土方施工中运输车辆的配置

土方施工中运输车辆的配置

摘要:在土方施工过程中，大规模机械化作业时高速高质量施工的最佳机械配备，在水泥稳定土做底基层的施工中，如何对拌和站、运输车辆、摊铺机进行科学的配置，保证工程质量，进度和调效益的关键所在。

关键词:拌和站；摊铺机；标准运输车辆

1概述

1.1工程背景

乌干达Sorioti-Dokolo（简称SD项目）路面为由土路升级为沥青表处路面，全长62.6公里。结构层包括25cm的水泥稳定土。该施工机械主要是：灰土拌和站，摊铺机，运输车辆，碾压设备。由于对参水泥的稳定土的施工要求在4个小时内完成，所以该机械化施工是一条龙作业，一环扣一环。

1.2大规模机械化施工和机械配置及影响因素

高等级公路的结构层是施工过程中的主体部分，主要包括水泥稳定土基（或做为底基层），机扎碎石基层 ，或者沥青混凝土路面。这些结构施工都适合于大规模机械化作业。涉及的主要机械包括：水泥稳定土拌和站或沥青混凝土拌和站，运输车辆，路面铺筑设备及碾压设备四大部分，因为大规模机械化施工既能提高施工速度又能保证工程质量，当然科学合理地配置运输车辆是节约成本，提高效益的关键。

目前施工中，拌和站的产量一般不小于60t/h，最大可达到120t/h以上；摊铺机铺筑宽度一般达到4m，最大的摊铺的宽度达到12m以上；运输车辆为翻斗自卸载重汽车。由于投入水泥稳定土施工的机械庞大，设备本身价格昂贵，故机械费用较高，同时材料的成本也是高价的。因此，如何充分发挥大型机械设备的使用效率，是生产单位着重解决的问题。但影响施工进度的主要就是：拌和站，运输设备，还有摊铺机。因此下面我们对上诉三者进行分析。

水泥稳定土施工机械配套模式示意图：

由上图可以看出，运输车辆是连接两个关键设备的中间环节，若此环节组织不好，就直接影响生产进度，铺筑质量和机械的使用效率，运输能力过大，车辆闲置造成不必要的机械浪费；运输能力太小，对拌和站而言，一般不能连续生产，机械停机，启动过于频繁，造成能源浪费，机件易损；不能充分发挥使用效率。对于摊铺机而言，停机次数过多，时间过长，将直接影响铺筑质量，同时也造成台班浪费。因此对于水泥稳定土施工进行合理运输车辆的组织设计是非常必要的。现分别从下面几个方面对运输能力的组织设计加以论述：

1.2. 1影响运输能力的几个问题

a. 基本运输能力的要求：确保某一关键设备能连续生产所需的运输能力，此问题将在组织原则中论述。

b. 运距：因为公路工程为线性作业，运距随着生产的不断进行而发生变化，故运距应是某一施工段 的平均运距。

c. 行车速度：从拌和站到施工现场，因 车辆的行驶速度及道路状况，交通量等情况不同，车辆的行驶 的速度也不同，。另外，同等交通环境下，车辆空载和重载情况下行驶速度也不同，所以车速不能统一而论，行车速度为在特定环境，条件下的平均值，可以在工程 中测定或估算。

d. 标准车：计算运输能力的基本车型。施工单位可将承担主要运输的某一型号车作为基本车型，或任选一种较普通的 车为基本车辆，其它车型可根据承载力，使用状况折算为标准车。设立标准车的目的，是为了统一计算，简化计算程序。当计算出标准车为所需数后，再根据折算系数，计算处每个车型号各需要多少量。

2 组织原则

通过合理的组织运输车辆，是拌和站与摊铺机发挥最大的使用效率。即:令拌和能力近似等于摊铺能力==60××××(t/h)

式中：--施工中摊铺机的正常行驶速度（m/min）

--所铺筑的路面设计宽度（m）

--混合料最佳密度（t/m3）

--所铺筑的路面设计厚度（cm）

一般情况下，摊铺机的铺筑能力大于拌合站的拌合能力，所以只要能保证拌合设备能连续生产，摊铺机就能发挥最大的生产效率，故此一般情况下以使拌合站能连续生产为前

提，进行运输车辆的组织设计，下面即以此进行说明。

3 运输车辆组织设计

3.1设计前提一

摊铺能力≥拌合能力。

设拌合站生产产量为W2（t/h），总运输能力为W1(t/h),则有：n×W2= W1。n为运输能力储备系数：n=0.85～0.95

3.2 设计前提二

a 拌合站产量W2≥80t/h

b 铺筑宽度L1≥4m

c 以拌合站、摊铺机一台（套）计算所需标准车辆数

3.3设计条件一

a 由施工单位根据实际情况设定核算标准载重车承载能力为：Ｆ（ｔ），Ｆ≥９ｔ／车

b 每车每小时完成运输次数为Ｚ

c 需要标准车车辆数为Ｎ

则有：ｎＷ２＝Ｗ１＝Ｎ×Ｚ×Ｆ（1）

3.4 设计条件二

a 车在拌合楼下等待装料时间为t0(h)

b 车在工地待铺筑时间为t0’(h)

c 由拌合站至工地平均运距为L(Km)

d 由拌合站至工地重载行驶的平均速度为V1(Km/h)

e 由工地至拌合站空载行驶的平均速度为V2(Km/h)

（2）

则有：

t0=（3）

t0’= （4）

式中：--车辆待料时间保证系数，一般取2

--车辆待铺时间保证系数，一般取1～2，正比于运距

标准车辆数计算公式推导由公式（1）得（5）

将（3）、（4）式代入（2）得：

（6）

将（6）式代入（5）式得：

=

令;;;则

（7）

式中：A—为综合生产么能力指数

B—设定常数

C—估算或测算常数

上述公式为运输车辆完好率为100%时的计算公式，然而，实际工程中完好率不可能为100%，故此要根据车辆状况进行修正，即：

（8）

式中--车辆完好保证系数，在设计时可取

=1.1计算

3.5 综合生产能力指数解释

一般情况下，对某一特定拌和站，其最大生产能力是一定的，即W2max=定值。然而，其正常生产能力W2是变量，若不考虑拌和站自身的机械状况，则W2受材料的含水量、级配情况的影响，生产前材料的平均含水量可经试验测定，级配也可由试验进行测定，据此，可推算出W2值，所以W2是已知量。

摊铺机的铺筑能力W0对于某一已知的路面结构而言，W0正比于铺筑速度V3, V3是可变量，实际施工时，V3的确定有两个途径：一是根据实际铺筑情况调整；二是计算N值时根据A值进行推算，即：

(9)

(10)

(11)

拌和站与摊铺机之间量值关系的体现是A，实际执行者是运输车辆，前面已述，N值计算的目的是使拌和站能连续生产，最佳状态时拌和站与摊铺机能连续生产，即此时A=1，在具体进行设计时可按A=1进行控制计算。

4 、结合SD项目工程对理论的应用

4.1 参数的取值

根据设计，机械的标准，和实际施工过程中，对运输车辆、摊铺机等的测算，得出下面的已知数：

W2=250t

=5.1m

=2.1 t/m3

=33cm

n=0.9

k=1.1

=2

=1.5

F=18t

A=1

B=6.7

V1=40Km/hV2=50Km/h V3=≈2.2m/min

4.2待定数

在拌合站拌和的方量和摊铺机摊铺的方量相等的情况下，也是生产效率的最佳时候，所以在保证拌合站和摊铺机功率相匹配的情况下，只有随着运距L的增加，不断调整运输车辆的数量 N，则：

当 L=2km时，N=5

当 L=4km时，N=5

当 L=6km时，N=6

当 L=8km时，N=6

由上面的相应数据，可以得出，随着运距的增加，运输车辆也随着增加。这和实际施工机械的配置也是相当的。

5、结束语

经实践证明，本模拟数值为实际土方施工的机械配置提供了可靠的理路依据，同时为加快工程进度，保证工程质量提供了有力的条件。当然，本模拟理论，因为机械设备的参数不断的变化，使相关的经验数值就会出现偏差，所以在实际施工中本理论也可能会存在一定的局限性。

参考文献

[1]交通部《公路路基施工技术规范》JTJ041-2000，人民交通出版社

[2]覃先锋《公路工程技术手册》中科多媒体电子出版社

[3]公路施工手册《路基》

[4]《公路路基施工技术规范》