机械化施工组织设计教学课件PPT.ppt
第四章 机械化施工组织设计,41概述一、机械化施工组织在资源组织中的地位1、有利于降低成本;2、大大缩短工期;3、提高工程质量;4、优化社会资源;5、施工创新。,二、现状 我国是一个劳动力富余的国家,所在在定额编制的时候,充分考虑了人工与机械化的矛盾,而不是象资本主义这样让机械全部取代人工工作,所以我国的机械定额是偏高的,但是有些单位没有管理好造成亏本,其根本原因是组织管理方面的原因。,三 机械化施工组织设计的任务把握各种施工机具的性能和用途;确定在不同施工环境及施工方案下,保证施工机具的最佳选配;布置施工机具的临时用地与分部分项工程的机械平面组织设计;安排机械施工数量及调配计划;确定关键工程的机械化施工组织设计;合理安排机械化施工的进度计划;机械的润滑保养与施工进度协调一致。,四、机械化施工组织的影响因素机械完好率;气候影响施工方案与机械搭配;机械配套技术;机械操作员配合;用台班总数量与使用寿命。,4-2机械化施工组织原理,一、机械化施工组织的基本原则施工连续高效运转,确保满足工程质量标准、技术标准;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;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安装调试简便,转场运输方便,不形成交叉作业;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。,二、机械化施工组织设计的内容1、机械化施工总体计划内容确定施工计划总工期;重点工程的机械施工方案和方法;机械化施工的步骤和操作规程、相关的机械管理人员;机械最佳配置、各季度计划台班数量;机械施工平面设置与机械占地布设;确定机械施工的总体进度计划。,2、机械化施工分部分项工程计划内容分部分项工程日进度计划图表;工程项目机械配合施工的安排计划(施工方法、机械种类);机械施工技术、安全保证措施;机械检修、保养计划和措施;机械的临时占地布设和现场平面组织措施。,三、机械的维修及保养计划四、经济车辆数的确定方法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)是随着运距的增加而提高,随着汽车平均行驶速度增快而降低,即随汽车的循环时间增加而提高的 铲斗容积比 国内 理论 12.5km 3-5 4-7 35km 7-8 7-10 宜取低值,2)汽车载重量的利用程度:它与铲斗容积比,汽车载重量或车箱容积以及土的密度等因素有关。装满自卸车车箱所需铲装次数n一般应满足式中Q自卸车的载重量,t W铲斗中土的重量,t V1铲斗中土的松方容积,m3 V铲斗容积,m3,3)与一台挖掘机,装载机配套适宜的自卸车辆数N N=T/t1(取大于此数的整数)式中T为自卸车的工作循环时间Tt1t2+t3+t4(min)t1用装载机械装满一车箱所需时间t2重车运输行驶时间和空车返回的行驶时间t3在卸料点倒车转向和卸料的时间t4在装载机械近弯的倒车时间,2、优化方法排队法 采用统计学来处理装车时间和行驶时间变化的方法。设N为车队中汽车的车辆数;为汽车的平均到达率以每小时达到的次数计(按无延误计算,不包括装车时间),L为挖掘机每小时平均装车辆数;R=/L为每小时的到达率与每小时装车辆数的比值。设P0为挖掘机无车可装的概率;P挖掘机有一辆车或辆车可装的概率。因此在挖掘机前不是无车可装,就是有一辆车可装。,概率PO和P之和必1故PO1-P为了计算P和Po可先求R值:,式中:Qw挖掘机的生产率 V汽车车箱的堆装容积,挖掘机无车可装的概率PO和有车可装的概率P,取决于汽车的车辆数N和R。P0值,可用下式精确计算出来。运用排队论法确定挖、运机群可能达到的生产率Q可以计算出:Q1.03QWPt 式中QW为挖掘机的正常生产率 1.03指计算值与现实测值比较的核正系数。与一台挖掘机配套的最适宜车辆数的近似值N可由下式计算:N=1/R在沥青混凝土、水泥混凝土面层机械化施工中,也可用排队论求得经济车辆数。,4-3施工机械,一、土方机械(一)推土机 一般用于经济运距50100m的短距离推运土方、石方、渣土等,也用于开挖河渠、填筑堤坝、平整场地、砍树挖根、堆集砾石等作业。,(二)铲运机铲运机的经济运距和行驶坡度是铲运机选型的重要依据。一般来说,运距短、坡度大、路面松软,以选择拖式铲运机为宜,运距长,坡度大,宜采用双发动机的自行式比较经济,一般经济运距为100200m,(三)挖掘机主要用来进行挖掘土料、剥除采石的覆盖层及在料场进行装载作业等。通常与运输车辆进行配合,按运输距离确定运输车辆的数量,保证生产效率。,(四)装载机常用于公路建设中的土石方铲运,以及推土、起重等多种作业,在运距不大或道路坡度经常变化的情况下,如采用装载机与自卸车配合作业,会使工效下降,费用增高。这时可以采用装载机作为自铲运设备使用。如果运距较远,可以采用轮胎式装载机配合自卸车采运土方,也可提高效率。,(五)压路机 有碾压机械,振动碾压机械和夯实机械三类,(六)平地机用来整平路基,土石方机械选型配套,路面工程机械,一、稳定土拌和机及厂拌设备1、分类按行走方式:分为履带式和轮胎式;按转子旋转方向分为:正转和反转;正转适用于拌和松散的稳定材料,反转适用于量大且又密集的稳定材料。,2、作用:把无机结合料、土、细料、骨料、水等材料。按照施工配合比在路上直接拌和的机械。更换工作装置后,还可进行铣削旧沥青路面和路基的工作。3、发展趋势 大功率,拌和能力强、操作方便、增强刀具耐磨性等方向发展。,4、稳定土厂拌设备 把无机结合料、土、细料、骨料、水等材料。按照施工配合比在固定地点拌和均匀的设备。特点:所需配套设备少、占地小、机动灵活、成本低;级配精度高,拌和质量好,但需要固定地点作业,整机庞大,占地面积大,还需配合运输车辆,因此使用成本高。,二、沥青乳化机及乳化设备三、石屑撒布机四、液态沥青运输车(有加热、保温、机械抽吸、排放、内部循环等功能)五、沥青洒布机械六、沥青混合料拌和设备七、沥青混合料拌和摊铺设备,水泥混凝土摊铺机有轨道式和滑模式两种比较:滑模式不设置固定边模,需用的模板和辅助人工少,具有较高的生产率,但对水泥混凝土搅拌设备较高,必须保证水泥混凝土及时供应和对坍落度的严格控制。轨道式需配置几套模板,以适应所铺不同板厚的路面,且对固定的边模的安装,轨道的铺设要求较高。滑模式机器的自动化要求比较高,技术难度大,造价和维修成本较高。,水泥混凝土搅拌站散装水泥车混凝土搅拌运输车混凝土输送泵,水平运输机械,自卸汽车注意事项:1、自卸汽车的车箱容积应为装载机斗容的24倍为宜;2、按照实际情况和经济效益,合理选择车型:如道路条件好的平原地区和施工地开阔和山区,可以选用中型或重型自卸汽车;山区、峡谷、河床宜选用中、轻型自卸车。选用型号越少越好。3、根据工程量的大小,工期和施工强度、运距远近等确定自卸汽车的需用量。应充分发挥挖掘机的效能,又不造成排队等候的情况,一般以每一台挖掘机前有12辆自卸车为宜。在工程量大,工期紧,场地大,施工强度高而条件允许的地方,尽可能选用一些大的自卸车。,例如:由某公路工程公司承担基坑土方施工,基坑深为4.0m,土方量为15000m3,运土距离平均按5km计算,计算工期为10天,公司现有斗容量0.5m3、0.75m3、1.0m3液压挖掘机各两台及4t、8t、10t自卸汽车各十台,其主要参数如下:,挖掘机:,自卸汽车,问题:1、挖掘机与自卸汽车按表中型号只能各取一种,如何组合最经济?每m3土方挖、运、卸的直接费为多少?2、若按两班制组织施工,则需要配备几台挖掘机和几台自卸汽车?3、按照确定的机械配备,完成基坑土方开挖任务需要多少时间?,分析要点:按单位费用最低的原则选取机械型号,计算直接费和机械需要量。,1、最经济组合:挖掘机每m3土的费用为WY50:475/420=1.13(元/m3)WY75:530/558=0.95(元/m3)WY100:705/690=1.02(元/m3)自卸汽车每m3土的费用为4t:296/40=7.4(元/m3)8t:411/62=6.63(元/m3)10t:719/103=6.98(元/m3),因此:最经济的组合应该为:WY75挖掘机配合8t的自卸汽车,其每m3的直接费用为:0.95+6.337.58(元/m3),2、每天需要的挖掘机和自卸汽车数量:根据经济组合,每天需要的挖掘机台数与自卸汽车台数的比例为:558/629,即每台WY75挖掘机配备9台8t的自卸汽车。15000/(558*10*2)1.34台 取每天配备WY75挖掘机2台,则每天需要8t自卸汽车2*918台,由于该施工单位只有10台8t的自卸汽车,因此考虑用15t自卸汽车代替,每天需要15t自卸汽车8*62/1034.82台 按5台配备。即每天挖机2台,8t自卸汽车10台,10t自卸汽车5台。,3、按照上述机械配备,完成此基坑开挖工程需要的工期为:按挖掘机计算:15000/(558*2*2)6.72d按汽车计算:15000/(62*10*2+1.3*5*2)6.61d。即完成基坑土方开挖需要6.72天。,各种主要工程项目的施工方案、施工方法、施工程序,1、填土路基 填土路基以机械化施工为主,基本机械配备组合方式为:推土机清理场地,机械碾压原地面,挖掘机挖装土,自卸车运输,推土机或平地机整平,光轮或振动压路机碾压。施工程序:施工准备 土木试验 清理场地 碾压原地面 填土 整平 压实 检测各项技术指标 填上一层土。施工控制要点:填土含水量、厚度、压实度、标高。,2、填粉煤灰路基填粉煤灰路基施工以机械化施工为主,基本机械配备组合:推土机机械清理场地,压路机械碾压原地面,挖掘机挖装土,自卸车运土,填筑粉煤灰包边土;装载机装粉煤灰,自卸车运输,推土机或平地机整平,洒水车洒水,光轮和振动压路机碾压。施工程序:施工准备 相关实验 清理场地 碾压原地面,填包边土 填粉煤灰 洒水 整平 碾压 检查相关指标 进行上一层施工 二灰稳定土封层施工。控制要点:粉煤灰的含水量、压实度、标高。,3、路面底基层施工路面底基层分两层施工,即路拌层和厂拌层,路拌层以平地机配合灰土拌和机拌和,整平,洒水车洒水,光轮、轮胎和振动压路机碾压。厂拌为装载机上料,250T/h的厂拌机拌和,自卸车运输,平地机进行整平,洒水,碾压。施工程序(1)路拌法:施工准备 材料及各种相关试验 路基验收 铺试验路段 检查各种指标 确定松铺厚度 压实工艺 备料、闷料 上料 摊铺 补水 拌和 整平 碾压 检查各项指标 养生 进行下一段的施工。(2)厂拌法:准备工作 材料及相关试验 验收路基 试拌 铺试验段 确定松铺厚度和压实工艺 检查各项指标 配料、上料 厂拌 运输 摊铺 碾压 检验技术指标 养生 进行下一段施工。施工要点:厚度、压实度、标高、强度,4、路面基层施工基层施工采取厂拌的方法,装载机上料,250T/h厂拌机拌和,自卸车运输,平地机整平摊铺、光轮、振动、轮胎压路机碾压。施工程序同底基层施工的厂拌法。要点:压实度、强度、厚度、平整度、标高。,5、碎石底基层碎石底基层施工采用机械拌和,机械摊铺及碾压的施工方法,拌和采用100T/h拌和机拌和,装载机上料。自卸车运输。两台7.5m3摊铺机摊铺,光轮、振动和轮胎压路机碾压。施工程序:准备工作 各种试验 拌和、摊铺试验路段 确定压实系数、压实工艺 检查各项技术指标 配料、上料 拌和 运输 摊铺 碾压 养护 下一段施工。要点:矿料的级配、稳定度、厚度、平整度。,6、沥青混凝土面层施工沥青混凝土拌和,运输摊铺、碾压均采用机械施工的方法,装载机配合沥青混凝土拌和楼拌和,自卸车运输,两台7.5m3摊铺机摊铺,光轮、轮胎压路机碾压。施工程序:准备工作 各种材料及相关试验 试拌、摊铺试验段 确定压实系数,压实工艺等 清扫底基层 配料上料 拌和 运输 摊铺 碾压 养护。要点:油石比、摊铺温度、厚度、稳定度、平整度、矿料的级配。,7、钻孔灌注桩钻孔灌注桩施工基本方案:护筒采用钢护筒,根据孔深选择冲击钻或回旋钻机进行成孔,因此,泥浆除采用自选浆外,余采用加添粘土造浆的方法。清孔采用泥浆泵或空压机清孔的方法。门架吊放钢筋笼和导管,混凝土灌注采用混凝土拌和楼搅拌。泵送混凝土。施工程序:准备工作 清除杂物、挖土、夯填底基层粘土 施工放样、安放护筒 钻机就位 钻孔 制作钢筋笼 下钢筋笼 清孔 混凝土搅拌运输 灌注 钻机撤出 拆除护筒养生。要点:注意水头压力,防止塌孔,检测孔底标高,清孔要满足要求,灌注混凝土要连续,确保浇灌混凝土质量。,8、空心板预制空心板预制施工:底座采用低标号片石混凝土,隔离采用铺设塑料布,模板芯采用充气胶囊,外模采用组合钢模,混凝土浇注采用搅拌机搅拌,机动翻斗车运输,振捣采用平板和插入式两种。施工顺序:准备工作 各种材料及混凝土试验 底座制作 放样 铺设塑料布 制作并绑扎钢筋 安装外模 混凝土拌和、运输、浇底层混凝土 放芯 绑扎上层钢筋 浇上层混凝土 养生 拆除芯模 拆除外模。要点:底座平滑、预拱度准确、芯模固定可靠、混凝土浇注的间隔时间要尽量缩短。,9、后张法预应力底座采用低标号片石混凝土,模板采用组合钢模,混凝土浇注采用拌和楼拌和,机动翻斗车运输,振捣采用插入式、附着式及平板式振捣器进行振捣。穿束采用人工穿束,预应力张拉设备张拉,锚固。孔道压浆采用压浆机压浆。施工工序:准备工作 材料及混凝土试验 浇注大梁底座 放样 制作绑扎钢筋、固定预应力孔道 制作安装模板 混凝土拌和、运输 浇注混凝土 养生拆模 钢绞线制作编束 穿束、张拉预应力钢绞线 孔道压浆 封锚。要点:预应力孔道位置要准确,振捣要避免碰撞预应力管道,浇注混凝土要尽可能一次浇完,锚固要符合要求,张拉时混凝土标号要达到设计要求,压浆应缓慢均匀进行。严格按程序张拉,并作好张拉记录。,10、先张法预应力施工制作具有足够程度和刚度的混凝土台座,横梁采用有足够刚度的工字梁,梁底座采用低标号片石混凝土,模板用组合钢模板,千斤顶张拉设备进行张拉,混凝土浇注采用搅拌机拌和,机动翻斗车运输,龙门架吊运梁和模板及混凝土。施工程序:准备工作 材料及混凝土配合比试验 制作先张法台座 放样 钢筋制作、绑扎 支模板 预应力钢材制作、编束 预应力钢铰线张拉 浇混凝土 养护、拆模 放张 起吊要点:防止污染应力钢材,张拉注意张拉程序,放松的智育,混凝土标号要符合要求。,11、梁片安装方案采用龙门架装车,轨道平车运输,双导梁、架桥机纵横移梁安装的方法。施工程序:架桥机拼装 架桥机就位 轨道铺设 箱梁运输 吊入安装 横移 安放支座 落梁就位 焊接连续板 浇注湿接缝 进行下一孔吊装。要点:平车轨道采用重轨,双导梁前移就位应注意悬臂挠度不能过大,就位后要及时焊接横梁。,