻孔机械：风动凿岩机、液压凿岩机、凿岩台车。 （2）装药台车。 （3）找顶及清底机械。 （4）初次支护机械：锚杆台车、混凝土喷射机、混凝土喷射机械手。 （5）注浆机械：包括钻孔机、注浆泵。 （6）装渣机械：包括轮胎式、履带式装载机、扒爪装岩机、耙斗式装岩机、铲斗式装岩机。 （7）运输机械：包括自卸汽车、矿车。 （8）二次支护衬砌机械：模板衬砌台车(混凝土搅拌站、搅拌运输车、混凝土输送泵)。

34 路面工程施工机械 1）机械配置 （1）基层材料的拌合设备：集中拌合(厂拌)采用成套的稳定土拌合设备，现场拌合(路拌)采用稳定土拌合机。 （2）摊铺平整机械：包括拌合料摊铺机、平地机、石屑或场料撒布车。 （3）装运机械：装载机和运输车辆。 （4）压实设备：压路机。 （5）清除设备和养生设备：清除车、洒水车。 2）沥青路面工程施工机械 （1）混凝土搅拌设备 根据工作量和工期选择生产能力和移动方式，一般生产能力要相当于摊铺能力的70％左右，高等级公路一般选用生产量高的强制间歇式沥青混凝土搅拌设备。

35 沥青路面的压实机械配置有光轮压路机、轮胎压路机和双轮双振动压路机。 3）水泥混凝土路面施工机械 （1）按施工工序配置施工机械
（2）沥青混凝土摊铺机 通常每台摊铺机的摊铺宽度不宜超过7．5m，可以按照摊铺宽度选用、确定摊铺机的台数；选择与调整摊铺机的参数，摊铺机参数包括结构参数和运行参数两大部分。 （3）沥青路面压实机 沥青路面的压实机械配置有光轮压路机、轮胎压路机和双轮双振动压路机。 3）水泥混凝土路面施工机械 （1）按施工工序配置施工机械 按施工工序配置施工机械，主要有混凝土搅拌楼、装载机、运输车、布料机、挖掘机、吊车、滑模摊铺机、整平梁、拉毛养生机、切缝机、洒水车等。

36 ① 水泥混凝土搅拌楼容量应满足滑模摊铺机施工速度1m/min的要求。 ② 高等级公路施工宜选配宽度为7．5～12．5m的大型滑模摊铺机。
（2）按施工方法配置施工机械 （1）滑模式摊铺施工 ① 水泥混凝土搅拌楼容量应满足滑模摊铺机施工速度1m/min的要求。 ② 高等级公路施工宜选配宽度为7．5～12．5m的大型滑模摊铺机。 ③ 远距离运输宜选混凝土罐送车。 ④ 可配备一台轮式挖掘机辅助布料。 （2）轨道式摊铺施工 除水泥混凝土生产和运输设备外，还要配备卸料机、摊铺机、振捣机、整平机、拉毛养生机等。

37 4.2.5 轨道工程施工机械化 机械化铺设普通轨道主要包括轨节组装、轨节运输、轨节铺设、铺碴整道等4个基本环节。
轨道工程施工机械化 机械化铺设普通轨道主要包括轨节组装、轨节运输、轨节铺设、铺碴整道等4个基本环节。 1) 轨节组装组装轨节的基地尽量设在铺轨起点站附近。在有两个或多个接轨点时，根据需要可同时设置几个基地，以进行多头铺轨。铺轨基地主要由轨节组装流水线，轨料存放区和卸料线，轨节存放区和装车线，机车走行线，以及与上述各部分有关的作业机具和设备等组成。 2）轨节运输在铺设过程中轨节束必须从轨节运输列车逐渐向铺轨机移动、以不断向铺轨机供应轨节。为适应这一需要,必须用装有滚轮的特制平车。铁路新线很长时,轨节的运距很远。为节省滚轮平车，可仅在靠近铺轨前方的一段距离内才使用这种特制平车，而在大部分运程中则用普通平车。采用这种措施时，必须设置把轨节束从普通平车倒装到滚轮平车的换装站，也可不设换装站而把基地前移或在铺轨机后部使用龙门架倒装。

38 3）轨节铺设轨节重量较大，必须用铺轨机吊铺。铺轨机的类型很多，但作业相似，新线铺轨都是借助于这类机械的起重和移送装置，把轨节从铺轨机后的轨节车上（或从已把轨节滑入的铺轨机内）起吊，移送到前悬臂下，下落就位，连接到已铺好的轨节上。每铺完一节轨节，铺轨机就前移一节距离，如此循环前进。美、英等国常在铺设新线时，先使用木枕和轻轨的轨节，然后再换铺钢筋混凝土枕和重型钢轨。换铺工程中采用铺轨列车，连续完成从拆除、收集旧轨到换铺新轨等作业。 在少量新线铺轨工程或既有线换轨工程中，也可使用龙门架铺轨机，它是把龙门架和平板车组合在一起工作的简易装置。龙门架行驶于临时铺设在路肩上的轻型小轨道上，用来铺设装载在平板车上的轨节（轨节平板车从附近小型基地用轨道车推送到龙门架后端）。每铺设一段,小轨道就用人力向前移一段距离,交替前进。这种铺设方法设备简单，使用方便，但效率较低。

39 4）铺碴整道轨节本应铺设在预先铺好并经夯实的道床上，但是由于每公里铁路的道碴需要量大（每公里达2000米3 左右）,必须使用铁路本身运送，方能降低运费和缩短工期。因此，一般都是先用其他运输工具，只铺数量较少的底层（甚至只是轨条下两条碴带），在铺轨后再尽速利用列车补齐全部道碴。铺碴工作包括运碴、卸碴、布碴、起道、拨道、捣固、道床整形等多项作业。其中运、卸碴作业多用专用自动卸碴车进行。其余作业，各国多采用具有综合工作性能的铺碴机施工。中国还没有定型的铺碴机械，但设计、试制、试用的机型已不少。在中国，铺碴工程主要还是应用各种养路机械，例如起道机、道碴整形机、捣固机等（见轨道养护）分别进行。

40 铺轨工程在铁路新线建设的施工总体组织中具有十分重要的位置。新线一经铺轨，就能利用列车在施工过程中负担大部分工程运输，也能很快开办临时客货运业务，为加速施工和尽早促进沿线地区经济开发创造了有利条件。铺轨工期的安排，又是决定新线所有其他基本工程项目工期的依据。

41 4.3 施工机械的选型与配套 4.3.1 施工机械选型与配套的基本要求 1）施工机械选择的一般原则 （1）适应性
4.3 施工机械的选型与配套 施工机械选型与配套的基本要求 1）施工机械选择的一般原则 （1）适应性 适应性是指施工机械要适应用于工程的施工条件和作业内容。如工地的气候、地形、土质、场地大小、运输距离、工程规模等。 （2）先进性 新型的施工机械具有高效低耗、性能稳定、安全可靠、质量好等优点，更能保质保量的完成公路施工任务。 （3）通用性和专用性 选用施工机械时要全面考虑通用性和专用性。尽可能用一种机械代替一系列机械，减少作业环境，扩大机械使用范围，提高机械利用率，方便管理和维修。

42 机械产品的性能价格比，作为用户是首先考虑的具体问题之一，机械类型选定后，必须细致调研具体产品运转可靠性、维修方便程度和售后服务质量。
4）使用机械应有较好的经济性 机械产品的性能价格比，作为用户是首先考虑的具体问题之一，机械类型选定后，必须细致调研具体产品运转可靠性、维修方便程度和售后服务质量。 （5）合理的机械组合 包括机械技术性能的合理组合和机械类型及其台数的合理组合。机群的合理规模由工程量、工期要求和机群的作业能力两方面的因素决定。机械组合要注意牵引车与配置机具的组合，主要机械和配套机械的组合。在组合机械时，力求选用统一的机型，以便维修和管理，从而提高公路施工的水平。

43 选择的机械的施工作业过程中必须保证工程施工质量要求，保证作业质量，同时，不应破坏环境和对环境产生明显的不利影响。
（6）利用与更新 现有机械的利用与更新，在选用施工机械时，应根据工地的实际情况，既要充分利用现有机械，又要注意机械的更新换代，加强技术改造，以求达到技术上合理，经济上有利，不断提高机械的利用率。 （7）安全而不破坏环境 选择的机械的施工作业过程中必须保证工程施工质量要求，保证作业质量，同时，不应破坏环境和对环境产生明显的不利影响。

44 选好既定工程的主导机械，其它机械必须围绕主导机械配套。 （2）合理搭配机械的数量
2）施工机械配套的基本原则 （1）正确选择主导机械 选好既定工程的主导机械，其它机械必须围绕主导机械配套。 （2）合理搭配机械的数量 各配套机械的工作能力必须与主导机械匹配，尽量减少配套机械的数量。同一作业要尽量使用同一型号的机械，以便于维修管理。机械选型配套遇到困难，要有其它方案代替。 （3）采用合理的施工组织方案 配套机械施工的施工段之间要保持相对稳定，配套机械作业时要安排闲置台班备用。大型专业机械设备的购置与租赁，在配套选型中要合理处理，不能造成不必要的浪费。

45 （1）各机械的技术规格必须满足既定工程的技术标准。 （2）在工艺允许的条件下，尽可能采用重型机械并保证为其安排足够的工作量。
3）机械配套必须满足的简便条件 （1）各机械的技术规格必须满足既定工程的技术标准。 （2）在工艺允许的条件下，尽可能采用重型机械并保证为其安排足够的工作量。 （3）机械必须具有良好的性能。 （4）机械必须具有良好的可靠性。 4）选型配套的基本方法 （1）根据工程性质进行机械的选配。 （2）根据作业内容对机械选型配套。 （3）根据土质、气候、工期等对机械进行选配。

46 4.3.2 施工机械的合理组合 1）施工机械技术性能的合理组合 （1）主要机械与配套机械的组合
施工机械的合理组合 施工机械合理组合分为技术性能组合和类型、数量组合。 1）施工机械技术性能的合理组合 （1）主要机械与配套机械的组合 配套机械的工作容量、生产率和数量应稍大一点，以便充分发挥主要机械的作业效率。例如，自卸运输车的车厢容积应是挖掘机铲斗工作容量的3～5倍，但不要大于7～8倍。 （2）主要机械与辅助机械的组合 辅助机械的生产率应略大一些，以便充分发挥主要机械的生产率。 （3）牵引车与其他机具的组合 两者要互相适应，不能出现“大马拉小车或小马拉大车”现象，以便获得最佳的“联合作业”效益。

47 2）施工机械类型与其数量的合理组合 （1）施工机械类型及数量宜少不宜多
2）施工机械类型与其数量的合理组合 （1）施工机械类型及数量宜少不宜多 根据建设项目的作业内容，尽可能地选用大工作容量、高作业效率的相同类型的施工机械。一般来说，组合的施工机械台数适当减少，有利于提高协同作业的效率。施工机械品种、规格单一时，便于施工过程中的调度、管理和维护。 （2）并列组合 只依靠一套施工机械组合作业，当主要施工机械发生故障时，就会造成建设项目全线停工。若选用两套或多套施工机械并列作业，则可避免或减少全线停工现象的发生。例如，沥青路面施工中人们多采用两套沥青摊铺机、压路机并列作业即为典型实例。

48 3）经济车辆数的确定 在机械化施工中，运输车辆常与其它机械设备搭配组合进行综合机械化施工作业。这种 组合方式在施工过程中运用较多，所占的机械使用费也比较高。如果运输车辆不能与其它机 械设备进行最佳匹配，势必也会造成一定的机械损失或浪费。为此，现以土石方运输车辆与挖掘机或装载机的匹配为例，说明其最佳和经济匹配方法。 （1）一般方法 ① 铲斗容积比的选择。挖掘机和汽车的利用率达到最高值时的理论铲斗容积比（汽车容量与挖掘机斗容量之比）是随运距的增加而提高，一般运距为1km—2.5km时铲斗容积比为4—7之间；运距为为3km—5km时铲斗容积比为7—10之间。

49 ② 汽车的利用程度。汽车载重量的利用程度与铲斗容积比、汽车载重量或车箱容积以及土的密度等因素有关。车辆载重量的利用程度是考核配套合理性的一个重要指标。 一般与挖掘机、装载机配套适宜的车辆，其铲装次数在 3～5 范围内。装满汽车车箱所需铲装的次数以3—5之间为宜。 ③ 与一台挖掘机、装载机配套的自卸汽车的车辆数。车队生产率应取挖掘机或装载机的生产率为宜。在生产率计算中，应计入配套机械的时间利用率，使其符合实际情况。 经济车辆数是由完成一定运输量规定的时间与一辆车运送一次所需时间之比决定的，其中一辆车运送一次的时间包括装车时间、卸车时间、等待时间和往返时间。

50 （2）优化方法 优化方法亦称排队论法。一般方法是以装车时间和行驶时间均是固定不变为前提的。 但实际上，车辆的工作循环时间难以保持相等，因为在装载机械附近有时是排队等候装车，有时会无车可装，这就意味着降低了装载机的生产率。显然一般方法的计算结果不够精确，但作为估算，还是简单实用的。 排队论法是用统计学来处理装车时间和行驶时间变化的方法。 工程实践表明，采用排队论法求出的机械实际生产率和最经济的车辆数比较符合实际情况。挖掘机单位时间（每小时）装车数与单位时间（每小时）汽车到达的次数之比即为经济车辆数。

51 4.3.3 施工机械的技术分析 1）施工机械对工程进度的影响 （1）保持施工机械在正常生产使用中的良好状态，重点考核其运转效率。
施工机械的技术分析 1）施工机械对工程进度的影响 （1）保持施工机械在正常生产使用中的良好状态，重点考核其运转效率。 （2）施工工地及施工计划中是否有闲置的备用机械。 （3）机械故障的发生对机械本身的影响程度，以及对施工进度的影响程度。 2）施工机械对工程质量的影响 （1）带故障的施工机械对工程质量是否有影响。 （2）故障机械的修理费用与影响工程质量效果的比较。 3）施工机械的维修 （1）根据施工机械发生故障的频率，决定是否应尽快维修。 （2）施工机械发生故障的维修时间是否导致长时间停工。 （3）施工机械修理故障所需费用是否经济合理。

52 （1）施工机械应每日保养、每周保养、每月保养。
4）施工机械安全 （1）因机械故障可能引起的伤害程度。 （2）因机械故障可能引起的公害程度。 5）施工机械保养 （1）施工机械应每日保养、每周保养、每月保养。 （2）施工机械润滑要做到：必须在适当的时期进行，必须在适当的部位进行，必须用适当的润滑油，润滑油用量要适中。

53 4.3.4 施工机械选型配套实例 高速铁路客运专线施工装备的选型与优化 1）高速铁路客运专线对设备的需求
施工机械选型配套实例 高速铁路客运专线施工装备的选型与优化 1）高速铁路客运专线对设备的需求      与普通铁路相比，高速铁路客运专线建设除需要大批的常规设备外，还需要一批大型化、专业化、智能化的专用设备和专用的试验、检测、测量设备，以确保技术指标的控制，保障施工能力，保证生产效率。主要需要如下设备:     （1）桥梁施工设备      高速铁路客运专线桥梁施工由于对钻孔桩、混凝土以及桥梁结构和材料的特殊要求，须在常规设备的基础上配备其他相应的设备。     

54 （2）提、运、架设备     高速铁路客运专线中，桥梁所占比例约为36%，且以32m/900t梁为主，采用预制架设的方案，需要配备900t架桥机、900t运梁车、900t或450t提梁机。这些设备多数已在国内进行研发和制造，采用国际先进的机械、电气、液压及其一体化技术，大多采用国际知名品牌的零部件，有少数的设备依靠进口。     （3）移动模架造桥机     不具备预制架设条件的施工地段，其桥梁设计多采用连续箱梁，连续箱梁多采用移动模架造桥机施工，梁以现浇为主。跨度32m、重900t的移动模架造桥机国内已有多家厂家研制成功，并投入使用。     （4）旋挖钻机     桥梁的桩基础大多采用直径1.25～1.5m的钻孔桩，而且钻孔桩的数量和工程量也相当大。旋挖钻机以其自带动力、环保节能、生产效率高等优越性，被大量采用。    

55 因客运专线路基的压实度和均匀性控制较严，需要25t的全液压振动压路机用于不同填料的碾压，以满足密实度、压实均匀性和压实效果等综合要求。
（5）大型混凝土搅拌站      高速铁路客运专线对桥梁基础、墩台及预制梁的混凝土都有特殊要求，即高性能混凝土、耐久性混凝土等。而且产量很大，所以需要配置生产能力大、配料精度高、预留足够添加剂计量控制接口、性能稳定可靠的混凝土搅拌站。     （6）大吨位压路机      因客运专线路基的压实度和均匀性控制较严，需要25t的全液压振动压路机用于不同填料的碾压，以满足密实度、压实均匀性和压实效果等综合要求。

56 大断面长隧道的施工需要配备以三臂液压凿岩台车为主的施工设备，以满足隧道施工安全和效率的要求。 （8）轨道施工设备
（7）隧道施工设备      大断面长隧道的施工需要配备以三臂液压凿岩台车为主的施工设备，以满足隧道施工安全和效率的要求。  （8）轨道施工设备 设计时速350km的轨道主要采用无渣道床，设计时速200km的轨道主要采用有渣道床。无渣道床施工需采用混凝土滑模摊铺机、轨道吊装调校设备等成套设备，这些设备需要从国外引进或进行技术合作。客运专线轨道采用跨区间无缝设计，需要配备焊轨生产线、移动焊接设备、轨道铺装机等专用设备。

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58 2）高速铁路客运专线提、运、架设备的形式比较
2）高速铁路客运专线提、运、架设备的形式比较      高速铁路客运专线的桥梁工程在整个客运专线工程中所占比重很大，设备投入相对较大，桥梁的预制、运输、架设对设备的安全性、可靠性、稳定性提出了很高要求。目前国内提、运、架设备生产厂家主要有上海港机重工有限公司、北京万桥兴业机械有限公司、北戴河通联路桥机械有限公司、中铁武桥重工股份有限公司、郑州大方桥梁机械有限公司等，有的采取引进国外先进技术，在国内研发制造，有的是自主设计制造，且设备形式也各有不同。目前，各种形式的设备都已在国内的高速铁路客运专线建设中投入使用，各有千秋。下面根据调研和分析，对各种设备形式进行比较，以期提供选型依据。

59 （1）提梁机      梁场900t提梁机按行走形式分:主要有轮胎式和轮轨式，按结构形式分，有单台900t和2台450t。其中900t提梁机有单门架和双门架2种形式，具体型号有2×450t轮胎式提梁机、2×450t轮轨式提梁机、900t轮胎式单门架提梁机、900t轮胎式双门架提梁机4种形式。通过调研，了解到梁场运用900t轮胎式提梁机和2×450t轮轨式提梁机较多。900t轮胎式提梁机便于梁场布置，在梁场内按预留通道可以纵横向移动，吊梁、装梁，转运比较方便。2×450t轮轨式提梁机需要轨道，只能按固定线路运行，主要用于跨线作业。     ① 2×450t轮轨式提梁机。此种形式的提梁机由2台450t龙门吊组成，作业时2台龙门吊同时、同步运行吊梁、装梁，适用于在没有路基的地段用于架设最初的箱梁和拼装架桥机，以及在没有施工便道上桥的条件下将运梁车吊到桥面上。     

60   ② 900t轮胎式单门架提梁机。采用单台发动机，能够很好的控制前后行走轮组的同步，整机不会受扭，转向模式有直行、横行和斜行，每个轮组采用单独的油缸进行转向，在不负载情况下可原地90°转向。  ③ 900t轮胎式双门架提梁机。天车对称布置，双门架结构，其他性能和单门架式差别不大，双门架的优势是装梁时，运梁车可以从侧面进入到提梁机下方。但此种机型占地面积较大，预留通道也比单门架形式要宽。  ④ 提梁机的选型主要依据。梁场的布置形式和施工地段的地形条件，目前开工的高速铁路客运专线梁场中几种形式的提梁机均有不同数量的应用，以选择2×450t轮轨式提梁机和900t轮胎式单门架提梁机组合的稍多一些。

61 （2）运梁车 20世纪70年代初，大型混凝土预制整孔箱梁架设技术面世。90年代初，这种运梁架桥技术在韩国高速铁路施工中应用，运载重量达560t。运行技术中采用液压三点平衡系统。2000年，这种运梁架桥技术在中国秦沈客运专线施工中应用，运载重量达600t。其设计出发点是: ① 简单、实用、可靠、安全。 ② 采用连杆系转向。 ③ 采用分段模块化刚性主梁。 ④ 采用液压三点平衡系统。   

62 2000年初，台湾高速铁路施工再次大规模使用这种技术，运载重量最高达915t，轮组90°，原地转向技术被采用。运梁车目前主要有16轴线和17轴线2种规格，2种车型长度和宽度不一样，所用轮胎规格也不一样。但是针对900t箱梁运输采用16轴线运梁车。900t运梁车无论进口还是国产，基本构成和工作原理都大同小异，主要区别在于设计理念在以下几方面有所不同。      发动机:均为2台主机，均采用国际知名的品牌，但功率有所差异，最大的是2×447kW，最小的是2×360kW。其间还有2×420kW和2×400kW等。2台主机可以保证在其中1台发生故障时，另1台仍能保证设备完成运输任务。      驱动轴:高速铁路施工规范规定，运梁车驱动轴数占总轴数的1/3即满足爬坡要求，16轴线的运梁车驱动轴主要有5轴、5轴半和6轴3种，驱动轴数多的爬坡能力大，分布形式有集中分布和间隔分布2种。制动系统:有全液压制动、气-液制动、气压制动3种方式。

63 轴负载补偿油缸:有单作用油缸和双作用油缸2种，双作用油缸比单作用油缸安全可靠。
  托梁小车驱动:有电机驱动-链条传动、液压驱动-钢丝绳传动2种方式，因为托梁小车要求保证和架桥机吊梁小车的同步性，链条传动比钢丝绳传动要精确，也易于维护。但如果选择定点起吊形式的架桥机，运梁车不需要有托梁小车。      轴负载补偿油缸:有单作用油缸和双作用油缸2种，双作用油缸比单作用油缸安全可靠。      行进方式:有直行和斜行(最大转角30°)，目前投入使用的运梁车多数都可直行和斜行，只有极少数的只能直行。      为了更为直观的表述目前投入使用的运梁车技术特点，图4—1选择了在国内目前客运专线建设中所占份额较大的几种车型进行比较。

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65 辅助导梁式架桥机(见图4—2)、桁架式架桥机(无导梁)(见图4—3)、导梁式架桥机(见图4—4)，以下是几种形式架桥机的比较。
3）架桥机      架桥机主要形式:      辅助导梁式架桥机(见图4—2)、桁架式架桥机(无导梁)(见图4—3)、导梁式架桥机(见图4—4)，以下是几种形式架桥机的比较。   ① 辅助导梁式架桥机

66 辅助导梁式架桥机的设计方案是结合下导梁式架桥机和桁架式架桥机两者的优点而提出的。针对高速铁路桥梁施工特点，基于2个原则而设计:
  辅助导梁式架桥机的设计方案是结合下导梁式架桥机和桁架式架桥机两者的优点而提出的。针对高速铁路桥梁施工特点，基于2个原则而设计:     ① 减少操作时间，进而降低施工成本。     ② 设备易于操作，从而降低失误的可能性,增强安全操作性能。      辅助导梁式架桥机设计制造与应用十分成功。已在台湾高速铁路桥梁施工中得以证实，辅助导梁式架桥机技术成熟、先进，使用方便简单，运行安全可靠，具有以下特点:      架桥机可以通过运梁车驮运实现短途运输，转移工地。架桥机经过简单拆解后，支腿与个别部件由运梁车驮运可以通过高速铁路双线隧道。   

67 架桥机通过支撑在桥墩上的辅助导梁自行向前过孔，整机稳定，安全稳定系数高。
 架桥机进行架设时，其后支腿支撑在桥面上，前支腿支撑在待架跨前面的桥墩上，架桥机支撑状态仅处于一孔梁之上，使桥梁受力简单，架桥机自身结构也轻巧。      架桥机通过支撑在桥墩上的辅助导梁自行向前过孔，整机稳定，安全稳定系数高。      架桥机前行支腿通过球绞装置和自行机构与辅助导梁相连接，可轻易适应曲线和坡道工况下的架桥施工。      在整个架设过程中，架桥机保持整孔预制混凝土箱梁始终处于“四点吊运/支撑，三点受力”的状态。      架桥机辅助导梁底面高于桥面，使架设第一孔和最后两孔整孔预制混凝土箱梁简便安全。

68 架桥机变跨架设时，调整孔距简单，不需要其它辅助设施。辅助导梁式架桥机一个作业工况如图4—5所示。     ② 桁架式架桥机(无导梁)桁架式架桥机为无导梁轮胎行走形式架桥机，喂梁时后支腿走形轮组打开成宽式支撑，进行提梁、架梁，过孔时前支腿折叠翻转后移，两个吊梁小车后移至主梁尾部，起到平衡配重作用，架桥机以悬臂方式过孔。

69 非辅助导梁式，利用下导梁架梁,架梁时前后支腿同时承重(梁体与下导梁);梁体悬停时必须移动下导梁进行过孔工况。
③ 下导梁架桥机 非辅助导梁式，利用下导梁架梁,架梁时前后支腿同时承重(梁体与下导梁);梁体悬停时必须移动下导梁进行过孔工况。 架梁时运梁车需开到下导梁上，运梁车与下导梁对位较难；且与运梁车配合时间过长,梁体悬停时间长，影响架梁效率；因对位要求，使运梁车互换性差；卷扬机在上边，影响入绳角度与缠绕。定点起吊，下导梁跨两跨，不易架设最初及最后两跨桥梁。

70 非辅助导梁式，利用下导梁架梁,架梁时前后支腿同时承重(梁体与下导梁);梁体悬停时必须移动下导梁进行过孔工况。
  非辅助导梁式，利用下导梁架梁,架梁时前后支腿同时承重(梁体与下导梁);梁体悬停时必须移动下导梁进行过孔工况。 架梁时运梁车需开到下导梁上，运梁车与下导梁对位较难；且与运梁车配合时间过长,梁体悬停时间长，影响架梁效率；因对位要求，使运梁车互换性差；卷扬机在上边，影响入绳角度与缠绕。定点起吊，下导梁跨两跨，不易架设最初及最后两跨桥梁。

71 （4）设备选型与优化      综合以上分析可以得出，辅助导梁式架桥机具有技术上和安全上的相对优势，应该为首选。但应该注意对设备的主要配置进行优化，例如转运支架的配置应合理，当一个梁场用2台架桥机左右同时架设的时候，应该共用一套转运支架，有利于降低成本且不影响使用。另外，在设备关键部件的配置上如主机、液压泵、阀、马达等关键部件以及减速箱、制动器、卷扬机等应尽量选用进口质量可靠的生产厂家的配套产品，而钢结构件以及一些机加工件可以选用国内产品进行配套，既保障设备整体的安全性，又可以有效降低成本。

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73 通过对架桥机的市场调查，在目前已投入使用的架桥机中，以辅助导梁式架桥机最多，各种形式架桥机所占市场比例分布见图4—6。
图4—5  辅助导梁式架桥机作业工况      通过对架桥机的市场调查，在目前已投入使用的架桥机中，以辅助导梁式架桥机最多，各种形式架桥机所占市场比例分布见图4—6。

74  3）结束语      高速铁路客运专线的大规模建设，对非传统铁路的施工企业参与施工，机遇和挑战并存。机遇是因为高速铁路客运专线的建设给施工企业创造了多元化发展、扩大规模、锻炼人才和提高技术的机会;挑战是因为高速铁路客运专线对施工企业技术装备的投资与管理、人才的配备以及项目管理都提出了新的要求。企业应该高度重视高速铁路客运专线大型专用设备的投资采购，并尽快培养专用设备的管理和技术人才，打造一支专用设备的专业化管理团队。

75 【小结】 本单元着重介绍了铁路及公路工程机械化施工的意义、作业方式与施工特点，机械化施工组织的作用、影响因素，机械化施工组织与施工全过程组织的区别，机械化施工组织设计的任务、内容、特点、进度图表的编制，施工机械的种类、选型与配套、合理组合和技术分析等内容。 通过本单元学习，结合施工企业中职层面毕业生的岗位设置和职业标准，使学生了解铁路及公路机械化施工的意义、作业方式与施工特点；熟悉机械化施工组织设计的任务，机械化施工总体计划、分部分项工程计划，机械化施工组织设计的特点，熟悉施工机械的选型与配套；重点掌握机械化施工主要机具、设备作业计划，会编制、能看懂施工机械横道图(垂直图)，熟练掌握路基工程、桥梁工程、隧道工程、路面工程、轨道工程等施工机械的类型和应用。

76 3．如何编制机械化施工组织设计的横道图和管理曲线？ 4．怎样做好施工机械的选型与配套工作？ 5．阅读下列材料，并完成后面的作业。
【思考题】 1．为什么要大力发展机械化施工？ 2．机械化施工组织设计有哪些具体内容？ 3．如何编制机械化施工组织设计的横道图和管理曲线？ 4．怎样做好施工机械的选型与配套工作？ 5．阅读下列材料，并完成后面的作业。

77 1）推土机是以履带式或轮胎式拖拉机引车为主机，再配置悬式铲刀的自行式铲土运输机械。推土机主要用于填筑路基、开挖路堑、平整场地、管道和沟渠的回填以及其它辅助作业。推土机的特点：所需作业面小、机动灵活、转移方便、短距运土效率高、干湿地都可以独立工作，同时可以配合其它机械工作。 2）铲运机可以在一个工作循环中独立完成挖土、装土、运输和卸土等工作，还兼有一定的压实和平地作用。铲运机主要用于较大运距的土方工程，如填筑路基、开挖路堑和大面积平整场地等。铲运机的特点：运土距离较远，铲斗容量较大。

78 3）平地机是用机身中部装置的刮刀进行铲土、平土的施工机械。平地机主要用于从线路两侧取土、填筑不高于1米的路堤；修整路基的断裂面；修刷边坡；开挖路槽和边沟；大面积的场地平整。平地机的特点：平地机是一种铲土、运土、卸土能同时进行的连续作业机械。 4）挖掘机是以开挖土、石方为主的工程机械。挖掘机主要用于开挖路堑、填筑高路基等土、石方施工；更换不同的工作装置，可进行破碎、打桩、夯土、起重等多种作业。挖掘机的特点：效率高，产量大，但机动性较差。

79 请按照上述路基工程施工机械的概念、用途、特点等形式，查阅资料归纳总结桥梁工程施工机械、隧道工程施工机械、路面工程施工机械、轨道工程施工机械。
5）装载机是用机身前端的铲斗进行铲、装、运、卸作业的施工机械。装载机可用来装载松散物料，同时还能用于清理、平整场地、短距离装运物料、牵引和配合运输车辆作装土使用。如更换相应的工作装置，还可以完成推土、挖土、松土、起重等多种作业。装载机的特点：效率较高，操作简单，兼有推土机和挖掘机两者的工作能力。 请按照上述路基工程施工机械的概念、用途、特点等形式，查阅资料归纳总结桥梁工程施工机械、隧道工程施工机械、路面工程施工机械、轨道工程施工机械。

80 §9—1简介施工组织设计及分类 一、什么是施工组织设计
施工组织设计就是针对施工安装过程的复杂性，用系统的思想并遵循技术经济规律，对拟建工程的各阶段、各环节以及所需的各种资源进行统筹安排的计划管理行为；是对建筑产品(建设项目或其单项单位工程、分部分项工程)生产(即施工)过程中诸要素之合理组织。具体来讲施工组织设计就是把整个施工技术作业过程的所有各个环节都联系到一定的技术作业环节中，在特定的约束条件下，合理确定各项技术作业间的关系，确定在什么时候，按什么顺序，用什么方法及工具来完成施工任务。

81 二、施工组织设计的性质：必须具备合理性、严肃性和实践性。
三、施工组织设计的任务： 1、根据业主对建设项目的各项要求，选择经济、合理、有效的施工方案； 2、确定合理、可行的施工进度； 3、拟定有效的技术组织措施； 4、采用最佳的劳动组织，确定施工中劳动力、材料、机械设备等需要量； 5、合理布置施工现场的空间，按照连续、均衡、协调生产的要求组织施工； 6、保证施工的顺利进行，实现工期、质量、成本目标。

82 四、施工组织设计的作用：P96 五、施工组织设计的组成及基本内容 (一)、施工组织设计的组成:施工组织设计一般由三部分组成 1、必要的文字说明：如编制依据、工程概况等 2、必要的图纸：如施工平面布置图、施工进度图现场组织机构图、网络计划图等。 3、相关计划表：如临时用地计划表、临时用电计划表、主要施工机械表、主要材料计划表、进度计划表。 下列专题可作为施工组织的附加内容： 1、新技术、新工艺、新材料和新设备应用，包括应用部位和范围、注意事项等。 2、成本控制措施；施工风险防范对策及风险管理责任、总承包管理与协调配合措施等； 3、工程创优规划及保存措施等。

83 六、施工组织设计的分类 （一）按编制单位不同分 ⑴ 设计单位的施工组织设计 ⑵ 招标单位的施工组织设计
⑴ 设计单位的施工组织设计 ⑵ 招标单位的施工组织设计 ⑶ 施工单位的施工组织设计 ⑷ 监理单位的施工组织设计 （二）按编制的广度和具体作用不同分 ⑴ 施工组织总设计 ⑵ 单位工程施工组织设计 ⑶ 分部工程施工组织设计 （三）按施工组织设计深度不同分 ⑴ 指导性施工组织设计 ⑵ 实施性施工组织设计 （四）按项目实施阶段不同分 ⑴ 施工组织方案意见 ⑵ 施工组织设计意见 ⑶ 投标施工组织设计 ⑷ 实施性施工组织设计

84 §9—2 施工组织设计的核心内容 1、建设要求文件，包括国家批准的基本建设计划文件、管理部门批件、工程量清单、招标文件及合同的约定等；
一、施工组织设计编制的依据： 1、建设要求文件，包括国家批准的基本建设计划文件、管理部门批件、工程量清单、招标文件及合同的约定等； 2、设计文件，包括：施工组织设计的拥有的最详细的设计文件与资料，如可行性研究报告、初步设计、技术设计或施工图设计图纸，设计说明书。总概算和修正总概算等。 3、建设地区的调查资料，如水文、气象、地质、交通运输、当地建筑材料的分布、重点工程施工条件、大型临时工程及辅助设施修建条件以及水、电、燃料供应等资料。 4、国家或业主对该建设项目的工期等要求。 5、上一阶段批准的施工组织设计及鉴定意见。 6、现行有关定额、指标及施工总结等资料，类似工程的经验资料等。 7、施工单位即有的生产能力，如施工人数、技术装备、施工水平及机具数量、规格、性能等。 8、有关技术标准、施工规范、操作规程等资料。 9、有关协议决定、合同、纪要及上级文件等资料。

85 二、施工组织设计的编制原则 1、严格执行基本建设程序。从实际出发，在保证质量的前提下，正确处理需要与可能，局部与全局关系。
2、科学安排施工顺序：先重点后一般，全面规划，突出重点。同时也要安排好一般工程衔接和有关配套工程。做到修一段，通一段，用一段．迅速形成运输生产能力，尽快交付使用。 3、厉行节约、降低成本。如有条件，临时工程与永久工程应 尽量结合考虑；同时，要注意因地制宜，就地取材，以节约和减少投资，降低工程造价。 4、尽量采用先进的施工方法和施工工艺，积极而慎重地采用新技术、新结构、新材料、新设备。 5、采用网络计划技术组织连续、均衡而有节奏的施工，保证人力、物力充分发挥作用： 6、大力推行工厂、机械法施工：充分发挥机械设备效能，是减轻劳动强度、提高生产效率，加快施工进度、缩短工期的有力措施。 7、落实季节性施工措施，实现常年不间断施工。 8、深入实际、深入群众，认真调查研究，做好施工方案比选。 9、因地制宜，就地取材。合理布置开采和利用当地建筑材料(如砂、石、道碴、瓦、砖、石灰等）避免舍近求远，增加投资。 10、支援工农业生产，节约用地，注意水土保持与环境保护。

86 三、施工组织设计的核心内容 内容，而其表现形式通常通过“三图两表”表达。其中“三图”即施工
施工方案、进度计划、资源需求、平面布置图是施工组织设计的核 内容，而其表现形式通常通过“三图两表”表达。其中“三图”即施工 平面布置图、施工进度计划图和组织机构图，主要表达平面布置和进度 计划；“两表”则是指材料计划表、机械设备配备表，主要表达资源需 求计划与安排。 （—）施工方案 施工方案是指工、料、机等生产要素的有效结合方式。确定一个合 理的结合方式，也就是从若干施工方案中选择出一个切实可行的施工方 案。 施工方案是编制施工组织设计首先要确定的问题，它是决定其他内 容的基础。施工方案的优劣，在很大程度上决定了施工组织设计的质量 和施工任务完成好坏。

87 （二）施工进度计划 施工进度计划是施工组织设计在时间上的体现。进度计划是组 织与控制整个工程进展的依据，是施工组织设计中关键的内容， 综合平衡进度计划，规定施工的步骤和时间，以期达到各项资源 在时间、空间上的合理利用，并满足既定的目标。 施工进度计划内容：包括划分施工过程、计算工程量、计算劳动量、确定工作天数和工人人数或机械台班数，编排进度计划表及检查与调整等项工作。为了确保进度计划的实现，还必须编制与其相适应的各项资源需要量计划

88 （三）施工现场平面布置 施工现场平面布置是根据拟建项目各类工程的分布情况，对项目施工全过程所投入的各项资源（材料、构件、机械、运输、劳力等)和工人的生产、生活活动场地做出统筹安排。它是施工组织设计在空间上的体现。 （四）资源需要量及其供应 资源需要量是指项目施工过程中所必要消耗的各类资源的计划用量，它包括：劳动力、建筑材料、机械设备以及施工用水、电、动力、运输、仓储设施等的需要量。各类资源是施工生产的物质基础，必须根据施工进度计划，按质、按量、按品种规格、按工种、按型号有条不紊地进行准备和供应。 （五）各种技术保障措施

89 §9—3施工组织设计的原理及方法 一、施工组织设计的主要环节 1、计算工程量，拟定工程量清单 2、选定重点或难点工程，确定施工方案
3、计算资源需求，排定施工进度 4、进行平面设计，平衡劳动力 二、施工组织设计的程序与方法 （一）施工组织设计程序：见P671图3—3 （二）施工组织设计编制的方法和步骤 1、步骤： A、拟定施工组织方案 B、安排施工顺序和进度 C、材料供应计划及运输方案 D、大型临时设施和过渡工程 E、主要人工、材料、机械台班数量计算 F、施工进度图和施工平面布置图

90 2、施工组织设计的编制方法： 1）编写设计说明书 2）计算填写有关工程数量表 3）绘制必要的图纸：施工平面布置图、施工进度图、优化的网络计划图等示意图。 三、施工总体部署的内容： 1、施工方案的比选 2、施工方法的确定 施工方案的技术方面 3、施工机具的选择 4、施工顺序的安排 5、施工任务（管段）的划分 施工方案组织方面 技术方面是施工方案的基础，但又必须满足组织方面的要求， 施工的组织方面是把技术方面和整个的施工方案同进度计划联系起来，从而反映进度计划对于施工方案的指导作用。

91 1、施工方案的基本要求：在确保安全与质量的前提下，选择切实可行的、满足工期要求的、施工费用最低的施工方案。
（二）施工方法的确定 施工方法主要是针对工程的主导施工过程而言。施工方法的确定取决于工程特点、工期要求、施工条件等因素。 施工方法确定的目的在于选择适于本工程的最先进、最合理、最经济的施工方法，达到降低成本和提高劳动生产率的目的。 常见的组织施工方法有顺序施工、平行施工、流水施工等，进一步划分施工方法又可划分为机械施工和人工施工方法等。 （三）施工机具的选择 1、施工机具的选择应满足施工方法的需要； 2、应满足施工的需要，避免大机小用； 3、选择机具时，要相互配套，充分发挥主机作用； 4、选择机具时，必须从全局出发，进行统筹安排及使用。 5、机具的选择只能在现有的或可能获得机械中选。

92 （四）施工顺序的安排 1、安排施工顺序的原则：A必须符合工艺要求；B必须使施工顺序与施工方法、施工机具相协调；C必须考虑施工质量的要求；D必须考虑水文、地质、气候的影响；E必须考虑影响全局的关键工程的合理施工顺序；F必须遵从合理组织施工过程的基本原则；G在保证安全生产的前提下应能使工期最短。 2、一般施工顺序原则要求： A要考虑施工队伍劳动力及主要机具、设备的倒用、均衡生产、分期投资等因素，在总工期许可的范围内，分期分批施工。 B先重点后一般； C凡是控制全线总工期的重点工程应先开工，必要时，提前准备提前开工，铁路邻近铺轨起点的工程首先开工，以保证铺轨循序向前推进。

93 （五）施工进度安排（施工进度计划）：施工进度计划是对整个工地上的各项工程做出时间上的安排；是控制工程施工进度和工程竣工期限等各项施工活动的依据；施工进度计划有利于领导抓住关键，统筹全局，合理布置人力、物力，正确指导施工生产活动的顺利进行；有利于工人群众明确目标，更好地发挥主动精神；有利于施工企业内部及时配合，协调作战。 （六）资源需求计算的原则 1、资源估测要最大限度地接近企业当时当地承揽工程的实际需要； 2、可通过网络计划进行资源分配与平衡； 3、本企业当时既有的机械化程度； 4、参照企业历年的工作效率水平、工人的基本素质和最大可能发挥的操作水平； 5、工程自身的难易程度、工期要求、工程特点等； 6、注重主要工程关键工序，确保重点，兼顾一般； 7、准确计算主要资源，合理估测一般资源； 8、尽可能采用施工企业定额。

94 （七）、资源需求量计算 1、劳动力计算 劳动力数量，是安排施工，绘制施工进度图，计算出工人数，估算临时房屋，检算施工组织安排合理性的关键。要正确计算劳动力数，必须明确： 1）现场施工人员的组成：生产工人、管理人员、服务人员、其他（如病、事假）人员、临时劳动力。 2）明确定额手册劳动定额包含的内容：劳动定额亦称人工定额，它所包含的劳动力仅指直接从事建筑安装工程施工的生产工人而不包括：（1）材料采购及保管人员；（2）材料到达工地以前的搬运、装卸工人；（3）驾驶施工机械、运输工具的工人；（4）由管理费支付工资的人员。 3）正确处理定额的水平 2、主要材料计算：对于主要材料（钢材、水泥、砂石料）和特种材料（防水剂、铁路道碴）等按图纸计算；一般通用材料根据定额或综合指标计算，分别汇总。

95 3、施工机械数量计算 ⑴按项目管理法定作业队 ⑵以工程项目定机械种类 ⑶以工程数量定机械数量 4、资源的表达方式： 通常人工数量可通过文字叙述、列表明确或在进度图的劳动力曲线中表达；机械设备及材料按不同用途、不同规格型号、不同来源列表，表达清楚。