殷雪坤

（中鐵十七局集團有限公司京通鐵路電化改造指揮部，河北 承德 068250）

1 工程概況

既有線機務(wù)折返段新建整備棚根據(jù)實際條件編制合理施工方案，會同鐵路機務(wù)、工務(wù)、電務(wù)、供電、通信等相關(guān)配合單位審核，保證施工期間既有設(shè)備安全及施工作業(yè)正常實施。整備棚的建設(shè)可為新建工程及改造工程電氣化鐵路運營維修等提供服務(wù)和保障［1-4］。

京通鐵路電氣化改造項目2標機務(wù)整備棚位于河北省承德市隆化縣隆化站機務(wù)折返段，中心里程K243+150。整備棚建筑面積648 m2，方案由原設(shè)計的預制混凝土立柱配套彩鋼板屋面調(diào)整為門式鋼架結(jié)構(gòu)，原因是：一方面，因隆化站常年風力在5級左右，尤其春冬季，風力可達8～10級，本次改造機務(wù)折返段在整備棚前后均有接觸網(wǎng)工程，彩鋼板抗風壓及安全風險較高，可能造成安全隱患及較大的行車影響；另一方面，杯形基礎(chǔ)開挖影響范圍大、預制混凝土立柱施工周期長及線間距較小等技術(shù)原因，根據(jù)現(xiàn)場調(diào)查隆化站機務(wù)折返段整備棚⑦軸交B軸處柱邊與既有燈塔外露基礎(chǔ)距離為2 m，基坑開挖施工不便且會對機1、機2、機4、機5線的正常作業(yè)及燈塔正常使用產(chǎn)生影響。為方便施工且減少對線路正常作業(yè)的影響，確保避開既有燈塔基礎(chǔ)，綜合考慮，經(jīng)相關(guān)單位確認、審批后對方案進行了調(diào)整。

整備棚主體施工工藝主要包括：現(xiàn)場調(diào)查，測量放樣，獨立基礎(chǔ)土方開挖，鋼筋混凝土現(xiàn)澆基礎(chǔ)及短柱施工（含預埋柱腳螺栓、基礎(chǔ)接地），基礎(chǔ)土方回填，基礎(chǔ)養(yǎng)護，鋼立柱吊裝，鋼梁吊裝，屋面系桿、柱間支撐及屋面板安裝，電氣設(shè)備安裝，屋面防水及附屬施工，梯籠、雨水立管等附屬施工，地面施工等。

2 新建整備棚重點分部工程質(zhì)量管理

新建整備棚主要分為既有線纜遷改、基礎(chǔ)及預埋螺栓、鋼結(jié)構(gòu)主體吊裝、屋面板安裝及屋面保溫、防水及附屬構(gòu)件、照明安裝工程等階段。各階段均需在嚴格把控營業(yè)線施工人員和車輛安全的前提下組織施工［5-8］。

基坑施工工序為：測量、定位放線→砌筑維護定位磚→基坑開挖→局部基坑支護（回填層及破碎層位置）→基坑護壁混凝土澆筑（回填層及破碎層位置）→修整基坑→基坑清理→基槽驗收→墊層混凝土→基礎(chǔ)鋼筋綁扎→鋼筋隱檢→混凝土澆筑→混凝土養(yǎng)護。

2.1 基坑開挖回填質(zhì)量控制

基坑開挖質(zhì)量控制要點如下：

（1）由于既有線施工的特殊性和地下工程的隱蔽性，為了確保線纜、設(shè)備及行車安全，開挖前必須對開挖范圍進行探挖，基礎(chǔ)開挖采用隔一挖一、先支護再開挖的流程。采用全基礎(chǔ)人工開挖，嚴禁采用機械開挖。

（2）既有股道之間為混凝土硬化面，為落實安全文明施工，根據(jù)施工方案進行測量放樣，一方面與既有燈塔保持設(shè)計基礎(chǔ)開挖的安全距離，另一方面通過合理調(diào)整使得基坑避讓既有雨（污）水井。根據(jù)基礎(chǔ)放樣和現(xiàn)場調(diào)查，采用無齒砂輪鋸切割既有混凝土面，切割深度控制在100 mm以內(nèi)，按照基礎(chǔ)開挖尺寸切割，確?；A(chǔ)上口方正、不傷及既有線纜，人工鑿除基礎(chǔ)范圍內(nèi)混凝土，開挖前邀請相關(guān)管理單位現(xiàn)場配合、盯控。開挖標高根據(jù)設(shè)計圖紙和既有軌面標高控制，因軌面存在坡度，需保證基礎(chǔ)埋深和預埋螺桿的標高，確保鋼立柱組立完成后在同一標高；后期因軌面坡度導致的接口高差不一致，可在保證地面厚度的同時與軌面坡比一致來調(diào)整。

（3）為保證后期回填時有土可用，通過計算開挖土方量與基礎(chǔ)、短柱所占體積，同時結(jié)合回填密實度要求，裝袋預留回填土方量，裝袋倒運多余土方，確保不污染道床及影響行車。

（4）開挖后的釬探及勘察、設(shè)計、監(jiān)理、建設(shè)等單位的共同確認驗收也是隱蔽驗收的重要內(nèi)容，同時也是基礎(chǔ)工程質(zhì)量控制的重點。驗收完成后墊層施工前需做好接地極安裝，該工程接地極采用2.5 m的50角鋼，為了安全接地極不能直接打入土內(nèi)，需利用洛陽鏟開挖，放置角鋼后回填密實，確保電阻滿足設(shè)計要求，同時可利用扁鐵將接地極與豎向縱筋、基礎(chǔ)網(wǎng)片鋼筋焊接成整體。

基礎(chǔ)施工完成后，對稱分層回填夯實，短柱周圍回填并對柱角做好成品保護。

2.2 混凝土基礎(chǔ)施工質(zhì)量控制

2.2.1 鋼筋質(zhì)量控制要點

鋼筋混凝土獨立基礎(chǔ)較原設(shè)計的杯形基礎(chǔ)施工難度小，但鋼筋保護層厚度控制是混凝土工程的重點。基礎(chǔ)鋼筋綁扎要求嚴格按照短柱豎向鋼筋彎折后放在基礎(chǔ)鋼筋網(wǎng)片上部操作，不得顛倒。同時為了確保短柱混凝土質(zhì)量，短柱混凝土與基礎(chǔ)混凝土一次性澆筑完成，短柱模板加固需保證柱子截面尺寸和保護層，短柱豎向鋼筋預留長度需保持同一高度，預埋螺栓需與短柱鋼筋可靠連接固定，不得偏移。焊接連接時不得傷及短柱受力鋼筋。

2.2.2 混凝土質(zhì)量控制要點

利用拌合站混凝土澆筑，不得現(xiàn)場拌制?；炷烈送ㄟ^柱中心澆筑，初凝前澆筑至短柱與基礎(chǔ)交接處，振搗密實。柱混凝土澆筑不得太快，確?；炷琳駬v不外流至基礎(chǔ)?；炷翝仓捎萌斯さ惯\，同時為確保行車和人身安全，增設(shè)現(xiàn)場安全防護員。

基礎(chǔ)澆筑完成后，冬季需采用棉氈、回填土等措施保溫，夏季需采用塑料薄膜覆蓋保濕養(yǎng)護，確?；A(chǔ)混凝土強度要求。

2.3 鋼結(jié)構(gòu)主體施工安全質(zhì)量管理

2.3.1 鋼結(jié)構(gòu)吊裝技術(shù)準備

（1）鋼結(jié)構(gòu)制作加工均在工廠實施，鋼結(jié)構(gòu)進場后需對原材及焊接加工質(zhì)量進行報驗，進場前的吊裝、倒運可能對鋼結(jié)構(gòu)噴涂層產(chǎn)生影響或損壞，進場后的拼裝、吊裝、倒運可能造成構(gòu)件局部損壞，局部損壞部分必須制定專項方案落實修補。焊縫高度、鍍鋅層及防護層厚度、高強螺栓扭矩、構(gòu)件板材厚度、預留螺栓孔位置等均是驗收重點。

（2）通過與管理單位協(xié)商和機務(wù)折返段日常生產(chǎn)作業(yè)特點，機務(wù)折返段的鋼結(jié)構(gòu)吊裝作業(yè)按照段批計劃實施，克服了按照營業(yè)線天窗點施工時間短、工作內(nèi)容不銜接造成的安全質(zhì)量風險［9-10］。同時因機務(wù)折返段現(xiàn)場條件限制，常規(guī)汽車吊無法實施鋼結(jié)構(gòu)吊裝作業(yè)，必須利用軌道吊進行。根據(jù)既有機務(wù)段進出庫線及檢修線條件，軌道車吊裝利用中間檢修線，確保正常機車進出和燃油加注。

（3）本次新建整備棚鋼結(jié)構(gòu)吊裝涉及機2、機3、機4線，縱向跨度36 m，橫向跨度18 m，剩余機1、機5線為進出庫線。機2—機4線均有檢修坑。本次吊裝主要內(nèi)容為14根異形鋼立柱、7榀鋼梁（由3部分拼裝而成）、648 m2屋面板和屋面系桿的吊裝，鋼結(jié)構(gòu)系桿連接作業(yè)見圖1。

圖1 鋼結(jié)構(gòu)系桿連接作業(yè)

2.3.2 鋼結(jié)構(gòu)吊裝安全控制要點

（1）吊裝方案實施前利用BIM建模進行仿真，組織研究討論吊裝順序和安全保障措施，吊裝流程如下：進場材料報驗完成后進行鋼梁拼裝，然后依次完成軸線1—軸線7鋼立柱吊裝；期間完成相鄰兩軸線鋼立柱吊裝后連接鋼立柱柱間系桿及柱間支撐；鋼立柱吊裝完成后倒序吊裝1軸—7軸梁體，就位后利用預留螺栓固定，依次完成鋼梁吊裝。鋼梁吊裝完成后焊接屋面跨中系桿，由邊跨對稱安裝固定屋面板，逐跨完成。

（2）軌道吊型號根據(jù)鋼立柱、鋼梁、屋面板單個構(gòu)件總質(zhì)量和構(gòu)件高度、跨度、質(zhì)量確定。單塊屋面板最大規(guī)格為6 020mm×1500mm×100mm，質(zhì)量857kg；單根異形鋼立柱規(guī)格為（300～750） mm×320 mm×8 mm，質(zhì)量1 014 kg；單榀橫梁由2根異形對稱鋼梁和中間部分異形鋼梁通過螺栓連接而成，質(zhì)量2 042 kg，最終選擇16 t軌道吊組織實施。鋼柱高度8.5 m，鋼梁跨度18 m。鋼梁吊裝見圖2。

圖2 鋼梁吊裝

（3）鋼立柱為上大下小的異形柱，由2根預埋螺栓固定，吊裝后的臨時固定尤為重要。鋼梁吊裝前拼裝是鋼梁施工的重要步驟，減少在高空拼裝的安全風險。鋼立柱由1點起吊法吊裝，鋼梁由2點起吊法吊裝，均需試吊。

2.4 機務(wù)段安全管理

2.4.1 動火管理

（1）機務(wù)段內(nèi)動火作業(yè)屬安全風險大、危害高的施工作業(yè)。因此在焊接作業(yè)前必須按照規(guī)定要求辦理相應(yīng)的動火審批，確保獲得動火證后再進行焊接作業(yè)，焊接包括基礎(chǔ)接地焊接、預埋螺栓固定焊接及屋面系桿與鋼梁、鋼柱焊接等，新建整備棚下方燃油發(fā)放柱應(yīng)在進行動火作業(yè)前遷改完成。

（2）施工人員進入機務(wù)段后嚴禁吸煙，進行焊接作業(yè)時整備棚檢修坑范圍內(nèi)嚴禁停放機車。機車停放由設(shè)備管理單位組織，焊接作業(yè)提前1 d報備管理單位。

2.4.2 用電管理

（1）金屬焊接作業(yè)人員必須經(jīng)專業(yè)安全技術(shù)培訓，考試合格持《特種作業(yè)操作證》方準上崗獨立操作；非電焊工嚴禁進行電焊作業(yè)。

（2）操作時應(yīng)穿電焊工作服、絕緣鞋和戴電焊手套、防護面罩等安全防護用品，高處作業(yè)時系安全帶。

（3）電焊作業(yè)現(xiàn)場10 m范圍內(nèi)不得堆放易燃易爆物品。

（4）雨、雪、風力6級（含6級）以上天氣不得露天作業(yè)；雨、雪后應(yīng)清除積水、積雪后方可作業(yè)。

（5）操作前應(yīng)首先檢查焊機和工具，如焊鉗和焊接電纜絕緣、焊機外殼保護接地和焊機各接線點等，確認安全合格方可作業(yè)。

2.4.3 軌道車管理

（1）行車運輸要確保聯(lián)系暢通，對所有施工人員進行技術(shù)交底，組織學習安全技術(shù)措施及施工方案，使每位施工人員明確施工任務(wù)和要求，明確安全注意事項和職責分工，做到人人有責，物有其主。

（2）嚴肅施工紀律，杜絕違章指揮及違章操作，保證施工現(xiàn)場安全防護設(shè)施齊全，并確保其性能良好，通過科學的管理、先進的技術(shù)、可靠的防護設(shè)施保證生產(chǎn)安全。

2.5 屋面板安裝質(zhì)量控制

2.5.1 屋面板安裝技術(shù)準備

與原彩鋼屋面板相比，新型屋面板的抗風壓、耐火、剛度、強度、整體性等性能均比彩鋼屋面板可靠，雖均為工廠生產(chǎn)、現(xiàn)場安裝實施，新型屋面板與鋼結(jié)構(gòu)的連接更加可靠、安全。屋面板的規(guī)格根據(jù)跨度及天溝檐口等細節(jié)要求，細化為9種規(guī)格。除按常規(guī)材料進場現(xiàn)場報驗外，還需駐場把控、驗收，從源頭確保整備棚質(zhì)量。

2.5.2 焊接控制要點

焊接作業(yè)必須由有焊工證的電焊工實施，焊條及焊機電壓等的調(diào)控直接影響焊接質(zhì)量。

2.5.3 屋面防水控制

工藝流程：天溝內(nèi)找坡—基層處理（噴冷底子油）—附加層鋪貼—細部節(jié)點處理（含落水口、陰陽角）—大面鋪貼—細部收口—隱蔽驗收（含蓄水試驗）—保護層施工。

卷材防水層所用卷材及其配套材料必須符合設(shè)計要求：檢查出廠合格證、質(zhì)量檢驗報告和現(xiàn)場抽樣復驗報告；卷材防水層不得有滲漏或積水現(xiàn)象，需進行雨后或淋水、蓄水檢驗；卷材防水層在天溝、落水口、泛水和伸出屋面管道的防水構(gòu)造必須符合設(shè)計要求。

防水層動工前應(yīng)安排專人了解天氣情況，掌握天氣變化，安排好作業(yè)時間。

2.6 電氣安裝及附屬構(gòu)件質(zhì)量控制

屋面板安裝前必須確認好燈具安裝位置及高度，嚴禁在屋面板上隨意開洞。配電箱及燈具安裝除滿足室外電氣照明等要求外，還需考慮后期維修運營等更換需要。

燈具采用可升降型方案，更加有利于機務(wù)作業(yè)需求，配電箱防水及可靠固定、整備棚內(nèi)電氣化同樣需專業(yè)間配合和方案優(yōu)化。

所有構(gòu)件、設(shè)備均需有效接地，確保不因接觸網(wǎng)后開通送電影響整備棚的正常檢修需求。

3 工程成本分析

根據(jù)與承德工務(wù)段、懷柔北車輛段、懷柔北機務(wù)段等相關(guān)設(shè)備管理單位溝通，統(tǒng)計機務(wù)折返段每天作業(yè)的主要時間段和作業(yè)股道，申請段批計劃并獲批準，段批計劃施工時間更加靈活，功效較營業(yè)線天窗更高，同時采用相關(guān)現(xiàn)場管理人員與作業(yè)人員“同吃同住，同去同回”的管理模式。以施工類別由營業(yè)線天窗優(yōu)化為段批計劃臨近營業(yè)線B類施工，分析該工程方案優(yōu)化的經(jīng)濟效益。

基坑開挖土（石）費用：10d×12人×220元/（人·d）=26 400元（每天作業(yè)時間8 h）。

基坑回填土（石）費用：2 d×8×220元/（人·d）=3 520元（每天作業(yè)時間8 h）。

考慮京通線天窗點內(nèi)實施和工人施工效率降低等因素，僅基礎(chǔ)施工所需天窗數(shù)為：（10×8×1.1+2×8×1.1）/2=52.8 d（非集中修京通線河北段天窗點時間2 h），遠大于要求工期；工期成本將損失較大，無法滿足實際需要。

根據(jù)實際吊裝作業(yè)鋼立柱完成情況：鋼立柱、鋼梁、屋面板吊裝完成時間分別為2、1、1 d（每天作業(yè)時間8 h）。軌道車當日運用成本按照每個天窗20 000元，不考慮燃油費用。按照常規(guī)方案，整備棚鋼結(jié)構(gòu)吊裝所需天窗數(shù)為1.1×4×8/2=17.6個，軌道車運用成本為17.6×20 000=352 000元；實際利用4個天窗，軌道車運用成本為4×20 000=80 000元，除正常作業(yè)燃油費外，節(jié)約成本352 000-80 000=272 000元。因此，機務(wù)折返段整備棚可根據(jù)調(diào)車作業(yè)及管理單位意見，調(diào)整施工作業(yè)類別，可大大節(jié)約工期和成本。

4 結(jié)束語

綜合工程施工優(yōu)化及成本分析可知，營業(yè)線工期成本尤為重要，可通過調(diào)查現(xiàn)場實際施工條件，從工期、安全、質(zhì)量、成本等方面綜合優(yōu)化，提出滿足現(xiàn)行規(guī)范且現(xiàn)場可行的優(yōu)化方案。對可優(yōu)化的施工環(huán)境進行調(diào)整，不僅工期能滿足計劃要求，也更有利于安全、成本等全方位管控。