劉美云
準高速、高速鐵路具有高平順性、高穩(wěn)定性、高運能的優(yōu)點,目前高速鐵路已成為國內(nèi)外鐵路建設(shè)的一個必然趨勢,為滿足上述要求,無論是新建線路還是改建線路必須一次性鋪設(shè)跨區(qū)間無縫線路,目前國內(nèi)施工單位已總結(jié)出很多行之有效的長鋼軌的儲備、運輸、鋪設(shè)施工方法,每種施工方法都有其特點和適用的施工范圍,針對軌道標準、工期、規(guī)模、環(huán)境、軌料供應(yīng)等情況選擇合適的長軌鋪設(shè)方法,才能既降低成本又能按期完成鋪軌任務(wù)。簡而言之,鋪軌方法的選擇并不是越先進越好,只有選擇最適合的方法才能平衡企業(yè)成本與工程工期的矛盾。
因長軌條全部為廠焊,由專用的長軌運輸車運至施工現(xiàn)場。當(dāng)新鋪軌任務(wù)量較大和工期較緊張時,為防止長軌供應(yīng)和鐵路運輸對鋪軌施工的影響,需要建立鋪軌基地儲存長軌、道岔、枕木等材料;當(dāng)鋪軌任務(wù)量較小,焊軌廠長軌供應(yīng)可以滿足施工工期要求時,可以利用專用長軌運輸列車運輸?shù)绞┕がF(xiàn)場直接推送或卸到工具軌外側(cè);當(dāng)進行既有線改造更換長軌條時,可直接將長軌卸至既有線路外側(cè)。新鋪線路施工,須在既有線路(最好在車站站線)插入道岔鋪設(shè)臨時運輸便線,長軌車可直接進入鋪軌基地或施工現(xiàn)場,如果條件允許,也可以采取既有線卸軌,人工撥軌過線的辦法??傊L軌卸車地點的選擇應(yīng)根據(jù)現(xiàn)場情況優(yōu)化,以便盡量減少長軌條倒運。
長軌條運輸除了焊軌廠長軌列車到鋪軌基地或卸軌點的運輸外,施工現(xiàn)場長軌運輸有兩種:一種是鋪軌基地至鋪軌現(xiàn)場的運輸,另一種是卸軌點到鋪軌點的倒運。
鋪軌基地承擔(dān)的長軌存儲量一般都在 200 km以上,因此鋪軌基地到鋪軌現(xiàn)場的長軌運輸大都采用安裝了專用長軌運輸支架的 37輛N17等鐵路普通平板組成的長軌列車進行運輸,由機車提供動力,鋪軌基地采用34個~37個小龍門吊組成的群吊進行長軌的裝卸車,每列長軌車可以運送6 km或12 km的500m長軌。
卸軌點到鋪軌點的倒運由于沒有專用設(shè)備,各單位都采取一些土辦法進行施工,不僅效率低下,費工費時,也容易對長軌造成損傷。因此需要盡量減少土法長鋼軌的運輸。
長鋼軌鋪設(shè)主要有直鋪法和換鋪法,對于無碴軌道,直鋪法有散枕鋪設(shè)法、長軌排鋪設(shè)法,換鋪法有人工換軌法、換軌小車法、推送法等。無碴軌道施工由于不需要鋪設(shè)軌枕,施工相對比較簡單,直鋪法有牽引加推送法,換軌法和有碴軌道鋪設(shè)基本一致。
散枕鋪設(shè)法:散枕鋪設(shè)法就是先將長鋼軌運輸并布放到待鋪線路的兩側(cè),然后將軌枕單根或成組鋪放在已鋪底碴的線路上,最后再將布放在線路兩側(cè)的長鋼軌收到軌枕的承軌槽內(nèi)與軌枕聯(lián)結(jié)。散枕鋪設(shè)法又可分為單枕鋪設(shè)法和群枕鋪設(shè)法。單枕鋪設(shè)法使用的設(shè)備主要有奧地利PLASSER&THEURER公司生產(chǎn)的SVM 1000型(及其改進型)、美國HTT公司生產(chǎn)的NTC型、瑞士MATISA公司生產(chǎn)的TCM 60型鋪軌機組。群枕鋪設(shè)法所使用的設(shè)備主要有法國GEISMA公司生產(chǎn)的PTH 500(PTH 350)型鋪枕機、MPR收軌機和PRD9型軌枕和鋼軌定位機。國內(nèi)廠家近幾年也研制了幾種長軌鋪設(shè)設(shè)備,如大方公司研制的CPG 500型鋪軌機,其作業(yè)模式也屬于散枕鋪設(shè)法,該設(shè)備增大了牽引動力并改進了抽拉軌裝置,可以鋪設(shè) 500m長軌。散枕鋪設(shè)法適用于大規(guī)模有碴軌道鋪設(shè),效率較高,單臺鋪軌機可以同時布枕和鋪設(shè)長軌,24h可以完成4 km~6 km鋪設(shè)任務(wù),勞動力投入為每千米25工天,另外鋪軌基地裝卸車配合還需約 20工天。但是散枕鋪設(shè)法設(shè)備投入比較大,需要能夠存放、裝卸長鋼軌和枕木的鋪軌基地配合,每臺鋪軌機需要 2列~3列運長軌和枕木列車配合。如國產(chǎn)CPG500型鋪軌機主機價值2 100萬元,專用軌枕列車由安裝了專用支架的 37輛平板和一臺機車組成,每列車可以裝載2 km的長軌和枕木。長軌排鋪設(shè)法:長軌排鋪設(shè)法是將長鋼軌和軌枕預(yù)先組裝成長軌排,采用專用設(shè)備運送并鋪設(shè)長軌排,然后再聯(lián)結(jié)成無縫線路的方法。國外長軌排鋪設(shè)的設(shè)備主要由龍門吊、多臺軌排運輸小車、多臺軌排起吊小車、輔助及過渡軌道等組成。施工時軌排組裝基地要經(jīng)常隨鋪軌進程而遷移,施工工序較為復(fù)雜。目前國內(nèi)很少使用。換軌法:換軌法就是將卸在線路兩側(cè)的長鋼軌通過人力或軌道車牽引的換軌臺車將新長軌替換掉再用軌或工具軌。對于既有線改造換鋪長軌時,長軌列車可以通過既有線直接將長軌送到鋪軌現(xiàn)場,拖卸到線路兩側(cè)進行換軌作業(yè)。長軌列車必須通過軌道走行,新修線路可利用 25m以下工具將線路鋪好,使長軌列車可以走行到施工位置拖卸長軌,然后將長軌替換掉工具軌,并將替換下來的工具軌運回基地或下一區(qū)段重復(fù)利用。鋪設(shè) 25m工具軌主要有以下幾種方法,可以根據(jù)工程量、工期、現(xiàn)場環(huán)境等選擇:對于鋪軌規(guī)模較大,可以采取鋪軌機鋪設(shè),目前國內(nèi)鋪軌機鋪設(shè)25m軌排為每天8 km~10 km,但是需要鋪軌基地、運軌排列車、機車等配合。對于橋群結(jié)構(gòu)鋪設(shè)任務(wù),橋與橋之間的路基又很短,可以利用鐵路專用橋機進行25m軌排鋪設(shè),架橋機鋪設(shè)軌排的效率為4 km/d~6 km/d。對于規(guī)模較小的施工項目,可以采用人工辦法鋪設(shè) 25m工具軌排。換鋪法與直鋪法的主要區(qū)別就是工具軌的使用,每千米工具軌重約120 t,每月租賃費約18 000元,另外還有工具軌的回收、運輸?shù)荣M用。施工時需要根據(jù)進度和總工程量計算工具軌的需用量。換軌法分為人工和換軌小車兩種,人工換軌比較簡單,使用工具就是一般的撬棍、起道器等,施工機動靈活但是效率較低,人力成本高。換軌小車需要機車或軌道車配合,每兩小時可以換 1 km。
推送法:推送法就是利用長鋼軌推送設(shè)備將長軌從長軌列車上直接縱向推送到枕木承軌槽內(nèi),推送設(shè)備結(jié)構(gòu)主要由三部分組成:兩臺卷揚機、推送系統(tǒng)和操作室,全部安裝在一列N16或N 17平車上,輔助機具有鋼軌導(dǎo)引鐵鞋、托輥、防側(cè)翻架、撬棍、起道器等。從長軌運輸車上卸軌時,先利用卷揚機將長軌拉出,使其進入推送系統(tǒng)的滾輪組中,液壓缸推動滾輪組,從軌頂和軌底兩個方向夾緊鋼軌,使用馬達驅(qū)動滾輪轉(zhuǎn)動,利用摩擦力將長軌連續(xù)向前推送。對于無碴軌道,為提高施工效率,增加一臺牽引車拖拉鋼軌就位,每天可推送長軌12 km~18 km。對于有碴軌道,可以利用人力或機械將枕木擺放到位,利用推送設(shè)備直接推送入承軌槽,施工效率6 km/d,不需要租賃工具軌。推送法由于設(shè)備簡單,既適用于小規(guī)模鋪軌也適用于大規(guī)模鋪軌,對于小規(guī)模鋪軌可以直接利用焊軌廠的運軌列車推送進承軌槽,減掉鋪軌基地、租賃平板等費用。具體案例如表 1所示。
表1 山東東平鐵路有碴直鋪法施工工序分解表
我公司在該項目進場后即根據(jù)上述長鋼軌鋪設(shè)方案確定了適合施工現(xiàn)場條件的方案預(yù)控,以期最大程度化解成本控制和搶工期進度之間的矛盾,既在經(jīng)濟收益上回報了企業(yè),也在施工管理水平方面得到了業(yè)主的高度認可。
長軌條鋪設(shè)方法很多,每種方法都有自己的適用范圍和特點,應(yīng)根據(jù)施工規(guī)模、工期、材料供應(yīng)、現(xiàn)場條件、工程特點等綜合考慮,事先選擇合理的施工方法,才能在滿足施工要求的前提下,最大程度降低成本,提高效益。
[1] 換鋪法鋪設(shè)長鋼軌施工工藝及造價分析[J].鐵路工程造價管理,2006(4):23-24.
[2] 孟麗萍.設(shè)計階段影響鐵路建筑工程造價的因素分析[J].山西建筑,2009,35(7):264-265.