（中鐵十六局集團第一工程有限公司，北京 101300）

鐵路客運專線提運架施工設(shè)備優(yōu)化研究

邊麗

（中鐵十六局集團第一工程有限公司，北京 101300）

為了實現(xiàn)鐵路客運建設(shè)專線又快又好的發(fā)展，需要采用大量的梁場集中預(yù)制和整體架設(shè)方案。通過對當(dāng)前我國所建的鐵路客運專線提運架施工設(shè)備現(xiàn)狀進行分析，提出具有針對性的設(shè)備優(yōu)化方案。

鐵路客運專線；提運架施工設(shè)備；優(yōu)化

機械施工是鐵路客運專線項目建設(shè)施工過程中的重點，施工質(zhì)量好壞直接關(guān)系到鐵路的成本、質(zhì)量以及速度。鐵路客運專線在具體建設(shè)的環(huán)節(jié)中越來越多的應(yīng)用到大型機械設(shè)備。大型機械設(shè)備的應(yīng)用對相關(guān)項目的建設(shè)起到了決定性的作用。

1 鐵路客運專線建設(shè)現(xiàn)狀及施工機械設(shè)備組成

1.1 鐵路客運專線建設(shè)現(xiàn)狀

鐵路建設(shè)對經(jīng)濟發(fā)展有著至關(guān)重要的作用。鐵路自身具有成本低、能耗少、污染少、大運力的特點，是重要的基礎(chǔ)設(shè)施，也是大眾化的交通工具，在我國的綜合交通體系中占有重要地位?？瓦\專線建設(shè)是我國《中長期鐵路網(wǎng)規(guī)劃》的主要內(nèi)容，到2020年的目標(biāo)是建成客運專線1萬公里，形成“四縱四橫”的專線骨架。建成環(huán)渤海圈、長江三角洲、珠江三角洲地區(qū)快速客運系統(tǒng)鐵路2000公里。通過建設(shè)客運專線和推進既有線提速，建成鐵路快速客運網(wǎng)。

1.2 鐵路客運專線施工機械設(shè)備組成

工程項目的建設(shè)速度和建設(shè)質(zhì)量與使用的機械設(shè)備息息相關(guān)，現(xiàn)如今鐵路客運專線所應(yīng)用到的大型設(shè)備包含以下幾個方面：第一，預(yù)制梁模板；第二，架梁設(shè)備，移梁機、提梁機、運梁車等都是架梁設(shè)備的主要構(gòu)成部分；第三，現(xiàn)場制梁的移動模架等。在建設(shè)過程中使用到的這些設(shè)備所擁有的共同特點就是價格比較昂貴，技術(shù)也較為復(fù)雜，只適合應(yīng)用在高鐵項目或者是客運專線的建設(shè)過程中，而且多數(shù)的設(shè)備無法由租賃市場進行供應(yīng)，設(shè)備由于制造的周期比較長，和其他的設(shè)備存在很大差別，屬于專用設(shè)備。在具體施工的過程中，鐵路客運專線會受到多方面因素的影響而影響其建設(shè)進程。關(guān)鍵施工機械設(shè)備就是其中的重要影響因素，為了減少其對施工進度和施工質(zhì)量的影響，需要對關(guān)鍵施工機械設(shè)備進行優(yōu)化，減少施工過程中潛在的風(fēng)險。

2 鐵路客運專線提運架施工設(shè)備的問題和優(yōu)化措施

2.1 鐵路客運專線提運架施工所出現(xiàn)的問題

具體建設(shè)鐵路客運專線的過程中，提運架施工設(shè)備需要進行良好的協(xié)作才可以實現(xiàn)最優(yōu)化施工。提梁工作由提梁機完成，運梁車則是將梁運送到目的地，架橋機再對運送至目的地的梁進行供梁。這樣三者之間就形成了協(xié)作，但是在實際的施工過程中，一般會使用一臺運梁車向一臺架橋機供梁的方式，如果距離超出了5km，架橋機就開始出現(xiàn)停工待料的現(xiàn)象，由于受到此種因素的限制，建設(shè)鐵路客運專線的過程中會把單向供應(yīng)的距離控制在15km之內(nèi)。但是在具體施工過程中，梁場數(shù)量較多，梁場以后的回耕難度較大。當(dāng)前在客專建設(shè)過程中面臨的最嚴(yán)重的問題就是優(yōu)化提運架設(shè)備，減少梁場的使用數(shù)量。

2.2 鐵路客運專線提運架施工設(shè)備具體優(yōu)化措施

2.2.1 鐵路客運專線提運架施工設(shè)備優(yōu)化

架橋機、運梁機和提梁機構(gòu)成了提運架設(shè)備，因此優(yōu)化提運架施工設(shè)備需要分別對其進行優(yōu)化。

（1）提梁機的優(yōu)化。提梁機主要是從制梁區(qū)移梁到存梁，完成張拉壓漿等工序后再移梁到喂梁臺座，后提梁架設(shè)。目前開工的高速鐵路客運專線梁場中幾種形式的提梁機均有不同數(shù)量的應(yīng)用，以選擇2×450t輪軌式提梁機和900t輪胎式單門架提梁機組合的稍多一些。提梁機的優(yōu)化主要是根據(jù)不同的梁場位置、規(guī)模、地質(zhì)以及和客運專線的位置等，進而選擇合適的提梁機設(shè)備，比如客運專線以橋梁的形式通過制梁場而且存在一定的高差時，可以選擇使用2臺450t的輪軌式提梁機，形成提升站，減少施工成本，提高效率。

（2）運梁車的優(yōu)化。運梁車目前有多種規(guī)格，每種車型長度和寬度不一樣，所用輪胎規(guī)格也不一樣。運梁車大都采用比較先進的液壓三點平衡系統(tǒng)，這樣可以使其在運輸?shù)倪^程中保持平衡，當(dāng)前此種運梁技術(shù)已經(jīng)在鄭西鐵路、貴廣鐵路、哈齊客運專線等得到應(yīng)用。運梁車的優(yōu)化首先需要對其合理供梁范圍進行分析，保證不超過其供量范圍就可以實現(xiàn)最優(yōu)化。關(guān)于運架作業(yè)花費的時間，為了計算簡單，假定提梁機的供梁點為坐標(biāo)原點，整個運輸距離為直線，設(shè)供梁的半徑為x，實際運梁車所花費的時間為：330-120-70-40=110min（1.7h），已知運梁車的重載速度為4km/h，空載速度為9km/h，根據(jù)公式：由計算結(jié)果可知，運梁車在不對架橋機效率產(chǎn)生影響的前提下，其最大的工作半徑為4.62km，如果超過了這個范圍就會使架橋機不能夠進行滿負(fù)荷工作（表1）。

表1 運架作業(yè)花費時間

（3）架橋機的優(yōu)化。架橋機屬于重型的起重設(shè)備，而且面臨的工況較為復(fù)雜，所以在其優(yōu)化的過程中要始終以安全性為主。根據(jù)具體施工的不同，對架橋機的結(jié)構(gòu)形式、各支腿在墩、臺和已知箱梁等結(jié)構(gòu)物上的作用位置和荷載大小進行優(yōu)化，同時在施工的過程中要合理利用制動控制理論，盡可能的采用單層纏繞等方式，優(yōu)化架橋機的安全保護系統(tǒng)，另外為了便于施工可以考慮利用首末跨的方式架橋。

2.2.2 客專提運架配電方案和施工工序的優(yōu)化措施

客專提運架施工工序主要是提梁機將合格的成品箱梁移至喂梁區(qū)，再由軌道式提梁上橋，并將梁裝在運梁車上，運梁車將梁運送至架橋機，架橋機安裝吊具喂梁，在對梁體的位置進行調(diào)整，最終落梁，再進行復(fù)核。施工工序的優(yōu)化需要減少每個環(huán)節(jié)所需要的時間，合理安排工序?？蛯Ｌ崃簷C施工過程中不少工序都是借助于電力系統(tǒng)和油壓系統(tǒng)完成的，在兩者電力系統(tǒng)和液壓系統(tǒng)相互配合的過程中（落梁就位與灌漿拌合機及油泵同時運行）出現(xiàn)用電高峰，發(fā)電機不能夠提供足夠的電力，出現(xiàn)電壓不穩(wěn)定，導(dǎo)致電動機使用壽命縮短，機械故障頻繁，影響箱梁架設(shè)的進度。所以提高施工效率，必須要優(yōu)化配電方案。配電方案優(yōu)化主要是通過增設(shè)發(fā)電機和相關(guān)的發(fā)電設(shè)備來實現(xiàn)，將架橋機軌道布置、架橋機過孔等線路和主線進行分離，以此來使過孔的用時高效銜接，架橋機在喂梁和落梁的過程中可以使用設(shè)備自帶的發(fā)電機。

2.3 客專提運架施工設(shè)備優(yōu)化效果分析

2.3.1 提運架施工設(shè)備時效和提梁數(shù)量優(yōu)化分析

客專在對提運架施工設(shè)備進行優(yōu)化之后，使傳統(tǒng)預(yù)制梁難度較高的現(xiàn)狀得到緩解，施工的難度大大降低，提運架設(shè)備得到高效利用，使制架梁施工的效率也得到提高。就其提梁的數(shù)量而言，優(yōu)化之后的提梁數(shù)量與提梁之前相比，均得到顯著增加。施工工序的優(yōu)化最主要的目的是提高架設(shè)能力，減少施工所用時間最終實現(xiàn)機械化生產(chǎn)，節(jié)省施工的費用。因此在對施工工序進行優(yōu)化之后，假設(shè)工作所用的時間明顯少于優(yōu)化之前，設(shè)備耗油情況也明顯降低。

2.3.2 提運架施工設(shè)備經(jīng)濟與社會效益分析

提運架施工設(shè)備優(yōu)化，不僅包含機械本身的優(yōu)化，還包含施工工序和配電方案的優(yōu)化，經(jīng)過優(yōu)化之后，箱梁架設(shè)施工的速度和勞動效率得到提高，在工期內(nèi)順利完成，而且也減少了設(shè)備的磨損，使設(shè)備的使用時間得到提高，施工成本得到一定程度的降低。提運價施工設(shè)備優(yōu)化有利于生產(chǎn)經(jīng)營，而且也具有很強的實踐性和操作性，有利于架梁施工的具體實施，使架梁進度、工作效率進一步提高，為后續(xù)施工提供了更加有利的條件，也可以為其他客專提運架施工過程中遇到的問題提供借鑒作用。

3 結(jié)語

鐵路當(dāng)前已經(jīng)成為我國交通運輸?shù)闹饕ぞ?，而客運專線更是承載著重大的任務(wù)?？蛯Ｌ徇\架施工質(zhì)量對鐵路整體質(zhì)量至關(guān)重要，因此必須要對施工過程中的機械設(shè)備、施工工藝及配電方案等進行優(yōu)化，為鐵路的安全運行提供保證。

[1]梁國軍,韓同銀,信雪爽. 鐵路客運專線提運架施工設(shè)備優(yōu)化研究[J].鐵道建筑技術(shù)，2008,04:1-3+16.

[2]王立軍. 鐵路客運專線大噸位預(yù)制箱梁制、移、運、架施工技術(shù)研究[D].同濟大學(xué)，2007.

[3]譚大勇. 客運專線搬提運架施工技術(shù)[J].科技致富向?qū)В?011,03:226-227.

U445

A

：1671-0711（2017）04（上）-0060-02