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二建、监理、一建、一造、二造、安全、消防、咨询、检测课程押题联系QQ/微信：3849178
15.2 施施工工机机械械设设备备管管理理
15.2.1 公路工程施工常用机械设备
1.公路工程施工机械设备的生产能力及适用条件
1）土方机械
（1）推土机：主要对土石方或散状物料进行切削或短距离搬运。
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推土机一般适用于季节性较强、工程量微集中、施工条件较差的施工环境。主要用于50～100m短距离作业，如路基修筑、
基坑开挖、平整场地、清除树、推集石渣系等，并可为铲运机与挖装机械松土和助铲及牵引各种拖式工作装置等作业。
联
题
押
（2）装载机：装载机是以带铲准斗为工作部件的装载移动机械，它主要用来铲、装、卸、运散装物料，也可对岩石、硬土
精
进行轻度铲掘作业，短距离转运工作。在较长距离的物料转运工作中，它往往与运输车辆配合，以提高工作效率。
在公路、特别是高等级公路施工中，装载机主要用于工程的填挖，沥青和水泥混凝土料场的集料、装料等作业。
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（3）挖掘机：挖掘机主要用于土石方的挖掘装载，包括单斗挖掘机和多斗（轮斗式）挖掘机，各种挖掘机械都安装挖
斗。
挖掘机械的生产能力主要按斗容量确定，斗容有0.1～2.5m3等20多种型号。筑路一般使用单斗挖掘机，单斗挖掘机又分为
建筑型、剥离型和隧道型。建筑型单斗挖掘机多数斗容量一般在2m3以下，也有斗容为2～6m3的。
单斗挖掘机适应于挖掘Ⅰ～Ⅳ级土及爆破后的V～Ⅵ级岩石；剥离型单斗挖掘机有履带式和步行式，履带式为正铲工作装
置，可开挖Ⅰ～Ⅳ级土壤；步行式工作装置为拉铲，适宜于在松软、沼泽地面工作。在公路工程施工中，遇到开挖量较大的路
堑和填筑高路堤等大工程量时，选用挖掘机配合运输车辆组织施工比较合理。
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（4）平地机：平地机是一种铲土、运土、卸土同时进行的连续作业机械。平地机的生产能力按刮刀长度和发动机功率确
定，分别为轻型：刮刀长度小于3m，发动机功率为44～66kW；中型：刮刀长度为3～3.7m，发动机功率为66～110kW；重型：
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刮刀长度为3.7～4.2m，发动机功率为110～220kW。
平地机主要用于路基、砂砾路面的整平及土方工程中场地整形和平地作业，还可用于修整路基的横断面，修刮路堤和路堑
的边坡、开挖边沟和路槽等。此外，还可用来在路基上拌合稳定土或其他路面材料、摊铺材料，修整和养护土路、松土、回
填、清除杂草和积雪等。
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2）石方机械 联
题
（1）凿岩机械：凿岩机械有凿押岩机和钻孔机。凿岩机械及风动工具是通常所称的石方机械（也包括石料破碎及筛分设
准
备），主要用于石方工程。凿岩精机是石质隧道和石料开采等石方工程钻炮眼的主要工具，还可以用来改作破坏器，用于破碎原
有混凝土之类的坚硬层。
公路机械化施工中，气动凿岩机 和空气压缩机为必配的设备，是石方工程施工的关键设备，主要用在硬岩上钻凿炮孔。风
动工具有空气压缩机、风动凿岩机（风镐 、风钻、射钉枪）和风动扳手等。凿岩机械及风动工具按钻孔直径和速度确定其生产
能力。
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（2）破碎及筛分机械
①破碎机械：破碎机械按结构特征可分为颚式破碎机，锥式破碎机、锤式破碎机、反击式破碎机和辊式破碎机。颚式破碎
机是利用活动颚板相对于固定颚板的往复摆动对石块进行破碎的。这种破碎机可用于粗碎和中碎。锥式破碎机是利用一个置于
固定锥孔体内的偏心旋转锥体的转动，使石块受挤压碾磨和弯折等作用而被破碎的。这种破碎机可用于中碎和细碎。
锤式破碎机是利用破碎锤的冲击作用来破碎石块的。这种破碎机可用于中碎和细碎。反击式破碎机是利用高速旋转的转子
上的板锤，对送入破碎腔内的物料产生高速冲击而破碎，且使已破碎的物料沿切线方向以高速抛向破碎腔另一端的反击板，再
次被破碎，然后又从反击板反弹到板锤，继续重复上述过程。这种破碎机可用于粗碎、中碎和细碎。
辊式破碎机常用双辊式破碎机，由两个直径相等的辊圈平行支承，相向旋转，从而在两辊圈间形成破碎腔，物料在两辊间
受到挤剪切而破碎，这种破碎机可用于中碎和细碎。
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②砂石料的筛分设备：砂石料的筛分设备有干式和湿式两种；筛分机械是将已经破碎的石料或者直接取自采料场的砂砾
石，按颗粒大小分成不同的级别以供选用。
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3）压实机械 4 9
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（1）实机械分类和生产能力，按压实作信用原理分为静作用碾压机械、振动碾压机械和夯实机械三种类型。
微
①静作用碾压机械包括各种型号的光系轮压路机、轮胎压路机（简称轮胎碾）、羊足压路机（简称羊足碾）、凸块压路机
联
（简称凸块碾）及各种拖式压滚等。
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压实机械按工作质量和振动冲击质题量来确定压路机的生产能力。按工作质量分为轻型、中型、重型和超重型。
押
②振动式碾压机械（简称振动准碾）包括各种拖式和自行振动式。
A.单钢轮振动压路机工作质精量多为10～25t或30～50t级，随着高速公路的发展，大吨位的振动压路机被广泛使用。
B.双钢轮振动压路机工作质量 主要有轻型（2～4t），中型（5～8t）和重型（10～14t）三类。
③夯实机械：主要用于夯实土壤， 夯实机械又分为冲击夯实和振动夯实两类。
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（2）压实机械的适用范围 系
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①光轮振动压路机最适用于压实非题黏土壤、碎石、沥青混凝土及沥青混凝土铺层，见表15.2－1（见教材）。
②羊足或凸块式振动压路机既可押压实非黏土，又可压实含水量不大的黏性和细粒砂砾石混合料，见表15.2－2（见教
准
材）。 精
（3）YZ（单钢轮）系列振动 压路机主要用于各种材料的基础层、次基础层及填方的压实作业。
（4）YZC（双钢轮）系列振动压 路机主要用于高等级公路、机场、停车场及工业性场院等工程施工中的沥青混凝土、水
泥混凝土等面层的压实，也适用于大型基 础、次基础及路堤填方的压实。
（5）XP（轮胎）系列压路机主要适用 于各种材料的基础层、次基础层、填方及沥青面层的压实作业。
（6）3Y、2Y（静碾）钢轮系列压路机主要适用于各种材料的基础层及面层的压实作业。
2）路面机械
（1）沥青混凝土搅拌设备
①沥青混凝土搅拌设备分为间歇式和连续滚筒式。按 我国目前规范要求，高等级公路建设应使用强制间歇式搅拌设备，连
续滚筒式搅拌设备用于普通公路建设。
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②沥青混合料拌合设备的生产能力。生产能力按每小时拌和成品料的数量确定，主要有小型（40t/h以下）、中型（40～
350t/h）和大型（400t/h以上）三种。间歇式搅拌设备的生产能力最高达700t/h，连续滚筒式搅拌设备的生产能力最高达
1200t/h。沥青混合料拌合设备的生产率是按每小时拌制混合料的吨数计算。
（2）沥青混凝土摊铺机
沥青混凝土摊铺机按行走方式可分为自行式和拖式两种，自行式摊铺机又可分为履带式，轮胎式及复合式三种。
①生产能力：沥青混合料摊铺机的生产能力是以其最大摊铺宽度确定，一般按摊铺宽度分为小型（3.6m），中型（4～
6m），大型（6～10m）和超大型（10～12m）四类。
生产能力计算：沥青混合料摊铺机的生产率以每小时的吨数来计算，它按下列公式计算
Q＝hBVρK （t/h）
0 B
式中：
h—铺层厚（m）；
B—摊铺带宽（m）；
v—摊铺工作速度（m/h）；
0
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ρ一沥青混合料密度（t/m3）；
K —时间利用率（0.75～0.95）。
B
②适用范围：最大摊铺宽度小于3600mm的摊铺机主要用于路面养护和城市街道路面修筑工程；最大摊铺宽度在4000～
6000mm的摊铺机主要用于一般公路路面的修筑和养护；最大摊铺宽度在7000～9000mm的摊铺机主要用于高等级公路路面工
程；摊铺宽度大于9000mm的摊铺机，主要用于业主有要求的高速公路路面施工。
（3）水泥混凝土搅拌设备
水泥混凝土拌合设备分为水泥混凝土搅拌机和水泥混凝土搅拌站（楼）两大类。强制式搅拌设备可拌制低塑性混凝土，适
用于水泥混凝土路面工程等。
①生产能力：其生产能力按小时成品量和自动化程度分小型（30m3/h以下）、中型（60～100m3/h）和大型（100～
200m3/h）三种。
②适用范围：大型搅拌设备主要用于预拌混凝土厂和制品厂；中型搅拌设备主要在中、小型建筑工程和道路工程现场使
用；小型搅拌设备主要适用于零散浇筑混凝土的简易式单机站。
（4）水泥混凝土摊铺机
①生产能力：其生产能力按每分钟摊铺混凝土的数量计算，最大生产能力为13.5m3/min。目前，混凝土摊铺机已从只能完
成单一作业程序的单机，发展成能完成摊铺、振实、整平和抹光等作业的联合摊铺机。
进料斗的摊铺机生产率的计算：
Q＝3600V/（t ＋t ＋t ＋t ）（m3/h）
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式中V——摊铺斗的有效容积（m3）；
t ——摊铺斗装料时间（s）；
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t ——混凝土混合料摊铺时间和摊铺斗返回装料 时间（s）；
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——摊铺机转到下一个工位所耗时间（s）
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t
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——混合料从进料斗转装到摊铺斗内所信耗3的时间（s）。
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联
直接装卸的箱式摊铺机的生产率的计算：
题
Q＝3600V/（t ＋t ＋t ）（m3/h押 ）
1 2 3 准
式中符号意义同上。 精
连续式摊铺机的生产率可由下 式计算：
Q＝1000hBV K （m3/h）
p B
式中 h——摊铺层厚度（m）；
B——摊铺层宽度（m）；
V ——摊铺速度（km/h）；
p
K ——时间利用系数。
B
②适用范围：主要用于修筑水泥混凝土路面。
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滑模施工
（5）石屑撒布机、粉料撒布机
①石屑撒撤布机分为拖式、悬挂式和自行式。撒布石屑的专用机械，由斗容积确定一次性生产能力，适用于层铺法铺筑沥
青路面。
②粉料撒布机由设备装载质量决定生产能力，一般多为5～6t，撒布宽度小于3m，撒布厚度在80mm以下。适用于道路稳定
土路拌施工中撒布粉料。
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（6）稳定土厂拌设备、稳定土拌合机
稳定土厂拌设备分为移动式、固定式等结构形式。移动式厂拌设备多用于工程分散、频繁移动的公路施工工程；固定式厂
拌设备适用于城市道路施工或工程量大且集中的施工工程。
稳定土拌和机的生产能力由拌合宽度、深度和工作行进速度决定。一般的拌和宽度为2100mm，拌和深度为100～485mm，
工作速度小于1.5km/h，主要适用于路拌法施工。
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（7）沥青场（站）设备、工精程运输车辆
①沥青场（站）设备主要有沥 青储存设备、沥青加热设备和沥青的脱桶装置，主要用于沥青储存和加热。
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②工程运输车辆是运送工程材料的运输车辆。工程运输车辆有如 下几种： 微
A.大型平板拖拉车。主要运送大型或大宗工程材料和工程机械设备 。 系
联
B.倾翻式运输车。主要运送工程建筑材料，这种车辆有自卸能力，靠车斗的倾翻一（后倾或侧倾）可将车厢的物料自行卸
唯
出。
C.粉料运输车：以运送粉状物料（水泥粉或粉石灰）为服务对象，这种运输车辆本身配备粉料抽送泵，能将粉料抽入料箱
或从料箱将粉料送出去。
D.沥青运输车：沥青的流动性是直接受温度影响的，沥青运输罐车通常有良好的保温能力，且罐内设有加温装置。
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E.洒水车和沥青洒布车：这两种车辆是液体运输、洒布车辆，都有贮罐和喷洒装置。不同之处在于：沥青洒布车的罐内安
装了加热装置，而洒水车则不需要；另外它们都安装有液体泵送装置，沥青洒布车安装的是沥青泵，而洒水车安装的则是普通
的水泵。
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5）桥梁基础施工机械
（1）钻孔设备
①全套管钻机：主要用于大型桥梁钻 孔桩的钻孔施工。
②旋转钻机：旋转钻机按其钻孔装置可 分为有钻杆机和无钻杆机（潜水钻机）；按排渣方式可分为正循环钻机和反循环钻
机。
③螺旋钻机、冲击钻机、回转斗钻机：
A.螺旋钻机：用于灌注桩、深层搅拌桩、混凝 土预制桩钻打结合法等工艺，适用土质的地质条件；
B.冲击钻机：用于灌注桩施工，尤其在卵石、漂石 地质条件下具有明显的优点；
C.回转斗钻机：适用于除岩层外的各种土质地质条件 。
④液压旋挖钻孔机：适用于除岩层、卵石、漂石地质外的各种土质地质条件，尤其在市政桥梁及场地受限的工程中使用。
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（2）桩工机械
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桩工机械分为冲击式打桩机械和振动打桩机械两大类。常用的冲 击式打桩机械有：蒸微汽打桩机、柴油打桩机、液压打桩
机、振动沉拔桩机、静压沉桩机等。生产能力由桩锤重量、冲击能量和 桩的大小决定。
系
联
一
唯
6）桥梁上部施工机械
（1）预应力张拉成套设备。预应力张拉成套设备主要由千斤顶、油泵车、卷管机、穿索机和压浆机组成。其能力由张拉
千斤顶的吨位和锚具强度决定。专用液压千斤顶是专用的张拉工具，在制作预应力混凝土构件时，对预应力钢筋施加张力。专
用液压千斤顶多为双作用式，常用的有离心式和锥锚式两种。
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（2）架桥设备 微
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用于桥梁钢筋混凝土结构梁的吊装，主要有导梁式、缆索式和专用架桥设备。
联
①导梁式架桥设备： 题
押
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精
②缆索式架桥设备：是利用万能杆件或者圆木拼成索塔架式人字形扒杆，用架设的钢丝绳组成吊装设备和行走装置，将梁
架设在墩台上。
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③专用架桥设备（专用架桥机）：专用架桥机是在导梁式架桥设备基础上，进行改善而发展起来的专用施工机械，它可按
移梁方式、导梁形式以及送梁方式的不同分类。
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7）隧道施工机械设备
（1）凿岩台机、臂式隧道掘进机
①凿岩台机是支撑凿岩机并完成凿岩作业所需的推进、 移位等的移动式凿岩机械。主要用于地质条件好，不要临时支护的
大断面隧道施工。 8
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②臂式隧道掘进机又称悬臂式掘进机，是集开挖、装卸于一 体的隧道掘进机，生产能力由
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4 9选用机型和地质条件决定。
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（2）喷锚机械、衬砌设备
①衬砌设备专用于隧道工程衬砌混凝土，衬砌模板设备。生产能力由选用机型和地质条件决定。
②喷锚机械主要有锚杆台车、混凝土喷射机等，主要用于隧道工作面进行支撑时，进行混凝土喷射和在岩体中打入锚杆。
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准
精
（3）全断面隧道掘进机、盾构机
①全断面隧道掘进机是刀头直径与开挖隧道的直径大小一 致 ，在岩层中进行隧道掘进的机械
1
7 8，是根据隧道的断面尺寸设计
生产的专用机械。生产能力由设计和地质条件决定。
8
4 9
②盾构机是一种集开挖、支护、衬砌等多种作业于一体的大型 隧道施工机械，是根据信隧
3
道的断面尺寸设计生产的专用机
微
械。生产能力由设计和地质条件决定。 系
联
一
唯
2.公路工程主要机械设备的配置与组合
1）合理配置施工机械
（1）目的。公路施工机械化与管理，研究机械的施工配置及合理运用施工机械，是为了达到提高机械作业的生产率、降
低机械运转费用和延长机械使用寿命的目的。
（2）选择施工机械的原则。施工机械的选择应与工程的具体实际相适应。合理选择施工机械的依据是：工程量、施工进
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度计划、施工质量要求、施工条件、现有机械的技术状况和新机械的供应情况等。
（3）施工机械的选择方法
①根据作业内容选定机械，详见表15.2－4。P504～505
②根据施工条件选定机械：
A.选择用于高原、高山地区作业的施工机械要注意以下问题：以柴油机为动力的施工机械，柴油机应配用增压装置，应选
转矩适应系数（转矩储备系数）大的柴油机；以电力驱动的施工设备在电机的驱动功率上做出调整，增大驱动能力，达到电机
安全运转的目的。
B.土地干燥区施工，尽可能选用轮式底盘的施工机械；经常在雨季或湿涝地区施工，尽可能选用履带式底盘的施工机械。
C.根据气象条件和土质条件选择：雨水会直接恶化土的状态，因此，要充分考虑施工期的气象情况和土质条件。土质较干
燥时可使用轮式机械，但在土质十分潮湿和作业场所泥泞时，就应使用履带式机械。
③根据工程量选择施工机械在施工期限内，按照施工计划中的月工作强度和日工作量选择施工机械。
④根据工程量、计划时段内的台班数、机械的利用率和生产率来确定施工机械需要数量，可用公式计算：
式中：N——需要机械的台数；
P——计划时段内应完成的工程量（m3）；
W——计划时段内的制度台班数；
1
Q——机械的台班生产率（m3/台班）；
K ——时间利用系数。
B
2）路基工程主要机械设备的配置 8
7
（1）设备种类。主要包括推土机、装载机、9 1 挖掘机、平地机、压路机、凿岩机以及石料破碎和筛分设备。可根据工程的
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作业要求，选择不同的机械设备。 信 3
（2）根据作业内容选择施工机械 微
系
①对于清基和料场准备等路基施工联前的准备工作，选择的机械与设备主要有：推土机、挖掘机、装载机和平地机等；遇有
题
沼泽地段的土方挖运任务，应选用湿押地推土机。
准
②对于土方开挖工程，选择的机械与设备主要有：推土机、挖掘机，装载机和自卸汽车等；
精
③对于石方开挖工程，选择的机械与设备主要有：挖掘机、推土机、移动式空气压缩机、凿岩机，爆破设备等；
④对于土石填筑工程，选择的机 械与设备主要有：推土机、羊足压路机、压路机、洒水车、平地机和自卸汽车等；
⑤对于路基整形工程，选择的机械与设备主要有：平地机、推土机和挖掘机等。
3）路面基层施工主要机械设备的配置
（1）选型及组合原则
（2）机械配置
①基层材料的拌和设备：集中拌和（厂拌）采用成套的稳定土拌和设备，现场拌和（路拌）采用稳定土拌和机。
②摊铺平整机械，包括拌和料摊铺机、平地机、石屑 或场料撒布车。
③装运机械：装载机和运输车辆。
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④压实设备：压路机。
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⑤清除设备和养护设备：清除车、洒水车。 8 4
信
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4）沥青路面施工的机械配置和组合
（1）沥青混凝土搅拌设备的配置。根据工作量和工期选择生产能力和移动方式，一般生产能力要相当于摊铺能力的70％
左右。高等级公路一般选用生产量高的强制间歇式沥青混凝土搅拌设备。
（2）沥青混凝土摊铺机的配置。通常每台摊铺机的摊铺宽度不宜超过7.5m。
（3）沥青路面压实机械配置。沥青路面的压实机械配置有光轮压路机、轮胎压路机和双轮双振动压路机。
5）水泥混凝土路面施工主要机械设备的配置
（1）水泥混凝土路面施工设备主要有混凝土搅拌楼、装载机、运输车、布料机、挖掘机、起重车、滑模摊铺机、整平
梁、拉毛养护机、切缝机、洒水车等。
6）桥梁工程施工主要机械设备的配置
（1）通用施工机械
①常用的有各类吊车，各类运输车辆和自卸车等，
②桥梁混凝土生产与运输机械，主要有混凝土搅拌站、混凝土运输车、混凝土泵和混凝土泵车。
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（2）下部施工机械
①预制桩施工机械：常用的有蒸汽打桩机、液压打桩机、振动沉拔桩机、静压沉桩机等。
②灌注桩施工机械：根据施工方法的不同配置不同的施工机械。
（3）上部施工机械
①顶推法：主要施工设备有油泵车、大吨位千斤顶、穿心式千斤顶、导向装置等。
②滑模施工方法：主要施工设备有滑移模架、8卷 扬机油泵、油缸、钢模板等。
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③悬臂施工方法：主要施工设备有起重车、9悬1挂用专门设计的挂篮设备。
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④预制吊装施工方法：主要施工设备有信各3类起重车或卷扬机、万能杆件、贝雷架等。
⑤满堂支架现浇法：主要施工设备有各微类万能杆件、贝雷架和各类轻型钢管支架等。另外，对海口大桥的施工需配置相应
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的专业施工设备，如打桩船、浮式起重联机，搅拌船等。
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7）隧道工程施工主要机械的配准置
精
（2）暗挖施工法机械配置
①钻孔机械：风动凿岩机、液压 凿岩机、凿岩台车。
②装药台车。
③找顶及清底机械。
④初次支护机械：锚杆台车、混凝土喷射 机。
⑤注浆机械（包括钻孔机、注浆泵）。
⑥装渣机械（包括轮胎式、履带式装载机、扒 爪装岩机、耙斗式装岩机、铲斗式装岩机）。
⑦运输机械（包括自卸汽车、矿车）。
⑧二次支护衬砌机械：模板衬砌台车（包括混凝土搅 拌站、搅拌运输车、混凝土输送泵）。
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