第八節(jié)　路基工程機(jī)械化施工

從公路工程施工過程來看，路基施工機(jī)械主要施工機(jī)械包括土石方機(jī)械和壓實機(jī)械兩大類。土石方施工機(jī)械包括推土機(jī)、裝載機(jī)、挖掘機(jī)、鏟運(yùn)機(jī)、平地機(jī)和鑿巖機(jī)等，這是路基施工中用途最廣泛的施工機(jī)械，它們擔(dān)負(fù)著土石方的鏟裝、填挖、運(yùn)輸和平整等作業(yè)。

一、推土機(jī)施工

推土機(jī)是路基土石方工程施工中最常用的土方機(jī)械，也是一種多用途的自行式機(jī)械，它擔(dān)負(fù)著切削、推運(yùn)、開挖、堆積、回填、平整、疏松和壓實等多種土石方作業(yè)，具有作業(yè)面小、機(jī)動靈活、轉(zhuǎn)移方面、短距離運(yùn)土效率高，且又能在一般干濕地上進(jìn)行獨(dú)立工作的特點。同時也可以配合其他機(jī)械施工，因此在現(xiàn)代化土石方機(jī)械化施工中得到廣泛應(yīng)用。

推土機(jī)按其功率大小不同，可分為小型推土機(jī)（功率37kW以下）、中型推土機(jī)（功率37～250kW）和大型推土機(jī)（功率250kW以上）；推土機(jī)按用途不同，可分為普通推土機(jī)和專業(yè)推土機(jī)；推土機(jī)按行走裝置不同，可分為履帶式推土機(jī)和輪胎式推土機(jī)兩種，如圖2-18所示，根據(jù)公路工程現(xiàn)場的實際情況進(jìn)行選擇。

目前公路工程中主要使用履帶式推土機(jī)。推土機(jī)按工作裝置不同，可分為直鏟推土機(jī)和斜鏟推土機(jī)兩種，根據(jù)鏟刀結(jié)構(gòu)和工作角度不同，可以在路基施工作業(yè)中各顯其特色。

（一）推土機(jī)的使用范圍

推土機(jī)在道路工程施工中，一般適用于季節(jié)性較強(qiáng)、工程量集中、施工條件較差的工程環(huán)境，主要用于填筑路堤、開挖路塹、開挖基坑、堆積散料平整場地和溝渠的回填土以及其他輔助作業(yè)。其經(jīng)濟(jì)運(yùn)距一般不超過100m，而在30～50m范圍內(nèi)效率較高，經(jīng)濟(jì)效益也較好。運(yùn)距過大或過小均會降低生產(chǎn)率。如圖2-19所示，當(dāng)運(yùn)土距離超過75m時其生產(chǎn)效率顯著降低。

履帶式推土機(jī)，適用于Ⅳ級以下土的推運(yùn)，當(dāng)推運(yùn)Ⅳ級和Ⅳ級以上土和凍土，應(yīng)先進(jìn)行松土；如果土中有少量孤石，應(yīng)首先破碎后再進(jìn)行作業(yè)。如果土中的孤石過多時，不宜采用推土機(jī)，否則將使機(jī)械產(chǎn)生劇烈振動和磨損，大大縮短機(jī)械的使用壽命。

另外，推土機(jī)在施工準(zhǔn)備工作中，還可以清除樹根、亂石，在輔助作業(yè)中可為鏟運(yùn)機(jī)與挖裝機(jī)械松土和助鏟及牽引各種拖式工作裝置等作業(yè)。我國在工程施工中常用的推土機(jī)有T3-100、T-120、T-180、T-220、TL-180和上海120等數(shù)種。

（二）推土機(jī)的基本作業(yè)方法

推土機(jī)的基本作業(yè)是鏟土、運(yùn)送、卸土和空回4個工作過程。提高推土機(jī)作業(yè)效率的原則是鏟土?xí)r應(yīng)以最短時間和最短距離鏟滿土；運(yùn)送時盡量減少土的漏失，使較多的土運(yùn)送到卸土地點；卸土?xí)r應(yīng)根據(jù)施工條件采用不同的卸土方法，以達(dá)到施工技術(shù)要求和施工安全；空回時應(yīng)以較快的速度駛回鏟土處。為達(dá)到以上目的，推土機(jī)常用的基本作業(yè)方法有以下幾種，可根據(jù)實際進(jìn)行選用。

1.接力推土法

接力推土法也稱多刀推土法，這是一種分次鏟土、疊堆推送的推土方法，即在取土場較長而土質(zhì)較硬的場地上作業(yè)時，可自近而遠(yuǎn)分段將土推成堆，然后再由遠(yuǎn)而近地將各段土堆一次推送到卸土處。接力推土法可分4次、6次等方式進(jìn)行接力鏟土，次數(shù)的多少要根據(jù)土壤的類別，鏟土的厚度和長度來決定。一般情況下，對于Ⅰ級和Ⅱ級土，鏟土的厚度可深一些，鏟土距離可長些，次數(shù)則可少幾次。反之，Ⅲ、Ⅳ級土則鏟土深度淺一些，鏟土距離短一些，次數(shù)則需多幾次。此法用于運(yùn)距較長的地段鏟土?xí)r，可用多臺推土機(jī)，以流水作業(yè)方式，按接力鏟土方法進(jìn)行。

2.槽式推土法

為了盡量減少推土機(jī)在運(yùn)土過程中土壤的損失，在一固定作業(yè)線上多次推運(yùn)使之形成一條土槽，或者利用鏟刀兩側(cè)外漏的土壤形成土埂而產(chǎn)生的土槽進(jìn)行運(yùn)土的方法，稱為槽式推土法，如圖2-20所示。這種推土法可大大提高運(yùn)土效率，但槽的深度一般不大于鏟刀高度。

3.并列推土法

以兩臺以上同類型的推土機(jī)同步推土前進(jìn)的方法，稱為并列推土法，如圖2-21所示。這樣可減少兩側(cè)鏟刀在運(yùn)土中的土方損失。兩臺推土機(jī)鏟刀的間距一般以15～20cm為宜，不宜過大或過小。并列推土法要求駕駛員的操作技術(shù)非常熟練，作業(yè)時注意相鄰?fù)仆翙C(jī)的行進(jìn)速度和方向，既要保持同步前進(jìn)又要避免相互影響。

4.下坡推土法

下坡推土法是一種利用下坡時推土機(jī)的重力分量，增大鏟土的深度和運(yùn)土量，提高推土機(jī)的生產(chǎn)效率，縮短推土?xí)r間的施工方法。下坡的坡度一般不宜過大（＜20°）。如果坡度大于20°，雖然有利于鏟土，但造成空車回程爬坡困難，反而使作業(yè)效率降低。

（三）推土機(jī)的施工作業(yè)

推土機(jī)在道路工程中的施工作業(yè)主要可分為填筑路堤和開挖路塹。

1.填筑路堤

推土機(jī)填筑路堤的施工作業(yè)方法，可分為橫向填筑路堤、縱向填筑路堤和綜合填筑路堤3種。在平原地區(qū)多采用橫向填筑，在山區(qū)、丘陵及傍山地段多采用縱向填筑，在某些特殊地段可采用綜合填筑。

（1）橫向填筑路堤　橫向填筑路堤作業(yè)方式是推土機(jī)在路堤的一側(cè)或兩側(cè)取土。當(dāng)多臺推土機(jī)施工時，最好采用分段進(jìn)行，以增大作業(yè)工作面，分段距離一般以30～50m為宜。

當(dāng)采用在一側(cè)取土?xí)r，每段安排一臺推土機(jī)，作業(yè)路線可采用“穿梭”法進(jìn)行，如圖2-22所示。

在推土機(jī)鏟滿土后，將土推向路基并攤鋪成20～30cm的薄層，一直攤鋪到路堤坡腳，然后按原線路退回挖土點，重復(fù)進(jìn)行第二刀、第三刀，逐漸形成槽式推土，以提高作業(yè)效率。然后，推土機(jī)作一小轉(zhuǎn)彎，倒退、橫向移位，用相同的方法推鄰側(cè)的土壤。以此類推，向一側(cè)轉(zhuǎn)移。鋪填完一層后必須碾壓密實，然后再鋪填上一層，直至設(shè)計標(biāo)高。最后用推土機(jī)推平取土坑所遺留的土埂，并保持要求的邊坡。

當(dāng)推土機(jī)由兩側(cè)取土坑取土?xí)r，每段最好安排兩臺推土機(jī)以同樣的方法作業(yè)，面對路堤中心線推土。但雙方均注意一定要將土推過中心線一些，并注意路堤中心線處土的壓實。圖2-23為從兩側(cè)取土?xí)r的作業(yè)線路圖。

當(dāng)推土機(jī)單機(jī)推土填筑路堤高度超過1m時應(yīng)設(shè)置推土機(jī)的進(jìn)出坡道，以便于爬路堤，如圖2-24所示。進(jìn)出坡道的坡度不大于1∶2.5，寬度與工作面寬度相同，長度約5～6m。當(dāng)采用綜合機(jī)械化施工時，填筑高度超過1m后可采用鏟運(yùn)機(jī)施工。

（2）縱向填筑路堤　縱向填筑路堤如圖2-25所示，這種作業(yè)法多用于移挖作填筑工程。其開挖深度和填筑高度可按設(shè)計標(biāo)高規(guī)定，不受其他限制，只要挖方的土壤性質(zhì)適用于填筑路堤即可。這種施工方法最經(jīng)濟(jì)，但施工中應(yīng)注意開挖的坡度不要大于12，并隨時復(fù)核路基標(biāo)高和寬度，避免出現(xiàn)超挖和欠挖。填筑路段要分層填筑，分層壓實。

（3）綜合填筑路堤　綜合填筑路堤是將路堤沿線按60～80m的距離分為若干段，在每段的中部設(shè)一橫向送土道，采用橫向填筑法，將土壤由通道運(yùn)至路堤上，再由推土機(jī)縱向推平填土、分層填筑、分層壓實，如圖2-26所示。

2.開挖路塹

推土機(jī)開挖路塹可分為平地上開挖路塹和山坡上開挖或移挖作填開挖路塹兩種情況。

（1）平地上開挖路塹　平地上開挖路塹，即平地上兩側(cè)棄土、橫向開挖路塹。用推土機(jī)橫向開挖路塹，其深度一般在2m以內(nèi)為宜，如圖2-27所示。

在施工開始時，推土機(jī)以路塹中線為界向兩側(cè)來回“穿梭”，將路塹內(nèi)的土推送至兩側(cè)的棄土堆，最后進(jìn)行清理與平整。當(dāng)開挖深度大于2m時則需與其他機(jī)械配合施工。

此種路塹的開挖，除可采用“穿梭”作業(yè)法外，推土機(jī)也可采用環(huán)行作業(yè)法。這種環(huán)行作業(yè)法還可對棄土堆進(jìn)行分層平整和壓實。在平地上開路塹，施工中應(yīng)當(dāng)注意以下事項。

①在整個路塹的開挖段上，必須做出排水方向的坡度以利于排水，絕不允許路塹的中部下凹產(chǎn)生積水。

②在挖至接近規(guī)定的斷面時應(yīng)隨時復(fù)核路基的標(biāo)高和寬度，以免出現(xiàn)超挖和欠挖，為避免出現(xiàn)超挖，在挖出路塹的粗略外形后可用平地機(jī)來整修溝邊和邊坡。

（2）山坡上開挖路塹　根據(jù)工程實踐經(jīng)驗，山坡上開挖路塹，可以分為開挖傍山半路塹和開挖深路塹兩種。

1）縱向開挖傍山半路塹。一般多用斜鏟推土機(jī)進(jìn)行開挖。開挖首先由路塹邊坡的上部開始，沿路中線行駛，漸漸依次由上而下，分段分層將土運(yùn)送至坡下填筑路堤。圖2-28為開挖傍山半路塹作業(yè)時的情況。當(dāng)推土機(jī)前進(jìn)時，土壤被前半截鏟刀切取后，沿鏟刀橫向向后移動，推土機(jī)前進(jìn)一次，土壤被橫向移位一段距離，逐漸將路塹和路堤加寬。

在進(jìn)行山坡上開挖路塹時，應(yīng)注意以下事項。

①在進(jìn)行開挖過程中，特別注意不要超過推土機(jī)穩(wěn)定性能允許的范圍，橫坡值一般不得超過（1∶3.5）～（1∶2.5）。在施工過程中，推土機(jī)應(yīng)在堅實穩(wěn)定的土壤上行駛，填土應(yīng)保持道路的內(nèi)側(cè)低于外側(cè)。

②當(dāng)采用斜鏟進(jìn)行作業(yè)時，車身由于橫向分力的作用而有跑偏的趨勢，因此，作業(yè)時要時刻保持直線行駛。如果山坡的坡度小于25°，也可用直鏟推土機(jī)作業(yè)，但下坡送土?xí)r，經(jīng)過適宜的次數(shù)鏟土后，再將土集中成堆，最后再將土一起推運(yùn)到邊坡前沿，這樣既可以提高生產(chǎn)效率，又能確保施工安全。需要特別注意的是，在每次送土?xí)r，鏟刀應(yīng)離邊坡1～2m，不得將鏟刀抵靠邊坡的盡頭，同時邊坡邊緣的松土要保持稍高的土堆，以確保施工安全，如圖2-29所示。

2）縱向開挖深路塹。縱向開挖深路塹時，一般采用縱向橫向協(xié)作推填的作業(yè)方法。首先用1～2臺推土機(jī)從路塹頂點開始，沿中線方向進(jìn)行縱向推填，如圖2-30（a）所示。等把路塹挖到一半深度后，再用另外1～2臺推土機(jī)橫向分層切削路塹斜坡，如圖2-30（b）所示，從斜坡上切下的土仍由下面的推土機(jī)送到填土區(qū)，直到路塹開挖與路堤填筑全部完成。

為保證推土機(jī)能沿邊坡向下安全行駛，路塹邊坡的最大坡度應(yīng)小于1∶2。深路塹的開挖順序應(yīng)根據(jù)工程實際進(jìn)行認(rèn)真設(shè)計，在一般情況下其開挖順序可參考圖2-31。每層開挖可按溝槽運(yùn)土作業(yè)，并盡量采用下坡推土法。

推土機(jī)除了以上介紹的施工作業(yè)外，還可以進(jìn)行一些輔助作業(yè)，如平整場地、路基涵洞的回填等。

（四）推土機(jī)生產(chǎn)率計算

在道路工程施工中，最常用的是直鏟式推土機(jī)，這種推土機(jī)的生產(chǎn)率可由下式計算：

Q=60qKBKY/T　　（2-6）

q=bh2K/2tanφ　　（2-7）

式中，Q為直鏟式推土機(jī)作業(yè)生產(chǎn)率，m3/h；q為推土機(jī)一次推移土料的近似體積，m3，可按式（2-7）進(jìn)行計算；KB為時間利用系數(shù)，一般為0.80～0.85；KY為坡度影響系數(shù)，平地時為1.0，上坡坡度為5%～10%時為0.50～0.70，下坡坡度為5%～15%時為1.3～2.3；T為每完成一個工作循環(huán)所需要的時間，min；b為推土機(jī)推土板的寬度，m；h為推土機(jī)推土板的高度，m；K為推土板中土的充滿系數(shù)，如表2-26所列；φ為鏟土刀前土壤的自然坡角，（°）。

T=L1/v1+L2/v2+（L1+L2）/v3+t0+t1　　（2-8）

式中，L1為推土機(jī)鏟土的距離，m，一般為6～10m；v1為推土機(jī)鏟土?xí)r行駛速度，m/min；L2為推土機(jī)運(yùn)送土料的距離，m；v2為推土機(jī)運(yùn)土?xí)r行駛速度，m/min；v3為推土機(jī)空駛的速度，m/min；t0為換擋所需的時間，min；t1為放鏟刀所需的時間，min。

（五）推土機(jī)提高生產(chǎn)率的途徑

從推土機(jī)生產(chǎn)率的計算公式可以看出，要提高推土機(jī)的作業(yè)效率，首先應(yīng)縮短推土機(jī)作業(yè)的循環(huán)時間，提高時間的利用系數(shù)，減少土料運(yùn)送中的漏損等。

為了縮短一個循環(huán)作業(yè)的時間，推土機(jī)鏟土應(yīng)充分利用發(fā)動機(jī)的功率以縮短鏟土?xí)r間，合理選擇土料的運(yùn)距，使送土和回程的距離最短，并盡量創(chuàng)造下坡鏟土的條件。此外，應(yīng)提前為下一個工序做好準(zhǔn)備，盡量做到上下工序的有機(jī)結(jié)合。如當(dāng)推土機(jī)接近卸土位置時，應(yīng)邊提刀邊換擋后退，而后退時就應(yīng)選好下次落刀的位置。

為了提高時間利用系數(shù)，應(yīng)消除不必要的非生產(chǎn)時間，如做好開工前的各項準(zhǔn)備工作，避免因準(zhǔn)備工作不善而造成停機(jī)。另外，正確地進(jìn)行施工組織設(shè)計，合理選擇推土機(jī)的機(jī)型，以免使用不當(dāng)而不能充分發(fā)揮機(jī)械效能。此外，在施工中應(yīng)針對各種施工條件采取正確合理的操作方法，如遇到堅硬土，應(yīng)先翻松再推運(yùn)。

為了減少土壤的漏損，運(yùn)土?xí)r應(yīng)采用土槽、土埂和兩臺推土機(jī)并列推土等作業(yè)方法，提高運(yùn)土效率，增大鏟刀前的土堆體積，提高生產(chǎn)率。

總之，提高推土機(jī)生產(chǎn)率的途徑是多方面的，只要在生產(chǎn)實踐中根據(jù)施工條件，結(jié)合實際、因地制宜，提高機(jī)械人員的技術(shù)素質(zhì)，提高推土機(jī)的生產(chǎn)率是完全可以做到的。

二、鏟運(yùn)機(jī)施工

鏟運(yùn)機(jī)是一種能綜合完成全部土方施工工序的機(jī)械，主要用于中距離（100～2000m）大規(guī)模土方轉(zhuǎn)移工程的施工，它能獨(dú)立地完成鏟土、裝土、運(yùn)土、卸土、平土和壓土6個工序，并能控制鋪土厚度、進(jìn)行平土作業(yè)和對卸土進(jìn)行局部碾壓。因其生產(chǎn)效率高，機(jī)動性能較好，在公路工程中是一種使用范圍很廣的土方施工機(jī)械。

（一）鏟運(yùn)機(jī)的分類

鏟運(yùn)機(jī)主要根據(jù)其行走方式、卸土方式、行走裝置、鏟斗容量、操縱方式等進(jìn)行分類。

1.按卸土方式不同分類

鏟運(yùn)機(jī)按卸土方式不同，可分為自由卸土式、半強(qiáng)制卸土式和強(qiáng)制卸土式3種。

（1）自由卸土式　利用鏟斗傾翻（有向前和向后傾翻兩種），斗內(nèi)的土靠本身自重卸出。卸土?xí)r所需功率較小，但對黏在鏟斗兩側(cè)壁和斗底上的濕土無法卸除干凈，一般只用于小容量鏟運(yùn)機(jī)。

（2）半強(qiáng)制卸土式　利用連在一起的鏟斗底板與后壁共同向前翻轉(zhuǎn)，以強(qiáng)制方式卸去一部分土，同時利用土本身質(zhì)量將其余部分土卸出。這種卸土方式可使黏附在鏟斗壁上的土部分被清除，但斗底上黏附的土不能卸除干凈。

（3）強(qiáng)制卸土式　鏟斗的后壁為一塊可沿導(dǎo)軌移動的推板，靠此推板自后向前推進(jìn)，將鏟斗中的土強(qiáng)制推出。這種卸土方式可徹底干凈地卸除黏附在兩側(cè)壁及斗底上的土，但卸土消耗的功率較大。

2.按裝載方式不同分類

鏟運(yùn)機(jī)按裝載方式不同可分為升運(yùn)式（鏈板裝載式）和普通式（開頭裝載式）兩種。

（1）升運(yùn)式　升運(yùn)式鏟運(yùn)機(jī)在鏟斗鏟刀上方裝有鏈板裝載機(jī)構(gòu)，由它把鏟刀切削起的土升到鏟斗內(nèi)，從而加速裝土過程及減少裝土阻力，有效地利用本身動力實現(xiàn)自裝，可單機(jī)作業(yè)不用助鏟機(jī)械即可裝至堆尖的容量。土壤中含有較大石塊時，不使用此種鏟運(yùn)機(jī)，其經(jīng)濟(jì)運(yùn)距在1000m之內(nèi)。

（2）普通式　普通式鏟運(yùn)機(jī)靠牽引機(jī)的牽引力和助鏟機(jī)的推力，用鏟斗的鏟刀將土鏟切起，并在行進(jìn)中將鏟切起的土屑擠入鏟斗內(nèi)來裝載土，這種鏟裝土的方式其裝斗阻力較大。

3.按行走方式不同分類

鏟運(yùn)機(jī)按行走方式不同可分為自行式鏟運(yùn)機(jī)和拖式鏟運(yùn)機(jī)兩種，這是工程上最常用的一種分類方法，如圖2-32、圖2-33所示。

（1）自行式鏟運(yùn)機(jī)　自行式鏟運(yùn)機(jī)由牽引車和鏟運(yùn)車兩部分組成，大多數(shù)為液壓操縱，目前國內(nèi)普遍使用的自行式鏟運(yùn)機(jī)鏟斗容量有6m3和7m3兩種，用功率為89～103kW的牽引機(jī)牽引。自行式鏟運(yùn)機(jī)按行走裝置不同又可分為履帶式和輪胎式兩種，其中履帶式鏟運(yùn)機(jī)又稱鏟運(yùn)推土機(jī)。輪胎式自行鏟運(yùn)機(jī)按發(fā)動機(jī)臺數(shù)，又可分為單發(fā)動機(jī)、雙發(fā)動機(jī)和多發(fā)動機(jī)三種，按軸數(shù)又可分為二軸式和三軸式兩種。

（2）拖式鏟運(yùn)機(jī)　拖式鏟運(yùn)機(jī)由履帶拖拉機(jī)牽引，并使用裝在拖拉機(jī)上的動力絞盤或液壓系統(tǒng)對鏟運(yùn)機(jī)進(jìn)行操作，它具有接地比壓小、附著能力大和爬坡能力強(qiáng)等優(yōu)點，在短運(yùn)距和松軟潮濕地帶工程中普遍使用。目前國內(nèi)普遍使用的拖式鏟運(yùn)機(jī)鏟斗容量有2.5m3和6.0m3兩種。

4.按鏟斗容量不同分類

鏟運(yùn)機(jī)按鏟斗容量不同，可分為小型（鏟斗容量小于3m3）、中型（鏟斗容量3～15m3）、大型（鏟斗容量15～30m3）和特大型（鏟斗容量大小30m3）4種。

5.按操縱方式不同分類

鏟運(yùn)機(jī)按操縱方式不同可分機(jī)械操縱式和液壓操縱式兩種。

（1）機(jī)械操縱式　機(jī)械操縱式鏟運(yùn)機(jī)用動力絞盤、鋼索和滑輪來控制鏟斗、斗門及卸土板的運(yùn)動，由于結(jié)構(gòu)復(fù)雜、技術(shù)落后、效率很低，已逐漸被淘汰。

（2）液壓操縱式　液壓操縱式鏟運(yùn)機(jī)工作裝置各部分用液壓操縱，能使鏟刀刃強(qiáng)制切入土中，結(jié)構(gòu)比較簡單，操縱輕便靈活，動作均勻平穩(wěn)，應(yīng)用非常廣泛。

（二）鏟運(yùn)機(jī)的使用范圍

鏟運(yùn)機(jī)的使用范圍主要取決于土質(zhì)特征、運(yùn)距、機(jī)械本身的性能和道路狀況，在路基土方施工中一般用來開挖路塹、填筑路堤、平整場地、浮土剝離及開挖路床等。當(dāng)施工場地濕度過大，或者是在泥沼地帶以及在松砂上和含有石塊的土及混有大量圓石的土上作業(yè)時，對鏟運(yùn)機(jī)的生產(chǎn)效率影響較大，一般不宜采用。一般最適宜Ⅰ、Ⅱ級土壤的施工，當(dāng)遇到Ⅲ、Ⅳ級土壤時，必須事先進(jìn)行翻松。

鏟運(yùn)機(jī)適用于中距離大規(guī)模土方轉(zhuǎn)移工程。它的運(yùn)距和斗容量大小對其生產(chǎn)率有顯著的影響，如圖2-34所示，其經(jīng)濟(jì)運(yùn)距視機(jī)械類型不同而異，一般與鏟斗容量的大小成正比，如表2-27和表2-28所列。但表中的數(shù)據(jù)也不是絕對的，在一般情況下，斗容量小于6m3時，鏟運(yùn)機(jī)的最短距離以不小于100m，最長不應(yīng)超過350m，經(jīng)濟(jì)運(yùn)距以200～300m為宜。斗容量大于10～30m3的自行式鏟運(yùn)機(jī)，最短運(yùn)距不小于800m，最長距離可達(dá)1500m以上。

施工地帶的地形對鏟運(yùn)機(jī)作業(yè)也有很大的影響，為了提高鏟運(yùn)機(jī)的生產(chǎn)率，鏟運(yùn)機(jī)在施工中應(yīng)盡可能利用地形條件下坡鏟土和運(yùn)土。在路基工程中，鏟運(yùn)機(jī)適用于兩側(cè)取土填筑3～8m高的路堤或挖3～8m深的路塹并棄土于兩側(cè)的橫向填挖作業(yè)。在公路工程施工中，鏟運(yùn)機(jī)主要用來開挖路塹、填筑路堤和搬運(yùn)土方等。但不能在混有大石塊、樹樁的土壤中作業(yè)。

（三）鏟運(yùn)機(jī)的基本作業(yè)方法

根據(jù)施工現(xiàn)場的地形條件和土壤類別，鏟運(yùn)機(jī)可分別采用一般鏟土法、波浪鏟土法、交替鏟裝法、頂推助鏟法和下坡鏟土法等作業(yè)方法。

1.一般鏟土法

一般鏟土法在鏟土的開始，鏟刀即以最大深度切入土中（不超過30cm），隨著拖拉機(jī)的行駛，阻力不斷增大，逐漸減小鏟土厚度，直至鏟斗裝滿為止。這種方法適合于在Ⅰ、Ⅱ級土壤中施工，鏟運(yùn)機(jī)的鏟土道縱斷面如圖2-35所示。

2.波浪鏟土法

波浪鏟土法適用于較硬的土壤施工。當(dāng)鏟運(yùn)機(jī)開始鏟土?xí)r，鏟刀以最大深度（0.3m）切入土中，隨著拖拉機(jī)負(fù)荷逐漸增加，發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速降低，切土深度逐漸減小，這樣反復(fù)3、4次即可裝滿鏟斗，如圖2-36所示。這種作業(yè)方法的優(yōu)點是可以充分利用發(fā)動機(jī)功率，并改善裝土條件，進(jìn)而可提高工作效率。

3.交替鏟裝法

交替鏟裝法也稱跨鏟法，這是以減小鏟刀切土寬度和形狀來縮短鏟土?xí)r間的作業(yè)方法。因為鏟運(yùn)機(jī)在鏟土過程中，特別是在鏟土的最后階段，鏟入的土必須用很大的壓力才能克服已進(jìn)入鏟斗內(nèi)土壤的阻力而擠入斗內(nèi)，而采用交替舍產(chǎn)裝法，由于鏟土的最后階段減小了切土寬度，鏟土阻力也相應(yīng)減小，可以較快地將鏟斗裝滿，使鏟運(yùn)機(jī)的鏟裝效率提高。交替鏟裝法的作業(yè)程序如圖2-37（a）所示。如果取土場地狹窄，也可以采用單排交替鏟裝法作業(yè)，如圖2-37（b）所示，在每條鏟土道間留出1.0～1.3m，在鏟除這些土埂時切土阻力減小。

4.下坡鏟土法

下坡鏟土法主要利用鏟運(yùn)機(jī)的重力分力所產(chǎn)生的下坡推力使?fàn)恳υ黾樱瑥亩岣哏P土的效率。其正確的作業(yè)方法如圖2-38所示。在平地進(jìn)行鏟土?xí)r，先鏟挖前一段，然后逐漸向后延伸鏟土道，以形成前低后高的自然坡道。當(dāng)為一小土丘時，先從四周斜向鏟起，然后逐漸向后延伸，以利于下坡取土。

下坡鏟土法的鏟土下坡角以7°～8°為最好，此時鏟運(yùn)機(jī)的鏟裝效率最高，如果坡角超過15°，鏟下的土不易進(jìn)入斗內(nèi)，反而降低作業(yè)效率。在下坡鏟土?xí)r操作人員應(yīng)當(dāng)十分小心認(rèn)真，特別注意確保安全。

5.頂推助鏟法

頂推助鏟法是在鏟運(yùn)機(jī)鏟土?xí)r，用一臺推土機(jī)從鏟運(yùn)機(jī)的后面向前推頂，使鏟運(yùn)機(jī)增加鏟掘能力，縮短裝土的時間，同時使鏟運(yùn)機(jī)在運(yùn)土?xí)r，牽引力能得以充分發(fā)揮，明顯提高作業(yè)效率。頂推助鏟法適用于堅硬的土壤和軟土、沼澤等的土方施工。頂推助鏟法施工如圖2-39所示。

采用頂推助鏟法施工時，應(yīng)當(dāng)特別注意以下2個方面：①推土機(jī)與鏟運(yùn)機(jī)的合理搭配，視情況確定一臺推土機(jī)配合助推鏟運(yùn)機(jī)的臺數(shù)，保持整體效率；②在頂推過程中，要求鏟運(yùn)機(jī)和推土機(jī)的速度保持一致，并在一條直線上，不可一快一慢，也不允許出現(xiàn)偏斜。

（四）鏟運(yùn)機(jī)的施工運(yùn)行路線

鏟運(yùn)機(jī)的運(yùn)行路線應(yīng)適應(yīng)施工現(xiàn)場地形條件與機(jī)械性能等因素，以便達(dá)到運(yùn)距近、坡道平、曲線緩及修筑道路的工作量小等要求。在路基工程施工中，鏟運(yùn)機(jī)的常用運(yùn)行路線有橢圓形運(yùn)行路線、“8”字形運(yùn)行路線、“之”字形運(yùn)行路線、穿梭形運(yùn)行路線和螺旋形運(yùn)行路線等，如圖2-40所示。

1.橢圓形運(yùn)行路線

橢圓形運(yùn)行路線適用于路外100～500m處開行路線，運(yùn)土至棄土堆或由取土坑取土填筑路堤。這種運(yùn)行路線的優(yōu)點是在不同的地形條件下布置比較靈活，順道運(yùn)行方向可隨時改變，同時在運(yùn)行中干擾比較小。其缺點是重載上坡的轉(zhuǎn)角大，轉(zhuǎn)彎半徑小。

2.“8”字形運(yùn)行路線

“8”字形運(yùn)行路線實際上是兩個橢圓形的連接，不同的是減少了2個180°的急轉(zhuǎn)彎，在一次循環(huán)中可完成兩次鏟土和卸土，運(yùn)行時間縮短，作業(yè)效率提高，適用于有較大施工現(xiàn)場的工地。

3.“之”字形運(yùn)行路線

“之”字形運(yùn)行路線實際上是若干個“8”字形首尾相接的路線，最突出的優(yōu)點是生產(chǎn)效率高。這種運(yùn)行路線適用于較長地段的施工，并適宜機(jī)群作業(yè)，各機(jī)列隊（機(jī)間隔20m）依次進(jìn)行挖填到盡頭，折返后又反向運(yùn)行作業(yè)。這種運(yùn)行路線的缺點是作業(yè)面長，在多雨季節(jié)施工比較困難。

4.穿梭形運(yùn)行路線

穿梭形運(yùn)行路線適用于兩側(cè)取土的情況，一個循環(huán)可完成兩次鏟土和卸土，鏟運(yùn)機(jī)行駛的距離較短，但轉(zhuǎn)彎次數(shù)較多（一個循環(huán)4次），增加了運(yùn)行時間。

5.螺旋形運(yùn)行路線

螺旋形運(yùn)行路線類似于穿梭形運(yùn)行路線，只不過轉(zhuǎn)向路堤后是橫向卸土。這種運(yùn)行路線適用于兩側(cè)取土的情況，其優(yōu)點是運(yùn)距比較短、工效比較高，但急轉(zhuǎn)彎多，拖拉機(jī)易產(chǎn)生偏向磨損。

（五）鏟運(yùn)機(jī)的施工方法

1.填筑路堤

用鏟運(yùn)機(jī)填筑路堤，一般要求取土距離在100m以上，路堤的高度2m以上較為合適。依據(jù)鏟運(yùn)機(jī)在路堤上卸土的位置不同，可分為縱向填筑和橫向填筑兩種方式。

（1）縱向填筑路堤　在鏟運(yùn)機(jī)開始填筑之前，必須處理好路堤的基底。為保證所填筑的路堤符合設(shè)計斷面的尺寸，應(yīng)先鋪填路堤兩側(cè)界限處，然后再填筑路堤的中間部分，這樣就不會產(chǎn)生少填或超填現(xiàn)象。當(dāng)路堤的填筑高度在2m以下時，宜采用橢圓形運(yùn)行路線或“之”字形運(yùn)行路線；當(dāng)路堤的填筑高度在2m以上時，宜采用“8”字形運(yùn)行路線，這樣使進(jìn)出口坡道平緩一些。

根據(jù)不同情況，路堤填筑時按鋪土的順序不同有以下幾種形式。

1）路堤均勻填升法。均勻填升法是路堤填筑中最常用的一種形式，其上土厚度均勻一致，鏟運(yùn)機(jī)在上面運(yùn)行比較平坦，便于及時碾壓。此法的鋪土順序如圖2-41所示，每鋪好一層（20～30cm）后，立即用適當(dāng)?shù)膲郝窓C(jī)碾壓密實，逐層填至要求的路堤高度。

2）路堤縱向分段填筑法。鏟運(yùn)機(jī)從路側(cè)取土填筑較低路堤時，需將路堤縱向分成若干段，每段填到規(guī)定的高度后，再逐一補(bǔ)填相鄰段間的運(yùn)行缺口，完成路基縱向的連貫。當(dāng)路堤高度較高時，應(yīng)分成上下兩部分，下部的土方量多，分成多個小段填筑，上部則合并成兩小段填筑。不同高度的路堤填筑程序如圖2-42所示。

分段間的土方必須分層進(jìn)行填筑，每次鋪土的薄層應(yīng)與其前后左右的鋪土層有適量的重疊，使鋪土寬度內(nèi)各點均能得到普遍的碾壓。

應(yīng)當(dāng)注意，這種填筑方式的壓實工作是靠鏟運(yùn)機(jī)的自重來完成的。因此，鏟運(yùn)機(jī)在運(yùn)土和回駛行程中應(yīng)使路堤上的鋪土都能壓到，以保證路基的壓實質(zhì)量。這種施工方法在低等級公路路基中經(jīng)常使用，但填筑高等級公路，此法就很難確保質(zhì)量，應(yīng)選用均勻填升法施工。

通常當(dāng)路堤填筑高度大于1m時，每隔50～60m應(yīng)修筑上堤運(yùn)行通道；當(dāng)路堤填筑高度大于2m時，每隔100～120m修筑上下通道。通道的最小寬度為4m，轉(zhuǎn)彎半徑不應(yīng)小于6m，上坡坡度一般為（1∶7）～（1∶5），下坡最大坡度要小于1∶2。路堤填筑完成后，所設(shè)置的上下通道都應(yīng)當(dāng)進(jìn)行封填，并結(jié)合較好、壓實密實。

（2）橫向填筑路堤　采用鏟運(yùn)機(jī)橫向填筑路堤時，應(yīng)根據(jù)施工現(xiàn)場的具體情況，采用橫向卸土的螺旋形運(yùn)行路線進(jìn)行施工。其填筑的具體方法與縱向分段填筑法相同。

2.開挖路塹

鏟運(yùn)機(jī)開挖路塹可采用橫向棄土和縱向移挖作填兩種形式。不論采用哪種出土方式，鏟裝時需在路塹內(nèi)沿縱向運(yùn)行。路塹開挖時，應(yīng)先開挖兩側(cè)控制邊線，后開挖中間部分，以防止出現(xiàn)超挖和欠挖，保證邊坡的開挖質(zhì)量。在開挖過程中，始終保持兩側(cè)低、中間高的斷面形狀，直到最后全部成型為止，如圖2-43所示。

邊坡的開挖要盡可能符合設(shè)計斷面的要求，減少以后邊坡修整的工作量；同時，沿路塹兩側(cè)做好縱向排水坡度，以便降水后及時將雨水排除。

（1）縱向移挖作填　縱向移挖作填則是向塹口外側(cè)棄土式向鄰接的路堤作填方時，鏟運(yùn)機(jī)應(yīng)當(dāng)利用地面縱坡自路塹頂部開始下坡鏟土，并逐漸向塹內(nèi)延長挖土的深度，同時所填路堤也相應(yīng)延伸。

一般鏟運(yùn)機(jī)可在路塹內(nèi)180°轉(zhuǎn)向，從路塹土的兩端開挖，逐漸延伸到路塹的中部當(dāng)長度在300m以內(nèi)，此時可采用一個縱向貫通的運(yùn)行環(huán)，這樣每循環(huán)一次可進(jìn)行兩次挖填作業(yè)，如圖2-44所示。如果地面的縱坡過陡，鏟運(yùn)機(jī)不能運(yùn)行時，應(yīng)先用推土機(jī)在路塹的端部推出15°左右的緩坡，在挖土區(qū)內(nèi)每隔20～30m為鏟運(yùn)機(jī)開通一條較緩的回空上坡道，并伸入填土區(qū)內(nèi)。這樣，鏟運(yùn)機(jī)可用較大的功率下坡鏟土，在回填區(qū)回空上坡道兩側(cè)卸填土方，逐步擴(kuò)大通道的寬度，直到工作面的全寬普遍具備正常運(yùn)行條件。

（2）橫向開挖棄土　路塹在遇到以下情況時，應(yīng)選用橫向開挖：①塹頂?shù)孛嬗酗@著橫向坡度，而上坡一側(cè)需設(shè)置棄土堆，阻止地面水流入路塹；②長路塹中段有大量棄土需兩側(cè)棄置；③深路塹頂層上方，為縮短運(yùn)距作兩側(cè)棄土；④長路塹由于施工條件的限制，鏟運(yùn)機(jī)只能施工其中的一段，而一端或兩端均無法縱向出土。

橫向開挖路塹的施工方法與橫向取土填筑路堤相似。

（六）液壓鏟運(yùn)機(jī)工作過程

按照操作系統(tǒng)不同鏟運(yùn)機(jī)可分為鋼索操縱式鏟運(yùn)機(jī)和液壓操縱式鏟運(yùn)機(jī)，目前在實際路基工程施工中最常用的是液壓操縱式鏟運(yùn)機(jī)，其工作過程是：液壓操縱式鏟運(yùn)機(jī)當(dāng)機(jī)架前端抬升到最高位置時，鉸鏈-連桿機(jī)構(gòu)使斗門打開，同時鏟斗翻轉(zhuǎn)而卸土，即為卸土過程，此時斗底與水平面成55°～60°角；當(dāng)機(jī)架前端下降到某一位置，通過鉸鏈-連桿機(jī)構(gòu)使斗向后復(fù)位，斗門關(guān)閉，而成為運(yùn)輸位置，進(jìn)入運(yùn)輸過程；當(dāng)機(jī)架前再下降，鏟斗前緣觸地，斗門微開，可以開始鏟裝，當(dāng)切土開始后，機(jī)架前端再下降一些，斗內(nèi)再開大一些，此時正式進(jìn)入鏟裝狀態(tài)，即鏟裝過程。鏟裝土層的厚薄是通過工作油缸控制機(jī)架前端的下降程度來決定的。液壓操縱式鏟運(yùn)機(jī)工作過程如圖2-45所示。

從鏟運(yùn)機(jī)的鏟裝、運(yùn)輸、卸土、回駛這4個操作過程來看，由于鏟運(yùn)機(jī)運(yùn)輸距離長、消耗功率大，所以要提高鏟運(yùn)機(jī)作業(yè)功效，其基本原則是盡力地做到以最短時間、最短的距離、鏟滿鏟斗，以提高鏟滿效率；在運(yùn)輸、卸土、回駛過程中，應(yīng)保證安全、快速的運(yùn)行并提高卸土質(zhì)量，以縮短全部工作循環(huán)的總時間。

（七）鏟運(yùn)機(jī)生產(chǎn)率及提高效率的措施

1.鏟運(yùn)機(jī)生產(chǎn)率計算

鏟運(yùn)機(jī)的生產(chǎn)率可由式（2-9）進(jìn)行計算：

Q=60VKhKb/TKs　　（2-9）

T=L1/V1+L2/V2+L3/V3+L4/V4+t1+t2　　（2-10）

式中，Q為鏟運(yùn)機(jī)的生產(chǎn)率，m3/h；V為鏟運(yùn)機(jī)鏟斗的幾何容量，m3；Kh為土壤的充滿系數(shù)，如表2-29所列；Kb為時間利用系數(shù)，一般取0.75～0.80；T為每一個工作循環(huán)所用的時間，min；Ks為土壤的松散系數(shù)，如表2-30所列；L1、L2、L3、L4分別為鏟土、運(yùn)土、卸土和回駛的距離，m；V1、V2、V3、V4分別為鏟土、運(yùn)土、卸土和回駛的速度，m/min；t1為鏟運(yùn)機(jī)換擋的時間，min；t2為鏟運(yùn)機(jī)轉(zhuǎn)向的時間，min。

鏟運(yùn)機(jī)的生產(chǎn)率除了與土壤性質(zhì)等自然因素有關(guān)外，還與駕駛?cè)藛T的技術(shù)水平和施工組織等人為因素有很大關(guān)系。

2.提高效率的措施

提高鏟運(yùn)機(jī)的生產(chǎn)率，通常可采用以下措施。

（1）對于Ⅲ級以上的土壤或凍土，應(yīng)當(dāng)先用松土器將土頂松，每次松土的深度不宜超過20～40cm，如果過深會影響鏟運(yùn)機(jī)的牽引力。

（2）在正式進(jìn)行鏟運(yùn)作業(yè)前，要徹底清除鏟土地段的樹根、樹樁、灌木叢、孤石等，以避免鏟運(yùn)中遇到這些障礙，嚴(yán)重影響鏟裝的速度和操作安全。

（3）在鏟運(yùn)土的施工過程中，盡可能減少180°大彎轉(zhuǎn)彎的次數(shù)，以縮短運(yùn)輸距離、提高作業(yè)效率。

（4）使土壤中的含水量盡可能保持最佳狀態(tài)，以有利于鏟裝、提高鏟裝土的速度。

三、平地機(jī)施工

（一）平地機(jī)的適用范圍

平地機(jī)是一種裝有以鏟刀、刮刀為主，配備其他多種可換作業(yè)裝置，進(jìn)行刮平和整型連續(xù)作業(yè)的工程施工機(jī)械。平地機(jī)動作靈活準(zhǔn)確，操縱方便，平整場地有較高的精度，適用于構(gòu)筑路基和路面、修筑邊坡、開挖邊溝，也可攪拌路面混合料、掃除積雪、推送散粒物料以及進(jìn)行土路和碎石路的養(yǎng)護(hù)工作。平地機(jī)能同時完成鏟土、運(yùn)土和卸土幾個施工過程，它是土方工程中進(jìn)行修刷和平整路基、路面及場地作業(yè)的主要機(jī)械。

平地機(jī)的用途比較廣泛，主要包括：可用平地機(jī)進(jìn)行路基基底的處理，完成草皮或表層剝離；從路線兩側(cè)取土，填筑不高于1m的路堤；整修路基的表面和路拱及修刷邊坡；可以開挖路槽和邊溝；可以在路基上拌和、攤鋪路面基層材料；可以用于整修和養(yǎng)護(hù)土路，清除路面積雪；可以開挖0.5～0.6m深的路塹以及半填半挖路基；在機(jī)場和現(xiàn)代交通設(shè)施建設(shè)中的大面積場地平整工作中，更是其他施工機(jī)械所不可代替的。

平地機(jī)除了具有作業(yè)范圍廣、操縱比較靈活、控制精度高等特點外，平地機(jī)在作業(yè)過程中空行程時間只占15%左右，因此其有效作業(yè)時間明顯高于裝載機(jī)和推土機(jī)，是一種高效土方施工作業(yè)機(jī)械。

目前，在道路工程上常用的平地機(jī)一般為自行式液壓操縱，如圖2-46所示。平地機(jī)的分類，根據(jù)車輪數(shù)可分為四輪和六輪兩種；根據(jù)輪子驅(qū)動情況，可分前輪從動和全輪驅(qū)動；根據(jù)轉(zhuǎn)向情況，則可分為前輪轉(zhuǎn)向和全輪轉(zhuǎn)向。一般驅(qū)動輪越多，平地機(jī)的轉(zhuǎn)彎半徑越小，性能也比較優(yōu)越。平地機(jī)與其他土方鏟運(yùn)機(jī)械相比，其切削能力較差，不能完成繁重的鏟掘作業(yè)，遇到較為堅硬的土壤，需要進(jìn)行預(yù)松土，方可進(jìn)行各種作業(yè)。

（二）平地機(jī)的基本作業(yè)

平地機(jī)的主要工作裝置是一把刮刀，它可以調(diào)整四種作業(yè)運(yùn)作，即刮刀平面回轉(zhuǎn)、刮刀左右端升降、刮刀左右引伸和刮刀外側(cè)傾斜，來完成刮刀各種不同的土方工程作業(yè)。這些作業(yè)方式基本有4種，即刀角鏟土側(cè)移、刮土側(cè)移、刮土直移和機(jī)外刮土。平地機(jī)施工作業(yè)的難點是如何正確掌握刮刀的3個參數(shù)，即平面角α、傾斜角β和鏟土角γ，如圖2-47所示和表2-31所列。

圖2-47及表2-31中，α是刀身軸線與行進(jìn)方向在水平面上的夾角；β是刀片刃口線在地面上垂直投影線所構(gòu)成的角度；γ是刮刀刀身截面與地面形成的角度。不同角度的正確與否將直接影響平地機(jī)的生產(chǎn)率和工作質(zhì)量。現(xiàn)在國外生產(chǎn)的裝有電子自動控制液壓系統(tǒng)的平地機(jī)，就能克服這一工作難點。它能按施工對象的要求，遵循著一條電子導(dǎo)航線自動地調(diào)整刮刀，并能按照規(guī)定的速度，完成大而長的平整場地和路基等作業(yè)，從而大大提高生產(chǎn)率和平整度。

1.刀角鏟土側(cè)移

刀角鏟土側(cè)移作業(yè)方法適用于開挖邊溝，特別是開挖V形邊溝，并利用開挖出來的土修整路基斷面或填筑低路堤。在進(jìn)行鏟土前，先根據(jù)土壤的性質(zhì)調(diào)整好刮刀的工作角度，如表2-31所列，平地機(jī)以Ⅰ檔速度前進(jìn)，將刮刀的前端下降、后端升起，形成較大的傾斜角進(jìn)行切土。被鏟起的土沿刀身側(cè)移于左右兩輪之間，這樣可開挖出比較平順的邊溝，如圖2-48所示。

為了便于掌握平地機(jī)的方向，刮刀的前置端應(yīng)正對前輪之后。如果遇到特殊情況，也可將刮刀前端置于機(jī)身之外。但必須保證此時刮出下土也應(yīng)卸于前輪的內(nèi)側(cè)，如圖2-48（b）所示，避免驅(qū)動后輪壓上，增加平地機(jī)行駛的阻力，從而影響平地機(jī)的牽引力。

2.刮土側(cè)移

刮土側(cè)移作業(yè)方法適用于側(cè)向移土修筑低路堤、平整場地、回填溝渠、拌和攤鋪路面材料等作業(yè)。在正式作業(yè)前，應(yīng)根據(jù)施工對象的要求和土壤性質(zhì)，調(diào)整好平地機(jī)刮刀的平面角和鏟角，然后以Ⅱ檔速度前進(jìn)，將刮刀水平下放，使其切入土中或其他材料中，此時被刮起的土料即沿刀身平面?zhèn)纫疲瑢⑼亮闲队谝粋?cè)，形成土埂。當(dāng)平地機(jī)用來回填溝渠等作業(yè)時，必須采用機(jī)外側(cè)卸土的方式作業(yè)，見圖2-49（a）所示。當(dāng)平地機(jī)用來修筑低路堤、修整路拱等作業(yè)時，必須采用外側(cè)卸土方式作業(yè)，如圖2-49（b）所示。

應(yīng)當(dāng)注意的是，不論是內(nèi)側(cè)卸土還是外側(cè)卸土，卸出的土不允許位于平地機(jī)后輪要駛過的輪跡上。否則，既影響平地機(jī)的牽引力，又會因后輪的抬升而造成作業(yè)面高低不平、平整度差。為此，可根據(jù)具體施工對象，將刮刀側(cè)伸后，再將牽引架轉(zhuǎn)盤側(cè)移，使平地機(jī)在機(jī)身斜置的情況下進(jìn)行作業(yè)，如圖2-49（b）所示。

使用全輪轉(zhuǎn)向的平地機(jī)，在彎道上作業(yè)時是非常有利的。由于前后輪可根據(jù)彎道的情況配合轉(zhuǎn)向，所以使用方便、功效較高，如圖2-50所示。

另一種平地機(jī)的刮刀可做全回轉(zhuǎn)，當(dāng)將刮刀前的齒耙卸下后，刮刀可回轉(zhuǎn)180°，使平地機(jī)后退時照樣能作業(yè)，如圖2-51所示。這種方法特別適合于狹長工地采用“穿梭”或往復(fù)作業(yè)。

3.刮土直移

刮土直移作業(yè)方法適用于修整不平度較小的場地，在路基施工中可用于路拱的最后精平和材料的整平。作業(yè)前先調(diào)整好工作角度，一般鏟土角為60°～70°，平面角為90°，平地機(jī)的行進(jìn)速度一般為Ⅱ檔。在平地機(jī)行駛后，將刮刀放下（此時傾斜角β很小或為零），使之少量切入土中，被刮刀刮起的土隨刀向前推送，少量的土溢于刮刀兩側(cè)，如圖2-52所示。溢出的土可在最后階段，將刮刀切入標(biāo)準(zhǔn)標(biāo)高后，以快速前進(jìn)的方法，將其全部推平。

4.機(jī)外刮土

機(jī)外刮土作業(yè)主要用于修刷路堤、路塹邊坡和開挖邊溝等。在作業(yè)前，先將刮刀傾斜于機(jī)外，并使刮刀的上端向前、下端朝后，機(jī)械以Ⅰ檔速度前進(jìn)，然后放下刮刀切入土中，使刮下的土順刀面卸于左右兩輪之間。通常在刷邊溝時，刮刀的平面角應(yīng)小些，如圖2-53（a）所示；在刷路基、路塹邊坡時，平面角應(yīng)大些，如圖2-53（b）所示。

（三）平地機(jī)的施工方法

平地機(jī)可以單機(jī)施工作業(yè)，也可以多機(jī)聯(lián)合進(jìn)行作業(yè)完成各種不同的施工任務(wù)。平地機(jī)的施工方法主要有修整路形、修刷邊坡、開挖路槽和路拌混合料等。

1.修整路形

平地機(jī)修整路形就是按照路堤或路塹的橫斷面圖的要求開挖邊溝，并將土移送至路基上，修整成路拱。圖2-54所示是平地機(jī)修整路形時的施工順序，可分為鏟挖、側(cè)向移土和整形3個步驟。

首先，平地機(jī)采用鏟土側(cè)移的作業(yè)方式，從路基的一側(cè)開始鏟挖邊溝的土，到達(dá)路段終點后調(diào)頭從另一側(cè)回頭，繼續(xù)鏟挖邊溝的土。然后，用刮土側(cè)移的作業(yè)方式，將挖出的土側(cè)移到路基上。由于挖出的土比較松散，平地機(jī)的鏟土角和平面角應(yīng)選用較大者。最后，用刮土直移的作業(yè)方式，將土堆按設(shè)計橫斷面的要求修整好。

鏟土與送土的次數(shù)，應(yīng)根據(jù)路基寬度、邊溝的大小、土壤的性質(zhì)及平地機(jī)的技術(shù)性能而定。正確的設(shè)計為：從一側(cè)邊溝挖出的土量應(yīng)以夠填同一側(cè)路拱所需的填土量，最后只需要平整2、3次即可達(dá)到設(shè)計要求。由于從邊溝鏟挖側(cè)移到路基上的是松土，平地機(jī)來回行使出現(xiàn)被預(yù)壓后的輪跡，這樣在平地機(jī)在作第二層刮、送土?xí)r，就很難掌握正確的標(biāo)準(zhǔn)。為此，必須在第一層土料全部排鋪后，用平地機(jī)在松土上往返行走預(yù)壓一遍，再鋪填第二層土。當(dāng)采用全輪轉(zhuǎn)向的平地機(jī)時，在刮、送第一層土?xí)r，就應(yīng)將前后輪都轉(zhuǎn)向，使機(jī)身側(cè)置，這樣前后輪剛好錯開位置。此時平地機(jī)經(jīng)過一次刮、送土，就可將前一行程的松土全部碾壓一遍，這就有利于第二層的刮平和掌握路拱的標(biāo)準(zhǔn)。

2.修刷邊坡

平地機(jī)修刷路堤或路塹的邊坡時，一般采用機(jī)外刮土作業(yè)方式。當(dāng)路堤高度小于1.8m，邊坡坡度在（1∶1.5）～（1∶0.5）范圍時，可用一臺平地機(jī)單獨(dú)作業(yè)，如圖2-55所示。當(dāng)路堤高度在4m左右時，則用上下兩臺平地機(jī)聯(lián)合作業(yè)。此時，堤上的平地機(jī)先行約10m，堤下的平地機(jī)再開始工作。堤上的平地機(jī)應(yīng)按斷面要求的邊坡坡度刷坡，堤下的平地機(jī)可按堤上平地機(jī)刮出的邊坡刷坡，使兩臺平地機(jī)的作業(yè)面很好地吻合，如圖2-56所示。

3.開挖路槽

路基完成以后，接著就是鋪筑路面的基層，這是關(guān)系路基與路面結(jié)合的關(guān)鍵部位，必須認(rèn)真對待路槽的開挖，加強(qiáng)質(zhì)量管理。為此，路槽的開挖，根據(jù)不同的設(shè)計方案有3種形式：①把車道下路基的土鏟挖掉，從而形成路槽，挖出的土棄掉；②將路基兩側(cè)部分土加高成路肩，中間形成路槽；③將路槽開挖到設(shè)計深度的1/2，挖出的土填在兩側(cè)修成路肩，中間形成路槽。

以上路槽的3種形式，其中以第3種方法施工成本最低，但此法要求計算準(zhǔn)確，路堤填筑高度要嚴(yán)格控制好，并使挖填后路槽的標(biāo)高、深度和路肩的標(biāo)高符合設(shè)計要求。開挖路槽的施工順序如圖2-57所示。

4.路拌混合料

路基頂上的路面基層，對于強(qiáng)度和穩(wěn)定性的要求比較高，一般都采用無機(jī)結(jié)合料穩(wěn)定土、改良土等材料。當(dāng)水泥、石灰等穩(wěn)定劑摻入土中時，必須拌和均勻才能用來修筑基層。對于高等級公路，規(guī)范規(guī)定應(yīng)當(dāng)用集中廠拌法或?qū)Ｓ寐钒铏C(jī)械進(jìn)行拌和施工。對于一般公路，也可以用平地機(jī)進(jìn)行拌和。平地機(jī)用作路拌機(jī)械，有3種施工作業(yè)方法。

（1）土和摻合料（石灰、水泥或粉煤灰等）分層攤鋪在路基上拌和　這種作業(yè)方法的施工順序是：首先用平地機(jī)齒耙耙松土壤后用刮刀刮平，再在其上攤鋪的摻合料刮平，然后開始拌和。第一次拌和用刀角鏟土側(cè)移法將土的摻合料分別沿兩側(cè)向外刮，刮送時刮刀一定要刮到硬土層，以免出現(xiàn)漏拌。通常至少需要兩個行程，先靠近路床邊向路肩刮送土，最后沿路中線向外側(cè)刮送土。

第二次拌和是將第一次刮土成堆的各列土堆依次向路中心刮列土堆，以后各次拌和依此類推，直到拌和均勻為止，最后將拌合料刮平并修成要求的路拱。

（2）摻合料堆放在路基中線上進(jìn)行拌和　這種作業(yè)方法是先將路基路槽中的土翻松，然后將摻合料堆放在已翻松的土上開始拌和。第一次拌和用刀角鏟土側(cè)移法將土和摻合料一起向兩邊刮送，形成兩列土堆。第二次拌和就將兩側(cè)的兩列土堆向中心刮回形成一列土堆。如此向內(nèi)向外刮拌，直至拌和均勻，最后用平地機(jī)刮平，修成一定的路拱。

（3）摻合料堆放在兩側(cè)路肩上拌和　這種作業(yè)方法是先將一側(cè)路肩上的摻合料刮至路槽內(nèi)攤平，再將另一側(cè)路肩上的摻合料刮入，攤鋪在第一層摻合料上（當(dāng)兩側(cè)路肩上堆放的摻合料粒徑不同時，應(yīng)將粒徑小的攤鋪在上面）。然后，按第一種拌和方法進(jìn)行拌和和攤鋪。

為了提高平地機(jī)在施工作業(yè)中的效率，正確掌握平地機(jī)的作業(yè)姿勢也非常重要。平地機(jī)有直線式、曲線式和偏置式3種作業(yè)姿勢，可分別用于不同的場合。

①直線式　這是平地機(jī)在路基施工中最基本的一種作業(yè)姿勢。平地機(jī)在作高速行駛、高速修整作業(yè)和一般施工作業(yè)條件下作業(yè)時，均可用直線式作業(yè)姿勢。

②曲線式　曲線式是前輪轉(zhuǎn)向和后輪轉(zhuǎn)向同時進(jìn)行的作業(yè)姿勢，它可以使轉(zhuǎn)向半徑大大縮小，從而提高了平地機(jī)的使用性能。

③偏置式　偏置式是平地機(jī)機(jī)架在曲折狀態(tài)，前輪和中、后輪仍在同一方向的作業(yè)姿勢，這種作業(yè)姿勢應(yīng)用十分廣泛。

（四）平地機(jī)的生產(chǎn)率及注意事項

1.平地機(jī)的生產(chǎn)率計算

平地機(jī)的生產(chǎn)率，根據(jù)施工對象不同，其計算方法是不同的。在修整路形時，按單位時間完成的工程量進(jìn)行計算；在平整場地時，按單位時間完成的面積進(jìn)行計算。

（1）平地機(jī)修整路形時生產(chǎn)率的計算

Q=1000LAKb/［2L（n1/v1+n2/v2+n3/v3）+2t1（n1+n2+n3）］　　（2-11）

式中，Q為平地機(jī)修整路形的生產(chǎn)率，m3/h；L為修整路形的路段長度，km；A為兩側(cè)取土坑的斷面面積，m2；Kb為時間利用系數(shù)，一般取0.85～0.90；t1為平地機(jī)每次調(diào)頭所用的時間，min；n1、n2、n3分別為平地機(jī)鏟土、運(yùn)土和整平的行程數(shù)；v1、v2、v3分別為平地機(jī)鏟土、運(yùn)土、整平3個過程的速度，km/h。

（2）平地機(jī)平整場地時生產(chǎn)率的計算

Q=60L（lsinα-0.5）K b /n（L/v+t1）　　（2-12）

式中，Q為平地機(jī)平整場地時的生產(chǎn)率，m2/h；L為平整路段的長度，m；l為平地機(jī)刮刀的寬度，m；α為平地機(jī)的平面角， °；K b為平地機(jī)的時間利用系數(shù)，一般取0.85～0.95；n為平整好一路段所需要的行程數(shù)；v為平整時的行駛速度，m/min；t1為平地機(jī)調(diào)頭的時間，min。

2.平地機(jī)作業(yè)注意事項

平地機(jī)在作業(yè)施工過程中應(yīng)當(dāng)注意以下幾個方面：

（1）刮刀和齒耙必須在平地機(jī)行駛開始后切入土中，如果在行駛前切入會造成平地機(jī)起步困難，甚至?xí)p壞機(jī)件。

（2）刮刀回轉(zhuǎn)和鏟土角的調(diào)整，必須在平地機(jī)停止行駛時進(jìn)行，并且必須將刮刀升離地面，刮刀的升降可以在作業(yè)中進(jìn)行。

（3）調(diào)整平地機(jī)刮刀的工作角度是平地機(jī)作業(yè)中最煩瑣、最花費(fèi)時間的工作，在修整路形時往往要反復(fù)調(diào)整平地機(jī)的工作角度，嚴(yán)重影響平地機(jī)的生產(chǎn)率，遇到這種情況時可采用2～3臺平地機(jī)聯(lián)合作業(yè)，分別承擔(dān)不同的作業(yè)，這樣能大大提高作業(yè)效率。

四、挖掘機(jī)施工

挖掘機(jī)又稱挖掘機(jī)械，是用鏟斗挖掘高于或低于承機(jī)面的物料，并裝入運(yùn)輸車輛或卸至堆料場的土方機(jī)械。在公路路基工程施工中是挖掘和裝載土石方的一種重要施工機(jī)械。按行走方式不同，可分為履帶式和輪胎式兩種；按傳動方式不同，可分為機(jī)械傳動和液壓傳動兩種；按挖掘機(jī)的斗數(shù)不同，可分為單斗式挖掘機(jī)和多斗式挖掘機(jī)兩種。

在公路工程施工中，由于施工條件的限制，一般多選用單斗式挖掘機(jī)。單斗式挖掘機(jī)根據(jù)其工作裝置不同，可分為如圖2-58所示幾種類型。

單斗挖掘機(jī)是以鏟斗作為作業(yè)裝置進(jìn)行間歇循環(huán)式作業(yè)，其特點是挖掘能力強(qiáng)，生產(chǎn)效率高，結(jié)構(gòu)通用性好，能適應(yīng)多種作業(yè)的要求，但行駛速度慢，機(jī)動性較差。在運(yùn)距超過100m、工程量又較大時，以挖掘機(jī)配以自卸汽車作為運(yùn)土工具，進(jìn)行開挖土方較為合理、經(jīng)濟(jì)。

單斗挖掘機(jī)的鏟斗容量有0.1m3、0.2m3、0.4m3、0.5m3、0.8m3、1.0m3、1.6m3和2.0m3多種。

（一）挖掘機(jī)的施工適用范圍

挖掘機(jī)不同的工作裝置，其適用范圍是不同的。在由挖掘機(jī)參加的土方作業(yè)施工中，挖掘機(jī)是主要的土方施工機(jī)械，通常是處于主導(dǎo)施工機(jī)械的地位，所以應(yīng)使挖掘機(jī)充分發(fā)揮它的效能。在確定使用挖掘機(jī)時，應(yīng)考慮其經(jīng)濟(jì)的最小工程量和最低工作面高度，其要求如表2-32和表2-33所列。

注：表中數(shù)字為正鏟挖掘機(jī)的斗容量，m3。

（1）正鏟挖掘機(jī)　正鏟挖掘機(jī)適用于開挖Ⅰ～Ⅳ級土及爆破后的巖石，凍結(jié)厚度小于25cm的凍土。機(jī)械傳動的正鏟挖掘機(jī)只能挖掘停機(jī)坪上方的土，液壓傳動的正鏟挖掘機(jī)可開挖停機(jī)坪以下的土方，其最小作業(yè)面高度和最小工程量，可參考表2-32和表2-33。

在采用正鏟挖掘機(jī)施工時，其作業(yè)面高度不能過高，以免出現(xiàn)塌方而造成事故。最大作業(yè)面高度一般不得超過作業(yè)面最小高度的2倍。巖石炸碎后的尺寸不宜超過斗內(nèi)部最小尺寸的1/2，且采用的鏟斗容量應(yīng)大于0.5m3。

對于含有大量地下水的濕路塹，不宜采用正鏟挖掘機(jī)開挖。挖掘濕的黏性土?xí)r，必須修好排水溝，挖掘機(jī)在黏性土上直接移動時需要在路上鋪墊板塊。

在路基工程施工中，正鏟挖掘機(jī)可以用來開挖路塹、取土坑取出、開挖基坑及采料場采料等土石方作業(yè)。由于正鏟挖掘機(jī)不便于轉(zhuǎn)移，一般多用于較大型的路基工程。

（2）反鏟挖掘機(jī)　按照操縱系統(tǒng)不同，反鏟挖掘機(jī)可分為機(jī)械操縱式反鏟挖掘機(jī)和液壓操縱式反鏟挖掘機(jī)。由于液壓操縱式反鏟挖掘機(jī)操作靈活，鏟斗與動臂既可單獨(dú)分別工作，又可配合共同工作，在工程中應(yīng)用比較廣泛。反鏟挖掘機(jī)適用于挖掘停機(jī)坪以下的Ⅰ～Ⅲ級土壤和爆破后巖石的挖掘裝載，但不適宜于開挖凍土。其最大開挖深度可達(dá)4～8m，經(jīng)濟(jì)合理的挖土深度為1.5～3.0m，對地下水位較高處的土壤也適用。

（3）拉鏟挖掘機(jī)　拉鏟挖掘機(jī)的吊桿較長，工作半徑較大，在工作時可利用慣性力將鏟斗甩出去，因此可將挖掘的土直接卸在路堤或棄土堆上，但不宜用作裝土的工具。拉鏟挖掘機(jī)在作業(yè)時，只依靠自身的重量切入土中，因此只適宜于開挖Ⅰ～Ⅱ級土壤。拉鏟挖掘機(jī)也可在湖濕的取土坑中取土，但不能用于挖掘凍土及挖裝巖石。

拉鏟挖掘機(jī)適用于開挖基坑、溝槽和水平挖土，挖土半徑和深度均比反鏟挖掘機(jī)大，但精度比較差。拉鏟挖土大多是將土直接卸到棄土場上，如果土方運(yùn)輸距離較遠(yuǎn)時可配備自卸汽車運(yùn)輸。

（4）抓鏟挖掘機(jī)　抓鏟挖掘機(jī)能在回轉(zhuǎn)半徑范圍內(nèi)開挖基坑上任何位置的土方，并可在任何高度上卸土（裝車或棄土），但只能垂直向下作內(nèi)，其挖掘范圍局限于最小和最大挖掘半徑之內(nèi)，所以適宜挖掘狹窄而較深到基坑、深槽、沉井、清理河泥等，最適宜于水下挖土。由于抓鏟挖掘機(jī)是靠鏟斗下落的沖擊力來切土，因此主要用于土質(zhì)比較松軟（Ⅰ～Ⅱ級）的土壤中作業(yè)。

（二）挖掘機(jī)的基本作業(yè)

1.正鏟挖掘機(jī)的作業(yè)

正鏟挖掘機(jī)的基本作業(yè)方法，可分為側(cè)向開挖和正向開挖兩種，其切土方式為前進(jìn)向上、強(qiáng)制切土。

（1）側(cè)向開挖　正鏟挖掘機(jī)的側(cè)向開挖作業(yè)方法，如圖2-59所示。側(cè)向開挖就是運(yùn)土車輛的運(yùn)行路線在挖掘機(jī)開挖路線的側(cè)面。這種作業(yè)方法的優(yōu)點是：卸土?xí)r動臂回轉(zhuǎn)角度小于90°，運(yùn)土車輛可以直線進(jìn)出，避免調(diào)頭或倒車，縮短工作循環(huán)時間，生產(chǎn)效率較高，但挖掘面積較小，施工中需要經(jīng)常移動挖掘機(jī)。

（2）正向開挖　正鏟挖掘機(jī)的正向開挖作業(yè)方法，如圖2-60所示。正向開挖就是運(yùn)土車輛的運(yùn)行路線位于挖掘機(jī)開行路線的正后面，運(yùn)土車在挖掘機(jī)后面待機(jī)裝土。這種作業(yè)方法的主要特點是：挖掘機(jī)前方挖土，回轉(zhuǎn)至后方卸土動臂回轉(zhuǎn)角度在90°～180°之間，增加了工作循環(huán)時間。另外，運(yùn)土車輛不能直接進(jìn)入開挖道，需要調(diào)頭或倒車，使施工現(xiàn)場擁擠，生產(chǎn)效率較低。但其開挖面較寬，挖掘機(jī)移位次數(shù)少。此作業(yè)方法只限于挖掘進(jìn)口處時使用。

2.反鏟挖掘機(jī)的作業(yè)

反鏟挖掘機(jī)的基本作業(yè)方法，可分為溝端開挖法和溝側(cè)開挖法兩種，其切土方式一般是后退向下、強(qiáng)制切土。

（1）溝端開挖法　反鏟挖掘機(jī)的溝端開挖作業(yè)方法，如圖2-61（a）和圖2-61（b）所示。溝端開挖就是挖掘機(jī)從溝端的一端開始，然后沿溝槽的中線逐漸倒退開挖，運(yùn)土車輛停在溝槽的側(cè)邊，動臂只要回轉(zhuǎn)40°～45°即可卸土料。當(dāng)所挖溝槽寬度為挖掘機(jī)的2倍最大挖掘半徑時，運(yùn)土車輛只能停在挖掘機(jī)的兩側(cè)，此時挖掘機(jī)的動臂需回轉(zhuǎn)90°才能卸土。

如果溝槽較寬，一次開挖不能達(dá)到要求時，可分塊進(jìn)行開挖。當(dāng)?shù)谝粔K挖到盡頭后，挖掘機(jī)在該盡頭調(diào)轉(zhuǎn)180°，繼續(xù)后退開挖相鄰的一塊。這種分塊法每塊的挖掘?qū)挾炔灰诉^大，以車輛能在溝側(cè)行駛為原則，以減少每一工作循環(huán)所需的時間，提高作業(yè)效率。

（2）溝側(cè)開挖法　反鏟挖掘機(jī)的溝側(cè)開挖作業(yè)方法，如圖2-61（c）所示。溝側(cè)開挖就是將挖掘機(jī)停在溝槽的側(cè)邊進(jìn)行開挖。這種作業(yè)方法在卸土?xí)r，動臂回轉(zhuǎn)角度小于90°。每次開挖寬度只能在其挖掘半徑范圍內(nèi)。由于挖掘機(jī)一直沿溝側(cè)行駛，因此在開挖后溝的側(cè)邊坡度較緩，不像溝端開挖那樣使溝的側(cè)邊較陡。

3.拉鏟挖掘機(jī)的作業(yè)

拉鏟挖掘機(jī)的開挖方法與反鏟挖掘機(jī)的開挖方法基本相同，只是其挖掘半徑較大，深度更深些。另外，拉鏟挖掘機(jī)可卸土于棄土堆的一邊或兩邊。

（1）溝側(cè)開挖法　拉鏟挖掘機(jī)的溝側(cè)開挖法，如圖2-62（a）所示。該法是拉鏟位于溝槽的一側(cè)，挖寬等于其挖掘半徑（當(dāng)采用甩斗法時，挖掘半徑稍大些）。此外，在棄土場開挖時，可將土甩到較遠(yuǎn)的地方。拉鏟的溝側(cè)開挖法主要用來取土填筑路堤和開挖基坑等。

（2）溝端開挖法　拉鏟挖掘機(jī)的溝端開挖法，如圖2-62（b）所示。該法是拉鏟停在溝槽的一端，后退進(jìn)行挖土，其開挖寬度可達(dá)挖掘半徑的2倍。這種開挖方法能挖掘出比較陡峭的邊坡，同時又可以兩側(cè)卸土。

由于抓鏟挖掘機(jī)在公路路基工程中應(yīng)用很少，所以不再進(jìn)行介紹。

（三）挖掘機(jī)的施工方法

挖掘機(jī)在進(jìn)行路基土方工程施工時，應(yīng)根據(jù)現(xiàn)場的施工條件，如地形、送土位置、土壤級別、土方量大小等情況，選擇合適的鏟斗、斗形、斗容量及與挖掘機(jī)配套的運(yùn)土車輛，然后根據(jù)挖掘機(jī)的性能設(shè)計施工方案。

1.開挖路塹

用挖掘機(jī)開挖路塹時，要做到不得超挖，又盡量少留土。在采用不同挖掘機(jī)開挖路塹時，應(yīng)采用如下施工方法。

（1）正鏟開挖路塹　當(dāng)路塹的深度小于5m時，可采用全斷面開挖；當(dāng)路塹的深度大于5m時，應(yīng)當(dāng)分層開挖。當(dāng)采用全斷面開挖時，挖掘機(jī)一次向前開挖至路塹設(shè)計標(biāo)高。運(yùn)土車輛停在同一平面上，其位置可在挖掘機(jī)的兩側(cè)，或者在挖掘機(jī)的后面。由于正向開挖效率比較低，凡是通過多次開挖才能達(dá)到路塹深度的深路塹，以側(cè)向分層開挖為好。

在采用分層開挖時，挖掘機(jī)在縱向行程中作側(cè)向開挖。首次側(cè)向開挖時，運(yùn)土車輛要停在路塹邊緣進(jìn)行裝土，以后利用前一次挖好的小掘進(jìn)道作為車輛的運(yùn)輸?shù)篮屯＼囇b料位置。如此往返幾個行程，直至將整個路塹開通，如圖2-63所示。挖掘機(jī)開挖后在邊坡上留下的土角，可用推土機(jī)等來進(jìn)行修整。

（2）反鏟開挖路塹　采用反鏟開挖路塹時，挖掘機(jī)應(yīng)布置在路塹頂端的兩側(cè)，根據(jù)實際情況采用溝端開挖法或溝側(cè)開挖法。

（3）拉鏟開挖路塹　拉鏟挖掘機(jī)適用于土壤松軟且直接將土卸于附近棄土堆的路塹開挖。開挖時，當(dāng)卸土半徑能達(dá)到兩側(cè)棄土堆的范圍時，拉鏟挖掘機(jī)可停在路塹的中心線上進(jìn)行一次性開挖，如圖2-64所示。否則，應(yīng)采用雙開挖道進(jìn)行開挖，如圖2-65所示。當(dāng)開挖一側(cè)土的路塹時，挖掘機(jī)沿路塹邊緣進(jìn)行。為了保證施工安全，拉鏟挖掘機(jī)的兩側(cè)履帶應(yīng)與路塹邊緣保持1.0～1.5m的距離。

拉鏟挖掘機(jī)鏟斗容量的選擇，應(yīng)根據(jù)所筑路堤或路塹的填筑高度確定，按表2-34中選用較為經(jīng)濟(jì)。

2.填筑路堤

采用挖掘機(jī)取土來填筑路堤時，必須由自卸汽車、推土機(jī)、平地機(jī)和壓路機(jī)等多種施工機(jī)械配合進(jìn)行。

各種施工機(jī)械的具體分工是：挖掘機(jī)取土并卸在自卸汽車上，自卸汽車運(yùn)土到路堤上卸下，然后用推土機(jī)進(jìn)行粗略整平，必要時再用平地機(jī)進(jìn)行細(xì)致整平，最后用壓路機(jī)再進(jìn)行碾壓。因此，對挖掘機(jī)來說，其擔(dān)負(fù)的工作僅是填筑路堤的一部分，工作是比較簡單的，同時，取土?xí)r要在選定的取土場開辟有利地形的工作面，有利于挖出所要求的土，并提高作業(yè)效率。由于在施工中，挖掘機(jī)和壓路機(jī)起著主導(dǎo)施工機(jī)械的作用，因此，如何選用運(yùn)土車輛與其配合，應(yīng)很好地進(jìn)行組織，以充分發(fā)揮主導(dǎo)機(jī)械的作用。

圖2-66所示為正鏟挖掘機(jī)與運(yùn)土車輛配合填筑路堤的運(yùn)行路線圖。挖掘機(jī)在取土場取土，不適用的土卸往棄土場，適用筑路堤的土運(yùn)到路堤上，要求分層填鋪、碾壓，直到設(shè)計標(biāo)高。

一般情況下，自卸汽車的裝載量應(yīng)為挖掘機(jī)斗容量的3～4倍為宜，其數(shù)量應(yīng)保證挖掘機(jī)既能不斷地進(jìn)行挖掘，又使汽車不出現(xiàn)較長時間停置待裝現(xiàn)象。所用自卸汽車的數(shù)量可用下式進(jìn)行計算（計算結(jié)果取整數(shù)）：

N=t1/t2　　（2-13）

式中，t1為自卸汽車一個工作循環(huán)（包括裝、運(yùn)、卸、回）所用的時間，min；t2為挖掘機(jī)裝滿一車所需時間，min。

（四）挖掘機(jī)生產(chǎn)率及提高生產(chǎn)率的措施

1.生產(chǎn)率的計算

Q=qnK H K b/K S　　（2-14）

式中，Q為挖掘機(jī)的生產(chǎn)率，m3/h；q為挖掘機(jī)鏟斗的額定容量，m3；n為挖掘機(jī)每小時循環(huán)挖土的次數(shù)，可參考表2-35；K H為挖掘機(jī)鏟斗充滿系數(shù)，如表2-36所列；K b為時間的利用系數(shù)，如表2-37所列；K S為土壤的松散系數(shù)，如表2-38所列。

2.提高挖掘機(jī)生產(chǎn)率的措施

（1）精心設(shè)計施工組織　運(yùn)土車輛應(yīng)滿足挖掘機(jī)的生產(chǎn)能力而又不富余，所用自卸汽車的裝載容量應(yīng)為鏟斗容量的整倍數(shù)。挖掘機(jī)施工時應(yīng)盡量創(chuàng)造較寬敞的工作面，采用裝運(yùn)“雙放法”，即兩輛自卸汽車分別停放在挖掘機(jī)兩側(cè)鏟斗的卸土半徑內(nèi)，這樣鏟斗順時針裝滿右側(cè)的一車，可立即反時針裝滿左側(cè)的一車。在裝左側(cè)車時，下一輛車在右側(cè)有充分的時間調(diào)好車位。如此循環(huán)，使挖掘機(jī)滿載作業(yè)可以提高挖掘機(jī)的生產(chǎn)率。

在進(jìn)行施工組織中，應(yīng)事先擬定好運(yùn)土車輛的行駛路線，盡量減少重車行駛路線上的上坡距離。每個掘進(jìn)道應(yīng)有一條空車放送道，避免進(jìn)出車輛相互干擾。

（2）提高操作人員技術(shù)　提高挖掘機(jī)駕駛員的操作技術(shù)的熟練程度，特別是要加強(qiáng)工作過程中進(jìn)行聯(lián)合操作的配合，以縮短工作循環(huán)時間，從而提高生產(chǎn)率。

（3）認(rèn)真檢查挖掘機(jī)　要經(jīng)常檢查挖掘機(jī)的技術(shù)狀況、鏟斗斗齒的鋒利程度，保持挖掘機(jī)良好的工作性能，這是提高挖掘機(jī)生產(chǎn)率最基本的措施。當(dāng)發(fā)現(xiàn)挖掘機(jī)運(yùn)行出現(xiàn)不正常現(xiàn)象時，要立即進(jìn)行檢查維修；當(dāng)發(fā)現(xiàn)斗齒有損壞時應(yīng)及時修復(fù)或更換新的斗齒。

五、裝載機(jī)施工

裝載機(jī)是一種工作效率較高的鏟土運(yùn)輸機(jī)械，它兼有推土機(jī)和挖掘機(jī)兩者的工作能力，可以進(jìn)行鏟掘、推運(yùn)、整平、裝卸和牽引等多種作業(yè)。

（一）裝載機(jī)的適用范圍

裝載機(jī)按行走裝置不同，可分為輪胎式裝載機(jī)和履帶式裝載機(jī)兩種。輪胎式裝載機(jī)具有操縱靈活、移動方便、行駛速度快、適應(yīng)性強(qiáng)等特點，在道路工程中的應(yīng)用越來越廣泛。

在公路施工中，裝載機(jī)主要用于鏟取松散物料并裝車，也可以進(jìn)行短距離（100m以內(nèi)）的自鏟自運(yùn)、地面平整、場地清理及牽引車輛等。在短距離的運(yùn)土作業(yè)時，它能單獨(dú)完成裝土、運(yùn)土、卸土各道工序。在較長距離的運(yùn)土作業(yè)時應(yīng)與運(yùn)土車輛配合使用。在作業(yè)面較小的施工現(xiàn)場作推土和平整場地時顯得更為優(yōu)越。

一般來說，當(dāng)整個鏟、裝、運(yùn)作業(yè)的循環(huán)時間不超過3min，將裝載機(jī)作為自鏟自運(yùn)設(shè)備使用較為經(jīng)濟(jì)合理，否則應(yīng)選用其他施工機(jī)械進(jìn)行作業(yè)。

（二）裝載機(jī)的基本作業(yè)方法

裝載機(jī)是一種循環(huán)作業(yè)機(jī)械，裝載時能完成裝、運(yùn)、卸、回4個作業(yè)過程。根據(jù)其作業(yè)對象不同其基本作業(yè)方法可分以下幾種。

1.對散狀物料的鏟裝作業(yè)

首先將裝載機(jī)的鏟斗放在水平位置與地面接觸，然后以一定的速度前進(jìn)，使鏟斗插入料堆中。在插入料堆后，要邊前進(jìn)邊收斗，待裝滿鏟斗后，提升動臂（離地面50cm）至運(yùn)輸位置，駛離工作面。當(dāng)鏟斗裝滿料物有困難時，可操縱鏟斗上下顫動或稍舉動臂，以便更快地裝滿鏟斗。

2.停機(jī)面以下物料的鏟裝作業(yè)

對于停機(jī)面以下物料的鏟裝，作業(yè)時首先轉(zhuǎn)動鏟斗，使其與地面成一定的鏟土角（一般為10°～30°），然后下斗切入土內(nèi)前進(jìn)鏟挖。切土深度應(yīng)保持一致，一般為15～20cm。待物料裝滿鏟斗后，收斗并提升至運(yùn)輸位置。若土壤比較硬，鏟裝較困難時，可操縱動臂，使鏟斗上下顫動幾下，或稍稍改變一下切土角，即可裝滿鏟斗。

3.鏟挖土丘時的作業(yè)

裝載機(jī)鏟挖土丘時，有分層鏟挖法和分段鏟挖法兩種。當(dāng)土壤比較松軟時，可采用分層鏟挖法，隨裝載機(jī)向土丘行駛，將鏟斗插入土丘，然后逐漸提升鏟斗，使土料裝滿后收起鏟斗，或者插入土丘后收斗裝滿，使鏟斗提升至運(yùn)輸位，駛離工作面。分層鏟挖法由于插入不深，而且插入后又有提升動作相配合，所以插入阻力小、作業(yè)較平穩(wěn)，同時鏟裝面比較寬，可得到較高的充滿系數(shù)。

當(dāng)遇到的土壤比較堅硬時，可采用分段鏟挖法。這種方法是鏟斗依次反復(fù)插入和提升運(yùn)作，直至鏟斗裝滿。在具體操作的過程中，有時將鏟斗在鏟挖時適當(dāng)抖動幾下，有利于松散土層，提高鏟斗的裝滿系數(shù)。由于在操作時需要多次斷開離合器，操作比較復(fù)雜，且易磨損離合器。

（三）裝載機(jī)的施工方法

在公路土石方工程施工中，裝載機(jī)是與運(yùn)輸車輛配合，共同完成鏟裝、運(yùn)輸作業(yè)。在施工具體過程中，裝載機(jī)的轉(zhuǎn)移和卸料與車輛位置的配合好壞，直接影響著生產(chǎn)率的提高。因此，必須十分重視裝載機(jī)施工組織設(shè)計，使裝載機(jī)和運(yùn)輸車輛均充分發(fā)揮其效能。在一般情況下，應(yīng)根據(jù)現(xiàn)場堆場的大小和堆料的情況，盡可能縮短裝載機(jī)行駛的距離，減少其轉(zhuǎn)彎的次數(shù)。裝載機(jī)常用的施工方法有以下幾種。

1.穿梭作業(yè)法

裝載機(jī)的穿梭作業(yè)法，如圖2-67所示。裝載機(jī)只在垂直于工作面方做前進(jìn)（鏟土）和后退（卸土），運(yùn)土車輛平行于工作面，像穿梭一樣來回接裝和駛離。作業(yè)時，裝載機(jī)鏟滿土料后，直線后退一定距離，并提升鏟斗到卸載位置，同時運(yùn)輸車輛退到裝載機(jī)鏟斗卸土位置，裝載機(jī)卸料后，駛向工作面，開始下一個循環(huán)，車輛裝后駛離。這種作業(yè)法的特點是裝載機(jī)不宜反復(fù)轉(zhuǎn)向調(diào)車，但要求運(yùn)輸車輛與其配合默契，否則配合不良會影響生產(chǎn)率。此法適用于履帶式裝載機(jī)和因地形限制裝載機(jī)不能轉(zhuǎn)彎的施工現(xiàn)場。

2.“V”型作業(yè)法

裝載機(jī)的“V”型作業(yè)法，如圖2-68所示。汽車停在一個固定位置，與鏟裝工作面的方向斜交60°或垂直。裝載機(jī)裝滿鏟斗后，在倒車駛離工作面的同時轉(zhuǎn)向30°～45°，然后向前對準(zhǔn)汽車向車內(nèi)卸料。卸料后反轉(zhuǎn)30°～45°倒車，再回到工作面作下一次鏟土。這種方法作業(yè)循環(huán)時間較短，應(yīng)用比較廣泛。但裝載機(jī)轉(zhuǎn)向頻繁，且要求地面堅實，并且排水良好。因此，“V”型作業(yè)法最適用于輪胎式裝載機(jī)。

（四）裝載機(jī)的生產(chǎn)率計算

裝載機(jī)在單位時間內(nèi)實際可能達(dá)到的生產(chǎn)率，可按下式進(jìn)行計算：

Q=60qK H K b /tK S　　（2-15）

式中，Q為裝載機(jī)的生產(chǎn)率，m3/h；q為裝載機(jī)的敲定斗容量，m3；K H為裝載機(jī)鏟斗裝滿系數(shù)，如表2-39所列；K b為裝載機(jī)的時間利用系數(shù)；t為每一作業(yè)循環(huán)所需的時間，min；K S為所裝物料的松散系數(shù)。