机械化施工与管理.docx
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机械化施工与管理
机械化施工与管理
第一章思考题:
1.大型工程施工有什么特点?
1、工程规模大，对工程质量、工期和造价三方面的要求高，控制严。
必须重视施工管理。
施工管理是以质量管理、进度管理和成本管理为三大支柱。
2、大型土木工程施工受自然条件的影响很大。
3、大型土木工程施工是在面积有限的施工场地上集中大量的施工材料、设备与劳力，进行多工种和多专业施工，局面十分复杂，须运用系统分析方法，寻求最优施工方案。
4、实现机械化施工是大型工程施工的主要生产方式。
5、全部采用投标承包方式施工。
2.机械设备的台班费由哪些部分组成?
机械设备的台班费＝第一类费用＋第二类费用＋间接费用
第一类费用：
（１）基本折旧费它是按规定的机械使用期（年）逐年回收机械原始价值的费用；
（２）大修理费用机械使用到一定台班数后，为使机械恢复原来的功能 进行大修理所需费用；（３）经常修理维护费包括中修及各级定期保养、小修的费用，替换设备及工具费，润滑材料费；（４）安装、拆卸及辅助设施费机械进出工地必需的安装、拆卸、试运转、场内转移和辅助设施摊销的费用；（５）保管费保管机械的保养和维护费用。
第二类费用：
（1）人工费指机上操作人员的工资；
（2）动力燃料及消耗性材料费用包括风、水、电、油等。
间接费是为管理机械设备应分摊的费用，一般按国家规定的比例加在台班费内。
3.机械化程度与机械化水平有什么不同?
机械化程度：
机械完成的工程量与总工程量之比。
。
机械化水平：
同样施工条件下，机械化施工所得经济效果。
目的：
充分发挥机械作业效率，提高工程质量，降低工程成本。
4.简述投标承包工程的过程.
从工程招标到签订承包发包合同，其过程大致如下：
1）编制招标文件、发出招标广告或招标通知。
招标文件一般包括工程综合说明、工程量、工期、技术质量要求、费用支付方式、物资供应方式以及合同主要条款。
2）对申请投标者进行资格审查。
3）招标单位组织投标者勘察工程现场，对工程内容、工程场所的状况、施工条件以及有关图纸、说明书、合同书作出说明。
解答疑问。
4）投标者根据文件、图纸以及现场施工条件，研究技术上的可行性和施工难度，编制出施工计划说明书和确定投标的价格，并作成标书，在规定投标日期前密封递交投标单位。
5）在预定的时间和地点，在投标者参加的情况下公开开标，启封标书，宣布各投标者的报价及其主要内容。
宣布中标者。
6）招标单位与中标企业签订承包合同。
其应具备的条款是：
中标的工程项目；工程数量和质量要求以及质量缺陷的责任；价款及酬金，合同总价、支付和收款的时期与方法；履行的期限、地点与方式；违约责任、对推迟履行合同等违约行为处以罚款与赔偿损失。
第二章思考题：
1、机械配套组合的原则有哪些？
1、流水作业中，应保持各配套机械作业能力平衡。
2、完成某工序所需的机械组合，台数尽可能少。
3、在组织机械化施工时，要分成几个系列机械组合，同时并列施工；机型尽量统一。
2、土方机械机群规模由哪些因素决定：
1）工程量和工期要求；2）机群的作业能力（台班产量）。
3、谈谈你对机械设备租赁的认识，你对我国工程机械租赁市场现状有何看法？
一、什么是机械设备租赁？
设备租赁是指需要使用设备的单位，以承租的方式，按照一定的经济契约规定（建立的合同或协议），履行向设备所有单位支付租金等相关义务，在一定期限内获得设备的使用权的活动。
作为信贷贸易方式，租赁制是由承担人定期定额交付租金，取得一个时期甚至整个寿命周期的设备使用权，这与分期付款购买商品颇为相似。
作为筹资手段，设备租赁是承租人初期只支付了相当于设备原值一小部分的租金，就获得了需要一次投入大量资金才能购得设备的使用，这又类似于信用贷款，让承租企业借入了发展生产所需的长期资金。
因此，可把租赁设备比喻为“借鸡下蛋，以蛋还钱”
二、机械设备租赁的意义
机械设备作为公路施工企业重要的生产要素，在推行“项目法施工”中实行租赁制，是实现施工项目机械设备优化配置、动态管理、独立核算的有效途径，它符合项目管理的内在规律，能充分发挥机械设备在施工中的作用，并使机械设备成为公路施工企业的坚强后盾，达到提高工
程效益和企业综合效益的目的。
三、设备租赁的优越性：
1．最大限度地提高设备的利用率。
2．提高了设备的完好率。
3、有利于盘活企业资产，提高资金周转效益。
4．有利于实现专业化管理。
5．可以减少技术落后的风险。
6、有利于资产的保值、增值。
7、可以促进企业加强经济核算，改善设备管理。
四、租赁设备的来源
1、施工单位内部的设备租赁公司。
（大部分由原机械经租站演变而来）
2、社会上专业的设备租赁机构。
3、设备生产厂家”以租代购“。
4、在土方机械选型时，技术人员主要作哪些工作？
根据土方工程的性质、规模、技术要求、经费已经完工期限等，详细分析施工条件、妥善安排施工工序，选择适宜的机械设备。
在拟定出一些可行的施工方案后，尚需进行技术经济分析。
对每一机械化施工方案均应计算出机群的生产率和机群的费用，求出土石方的直接费用，并结合其他施工条件从中优选出最经济合理的方案。
第三章思考题：
1、什么叫路基压实度？
路基压实度是指土基压实后的密实度δ与该种土室内标准试验下最大密实度δ0之比。
即k=δ/δ0（小于1.0）。
各种土的δ0值是在最佳含水量w0（%）下，用规定的室内试验方法测出的。
2、土石按开挖难易程度的分类有几种？
按土、石开挖的难易程度进行分类又有6级分类和16级分类法，我国土石分级通常采用6级分类法，但有时在一些技术文献中也能遇到16级分类法。
3、土的压缩性，最佳含水量。
土的压缩性：
土的压缩性是指土在静荷载的作用下，由于土粒的位移和孔隙中的水和气体被挤出，从而使土的体积变小的性能。
土的含水量，：
是指土体中含水的质量与土体固体部分质量之比，以百分数表示，即：
w＝m4/m1×100%式中：
ml―土粒质量；m4―水的质量。
湿润土：
含水量在5-30％之间，易开挖且易压实。
4、土壤压实作用深度有什么特点？
与哪些因素有关？
压实土层的密实度随深度递减，通常表面50mm的密实度最高。
“分层填筑、分层压实”
a）压实重量不变时，压实作用深度与土质有关：
粘土有效压实深度大于砂土。
B）同样土质条件下，有效压实深度与压实质量有关：
大吨位的压路机有效压实深度较大。
c）同吨位的压路机，压实同类型的土壤，有效压实深度与压路机的作用模式有关，振动状态的有效压实深度大于静力光面滚压。
5、压实土层的密实度与哪些因素有关？
压实土层的密实度与土体的含水量有关。
含水量太大或太小都会对压实过程产生不良的影响。
最佳含水量W0：
能使土体在同样压实条件下达到最大密实度的含水量。
自然状态下的土多数接近最佳含水量，要及时碾压。
6、填筑路基的作业要点有哪些？
1、基本作业方式
应该做到“水平分层填筑”。
水平：
避免层间的滑移。
分层：
正确决定每层铺筑的厚度，一层一层地铺筑、平整、压实，每层都压实到规定的密实度，最后达到设计的高度。
2、填料性质不同时的填筑方法
1）勿混填：
不同性质的填料应分层填铺；2）水稳性好的材料填在最上层；
3）透水性好的材料应填在透水性差的材料的下层，透水性好的材料先铺。
3、接茬处理
两段交接处不在同一时间填筑，先填筑地段应按1：
1分层留台阶。
若同时填筑，应分层相互交叠衔接，其搭接长度不得小于2m。
第四章思考题：
1、推土机的经济运距是多少？
它的适用范围。
中小型推土机的经济运距一般为30–40m，大型推土机的经济运距约为50-100m。
路基施工机械化中最常使用的机械，能够开挖和推运较硬的土壤、风化岩层和爆破石碴等岩土和散粒材料。
2、推土机的基本作业循环的组成及基本作业方法
推土机的基本作业循环由铲土、运送、卸土和空回四个工作过程组成。
1．铲土方：
a、波流式铲土法b、跨铲铲土法c、平铲法
2．推送方法：
（l）深槽式
（2）并进式（3）分段式
3、提高推土机生产率的途径。
要提高生产率首先应缩短推土机作业的循环时间，提高时间利用系数，降低运送中的漏损。
为了缩短一个循环作业的时间，推土机在铲土时应充分利用发动机的功率以缩短铲土距离，合理选择运距，使送土和回程距离最短，并尽量创造下坡铲土的条件：
此外应提前为下道工序作好准备，尽量做到有机配合。
正确地进行施工组织，合理选择机型，以免使用不当而不能发挥机械效能。
此外，在施工中对各种施工条件采用正确合理的操作方法，如遇硬土，应先翻松再推运，为了减少土壤漏损，推送时应采用土槽、土埂或并列推送方式，这样不但可以提高送土效率，也可增大铲刀前土堆的体积。
4、铲运机施工中运用推土机助铲应注意哪些问题？
为提高铲运机的台班生产率，需要加大切土深度，而大的切土深度必将产生大的切削阻力。
这样，在铲装阶段的中后期，随着斗内充量的增长，将会发生铲运机功率配备不足的现象。
施工组织中常用推上机的铲刀顶推铲运机，以增加铲装动力、帮助铲运机尽快满斗。
这种方法叫推土机助铲。
工程实践统计，一台推土机每小时可为铲运机助铲3O次。
如果铲装现场每小时铲运机的到达率低于15台，显然，配备的这台推土机的空闲率大于5O%，此时的配备是不合理的；经验措施是：
当铲装现场每小时铲运机到达率低于15台时，不应当用“助铲”方式，而应当采用推土机的松土器将土壤耙松，以降低铲装时的切土阻力，实现快速满斗。
5、挖掘机的生产率如何计算？
与之配套施工的自卸车需要量如何计算？
挖掘机的生产率―小时作业方量，单斗挖掘机的生产率主要取决于铲斗的容量、工作速度，以及被挖土壤的性质，也可按下式计算：
Q=qnKbKh/Ks。
其中：
q―铲斗几何容量（m³）;n―挖掘机每小时工作次数，其计算公式如下：
N=3600/（t1+t2+t3+t4+t5），式中:
t1―挖掘机挖土时间（s）;t2―自挖土处转至卸土处的时间（s）;t3―调整卸料位置和卸土时间（s）;t4―空斗返回挖掘面的时间（s）;t5―空斗放至挖掘面始点的时间（s）;KH―铲斗充满系数；Ks―土壤松散系数；KB―时间利用系数（0.7一0.85）。
运输能力的组织设计―自卸车需要量的计算
（l）传统计算法
传统计算法的实质是在保证挖掘机不停歇地连续装车条件下，来计算自卸汽车的需要量，即：
N=T/t1，式中:
T―自卸汽车送一次土的平均循环时间，其中包括装车时间、重车运行时间、卸土时间（含调车转向及卸车时间）及空回运行时间；t1―装车时间。
6、装载机与自卸车配合施工中，常用施工作业方式有哪些？
其斗容与自卸车车厢容积如何匹配？
最常用的施工作业方式有“v'’形和“穿梭”式。
通常以2一4斗装满一车厢为宜，车厢长度要比装载斗宽25％一75%，装载机铲斗45°倾斜卸载时，斗齿最低点的高度要比车厢侧壁高0.2一1m。
7、平地机路基施工有哪些应用？
1．修整路拱2．开挖路槽3．修刷边坡4．开挖路缘石沟或小排水沟
第五章思考题：
1、爆破施工的主要工序是什么？
爆破施工的主要工序是：
钻孔～装置炸药及起爆器材～堵塞药孔～起爆～爆后清理。
2、什么叫爆破作用指数？
什么叫松动爆破？
松动爆破：
当抵抗线长度小到某一临界值时，爆破使药包以上直到表面的岩石都受到破坏，而发生松动，但由于抵抗力仍然较大，并无抛掷现象发生。
我们把爆破漏斗斗底半径；与最小抵抗线长度w的比值r/w定名为爆破作用指数n，即n=r/w
3、松动爆破的药包计量如何计算？
松动爆破的药包剂量计算式为Q=0.33KW³
4、爆破石方清理应注意哪些问题？
石方爆破后，必须逐次清理。
清理时一定要根据施工要求和石料的利用情况分别清理。
如开挖路堑无填方工程时，则被清理的石料必须组织机械配合运输工具运出施工现场，以利下次爆破。
如是傍山筑路半填半挖，则爆破的碎石可作填方用，此时可用推土机或装岩机清方。
由于路基施工不同于采石场和矿山开挖，一方面场地狭小，机械设备的布置和使用受到限制，另一方面要求机械设备的能力大、效率高，又要机动灵活和一定的越野性能和爬坡能力。
因此在选择清方机械时要考虑以下技术经济条件：
工程期限所要求的生产能力；工程单价；爆破岩石的块度和岩堆的大小；机械设备进人工地的运输条件以及爆破时机械撤离和重新进入工作面是否方便等。
如果只考虑爆破的块度便于正铲挖掘机挖装，则对于某种结构和岩石来说，可能会大大增加爆破费用。
反之，降低了爆破费用，又会使块度增大，而挖掘机又无法装铲，因此清方机械的选配是比较复杂的。
一般说挖掘机的适应性比较强，但进出工点却比较缓慢。
轮式装载机与挖掘机相比机动灵活，另外相同功率的正铲和装载机相比，装载机可以铲装较大块度的石块，而且可以用较少的斗数装满载质量相等的运输工具。
但装载机的卸载高度不如挖掘机，且轮式装载机在这样的环境下作业，共轮胎的损坏通常是比较严重的。
装载机可以自铲运，挖掘机则不能。
就经济性来说，运距在30-40m以内用推土机推运较为经济；40-100m用装载机自铲运，100m以上用挖掘机配合自卸车比较经济。
5、如何合理确定安全警戒范围？
露天爆破或二次破碎大块石，总有个别岩块飞散得很远，其飞散距离与爆破参数、堵塞质量、地形、地质构造、气象等因素有关。
在一般抛掷爆破施工中，个别飞石范围可按常用经验公式计算：
R=20Kn²W式中：
R―个别飞石的安全距离（m）;K―安全系数，通常取1.0一1.5，根据地形不同方向上可能产生的飞石条件而定；n―爆破作用指数；W―最大一个药包的最小抵抗线（m）。
第六章思考题：
1、钻爆法施工的开挖循环由哪些工序组成？
钻爆法施工一个开挖循环的程序是：
测量放线～布孔～钻孔～钻孔合格检查～装药联网～孔网检查合格～起爆～通风排烟～松动围岩或掉块处理～出碴～挂网（视情况而定）～安装钢肋（视情况而定）～喷混凝土～安装锚杆（视情况而定）。
2、新奥法施工要点是什么？
1、开挖作业多采用光面爆破和预裂爆破、大断面开挖，减少扰动。
2、根据围岩特征采用不同的支护类型和参数，及时施作密贴于围岩的柔性混凝土和锚杆初期支护，以控制围岩的变形和松弛。
具体作法：
第一次喷混凝土3-5cm厚，安锚杆，铺钢筋网，立钢拱架，喷二次混凝土到设计厚度。
3、通过施工中对围岩和支护的动态观察测量，合理安排施工顺序，进行设计变更及日常的施工管理。
3、钻爆法施工出碴的方式有哪些？
各有什么优缺点？
1、有轨运输形式2、无轨运输方式
有轨运输的优点是：
适于各种断面的开挖；对通风的要求比无轨运输低得多，更适于长隧洞施工；采用门架式轨道钻车，既允许出渣列车穿过其下，而且钻车本身的多层平台能为装药、打设锚杆、喷混凝土、安装钢丝网、钢筋和通风管等工作提供方便；全部采用轨道式设备时，对选择衬砌程序比较方便；而且还有多种轨道式混凝土衬砌设备可供选用。
有轨运输的缺点是：
设备调动和转移不便，常固定在一个工作面上使用；出洞卸渣仅限于洞口附近，不及自卸汽车远送方便；设备在完工后转让价值有限。
无轨运输的优点是：
轮胎式设备具有良好的机动性，一套设备能为两三个工作面服务；出渣地点运距不受限制，能送到道路所及的渣场而无需中转；设备的通用性好，能用于其他工程。
无轨运输的缺点是：
设备用量和尺寸一般均较大，工作宽度也大，要求有较大的通过空间和较宽的路基，为此因设置避车和停放洞室所引起的附加工程量也是较大的；设备中柴油机车辆数量增多，要求的通风量增加，通风管道和动力费用加大；对设备的维修管理比轨道式的要求高；给以后隧洞衬砌工作带来一些困难和问题。
4、试对钻爆法和TBM施工进行比较，为什么铁路隧道大多数采用钻爆法？
施工不同：
（l）超大型综合设备；
（2）隧道工厂化施工，要求较安全的运输通道和组装场地及配套设备；（3）施工速度快，l-3.5m/h，要求材料、配件的供给储存必须满足需要；（4）设备复杂，要求配套设施齐全，且布局合理；对地质较敏感，灵活性小，对前期配套工程的依赖性强；（5）施工环节多，相互协调要求高；（6）用水量、用电量、刀具消耗量大。
1）一次性投资大，重量大，运输安装费时费力。
秦岭隧道引进的TB880E型掘进机（Ф8.80m），光主机就是3500万美元/台，950吨重。
组装、调试至少要三个月时间。
2）能源消耗大，比钻爆法多30％以上。
3）对围岩地质条件要求比较高，对地质条件变化的适应性差。
而深埋长大隧道必然要穿过不同地质岩层，这就使TBM的使用受到限制。
TBM对中硬岩或软岩最适宜，对硬岩可以使用，但由于刀具磨损太快，工效要受到影响。
对于断层破碎带严重的地层，岩溶发育地区、地下水丰沛地段，不宜使用TBM。
作好地质条件超前预报，对于T3M施工是十分重要的。
4）由于结构特点所决定，开挖成形的隧道截面只能是圆形，所以犯M适用于设计为圆截面的隧洞。
5）开挖直径可调范围不大，只能按工程设计专门定作TBM。
这就造成了使用的专用性和制造时的单台或小批量生产。
使制造成本和售价居高不下。
在施工结束后，专门制造的TBM的后续使用就可能成为问题。
有可能闲置不用，造成浪费。
5、名词解释：
光面爆破、预裂爆破、围岩、三管两线、四轨三线、喷锚支护
围岩：
是隧道开挖所影响的而且对隧道稳定性有影响的那一部分岩（土）体。
预裂爆破：
是在开挖轮廓上钻互相平行的比较密集的炮眼，装药后使之比其他爆破眼先起爆，使爆破后各爆眼间形成相互贯通的裂隙，与原岩体分割开来，然后再起爆其他炮眼。
因轮廓线上裂缝已形成，当其他炮眼起爆时，不会引起原岩体的破坏，而形成光滑的平整壁面。
预裂爆破可起较大的隔振作用，一般适用于硬岩深孔爆破。
在软弱围岩中也可得到较好的爆破效果。
“三管两线”：
高压风管、低压风管、高压水管、电线（高压、低压）、运输线。
光面爆破：
也叫修边爆破，是一种控制岩体开挖轮廓的爆破技术，是通过一系列措施对隧道周边部位实行正确的钻孔和爆破，并使周边眼最后起爆的爆破方法。
爆破后，设计轮廓线内的岩石适度破碎，而围岩稳定性得以保持，适用范围广泛，在软岩中级岩浅孔爆破中效益明显。
所谓喷是指用喷射方法将混凝土喷到围岩表面及裂缝中，使其快速凝固后起到支护作用。
所谓锚是指在隧洞围岩上钻孔安设杆件，使它锚固在岩体内以加固围岩。
四轨三线:
在隧道内辅设四根钢轨形成两条运输线（轻车线、重车线）的同时，使两线的相邻两条钢轨满足构成第三运输线（中线）的条件，其核心是使用一组特制的双开对称道岔。
6、隧道施工通风常用方式有哪些？
自然通风和机械通风。
自然通风是依靠洞内外温差是空气对流而起通风作用。
长度在200m以内的短隧道或长隧道在洞门以内不足100m的地段可采用。
机械通风常用的有风管式和巷道式。
7、辅助坑道的作用是什么？
常用的辅助坑道有哪些？
其设置原则是什么？
利用辅助坑道增辟新的工作面开解决工期问题。
辅助坑道按其与隧道位置的相互关系和运输方式的特点，可分为横洞、平行导坑、斜井和竖井四种类型。
辅助坑道的设置原则:
1、先斜井，后平导、横洞，最后再考虑竖井；
2、减少辅助坑道的数量，增大设备的投入是今后隧道的发展方向。
8、隧道施工有什么特点？
9、谈谈你对机械化盾构施工的认识。
l）机械化盾构施工的优点
（l）提高工效，缩短工期一般日挖进能力在砂质土壤为人工的两倍，砂和亚勃土为人工盾构的3一5倍，豁性土为人工的5一8倍；
（2）减少塌方，生产安全无论哪一种盾构都具有防止工作面塌方，平衡地下水压及减少塌方的优点。
而且施工人员无需直接在掌子面操作，安全性高；
（3）由于工期能缩短，节省劳力，因而可降低施工成本，经济性高；
（4）施工环境好，施工人员无需在气压下工作，改善了恶劣的施工条件；
（5）随着土层地质的变化，能变化挖进方法。
2）机械化盾构施工的缺点
（l）机械造价高，质量大，较普通盾构质量大1.5一2.0倍，适用于长距离施工。
由于质量大，因此，在特软地层施工时容易发生沉陷；
（2）任何一部分机械出故障，都必须全部停工检修。
机械检修和准备作业时间长，机械利用率低；（3）设计加工制造时间长；
（4）掌子面局部塌方（顶部），如发现不及时而继续掘进，会引起沉陷、局部超挖和加固操作困难；（5）更换磨损刀具困难。
第七章思考题：
1、桥梁施工常用的基础类型有哪几种？
使用最多的是哪种？
桥梁基础工程根据桥梁基础工程的形式，大致可以归纳为扩大基础、桩和管柱基础、沉井基础、地下连续墙基础和组合基础几大类。
2、简述桥梁上部结构施工中预制安装法和现场灌注法有哪几种？
1、预制安装法
分为预制梁整孔安装和预制节段式块件拼装两种类型。
预制梁整孔安装方法有：
架桥机安装法、跨墩龙门安装法、自行式吊车安装法和浮运整孔架设法。
预制节段式块件拼装法有：
悬臂拼装法、逐孔拼装法、扒杆拼装法、缆索吊装法和提升法。
2、现场浇注法，包括脚手架法、悬臂浇注法、造桥机逐孔浇注法。
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