楊星智
(中鐵二十局集團(tuán)有限公司,陜西 西安 710016)
自2002年我國引入第一條高鐵——京滬高鐵以來,不斷通過復(fù)雜的地理環(huán)境(高原、山地、平原、戈壁、沙漠等)和多樣的氣候環(huán)境(炎熱、寒冷、干燥、濕潤、多風(fēng)等)中應(yīng)用實(shí)踐以及長期的技術(shù)積淀與發(fā)展,使得我國的高鐵技術(shù)取得突飛猛進(jìn)的進(jìn)步,順利實(shí)現(xiàn)“趕跑”到“引領(lǐng)”的角色轉(zhuǎn)變。其中,CRTSⅠ型雙塊式無砟軌道作為一種常見的高速鐵路線路結(jié)構(gòu),憑借其施工成本低廉、維修量小的特點(diǎn)已廣泛應(yīng)用于多條高速鐵路、客運(yùn)專線上,但作為一種現(xiàn)澆施工工藝,具有工藝相對復(fù)雜、施工組織難度大的特點(diǎn),且一旦澆筑成型具有不可逆性。如何高標(biāo)準(zhǔn)、快速施工一條CRTSⅠ型雙塊式無砟軌道,就目前施工技術(shù)水平來看尚有一定的提升空間[1]。
本文結(jié)合親歷施工的蘭新客專、滬昆高鐵、西成高鐵、成貴高鐵、鄭萬高鐵等多條線路軌道工程為依托[2-5],針對下部主體工程不同結(jié)構(gòu)特點(diǎn)系統(tǒng)總結(jié)了一套適用于所有類型下部結(jié)構(gòu)的CRTSⅠ型雙塊式無砟軌道施工經(jīng)驗(yàn),并全面對施工組織規(guī)劃、工裝配備優(yōu)化、工序管理措施等方面進(jìn)行了概括分析,站在一個(gè)較高程度提出了雙塊式無砟軌道施工組織規(guī)劃與管理的核心方法,解決了目前制約無砟軌道施工進(jìn)度較慢、施工成本較高的難題。
高標(biāo)準(zhǔn)、快速建設(shè)一條CRTSⅠ型雙塊式無砟軌道線路,對于項(xiàng)目建設(shè)者群體而言,應(yīng)遵循“未雨綢繆、做好規(guī)劃,吃透圖紙、弄清意圖,強(qiáng)化管理、保障服務(wù)”的基本原則。其中:預(yù)先規(guī)劃是無砟軌道施工組織的核心,直接關(guān)系著施工組織實(shí)施成敗與否的關(guān)鍵;吃透圖紙是基礎(chǔ),是施工組織實(shí)施的前提與根本;強(qiáng)化管理是保證,關(guān)系著施工組織實(shí)施的好壞。做好雙塊式無砟軌道施工組織規(guī)劃與管理,具體來講,可按以下“五步法”進(jìn)行設(shè)計(jì)和實(shí)施。
第1步:根據(jù)項(xiàng)目總體工期設(shè)計(jì)下部結(jié)構(gòu)和無砟軌道施工工期,認(rèn)真落實(shí)下部結(jié)構(gòu)施工組織。
第2步:根據(jù)無砟軌道工期、施工組織難度、氣候特點(diǎn)以及下部結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)沉降要求,細(xì)化施工任務(wù)、進(jìn)出場位置及各部位施工時(shí)間。
第3步:根據(jù)下部結(jié)構(gòu)特性,匹配排布不同段落道床板長度、軌枕間距,并做好模板、工裝的統(tǒng)籌性設(shè)計(jì)和最小化配置。
第4步:熟悉無砟軌道不同特殊構(gòu)件、層面接觸帶、過渡段間、四電接口等特殊部位施工標(biāo)準(zhǔn),優(yōu)化施工工藝。
第5步:做好精細(xì)化過程管理,提高服務(wù)保障能力。
自立項(xiàng)以來,本團(tuán)隊(duì)認(rèn)真研讀了各類關(guān)于城墻開發(fā)與保護(hù)的文獻(xiàn),略為遺憾的是我們發(fā)現(xiàn)大多研究重點(diǎn)在于城墻保護(hù),而非將城墻保護(hù)與其經(jīng)濟(jì)開發(fā)聯(lián)系起來,因此,彌補(bǔ)這樣的缺憾便成了我們調(diào)研的出發(fā)點(diǎn)之一。下面我們就立項(xiàng)后已開展的活動(dòng),分三塊進(jìn)行分析和總結(jié)[1]。
雙塊式無砟軌道的主要施工資源包括:施工隊(duì)伍、施工機(jī)具、施工材料等。為保證無砟軌道施工組織順暢、節(jié)約工期和降低成本的要求,對主要的施工資源配置及優(yōu)化如下。
一般無砟軌道施工時(shí),同施工任務(wù)范圍的底座板、支承層(底座)與道床板應(yīng)該采用一個(gè)架子隊(duì)組織施工,但班組應(yīng)單獨(dú)設(shè)置;涉及道岔等特殊結(jié)構(gòu)施工時(shí),特殊部位及附近正常段應(yīng)由一個(gè)架子隊(duì)實(shí)施。
當(dāng)前一個(gè)鐵路項(xiàng)目分部無砟軌道正線長度大多在15~30 km。根據(jù)經(jīng)驗(yàn),在軌道隊(duì)伍劃分時(shí)還需做好以下三點(diǎn):①綜合考慮不同結(jié)構(gòu)段落道床板施工的月平均進(jìn)度指標(biāo),防止因氣候條件、外部檢查因素等造成進(jìn)度指標(biāo)超標(biāo),但也不宜取最低值進(jìn)行計(jì)算(支承層或底座板工期易控制,不做考慮);②若條件允許,一個(gè)項(xiàng)目最好安排兩個(gè)或以上隊(duì)伍相向組織施工,通過“多干多得”方式形成爭搶施工場面;③選擇施工經(jīng)驗(yàn)豐富、熟悉度高的隊(duì)伍,便于對隊(duì)伍的施工進(jìn)度、施工質(zhì)量和成本投入的控制。
線上工裝配置并不是數(shù)量配置越多越好,應(yīng)充分考慮現(xiàn)場施工組織要求合理化配置。若配置數(shù)量過多則增加閑置工裝的倒運(yùn)數(shù)量、時(shí)間,在及時(shí)拆除后能滿足下循環(huán)組裝即可,一般工裝配置長度以1.5~1.7倍日平均施工進(jìn)度為宜。
1)龍門吊。龍門吊主要用于道床板施工需要,每個(gè)工作面配置2臺(tái)最佳,若涉及龍門吊從橋下懸臂吊裝混凝土施工橋梁地段道床板,則增加1臺(tái)配置為佳。龍門吊行程以150 m為宜,在橋梁地段、隧道地段鋪設(shè)行走鋼軌時(shí),為降低枕木浪費(fèi),可采用自焊鋼軌夾持器安裝固定于電纜槽側(cè)墻上。
為兼顧龍門吊適應(yīng)環(huán)境性能,在涉及隧道與路基、橋梁過渡時(shí)應(yīng)對龍門吊支腿設(shè)置高度調(diào)節(jié)器實(shí)現(xiàn)龍門吊凈空變化,減小成本出入。此外,為便于廠家入住項(xiàng)目部檢修和常用配件儲(chǔ)備,龍門吊應(yīng)盡可能采用同一廠家、同一型號(hào)。
2)軌排。軌排結(jié)構(gòu)應(yīng)采用單梁式且橫梁不經(jīng)過板縫位置;同時(shí),軌排設(shè)計(jì)應(yīng)滿足剛度及穩(wěn)定性要求,其軌排框架長度≤11a,軌道托梁間距≤3a,軌道自由懸臂長度≤a(a為軌枕間距)。此外,軌排的連接支腿應(yīng)能隨曲線變化可實(shí)現(xiàn)自由偏轉(zhuǎn),但支腿的豎向調(diào)節(jié)螺桿底部應(yīng)設(shè)置為半球形形狀,保證精調(diào)的穩(wěn)定性。
為兼顧路基、橋梁和隧道通用性,其軌排結(jié)構(gòu)形式應(yīng)按照橋梁地段道床板單元結(jié)構(gòu)長度及軌枕間距進(jìn)行布置,其中以6.5、5.75 m長度的板型為最佳,否則將會(huì)造成軌排形式和數(shù)量增加,若在路基、隧道地段通過軌枕加密滿足軌排通用性要求也將引起成本投入增加,此時(shí)應(yīng)與設(shè)計(jì)聯(lián)系,盡可能將所有地段軌枕間距調(diào)整至65 cm;非常規(guī)部位還應(yīng)單獨(dú)設(shè)計(jì)軌排,滿足橋梁連續(xù)梁端、路橋隧相鄰過渡段及沉降縫附近道床板施工。
無砟軌道由于精度要求高,軌排不宜長時(shí)間周轉(zhuǎn)利用,采用工裝購置方案時(shí)應(yīng)以2~3個(gè)項(xiàng)目周轉(zhuǎn)為宜,若軌排施工銜接能力較小或利用率較低則采用租賃形式較妥。
3)模板。路基、橋梁地段的支承層(底座)或底座板縱向模板應(yīng)按照最小曲線半徑外側(cè)、直線地段單側(cè)模板高度各一半進(jìn)行配置,并對直線地段模板上下肋設(shè)置連接孔以滿足增高要求;橫向模板按照一側(cè)高、一側(cè)低的梯形結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。
路橋地段道床板縱向模板等高設(shè)置,橫向模板采用可伸縮性結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)直、曲線地段施工需要;隧道地段道床板模板設(shè)計(jì)參照底座板模板形式設(shè)置。但單張模板長度不宜過長,應(yīng)控制在軌排相鄰橫梁間距附近,一般長度按照2.2 m布置為宜,同時(shí)也能減小模板重量,便于操作工人在施工過程中轉(zhuǎn)運(yùn)。
4)支撐體系。軌排、模板支撐體系應(yīng)實(shí)現(xiàn)同一桿件既能支頂又能回拉目的,且與模板間的作用力夾角不宜較大,支頂與回拉角度應(yīng)控制在水平30°(困難時(shí)45°)以下。同時(shí)能進(jìn)行雙桿合并的支撐件應(yīng)合并處理,以減少對固定基礎(chǔ)的損傷。
線上主要材料有軌枕、鋼筋、絕緣卡及土工布等,現(xiàn)場存放備料以滿足當(dāng)天計(jì)劃進(jìn)度、略有盈余即可,做到當(dāng)天運(yùn)輸最晚第二天用完的要求,保證現(xiàn)場質(zhì)量及文明施工要求。
施工組織安排是一項(xiàng)技術(shù)活,籌劃的好壞將嚴(yán)重影響實(shí)施的效果,設(shè)計(jì)時(shí)務(wù)必掌握要領(lǐng)。然而,前期性的試驗(yàn)段施工準(zhǔn)備尤為重要,諸多項(xiàng)目因?yàn)闇?zhǔn)備工作不充分,導(dǎo)致施工現(xiàn)場無法正常進(jìn)行,造成后期工期吃緊或投入大量成本。
為減少沉降觀測、CPⅢ建網(wǎng)評(píng)估對施工節(jié)奏干擾,無砟軌道工作面的施工方向一般以下部結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)滿足沉降需要進(jìn)行順序安排;同時(shí)便于施工還應(yīng)充分考慮地形條件,減少特殊設(shè)備投入,減少工裝、人員轉(zhuǎn)場,一般橋梁地段無砟軌道應(yīng)從高墩部位向低墩進(jìn)行、路塹結(jié)構(gòu)向路基地段進(jìn)行、隧道洞內(nèi)向洞外進(jìn)行;此外,應(yīng)充分利用無砟軌道施工前的下部結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)場地實(shí)現(xiàn)工裝、材料進(jìn)場以及在地勢平臺(tái)、周圍環(huán)境開闊地段退場的要求。施工組織時(shí)除隧道外,所有地段無砟軌道盡量避開在雨季、寒冷或高溫時(shí)段施工。
對于無砟道岔、鋼軌伸縮調(diào)節(jié)器段落的無砟軌道結(jié)構(gòu),盡量由相鄰段無砟軌道隊(duì)伍組織施工,避免設(shè)計(jì)階段人為因素造成常規(guī)結(jié)構(gòu)和特殊結(jié)構(gòu)由不同單位施工,造成工序干擾難以協(xié)調(diào)、質(zhì)量難控、造價(jià)失調(diào)等問題。
1)線下首件施工準(zhǔn)備。線下首件由于施工長度短,可試驗(yàn)時(shí)間也短,為確保無砟軌道首件優(yōu)質(zhì)、快速施工,并達(dá)到驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn),必須選擇有豐富無砟軌道施工經(jīng)驗(yàn)的勞務(wù)人員和專業(yè)技術(shù)人員;首件施工過早、過晚均不妥,過早則線上段不能滿足開工條件導(dǎo)致施工人員二次進(jìn)出場,晚則耽誤后續(xù)線上段開工時(shí)間;線下首件施工應(yīng)按照線上程序進(jìn)行,提前做好內(nèi)業(yè)資料準(zhǔn)備、工裝與材料驗(yàn)收、人員培訓(xùn)與考核工作等。
2)線上試驗(yàn)段施工準(zhǔn)備。無砟軌道上線施工前,應(yīng)在線下無砟軌道施工同時(shí)利用試驗(yàn)段人員同步做好龍門吊行走鋼軌鋪裝、龍門吊組裝工作,以及涉及道床板、支承層(底座)或底座板施工所用軌枕、模板、軌排及支撐體系的儲(chǔ)存、轉(zhuǎn)運(yùn)、組裝工作。并根據(jù)不同段落下部結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和沉降要求,適時(shí)根據(jù)人員情況做好道床板下部的支承層(底座)、底座板施工或基面處理等工作,為后續(xù)道床板順利實(shí)施做好準(zhǔn)備。
1)優(yōu)化施工組織管理。無砟軌道施工組織能力要求高,為完成月度指標(biāo),應(yīng)分解成以天為單元控制。具體有:①保障作業(yè)面的人、機(jī)、料;②做好工序間銜接實(shí)現(xiàn)流水作業(yè);③根據(jù)下部結(jié)構(gòu)物特點(diǎn),做好現(xiàn)場循環(huán)設(shè)計(jì),常采用“雙幅同時(shí)進(jìn)行、單幅超前一循環(huán)長度”的施工組織方式,可極大地提高設(shè)備利用率,加快現(xiàn)場施工進(jìn)度。為提高經(jīng)濟(jì)效益,現(xiàn)場材料放置需一步到位,避免二次倒運(yùn);混凝土澆筑應(yīng)充分利用利用罐車運(yùn)至作業(yè)點(diǎn),減少泵車等特殊機(jī)械使用。
2)加強(qiáng)現(xiàn)場盯控工作?,F(xiàn)場的盯控,一般容易僅理解為質(zhì)量盯控,其實(shí)在無砟軌道施工中,施工組織的實(shí)施盯控也至關(guān)重要。其中質(zhì)量盯控保證是前提,是提高施工質(zhì)量,避免缺陷整治與返工整修的時(shí)間浪費(fèi);工序?qū)嵤┒⒖厥翘岣咝实谋WC,可避免消極怠工、強(qiáng)化施工管理。
3)強(qiáng)化現(xiàn)場服務(wù)水平。項(xiàng)目管理人員和技術(shù)人員要提前謀劃、超前考慮可能出現(xiàn)的各類問題,對施工班組提出的問題第一時(shí)間去解決,絕不容許搪塞,需積極多方協(xié)商解決。如:技術(shù)上吃透圖紙后對制約施工進(jìn)度又不影響施工質(zhì)量的設(shè)計(jì)應(yīng)進(jìn)行溝通變更,像路基、隧道銷釘改現(xiàn)植筋為預(yù)埋組裝等。
4)堅(jiān)持政令及時(shí)、暢通。上級(jí)文件精神、檢查問題及時(shí)宣貫到現(xiàn)場的每一位技術(shù)人員、管理人員和一線工人腦海中;嚴(yán)格制定相關(guān)獎(jiǎng)罰辦法,確保真正兌現(xiàn)和落實(shí)。
5)算大賬、不計(jì)較小賬。項(xiàng)目管理在于算大賬而非計(jì)較小賬,對于該投入的必須一次投入到位,絕非“細(xì)水長流”式投入,不但影響了現(xiàn)場進(jìn)度,而且加大了施工成本。譬如,采
用廢舊的軌排,現(xiàn)場型號(hào)多、精度不高,現(xiàn)場一次精調(diào)時(shí)配備多種精調(diào)工具,而且軌排多次移位致長時(shí)間精調(diào)不能到位,后續(xù)長軌精調(diào)時(shí)精度不高還需配備更多的精調(diào)扣件和浪費(fèi)更多的精調(diào)時(shí)間。
結(jié)合多條高鐵或客運(yùn)專線CRTSⅠ型雙塊式無砟軌道施工技術(shù)及管理經(jīng)驗(yàn),以施工準(zhǔn)備、工裝配置、施工組織管理、過程質(zhì)量控制、現(xiàn)場服務(wù)能力等諸多方面認(rèn)真分析總結(jié),形成了“未雨綢繆、做好規(guī)劃,吃透圖紙、弄清意圖,強(qiáng)化管理、保障服務(wù)”的無砟軌道施工經(jīng)驗(yàn),取得了良好的效果,促成了無砟軌道施工進(jìn)度、質(zhì)量與效益的全面提升,為后續(xù)進(jìn)一步提高無砟軌道施工水平提供了基礎(chǔ)。
建議:①特殊段落無砟軌道結(jié)構(gòu)與相鄰常規(guī)段無砟軌道結(jié)構(gòu)應(yīng)由同一班組組織施工,減少人為分割;②路、橋、隧各不同結(jié)構(gòu)段無砟軌道軌枕間距應(yīng)設(shè)計(jì)一致,較少異型軌排投入,提高施工效率;③路基、隧道地段的抗剪銷釘,應(yīng)設(shè)計(jì)為預(yù)制組裝結(jié)構(gòu),減少施工期間工序干擾,降低環(huán)境污染。
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