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摘要:分析了溝端開挖法、溝側開挖法、溝角開挖法等反鏟挖掘機基本作業方法,并重點闡述路塹開挖和路堤填筑兩種施工作業內容,論述了反鏟挖掘機施工過程中的機械組合方式,并提出了施工注意事項,以提高施工效率,保證路基施工項目的順利完成。
關鍵詞:反鏟挖掘機,溝端開挖,溝側開挖
公路施工中路基的開挖與填筑施工工程量大,需要使用大量的施工機械。挖掘機是我國公路施工最常用的施工機械,其中以反鏟挖掘機最為常用。反鏟挖掘機施工速度快,操作靈活,可以挖掘工作面以下的土壤和松散的碎石。路基開挖和填筑施工難度大,需要大量施工機械,還要在施工過程中做好施工組織,確定施工順序,并結合施工現場實際情況確定配套施工機械的數量。在路基開挖和填筑施工中,應根據挖掘機的施工效率確定自卸汽車的數量,并在施工中做好組合,充分挖掘機械的施工效率。總之,在施工過程中,應根據施工現場的基本情況,確定施工機械的數量,并做好施工組織,最大限度的發揮反鏟挖掘機的工作效率,提高施工速度。
1反鏟挖掘機基本作業方法
在進行公路路基開挖施工時,應根據開挖場地基本情況確定開挖方法,反鏟挖掘機的基本作業方法主要有溝端開挖、溝側開挖、溝角開挖法和多層接力開挖,下面分別對這四種方法進行介紹。
1.1溝端開挖
在對路基進行開挖施工時,可采用反鏟挖掘機溝端開挖法進行施工。溝端開挖法施工作業時,反鏟挖掘機位于溝端,逐步向后倒退開挖,自卸汽車在溝側停放,挖掘機挖料后動臂旋轉40°~45°后將料卸到自卸汽車車斗內。如果反鏟挖掘機開挖斷面的寬度接近其最大開挖半徑的2倍,即挖掘機需要回轉180°方可完成挖掘作業,自卸汽車必須停放在挖掘機側面,開挖物料后回轉90°完成卸料。如果反鏟挖掘機開挖斷面的寬度超過其最大開挖半徑的2倍,應采用分段開挖的方式,即先開挖一段后挖掘機倒退進行下一段的開挖。采用溝端開挖法每段的開挖寬度不宜過大,應保證自卸汽車在溝端的停放和行駛,施工中可通過增加每一段的挖掘速度來提高施工效率。
1.2溝側開挖法
采用溝端開挖法進行路基挖方施工,挖掘機位于溝側,自卸汽車停在溝端受料。挖掘機開挖后,動臂回轉一定角度(一般小于90°)卸料。溝端開挖法的缺點是所開挖邊坡的坡度較大,且所開挖的溝寬必須在其挖掘半徑以內。
1.3溝角開挖法
在路塹開挖過程中,會殘留一定的溝角,開挖后應采用挖掘機按照設計坡度進行修整。開挖過程中挖掘機位于溝端,隨掘進道一邊前進一邊開挖,自卸汽車位于一側,開挖后挖掘機動臂回轉45°左右卸料,挖掘機呈“之”字形移動。采用這種方式開挖挖掘機機身穩定,可以挖除比較堅硬的土角,且能按要求做出坡度,對于開挖寬度較小,土質較硬的溝槽開挖效果好。
1.4多層接力開挖法
當進行高路塹開挖時,為了提高施工效率,可采用多層接力開挖法。這種方法是采用兩臺或兩臺以上挖掘機在不同作業高度進行同時作業,底層挖掘機將土壤傳遞到上層,由上層挖掘機將土壤裝入自卸汽車,以提高作業效率。其中上部采用大型挖掘機進行作業,可以提高裝料速度。采用這種方法進行施工,多層挖掘機配合作業,可實現較大深度的基坑開挖,一般兩層開挖可以達到10m,三層開挖可達到15m,可一次開挖到設計標高,避免自卸汽車在坑底進行作業,可有效減少車輛運輸時間,提高施工效率。不需要在坑內專門為運輸車輛修建運輸道路,可由于土質較好,開挖深度在10m以上的大型基坑開挖。
2反鏟挖掘機的施工作業
在公路路基施工過程中,很多施工項目需要反鏟挖掘機配合施工,主要施工項目是路塹開挖和路堤填筑。施工現場一般采用自卸汽車配合施工,具體數量根據施工現場運輸距離,挖掘機施工能力等確定。施工前根據施工場地大小、土石方量、地形和施工進度要求確定反鏟挖掘機的型號和自卸汽車的數量。并在開工前制定施工方案,按照施工技術要求進行施工。
2.1開挖路塹
路塹開挖前首先閱讀相關圖紙,查看路塹縱、橫斷面圖,確定超欠挖情況,并根據實際進行施工方案設計。根據施工方案確定反鏟挖掘機的類型和數量,同時確定自卸汽車數量。按照設計圖紙進行測量放樣,確定路基各個工作斷面的開挖方案。根據工作方案確定開挖斷面圖,并確定最佳施工方案。根據最佳方案確定路塹開挖的掘進道數、運輸道路,選擇開挖土角最少的方案。開挖過程中每一掘進道開挖的最大深度不能超過挖掘機的最大開挖深度,并保證自卸汽車正常運輸。同時,在施工中應做好臨時排水設施,防止在雨季施工雨水積存,影響正常施工,甚至引發安全事故。在開挖前先繪制開挖工作斷面圖,并標出樁號、開挖順序、掘進順序、自卸汽車的位置等。
2.2填筑路堤
路堤填筑前按照施工現場基本情況確定施工方案,并確定施工機械的數量和類型。路堤填筑應采用反鏟挖掘機開挖,自卸汽車卸料,推土機整平,并采用壓路機壓實,如需灑水還需要配備灑水車。公路路堤填筑施工一般與路塹開挖相結合,即采用移挖作填的方式進行施工,這種施工方式可以節約施工成本,加快施工速度。如果路塹開挖出來的材料是腐質土等不適合路基填筑的填土,不能作為路基填料用于路堤填筑,應采用挖掘機開挖后,由自卸汽車棄于棄土堆。路基填料應從路堤附近的取土場挖取,并使用自卸汽車運輸到施工現場,采用推土機整平,壓路機壓實。路堤填土應分層填筑,分層壓實,碾壓完成后即進行壓實度檢測。在路堤填筑過程中應做好標高控制,以準確確定路堤各結構層位置,逐層檢測分層填筑的厚度與壓實度等指標,以保證路堤填筑滿足設計與規范要求。
3反鏟挖掘機施工過程中的機械組合分析
3.1確定反鏟挖掘機的數量和型號
公路路基施工過程中,首先根據工期要求、土石方施工總量、施工地段土質、氣候條件等,根據土質進行劃分,并確定施工單項工程,根據施工現場實際情況確定反鏟挖掘機型號和數量。反鏟挖掘機的數量應根據臺班總土方量和臺班產量確定,其中臺班總土方量是根據單項工程總土方量、施工天數和每天臺班數之間的關系確定。施工天數與當地的氣候條件有直接關系,施工前首先對氣象條件進行調查,如下雨天數、冰凍時間等,大體確定每年的工作天數。在施工過程中,應根據施工需要,做好施工機械的調配,并做好施工機械的管理,按要求進行維護保養。
3.2確定自卸汽車數量
反鏟挖掘機的數量和型號確定之后,即可進行自卸汽車數量的確定。自卸汽車數量的確定應根據反鏟挖掘機的功能能力、運輸距離,自卸汽車一個工作循環所用的時間等因素進行確定。由于考慮到自卸汽車在施工過程中會出現故障,因此其數量應略有盈余。
4結語
在公路施工過程中,反鏟挖掘機可以參與多種施工作業,應用廣泛。文章對反鏟挖掘機溝端開挖、溝側開挖、溝角開挖法和多層接力開挖法四種基本作業方法進行闡述,說明了其施工特點。在路基施工過程中,反鏟挖掘機不僅可以進行路塹開挖,還可用于路堤填筑作業,通過在施工過程中做好施工機械調配,合理確定反鏟挖掘機的型號和數量,進而確定自卸汽車的數量,以提高其施工效率,保證路基施工項目的順利完成。
參考文獻:
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作者:孫銀旺 單位:山西交通控股集團有限公司長治高速公路分公司