(新)机械化施工组织设计

第六章机械化施工组织设计
第一节概述
一、机械化施工组织设计的意义
随着我国公路建设的迅速发展，机械化施工已成为公路施工主要的施工方法。

公路施工具有周期长、流动性大、施工协作性高，以及受外界干扰及自然因素影响等特点，因此，公路实施机械化施工，必须事先做好计划，即编制好机械化施工组织设计。

公路机械化施工具有以下优点：
1．机械化施工有利于降低工程成本
采用大规模机械化施工，使过去高成本的工作，现在只需要较少费用即可完成。

如大型构件的预制安装、顶推施工法、回旋钻机钻孔、铲运机及自卸车运土等，这些机械将过去高投入、低产出的工程变为技术型、低投入、高产出的工程。

另一方面，工程造价中机械费用占有很大比重，科学合理地组织机械化施工，减少机械使用费，就可以大幅度降低工程造价。

2．机械化施工可大大缩短施工工期
当今工程施工周期大为缩短，这应当归功于机械化施工的推广。

例如，一座特大桥的施工工期，过去一般需要近十年时间，而现在的工期只有原来的三分之一左右。

3．机械化施工可提高工程质量
随着工程设计精度的提高、工程难度的加大、连续施工的要求更高，只有机械化施工才能满足以上各项要求。

例如：高速公路的路面平整度，在机械摊铺的条件下才能达到规范要求；特大桥的大体积混凝土，必须采用混凝土输送泵运送才能保证连续浇注；大型构件的运输等也只有机械化作业才能满足要求，这些都是人力施工达不到的。

4．机械化施工可优化社会资源，节约社会劳动
机械化施工减少了施工组织计划中对劳动力的需求，将更多的社会劳动力调配到更适合的工作岗位上，从而为社会节约了大量的劳动力。

当然，机械化施工也刺激新型劳动力的成长，使工程施工的机械化得到普及和提高。

5．机械化施工使公路工程设计空间更为拓展，施工更创新
机械化施工，不仅使我们可以为建造一个具有承载力的公路工程跨越构造物，而且同时也在为社会创造美和艺术品。

这些也只有在机械化生产的条件下，才能同时满足施工技术和美化景观方面的要求。

二、机械化施工的现状
目前我国公路建设中，机械化施工及其管理还是个薄弱环节。

较多的企业不会合理地进行机械组配，一些企业对机械化施工不能很好的组织管理，因而出现一系列的问题，致使机械台班大量浪费，甚至造成亏本。

今后随着机械化施工技术水平的不断进步，机械化施工的组织管理显得更加重要。

工程管理必须要对机械化生产的每一个环节或每一个操作进行深入研究，对机械化生产每一天的使用消耗进行统计分析。

现在的施工机械更向着联合型、多功能型，甚至是半自动化、电脑化方向发展。

专业技术人员应顺应形势的发展，从科学角度掌握机械化施工的客观规律。

三、机械化施工组织设计的内容
不论是施工企业、业主，还是监理单位，对一个工程项目来说，施工组织设计的内容安排、文件编制等方面都是一致的。

例如招投标的组织文件，开工前的组织文件，施工中阶段性组织文件，都对机械化施工的组织提出相应的要求，其具体内容对整个工程项目而言，分机械化施工总体计划和分部分项工程计划。

1．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)机械最佳配置、各季度计划台班数量；
(5)机械施工平面设置与机械占地布设；
(6)确定机械作业的总体进度计划。

2．机械化施工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、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)机械的临时占地布设和现场平面组织措施。

四、机械化施工组织设计的基本原则
机械化施工生产过程中，与其它施工组织措施的配合是否合理、经济，能否保证整个工程项目施工连续均衡地进行，只有通过对施工机械加以限制和规定，让其成为施工过程中配合、刺激进度的因素，才能使整个施工组织设计更好地完成。

一般应该遵循以下原则：
1．施工连续高效运转，确保满足工程质量标准、技术标准。

2．主导机械选择、控制合理，配套机械的选择与周围环境条件协调一致。

3．提高机械的使用率，满足均衡使用要求，降低人员的工作强度。

4．安装调试简便，转场运输方便，不形成交叉作业。

5．降低机械使用费，减少机械闲置，配套机械协调作业达到经济目标。

五、机械化施工组织设计的影响因素
1．机械完好率
机械需要经常维修和保养，才能保证在施工中连续作业达到最大负荷运转，这是保证机械完好率的先决条件。

机械在使用过程中总是会消耗、损耗机件，在所有施工工期范围内，机械不可能永远满负荷作业，而在机械施工中，要求机械满负荷运转，只有经常维修和保养，才能达到施工的要求，以保证施工组织计划的顺利实施。

2．气候影响
机械作业产生大量的热，所以在夏天应考虑机械的散热和降温，如补加机油、常换冷却水、间隔施工、机械交替作业等，这些都会影响施工组织计划，必须在开工前对机械可能遇到的发热、危险情况做充分的准备或设计。

冬季气温降低，必须做好防冻措施，比如冬季加防冻液或夜间放掉冷却水，油箱包裹起来；同时也要做好施工运转时的保温措施，如支撑遮风棚、包裹油箱、热水加温等。

3．施工方案与机械搭配
施工方案的完成必须有配套的机械，在型号、功率、容积、长度等方面要达到施工方案的要求，否则就会降低工程进度，影响工程质量，甚至损耗机器。

由于公路工程机械种类多，而施工方案也不能一概而论，故在本章第四节列有常见的机械搭配方法，供参考。

4．机械配套技术
工程主导机械的选择如果是正确的，则其配套机械的好坏就会直接影响施工的正常进行。

配套机械的技术规格应满足工程的技术标准要求；配套机械必须具有良好的工作性能和具有足够的可靠性；应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。

为了提高工作效率，还要尽量在数量上少用配套机械，以避免相互干扰和影响；对配套的所有机械必须定时定期的检修，不能因为一台机器的故障，而使整个施工生产停工。

5．机械操作员配合
对施工影响的另一个因素是机械操作员，机械操作员首先必须熟知机械操作规程；其次，
要熟悉技术标准和施工规范；第三，充分激发其积极性和责任心，或采用效益和责任包干的方式，让操作员坚守工作岗位，兢兢业业工作。

机械操作员的有效配合是保证机械化施工顺利进行的必要条件。

6．使用寿命与台班总数量
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，就会使出现现场停机或施工中断现象。

第二节机械化施工组织原理
一、机械化施工进度图的绘制
机械化施工进度图表一般使用横道图、垂直图、管理曲线图、网络图。

横道图与垂直图在第三章已作过详细介绍，网络图在第四章已作详细介绍，在此只从机械化施工方面来讲这三种图的具体制作方法，并简单介绍管理曲线方法。

(一)横道图、垂直图与网络图
1．横道图(垂直图)制作
横道图(垂直图)的常规制作方法和制作步骤已在第三章作过介绍，在此介绍机械化施工台班的横道图制作方法和步骤。

1)确定各机械化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，完全按第三章的方法制作，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字代替。

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。

2．网络图的制作
网络图的制作方法和步骤已在第四章作介绍，在此介绍机械化施工台班网络图的制作方法和步骤。

1)确定各机械化施工工序的主导机械种类、功率。

2)分析各项工作之间的相互关系，列出逻辑表达式。

3)尽量采用水平箭线或折箭线，按从左到右、从上到下的方向排列。

4)在保证网络图逻辑关系正确的前提下，合理布局图面，应层次清晰、重点突出、减少箭线交叉，密切关系的工作应相邻布置。

5)使用虚箭线将没有逻辑关系的工作断开。

6)绘制机械台班分布图，并将分布图统计为详细计划表。

7)合理确定配套机械种类、功率。

3．横道图(垂直图)编制
机械作业量以台班为单位，机械台数、作业时间的计算详见第三章。

如图6-1为某工程主导机械施工横道图计划，图6-2为某工程机械化施工垂直图计划，图6-3为某工程机械化施工网络图。

同种机械的施工计划可以用横道图表现，也可直接以表格形式统计，其横道图形式见图6-4所示。

图6-1 某工程主导机械施工横道计划
图6-3 某工程主导机械施工网络图
某工程电焊机施工横道图计划
机械化施工计划确定后，相应的机械预定计划表、动力材料消耗计划表也相应确定，如表6-1、表6-2所示。