文/虫虫
研究前提：
本文在公路工程高寒高海拔地区施工增加费现有计费标准基础上，结合新疆高寒高海拔地区复杂地质条件和特殊地理 气候等因素。
通过实测在建项目施工过程中振动压路机和轮胎式压路机机械的不变费用，系统分析高寒高海拔环境对施工机械不 变费用中折旧费、检修费、维护费的影响幅度。
研究新疆高寒高海拔地区公路施工机械不变费用增加的幅度。
引言
海拔3000m以上高寒高海拔公路施工面临着低压、缺氧、寒冷、干燥、气候多变等挑战。
在复杂严酷的工程建设中，由于大气含氧量降低，燃料燃烧不充分，散热性能降低，造成机械作业效率下降、油耗增加。
高寒高海拔环境对工程机械的影响分析
2.1对柴油发动机的影响
2.1.1对动力性能的影响
海拔高度增加会导致大气压强降低、空气密度减小、空气 中氧气含量减少。大量实测数据表明，对于自然吸气型内燃机， 海拔高度每上升1000m，其动力性能变化如表1所示。
2.1.2对启动性能的影响
温度对引擎起动特性有很大影响。
高原低压缺氧、气候寒冷、日间温差较大，导致气缸内气压及气温随着高度增加而下降。
引擎的起动能力随着海平面升高而改变，海拔高度每上升1000m，其变化如表2所示对配气系统的影响。
高海拔地区通常风沙较大，空气中粉尘含量可以达到低海拔地区的十倍以上，导致空气滤清器滤清效果降低、使用寿命减少，配气系统中的进气阻力也随之增大。
高海拔地 区空气中氧气含量低，进入气缸内的空气量减少，导致发动机内燃烧效果降低，从而影响发动机功率。
且由于空气中粉尘含量较高，大量粉尘颗粒进入气缸内将加快活塞磨损。
对冷却系统的影响
由于高寒高海拔地区空气稀薄、低压缺氧，进入发动机汽缸的空气量减少，燃烧性能恶化，严重的燃烧滞后导致发动机热负荷增加；
同时冷却风扇质量流量降低，冷却水沸点降低。
这些因素均会导致发动机散热性能恶化，热负荷进一步增加。
3.1 对润滑系统的影响
发动机润滑系统不仅润滑摩擦面，还具有冷却和清洁作用。
高海拔地区由于气候寒冷，昼夜温差大，年平均气温在0℃以下，对润滑油使用提出了更高的要求。
普通润滑剂黏度和温度性能受气候影响很大。
如果温度过低，润滑油黏度增加，流动性变差，机械摩擦面运动阻力就会增大。这不仅影响起动性能，还会增加发动机功率消耗。
3.2 对传动系统的影响
工程机械的动力传动包括机械和液压两种方式。
在高 寒高海拔条件下，传动系统与动力设备间配合变差，使其无法最大限度发挥最大功率，传动效率降低；
由于内部损耗， 将一部分电力转换成热能，会导致机组运行温度超出规定范围，对机械工作产生不利影响。
3.3 对液压系统的影响
油压控制不能脱离胶管和密封。
高寒高海拔地区日照时间长，紫外线照射强烈，全年温度较低，日间温度差异较大。
橡胶管件、橡胶密封件等受各种环境因素的破坏，龟裂、破损及老化加快，压缩性和密封性降低，设备工作效率下降。
对制动系统的影响
工程机械刹车系统的动力装置有液压式、气压式和气压液压式等，其动力传递媒介是压缩气体或制动液。
高寒高 海拔地区气候寒冷，昼夜温差大，制动液在某些情况下会出现冻结、流动性降低的问题，严重影响制动液的制动特性， 威胁车辆运行和操作安全性。
4.1 对电气机械的影响
低压空气的低浓度会导致空气介电强度、空气冷却效应和弧隙空气介电强度的减弱，以及电器空气隔离电压的降低；
通过空调制冷的电子装置，其零件温度升高和在大气中熄弧是目前较为棘手的问题。
温度日间波动较大，导致制品封口难以维持，造成机械构件变形或断裂。低温会导致电器由于气压过低而产生气体压干电弧，放电电压下降。
当大气中含有氧、水时，强烈的太阳辐照会导致室外电器升温，加快有机隔热和油漆的陈旧，降低电器使用年限。
对流体机械的影响
5.1 对空压机的影响
在高海拔地区，稀薄的空气会使空压机在每次往复式中压时， 所受气压是恒定的。
当气压降低时，压气机压强比增加，导致空压机供气不足，体积因数减小；高温会使空气压缩机工作性能下降。
5.2 对通风机影响
在高海拔地区，空气压力较低，在同样的流量条件下，风机静压力会逐年下降，导致风机效率下降。
5.3 费用测算
本文在搜集、整理与分析其他省市高寒高海拔施工机械降效相关费用标准的基础上，选取了新疆正在施工、有参考价值的、代表性的公路建设项目研究分析。
并调研相关建设施工单位，结合现场施工技术观测，深入调研新疆正在施工的高寒高海拔公路机械使用情况。
新疆典型高寒高海拔公路是位于昆仑山腹地的某项目。
该项目起于叶城县国道315线与国道219线交汇处，终 于新藏界，沿途翻越5000m以上大山5座，冰山达坂16个， 冰河44条，沿线地形条件较为复杂，海拔由1300多米，骤 然抬升至5000多米，是新疆境内地形最为复杂、自然条件最为恶劣的路段。
其中在建的项目一海拔2665m~3426m， 项目二海拔4500m~5000m，项目三海拔4500m~5000m。
振动压路机和轮胎式压路机是路基工程和路面工程中最常用的施工机械，因此将这两种机械作为典型施工机械研究。
结合从施工现场收集的高原地区机械使用寿命、检修费用、检修次数、维护费用、维护次数等数据，得到折旧费、 检修费和维护费，如表3所示。
通过上表对比可知，高寒高海拔地区典型施工机械不变费用与定额施工机械不变费用的比值为1.096，因此高寒高海拔地区施工机械不变费用综合调整系数推荐采用1.1。
路面中、大修保养机械中、大修养护作业使用的养护机械几乎一样，故将两者归为一个类别进行论述。
5.4 沥青路面再生设备
沥青路面再生设备是对旧沥青路面材料进行再加工并使其恢复原有形态的机械设备。
适用于产生裂缝、车辙、各种变形、老化及磨耗的沥青路面的修复工程，是公路养护专用的机械设备。
分类
①按再生地点的不同，可分为厂拌再生和就地再生；
②按加热方式不同，分为热拌再生和冷拌再生。
沥青路面就地热再生施工方法
就地热再生的施工方法主要有复拌再生法和重铺再生法两种。
复拌再生法主要用在需要改善旧混合料质量的路段上，包括加热、翻松、新旧混合料拌和摊铺、碾压等工序；
重铺再生法主要用在不要求改善旧混合料质量的路段上，包括加热、翻松、摊铺，并在其铺层上重新铺上一层新的沥青混合料，最后碾压成型等工序。
沥青路面就地冷再生施工方法
由于使用的再生材料不同，冷再生施工方法也就会不同，在这里主要介绍沥青路面养护作业过程中常用的几种施工方法。
使用水泥进行就地冷再生的施工法
a.撒布水泥，为了撒布均匀，水泥应由专门撒布机撒布。水泥的撒布量要根据材料试验确定。
经验表明，撒布量约是集料重量的3.5%~4.5%。
b.铣刨和拌和，通过就地冷再生机铣刨与拌和，废旧沥青路面材料将与水泥和水均匀地拌和在一起，然后从再生机上破碎铲的缺口流出。
c.铣刨材料的摊铺，用平地机还是用再生机的整平板摊铺混合料要根据路面坡度而
定。如果坡度较大，就要使用平地机。
在其他情况下，再生机的整平板可以铺筑出合乎要求的路面。最后碾压应采用适当
重量级的轮胎或钢轮压路机。
使用乳化沥青的就地冷再生施工法
使用乳化沥青进行就地冷再生， 一定要检查现场材料的稳定性。下列材料特性应通过试验室进行测试：
a.级配；
b.粘结剂的性质；
c.乳化沥青的匹配性；
d.最大密实度(修正的 Duriez 试验；
e.混合料的力学性质。
由于乳化沥青拌和起来比较方便，对施主温度要求不高，在常温下就可以拌和施工， 所以在缺少沥青拌和厂或离拌和厂过远的地区，采用乳化沥青再生路面的施工方法有较大优势。
使用水泥和乳化沥青进行就地冷再生施工法
这种方法是在上面第二种方法的基础上，用水泥代替部分乳化沥青作为再生剂。
一 方面，使用水泥加上乳化沥青可以减少乳化沥青的用量，在当前乳化沥青价格高于水泥 的时候，可以节省工程投资；
另一方面，乳化沥青的加入可以减低水泥稳定层的刚性，因而减少反射裂缝。
稀桨封层机械
乳化沥青稀浆封层是用适当级配的骨料、填料、沥青乳液和水等四种材料，按一定比例掺配、拌和，拌制成均匀的稀浆混合料，并按要求厚度摊铺在路面上，形成密实坚固耐磨的表面处治薄层。
乳化沥青稀浆封层机是完成稀浆封层施工的专用设备。
沥青稀浆封层机按机动性可以分为拖式稀浆封层机、半挂式稀浆封层机和自行式稀浆封层机；
按照作业方式可分为有前接料斗和无前接料斗二种稀浆封层机类型；按稀浆封层机的拌和方式可以分为单轴螺旋式搅拌器和双轴桨叶式搅拌器稀浆封层机。
结语
本文系统分析了高寒高海拔环境对工程机械的影响。
并通过对在建项目施工过程中振动压路机和轮胎式压路机机械不变费用的实测，得出新疆公路高寒高海拔地区施工机械不变费用增加值。
为全面研究新疆高寒高海拔地区公路施工 增加费提供研究方法和思路，可为新疆今后制定高寒高海拔地区施工费用标准提供借鉴参考。
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