道路施工与道路养护机械介绍与评述

道路施工机械是建筑和基础设施建设中的重要设备。这些机械能够完成开挖、整平、压实和物料搬运等作业，因此在土木工程项目中发挥着重要作用。

道路施工机械：混凝土运输

混凝土运输的关键是在运输过程中保持混合物均匀，并避免坍落度发生明显变化，也就是说水灰比应基本保持稳定。本节简要介绍自卸翻斗车和混凝土搅拌运输车等混凝土运输设备。

道路施工机械：翻斗车

翻斗车是一种适合在施工现场内部使用的小型运输车辆。根据原始资料，当运输距离小于 1 公里时最为适用。运输过程中应尽量避免振动传递到混凝土，拌制完成的混凝土应在最多 45 分钟内使用。

道路施工机械：混凝土搅拌运输车

带旋转搅拌筒的混凝土运输车通常称为搅拌车。它可将混凝土快速从搅拌站运到浇筑地点，也适用于较长距离运输。原始资料给出的搅拌筒转速为每分钟 4 至 12 转，并指出混凝土泵输送管的单节长度不应超过 3 米。使用搅拌车时，拌制好的混凝土应在最多 90 分钟内使用。卸料过程中不得额外加入水、水泥或其他材料，否则可能降低混凝土强度；如需调整，应在配合比设计和搅拌站阶段完成。

道路施工机械：混凝土生产与搅拌

混凝土生产最重要的要求是混合物均匀一致、外观均一，并确保骨料表面完全被水泥浆包裹。

机械化混凝土生产步骤：

计量砂、骨料和水泥 / 装入搅拌筒或料仓 / 干拌 / 加水 / 再次搅拌 / 运至使用地点 / 卸出混凝土。本节简要介绍混凝土搅拌机和搅拌站两类混凝土生产设备。

道路施工机械：混凝土搅拌机

混凝土搅拌机用于生产相对较小批量的混凝土。原始资料描述的常见容量约为 250 至 750 升，并认为当工程总量和每日浇筑量都处于中等水平，例如每天约 25 至 30 立方米时较为适用。由于材料可能由工人按体积计量，容易出现计量误差，不同批次的混凝土强度也可能存在差异，因此需要严格控制。

道路施工机械：混凝土搅拌站

混凝土搅拌站是混凝土生产站的核心。泵和输送设备按规定比例将料仓中的水泥以及堆料区的骨料送入搅拌机，水泵则提供受控水量。材料完成搅拌后卸入搅拌车。搅拌站的能力通常以搅拌机容积表示。原始资料指出，在伊朗常见的搅拌机容积为 0.5、0.75 和 1 立方米；对于较大的日需求量，产能约为每小时 40 至 120 立方米。由于中央搅拌过程实现自动化，同一天或不同工作日生产的混凝土差异应更小。材料先进入称重系统，根据配合比由控制室控制比例，骨料经输送设备送入搅拌机，再加入受控数量的水和水泥，最后卸出成品混凝土。

道路施工机械：混凝土浇筑与卸料

浇筑混凝土时，应确保运输来的混合料在不发生离析的情况下进入模板。自由落体会使骨料分离，因此应尽量减少自由落差。混凝土可通过溜槽、混凝土泵、料斗与起重机、轨道和小车系统或带式输送机进行浇筑。本节简要介绍固定式和移动式混凝土泵以及起重机等浇筑设备。

混凝土泵主要分为两种形式：

1）固定式或地面泵；2）移动式或臂架泵。混凝土泵适合在较大高度进行浇筑。原始资料认为水泥用量约 300 至 350 kg/m³ 的混凝土适合泵送，建议使用引气剂，并指出不应使用速凝剂。适宜的混凝土坍落度约为 5 至 15 厘米。泵送可将混凝土直接输送到使用位置，减少其他运输方式的需求，在进场困难或空间受限的地点尤其有用，同时可降低材料浪费和人工需求。据资料称，许多混凝土泵可将混凝土输送至约 25 米高度和约 60 米水平距离，高压泵则可超过这些数值。现代混凝土通常通过输送管长距离泵送到其他方式难以到达的位置。典型泵送系统包括料斗、输送管和泵本体。许多直动式泵采用水平活塞和可通过粗骨料的半旋转阀。混凝土依靠自重及活塞形成的吸力进入泵体，阀门交替动作将混凝土送入管路并保持管路充满。原始资料指出，在输送管直径最大约 220 毫米时，产量可达到约 60 m³/h。

道路施工机械：起重机

起重机由操作驾驶室、长桁架臂以及起升机构组成，主要用于吊起和移动重物。臂端可以安装不同属具以完成其他作业。起重机可采用机械驱动或液压驱动，不过现代设备以液压式为主。

道路施工机械：压实机

压实机用于处理路基并压实较小区域。根据设备类型，原始资料给出的压实力约为 1.5 至 3 吨。压实机有不同结构，包括平板式和弹簧支承式，并可配汽油机或柴油机。它们用于压实街道路面开挖形成的沟槽，以及在最终铺设沥青前进行表面处理。资料还提到用于钻孔作业的空气压缩机，并指出大型常规井和海上勘探钻井常使用柴油驱动的空气压缩机。

道路施工机械：平地机

平地机用于形成坡度、修整路堤和挖方边坡、整平土方表面、开挖边沟，以及混合和摊铺沥青材料与土壤。它还可作为除雪设备，并用于场地清理和去除软弱表层。精确使用平地机可显著降低工程成本。用平地机将高处土方移向低处通常称为土方平衡，而对道路各结构层进行最终成形和调整则称为精平或最终整平。

道路施工机械：推土机

推土机适用于场地整平、道路施工和不平地面的平整。它可沿路基摊铺土方并填平低洼处，为道路施工切削土体，清除表土或矿层，并协助修建排水设施。原始资料称其特别适合山区坡面的侧向切削，以及在无需爆破的情况下破碎坚硬或岩石地面。资料指出，该设备可在最大 100% 坡度，也就是约 45 度的坡面上作业。轮式推土机适用于坚硬和中等硬度地面，履带式推土机则更适合松软或砂质地面。推土机用途很多，包括清除植被和树桩、在山地和岩石区域开辟初始通道、大量推运土方、辅助铲运机、摊铺填土、在沟槽旁堆筑土堆、清理施工废料、维护临时土路以及清理矿坑。推土机前部装有推土铲，可通过机械或液压机构升降。原始资料区分了铲刀固定的普通推土机与可将铲刀调整角度、同时向前和侧向推料的角铲推土机。角铲在垂直平面内的旋转角度约为 30 至 40 度。推土机后部还可安装松土器，用于破碎坚硬地面。铰接式轮式推土机有时被称为中央铰接设备，铰接结构可提升机动性。大多数传统推土机采用履带底盘，同时推土机还可牵引铲运机等其他设备。

道路施工机械：自卸卡车

自卸卡车适合运输建筑材料和砌块。原始资料给出的车厢容量约为 4 至 40 立方米，并将自卸卡车描述为大型施工现场高效的物料运输方案。

卡车

土方也可通过铲运机、带式输送机或列车运输，但卡车仍是最常用的方式。在道路条件适合时，卡车速度较高且容量较大，可降低单位运输成本。卡车车队还具有较高灵活性，可根据项目所需产量增加或减少车辆数量。原始资料将卡车分为传统刚性卡车和铰接式卡车。刚性卡车又包括公路型和非公路型；非公路卡车可制造成非常大的尺寸，载重达到数百吨，其中自卸结构尤为常见。自卸卡车在物料运输方面非常灵活，特别是公路车型可方便地在不同项目之间转场。车辆可使用柴油机或汽油机，采用单驱动桥或多驱动桥，并可设计为两轴或三轴。铰接式卡车由发动机/动力单元和载货车体组成，两部分通过铰接接头连接，是用于土方运输的专用拖车式或运输设备。

装载机：

装载机是建筑和土木工程中用途最广泛的机械之一。它有多种规格，凭借较好的机动性、灵活性以及可更换铲斗和属具，可完成大量作业。典型应用包括修筑路堤、开挖地下室、回填沟槽、在埋设管道周围填土、装载卡车、将混凝土运至模板，以及起吊和搬运建筑材料。通过更换属具，装载机还可以用于除雪、开沟、管道搬运和铺设、吊装或叉车式作业。装载机广泛用于散装物料搬运、卡车装载和挖掘。轮式装载机通常用于坚硬和中等硬度地面，履带式装载机更适合松软和砂质地面。

装载机类型：

– 轮式装载机：

轮式装载机有从小型到超大型的多种规格。大型充气轮胎提供较高机动性和行驶速度，同时对地面的单位压力相对较低，并可在一定程度上通过调整胎压改变。尖锐岩石可能损伤轮胎，湿软或泥泞地面也会增加轮式装载机的操作难度。可安装轮胎保护链以减少损伤并提高牵引力，新型深花纹重载轮胎也能改善岩石区域的作业性能。轮式装载机可采用刚性车架或铰接车架。铰接车架在大型装载机上尤其常见，前后车体通过铰接接头连接，相比刚性车架具有更好的机动性和更小的转弯半径。现代装载机采用液压和电气转向及控制系统，以提高操作舒适性和工作性能。传统刚性装载机通过车轮转向，而铰接式设备则通过铰接处的液压缸实现转向。

– 履带式装载机：

履带式装载机的功能与轮式装载机相似，但较低的接地压力使其能够在轮式装载机难以承载的地面上工作。较高牵引力有助于在挖掘时充分利用发动机功率，履带也不存在尖锐岩石割伤轮胎的问题。原始资料指出，履带式装载机可在约 35% 的横坡上作业，而轮式装载机约为 15%；履带式设备可爬约 60% 的坡度，而轮式设备约为 30%。不过履带式装载机行驶速度明显更低，因此在运输和返回距离较长时效率会下降。

– 挖掘装载机

挖掘装载机本质上是一台小型装载机，在后部安装挖掘装置，适用于轻型作业。它兼具装载机和挖掘机的基本特征。由于一机两用，在小型项目中应用广泛，尤其适合沟槽开挖。后部挖掘装置的挖掘力取决于动臂几何结构、地面角度和工作半径，制造商通常会针对不同设备配置提供性能曲线。

铲运机

铲运机可在中等至较长距离内完成土方装载、运输和卸料，无需单独配置装载设备和运输车辆。它主要由三部分组成：铲斗或载料斗、前门或挡板以及后部推出板。开放式铲斗的前下缘通常装有可更换切削刃；装料时切削刃切入土体，将材料导入斗内。铲斗可以升降。升运式铲运机使用升运器代替或辅助传统前挡板。后部推出板可前后移动，在卸料时将材料推出。铲运机可以自带动力，也可以由其他设备牵引，不过无动力类型现在较少见。许多铲运机采用单轴结构，其垂直载荷和平衡由牵引拖拉机承担。牵引设备可以是轮式或履带式。还有一种结构将单轴拖拉机和铲运机组合成整体式拖拉机-铲运机。双轴铲运机可由履带式拖拉机牵引。原始资料指出，履带式拖拉机牵引铲运机的组合现在已相对少见。

拖拉机

拖拉机是道路和建筑施工中最重要的机械之一，用途非常广。其主要功能是推拉载荷。可以安装多种属具，包括挖掘设备、松土器、推土铲、侧臂式管道铺设装置、角铲和开沟装置。拖拉机也可牵引铲运机、拖车及其他设备。它们通常采用柴油发动机，常配涡轮增压，并有传统或自动变速箱可选。

拖拉机类型：

A）履带式拖拉机：履带式拖拉机有多种规格，通常按尺寸、重量和功率分类。设备重量十分重要，因为无论发动机功率多大，最大牵引力都受到设备重量与地面牵引系数乘积的限制。履带使设备能够在承载力相对较低的土壤上作业，同时提供有效牵引力。B）轮式拖拉机：轮式拖拉机在牵引或推动铲运机以及类似作业时可提供更高行驶速度，有两轮式和四轮式配置。两轮式拖拉机通常必须与铲运机等其他设备配合才能保持稳定。四轮式则可采用单驱动桥或双驱动桥。在尖锐岩石地面上，轮胎容易受损，会限制其使用；但可安装保护链降低损伤并提高牵引力。

挖掘机：

 挖掘机是最早用于土方工程的现代施工机械之一，主要用于挖土并将材料装入卡车、拖车或输送设备。功率较大的设备在不预先破碎的情况下，可以开挖除完整岩体以外的大多数土层。挖掘机主要由三部分组成：底盘、可旋转上车结构以及前端工作装置。底盘通常分为履带式和轮式。履带底盘能够提供稳定作业平台，在挖掘现场具有良好机动性，并因接地面积较大而具有较低接地压力，因此适合软土地面；履带在容易打滑的区域还能提供额外牵引力。其缺点是行驶速度低。轮式底盘行驶更快，在需要频繁转场且地面坚实的小型工程中更实用。原始资料区分了自行式轮式挖掘机与安装在卡车底盘上的挖掘机，并分别给出约 50 km/h 和 80 km/h 的最高速度。

挖掘机类型：

A）反铲挖掘机：也有多种地方名称，可采用机械式或液压式，适合挖掘作业。B）拉索式挖掘机：在移动底盘上安装可旋转上车结构，并配前端挖掘装置；原始资料提到机械式和液压式两种。C）拉铲挖掘机：由操作室、动臂、拉斗及控制各部分的钢索组成，可在设备支承面以上或以下较大范围内进行挖掘，适用于多种地面。长动臂便于挖掘和卸料，较短作业循环是其优势之一。D）起重机：由操作驾驶室、长桁架臂和起升机构组成，通常用于吊起和移动重物。臂端可安装不同属具完成其他任务。起重机可为机械式或液压式，目前液压式更常见。

带液压破碎锤属具的履带车辆液压回路