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路面机械与施工技术P a v e me n t M a c h in e ry&C o n s t r u c t io n T e c h n o lo g y赘 stnw rsinrre瀚西部高原地区沥青混凝土路面施工机群选型研究(7)郭小宏，刘唐志，尹瑞，孔庆华2(1.重庆交通学院机电 学院，重庆4 0 0 0 7 4;2.徐州工程机械科技股份有限公司，江苏徐州2 2 1 0 0 6)摘要:提出了沥青混凝土路面机械化施工中机群施工作业技术经济性评价指标。关键词:高原;机群;评价中图分类号:U 4 1 5.2文献标识码:A如何对一个机群施工系统进行技术经济评价，并分析了文章编号:1 0 0 0-0 3 3 X(2 0 0 5)0 7-0 0 2 1-0 4R e s e a r c h o n me c h a n i c a l e q u i p me n t g r o u p o f a s p h a l t p a v e me n t c o n s t r u c t i o n i n w e s t e r n a r e a(7)G U O X i a o-h o n g ,L I U T a n g-z h i ,Y I N R u i ,K O N G Q i n g-h u a z (1.S c h o o l o f A u t o m o b i l e E n g i n e e ri n g,C h o n g q i n g J i a o t o n g U n i v e r s i t y,C h o n g q i n g 4 0 0 0 7 4,C h i n a;2.X u g o n g S c i e n c e&T e c h n l o g y C o.L t d.,X u z h o u 2 2 1 0 0 6,C h i n a)A b s t r a c t:T h e p a p e r a n a l y s e s t h e e s t i m a t i o n s y s t e m o f m e c h a n i c a l e q u i p m e n t g r o u p,i t s t i l l l i s t s e s t i m a t i o ns y s t e m.K e y w o r d s:a l t i p l a n o t a b l e l a n d;m e c h a n i c a l e q u i p m e n t g r o u p;e s t i m a t i o n s y s t e m 为了实现在保质、保量、按期完成施工任务的前提下，单位沥青混合料机械使用费最低这一要求，应对高原地区沥青混凝土路面机群施工系统建立一个技术经济评价体系，为评价不同施工环境下的机群配置提供选型技术基础。在现有沥青混凝土路面机群施工中，有2 种典型的机械组合方式:(1)1 套沥青混合料搅拌站+1 台混合料摊铺机+1 或2 台初压压路机+1 或2 台复压压路机+1 或2 台终压压路机组成的机群施工系统。在此，以机群中搅拌站、摊铺机的 数量为特征，称之为“1-1 施工系统”;(2)1 套沥青混合料搅拌站+2 台混合料摊铺机+1 或2 台初压压路机+1 或2 台复压压路机+1 或2 台终压压路机组成的机群施工系统，称之为“1-2 机群施工系统”。其中又根据2 台并行作业摊铺机在摊铺作业中所设定的实际摊铺能力是否相等，分别称之为:1-2 摊铺能力相等施工系统”及“1-2 摊铺能力不等施工系统”。通常，由于公路施工技术方面的要求，最常用的是“1-2摊铺能力不等施工系统”。1 1-1 施工系统”机群施工评价指标1.1 基础数据准备 设:一 一 搅拌机的 生 产能 力理论生 产率),t/h;刀 高原环境下搅拌机的生产能力修正系数;二运料汽车的 额定载质量，t;T,一运料汽车装料、运料、卸料、返回一个工作 循环的时间，m i n;t j运料汽车装1 车料的时间，m i n;t 一运料汽车卸1 车料的时间，m i n;R 运料汽车运输沥青混合料的运距，k m;V 运料汽车运料的平均运行速度，k m/h;V 一运料汽车返回的平均运行速度，k m/h;V,运料汽车的平均运行速度，k m/h;T,搅拌机搅拌1 车料的时间，m i n;Y j 沥 青 混 凝 土 各 层的 容 重，t/m 3(j=1,2,3)(静 态配置时可取3 层的 均值);B 2 摊铺机一次摊铺宽 度，m;气 摊 铺 机 各 层 的 一 次 摊 铺 厚 度，c m(j=1,2,3)(静态配置时可取3 层的 均值);兀 一一 摊铺机摊铺1 车混合料的时间，m i n;砚 摊 铺 机工 作 速 度，m/m i n;7 7,高原环境下，摊铺机摊铺速度的 折减系数;爪 初压1 当 量车沥青混合料的时间，m i n;R M&C M么刃5牟 7 月.健W Sa w4R iMram路面机械与施工技术P a v e me n t Ma c h in e ry&C o n s t r u c t i o n T e c h n o lo g y(0)10)11)12)13)14)15)16)V 3 初压 压路 机 工 作 速 度B 3 初 压 压 路 机 压实宽 度，m/m i n;1-爪 -热b 3 初 压 压 路 机 压 实 重 叠 宽 度，m;M 3 初压压路机压实遍数;兀 复压1 当量车沥青混合料的时间，m i n;V 4 复压压路机工作 速度，m/m i n;B 4 复压压路机压实宽度，m;b 4 一 一复 压压路机压实重叠宽 度，m;M 4 复压压路机压实遍数;爪 终 压1 当 量车沥青混合料的 时间，m i n;叭 终 压 压 路 机工 作 速 度，m/m i n;B 5 终 压 压 路 机 压 实 宽 度，m;b 5 终 压 压 路 机 压 实 重 叠 宽 度，m;M S 终压压路 机压实遍数;77,一高 原 环 境 下，不 同 压 路 机 的 碾 压 速 度 折 减 系 数 间,4,5 分 别 表 示 初 压、复 压、终 压 压 路 机)。拜1 二二 二 1 1 1拼2=下 丁 1 2人 3 A 2 K 2A 4 m 3 N-3 K 31-兀 -一 八 凡=n b 4 A 4 K 4 1 拜、=二 二 丁 “T S(1)搅拌站处运料汽车排队待装的 平均队长L qLq,=、一Y,n=2(一)N!厂(N-n)!/a,;(1 7)(2)摊铺机处运料汽车 排队 待卸的 平均队 长 L q 2则:V,二V +V 2 2Lq2 雌 N!.l 吸 n-1)(N-n)!川(1 8)T o t,+t 2+飞产、.户n，于0曰且2了占.、尹.、(l但归件(5(6(76 0 G O 刀 1 0 0 G oy j V 2 B 2h 7 l,(3)初压压路机前待压的沥青混合料当量车数平均队长L q 3乙、3不2L q3=A 3 (m 3=1)A 3(A 3-A)纵=-述 3L q 3-3 1-p 0(m 3=2)1 0 0 0 o 叭Y!V，(B 3-b,艺 V 3)h g y 3 7-3(2)-3 A 3)(4)复压前待压混合料当量车数平均队长L q 4 -一一一界凡兀、，月了、.尹苦，1222了.气了1 1 0 0 G o 帆Y j V 4(B 4 b 4)h 77,4 1 0 0 G o 峡Y j V,(B s b 5)h j 7 y5L q 4 人 2A 4/a-4(P 4 A 4)(m 4=1)川乙 1 4-代(m 4=2)/j/j-4(2 A 4-A 4)(5)终压前待压混合料当量车数平均队长L q 5 -一一-兀爪!产、，.口内j4勺22.、沪.气、1.2 机群施工系统运行状态指标 设:L q,运料汽车等待装料的 平均队 长;L q 2摊铺时 运料汽车等待卸料的 平均队 长;L q 3 初 压前待 压混 合料当 量车 数平 均队 长;L q 4 复 压前 待压混 合 料当 量车数 平均队 长;L q 5 终压前待压混合料当 量车数平均队 长。由定义得:、5瓜2L q5/_ts(NS5 s)(m 5-1)L q 5=-二 2 p 0(m 5-2)/.6 5(2/-5-A 5)(6)每辆汽车待装、待卸所损失的时间T T=L q,.t,+L q 2.t 2 (2 5)(7)沥青混合料从搅拌站装料至摊铺前的时间T 12A 二 上 T o (8)I&尺 M&C M么0 5 牟 7 匆T,2=畏6 0+L q 2 t2(2 6)路面机械与施工技术P a v e me n t M a c h in e ry&C o n s t r u c t io n T e c h n o lo g y黯，裳 密币 份弋 冷”朴 今 缺带 兴 咦 谬 哄 淤 长，小歹 花 称 悦 魂嘴 少 钱 卿 昭镬 减 绝 汰都娜 掩万 瓣涌鹤俪啼 娜币 净念 谕兔 斜名 卜 涂 娜今 嘴 群硬 抢偿琴傀 熬鑫 朗 诊 欲 廷 毋 忿 琪 墓 准 任 墓 秘;袭 燕袭 茹 版 撬 畏 巍 漏妥 琢 吞 筋滚 诱 麟麟 翻铃 半，岭冷 泞 资 今 经 粉 翻积 冤 愁 书获 辨飞 镖 炙 乏A 豁 A11b,.刀 一一单侧路面宽，r n;Z G C L 合同段工程总量，t;D S J-完成本合同段所需实际工期，d;G M J-一 一台班完成的沥青混凝土面积数量，m 2;Q Q Q Q Q 台 班完成的沥青混合料数量，t/台班。(#3)叫Z GC L=2 0 L BI h y,Q Q Q Q Q=8 G K,n56(4件 艺 h了3艺月 B L 0 2 (8)沥青混合料从摊铺机摊铺至初压前的时间T 13 T,3 T 2+L g 3-T 3 (2 7)(9)沥 青 混 合 料从 摊铺 机 摊 铺 至复 压前的 时间 T,4 界 4 界 3+兀+L q 4 兀(2 8)(1 0)沥 青混 合 料从 摊 铺机 摊 铺 至终 压前的时 间 T is T,s=T i4+T 4+L q s T S (2 9)(1 1)沥 青 混 合 料从 摊 铺 机 摊 铺至 终 压结 束的 时 间 T,6 界 6 界 s+界(3 0)1.3 机群施工机械联合作业系数指标(1)搅拌站一 运料汽车(2)摊铺机一 运料汽车K,=(1-P o)x 1 0 0%K z(1-P 命 x 1 0 0%(3 1)(3 2)DS J-口 口 口 口 QT i l _1 1 1 K 0-I t-T+T)x100%G M J-卫 旦 旦 旦 Q X 1 0 0 y;气(3)运料汽车 一 运料汽车:(3 3)(4)初 压 压路 机 一 摊 铺 机:K 3(1-P o)x 1 0 0%(3 4)(5)复 压 压 路 机 4 1 压 压 路 机:K a(1-P$)x 1 0 0%(3 5)(6)终 压 压 路 机 一 复 压 压 路 机:K S(1-P o)x 1 0 0 o/(3 6)1.4 机群施工质量指标 沥青混凝土路面施工中，沥青混合料的温度对路面的 质量起着至关重要的作用，作为工程质量的主要控制指标，就是沥青混合料在各个施工工序始末的 混合料温度。温度控制如下:设:A o 沥 青混 合 料 搅 拌 站出 料 温度，;8,混 合料在运输过程中的 温降 系数X/m i n;8 2混合料摊铺、压实中 的 温降系 数 C/m i n o 则:(1)到达前场时沥青混合料的 温度 月，1.6 机群施工费用成本指标 (1)机械费 设6-娜L 群 施工中 各 机械因 相互干 扰、影响、引 起互相等待而损失的台 班费，7 r/台 班;C 机 群施 工 系 统中 所 有 机械的 综合台 班 费总额，元;C,一运料汽车台 班费，元/台 班;C,搅拌站台 班费，元/台 班;C Z一 摊铺机台班费，元/台 班;3 初压压路机台 班费，元/台班;C 4 复压压路机台 班费，元/台班;C 一终压压路机台 班费，元冶班;C b 搅拌站的设置费，万元;K 机械台 班费综合利用率;J X C B;整个合同 段的机械费，万元;j x c b i 整 个 合同 段 每吨 混 合 料 含 机 械费，元/t;1)机群施工中各机械因相互干扰、影响，引起互相等待而损失的台 班费 C 10、.夕廿、.尹7X八j弓2厅.、2者.、R n_八，=!吸n 一 二二二-UUt f (2)摊铺前沥青混合料的 温度A 2 A 2 A。一 界 2 8 1 (3)初压前沥青混合料的 温度 A 3 A 3=A 2 兀 3 8 2 (#)复压前沥青混合料的温度 A 4 、A 4 A 2-T i4 E 2 (5)终压前沥青混合料的温度A 5 A s A z T I s-2 (6)终 压结 束时 沥青 混 合料的 温 度 A 6 A 6=A z T 16 E z1.5 机群施工台班进度指标 设:L 合同段总长度，k m;T.1C io C,P o+C Z(1-K Z)m z+C oN 于 一六 +C 3P am 3+T+T o qP n 4+乓 P,m (4 7)为机 群施工系 统中 所 有机 械的 综 合台 班费 总 额C C,1=C,+C Z m z+C I N+C 3 m 3+C 4 m 4+C 5 m(4 8)3)机械台班费综合利用率K C，-C_ K=一 兰 一二兰 (4 9)C4)整 个 合 同 段 的 机 械 费 J X C Bn，0归(4且2仔件 奋尺 MsC 六 9 2 0 o 5牢 7 期.硬 象 髓黔路面机械与施工技术P a v e m e n t M a c h in e ry&C o n s t r u c t io n T e c h n o lo g y、.2、.，J了On、廿了.、了万.飞 C D S Ji x 姚=命丽 丽.(5 0)则:X C J F=(J X 姆+Y C L Z F I 几+R G F)F L1 0 4X C J F5)整 个 合同 段 每 吨 沥 青 混 合 料 所 含的 机 械 粼x c b,Z GC L(5)设 j x c b =原材料费用1 0 O O O J X C B x c jf=综合成本ZGC L(5 1);Z H C B;整个合同 段的综合费用，万元;z h c b，一 整个合同段每吨混合料综合成本，:Y C L P B(i)沥青混合料中第i 种原材料的配元/t o(2)设、!、.尹廿n，0J6厂百、了者.、合r 匕;Y C L D J(i)沥青混合料中第i f 中 原材料的单价，元/t;YC L X Y L J(i)整个合同 段第i 种原材料总的需 要量，t;则:Z H C B J X C 今Y C L Z F Y 汗 R G F+X C J F I O 4 Z HC B z h c b=Z GC LYC L Z FY整个合同段沥青混合料原材料的总费用，万元;Y C lzf y,整个合同 段每吨 沥青混合料所含的原材料费用，元/t o、.J产、12内一、一、2.吸/刃.、则:Y C L X Y L.(i)=Z G C L x Y C L P B(i)艺Y C L X Y L(i)Y C L D J(i)Y C L Z F YJ=i 1 0 0 0 0 Y C 她=(3)人工费1 0 O O O Y C L Z Y 月Z GC L(5 4)设:R G S(i)第i 种机械需要配合的工人数(i=1 6)，人;R G D 去 we 一人工单价，元/人 台班;R G F 汁 一整 个 合同 段的 人 工 费，万 元;r g fl-整个合同段侮 脚 屯 沥青混合料所含的人 工费，元/t o R G D J-D S J 艺R G S(i)则:R G F=.里-一 1 伊r g f=1 0 4R G 月Z GC L(4)现场经费设:F L 该路面工程现场经费的费率，%;X C J F,一 整个合同段的 现场经费，万元;整个合同段每吨沥青混合料所含的现场经费，元/t;2 1-2 摊铺能力不等施工系统”机群施工评 价指标 沥青混凝土路面并行摊铺施工中，2 台并行作业摊铺机摊铺能力不等，使得运料汽车在2 台 摊铺机处接受服务的时间有了 差别。由 于这种卸料时间的差别，运料汽车在选择卸料的摊铺机时，主观愿望上必然产生不平等性。在一般情况下，多数愿意选择摊铺能力较大的摊铺机来卸料。这就是沥青混凝土路面并行摊铺系统的“摊铺能力不等特性”。“摊铺能力不等特性”直接影响了摊铺机和运料汽车在系统中的运行状态。一方面单位时间内 2 台摊铺机接受卸料的汽车数量产生了 差别;另一方面整个汽车的到达不再是由 一种单一的到达率的车辆组成，变成有2 种到达率的车辆组成。针对并行摊铺中的“摊铺能力不等特性”，在建立数学模型时，可按照系统自 身的运行规律进行，但要复杂的多。因此，1-2 摊铺能力不等施工系统”机群施工评价要比“1-1 施工系统”机群施工评价复杂。虽然“1-2摊铺能力不等施工系统”机群评价比“1-1 施工系统”机群评价复杂，但只要把“1-1 施工系统”各施工环节中的单机性能用机组性能替换，1-2 摊铺能力不等施工系统”可以用“1-1 施工系统”替代。通过多次的工程实体试验分析表明，1-2 摊铺能力不等施工系统”与将“1-1 施工系统”各施工环节中的单机性能用机组性能代替后的“1-1 施工系统(机组)”的评价数据差异不大，可以 满足沥青混凝土路面施工需要。收稿日 期:2 0 0 5-0 2-0 2 责任编辑:董强柱一、成七气5尺 M&C M 2 0 0 5拿 7 勿