談高速鐵路預(yù)制梁場設(shè)備配置與管理

黃 亮 劉偉濤

(中鐵隧道集團三處有限公司，廣東深圳 518052)

1 工程概況

1.1 工程位置、工程量

新建貴陽至廣州鐵路GGTJ-2標段都勻東制梁場地處都勻東車站DK116+800處，橋梁架設(shè)線路起點自DK106+282，終點DK124+385。19座主線橋梁共計預(yù)制276片組合箱梁及架設(shè)任務(wù)，其中31.5 m梁232片，23.5 m梁44片。

1.2 工程特點、重點及技術(shù)難點

工程特點:1)對運梁通道中的隧道、現(xiàn)澆橋、路基進度節(jié)點要求高;2)高鐵箱梁結(jié)構(gòu)復(fù)雜，單體重量大(450 t)。工程重點及技術(shù)難點:1)大型特種機械設(shè)備投入及管理、使用及保養(yǎng)、維修及安全運行是本項目的重點。2)預(yù)制梁場臨時設(shè)施須取得業(yè)主驗收合格方能生產(chǎn)，制梁形成生產(chǎn)能力后，還須由鐵道部專家評審驗收合格，獲得國家許可后方能投入使用，其評審、驗收、取得許可證是本項目重點。

2 設(shè)備配置

2.1 選型原則

1)通用性原則:考慮到與常規(guī)隧道施工、公路橋梁施工、路基施工等方面的通用性，最大程度降低設(shè)備的閑置率。2)針對性原則:在設(shè)備數(shù)量的配置數(shù)量方面一定要結(jié)合取證要求針對性的保證備用。3)先進性原則:梁場的設(shè)備多數(shù)針對性比較強，生產(chǎn)效率較高，設(shè)備的技術(shù)領(lǐng)先性尤為重要。4)高性價比原則:整個梁場的投入十分巨大，設(shè)備選型必須注重性價比，各個廠家產(chǎn)品功能差別不大，分析價差的原因得出科學(xué)的選擇。5)可改進性原則:設(shè)備生產(chǎn)廠家的設(shè)計思路偏重普遍性，每個梁場具體工法不盡相同，對某些設(shè)備購置后需要進行一些適當?shù)默F(xiàn)場改進，目的是為了進一步提高施工工效。

2.2 梁場主要設(shè)備配置的要求

按照《預(yù)應(yīng)力混凝土鐵路橋簡支梁產(chǎn)品生產(chǎn)許可證實施細則》(國家質(zhì)量監(jiān)督檢驗檢疫總局2011年1月19日公布2011年3月1日實施)以及《客運專線預(yù)應(yīng)力混凝土預(yù)制梁暫行技術(shù)條件》(鐵科技［2004］120號)之規(guī)定，箱梁預(yù)制的設(shè)備主要分為:鋼筋機械、拌和設(shè)備、澆筑設(shè)備、養(yǎng)護裝備、張拉/壓漿設(shè)備、起移梁設(shè)備、配件加工設(shè)備、動力設(shè)備、其他必需設(shè)備。

2.3 設(shè)備的配置選型方案

1)鋼筋加工設(shè)備。目前鋼筋加工主要有人工借助簡單工具和簡易平臺加工、小型機具半機械化加工和數(shù)控中心全機械化加工三種。人工加工作業(yè)人員勞動強度大，作業(yè)效率高，成品質(zhì)量不易控制;全機械化數(shù)控加工中心投入大，效率高，質(zhì)量容易控制;借助小型機具半機械化加工雖然效率不及數(shù)控加工中心，但投資小，效率比人工高很多且質(zhì)量控制較好。結(jié)合項目特點鋼筋加工選擇小型機具半機械化生產(chǎn)。2)制梁設(shè)備。制梁設(shè)備主要有:模具，混凝土設(shè)備，張拉設(shè)備(機具)，養(yǎng)護設(shè)備，檢測設(shè)備等。各種設(shè)備的配置必須匹配，避免造成部分設(shè)備富余，部分設(shè)備不足，影響整體生產(chǎn)效率。主要設(shè)備的計算如下:梁場的箱梁設(shè)計混凝土方量為162.7 m3，必須在6 h內(nèi)完成整個澆筑，滿足《客運專線預(yù)應(yīng)力混凝土預(yù)制梁暫行技術(shù)條件》對混凝土攪拌站的要求。通過通用性及針對性原則對比，2臺90 m3/h的攪拌機完全能滿足箱梁預(yù)制的要求，而且在隧道等其他施工時也能滿足要求。混凝土攪拌車的選擇主要根據(jù)運輸距離、運輸量、運輸時間來衡量攪拌的配置容量、數(shù)量，攪拌站為2臺，因此，原則上配置混凝土攪拌車的數(shù)量應(yīng)為2的倍數(shù)，方能發(fā)揮最大的效率，考慮到澆筑過程中的阻礙因素，選擇4臺8 m3混凝土攪拌車。梁場采用移動式混凝土布料機首先應(yīng)滿足:整體高度不超過9 m，布料范圍不小于19 m，整機重量不大于50 t，布料半徑20 m，吊裝方便。養(yǎng)護設(shè)備主要指的是蒸汽養(yǎng)護用的蒸汽鍋爐:梁場配備一臺4 t/h供氣量的DZL4-1.25-AⅡ型鍋爐，蒸養(yǎng)時采用蒸養(yǎng)棚罩，蒸養(yǎng)棚罩鋼架采用鋼結(jié)構(gòu)，滿足蒸汽養(yǎng)護要求。

2.4 提運架設(shè)備

1)提梁機。a.提升重量、跨度選擇:龍門吊額定起重量取500 t，跨度40.2 m。b.提升高度選擇:選取提梁機有效提升高度12 m。c.行走方式選擇:通過對比，輪軌式的基礎(chǔ)費用相當高，選擇LMEH250+250-40.2型輪胎式提梁機，該提梁機具有結(jié)構(gòu)簡單實用，維護方便，故障率低等優(yōu)點，比市面的全液壓的提梁機有著明顯的優(yōu)勢。

2)運梁車。由于高鐵施工要求相對較高，在選擇運梁車時應(yīng)考慮到:a.與提梁機、架橋機的配套使用(外形尺寸、喂梁高度、寬度、喂梁方式);b.運梁過程的平穩(wěn)性，液壓自動找平，線路自動修正，超出線路自動停止;c.整車高度滿足提梁、架梁的特殊要求;d.車軸數(shù)(≥14軸線)、接地比壓(≤0.67 MPa)等參數(shù)滿足相關(guān)施工圖;e.配置足夠的電氣修理、機械修理及操作專業(yè)人員。

以上5點為主要考慮的因素，整體式結(jié)構(gòu)無論綜合性能、安全性都優(yōu)于分體式。

3)架橋機。架橋機的種類繁多，適應(yīng)性各不相同，在選擇架橋機時主要從以下方面選型:a.與同級別的運梁車配套使用;b.適用縱坡不大于12‰、適用曲線半徑不小于1 500 m、最大起吊能力450 t、主梁撓度不大于L/700;c.喂梁方式安全性、落梁方式、過跨方式，并滿足隧道口架梁及馱運過隧道;d.滿足《京滬高速鐵路運架設(shè)備研制技術(shù)條件》及相關(guān)施工圖;e.配置足夠的電氣修理、機械修理及操作專業(yè)人員及易損零部件。

2.5 其他設(shè)備配置

發(fā)電機組容量選擇:梁場呈縱向狹長布置，因此需要配置兩套備用電源分別滿足制梁場和攪拌站區(qū)域。

制梁場區(qū)域選擇常用功率500 kW的發(fā)電機組作為備用電源。攪拌站區(qū)域選擇常用功率300 kW的發(fā)電機作為備用電源。制梁場在正常供電時還需要有員工生活用電150 kW，輔助生產(chǎn)用電100 kW;攪拌站區(qū)域員工用電及辦公用電100 kW，兩臺攪拌機同時使用增加180 kW，則:304.8+150+50+100+218.8=1 053.6 kW。

選擇兩臺630 kVA的變壓器并聯(lián)使用滿足現(xiàn)場用電要求。

3 梁場設(shè)備的管理

3.1 管理體制及機構(gòu)設(shè)置

項目部成立三個班組:鋼筋班、混凝土班、提運架班;按照這三個主線班組對現(xiàn)場的設(shè)備進行管理，同時建立健全各部門、班組的崗位分工、職責(zé);明確各自工作內(nèi)容、職責(zé)、要求，使得每個崗位能達到“今天我要做什么、什么時候做、做多久、做到什么標準”的程度。

3.2 設(shè)備維護保養(yǎng)“工廠化”精細管理

1)維護修理設(shè)備。梁場生產(chǎn)環(huán)環(huán)相扣，任何環(huán)節(jié)的設(shè)備出現(xiàn)故障都有可能直接影響整個梁場的正常運轉(zhuǎn)，設(shè)備的維護修理將是設(shè)備管理的重點。將梁場的設(shè)備根據(jù)工作內(nèi)容、價值、使用頻率等劃分為:一類設(shè)備、二類設(shè)備、三類設(shè)備。一類設(shè)備主要是龍門吊、提運架設(shè)備、混凝土輸送泵、布料機等，具有主要工序重點控制，維護修理重點保障的特點;二類設(shè)備指的是普通鋼筋設(shè)備、張拉壓漿設(shè)備等，這類設(shè)備具有常備零配件及時更換的特點;三類設(shè)備包括混凝土振搗棒、高頻振動器等，屬于損耗大、價值低的常更換設(shè)備。其中一類設(shè)備實行日、周、月、季、年檢制度，二類設(shè)備實行周、月、季檢，三類設(shè)備實行月檢。

2)設(shè)備的現(xiàn)場管理。施工生產(chǎn)現(xiàn)場是梁場的“上帝”，實行“三即三現(xiàn)”，即現(xiàn)場作業(yè)時一旦發(fā)現(xiàn)有問題，應(yīng)“即刻”前往“現(xiàn)場”，“即席”(當場)觀察“現(xiàn)實”并“即刻”處理“現(xiàn)場”，從而切中問題要點并產(chǎn)生解決問題的決策;全面開展“三全定保”活動，即全面動員、全體人員參加、全部主要工藝設(shè)備的定期保養(yǎng)活動。

具體做法是，首先對所有設(shè)備實行“三定”，即定人、定機、定崗;現(xiàn)場作業(yè)時設(shè)備一旦出現(xiàn)問題，現(xiàn)場生產(chǎn)管理人員及設(shè)備管理人員“即刻”前往現(xiàn)場，當場對出現(xiàn)的問題進行分析，得到初步結(jié)論及處置建議，生產(chǎn)管理人員立即做出決定處理問題，實行“三即三現(xiàn)”的目的是最大程度降低設(shè)備故障導(dǎo)致的停工而影響生產(chǎn)的循環(huán)時間，但是這只是治標不治本，全面開展“三全定保”活動則是治標又治本的方法，由于當今的設(shè)備自動化程度高，操作工人較少，而設(shè)備多，有些設(shè)備也特別大，所以一兩天內(nèi)單靠操作工人保養(yǎng)設(shè)備是難以徹底保養(yǎng)好的。因而就要求各個班組全員參加保養(yǎng)。由于全員參加，因而更要深入、全面動員。為此，梁場專門編寫了定期保養(yǎng)小冊子，編制了典型設(shè)備保養(yǎng)視頻，各主要設(shè)備保養(yǎng)人經(jīng)車間工人、設(shè)備員檢查，不合格者全場通報。

通過這些方式的實施，梁場按照設(shè)備管理的“二率”“三定”管理標準進行統(tǒng)計，鋼筋生產(chǎn)班組從最初的每天生產(chǎn)2片梁用鋼筋的產(chǎn)量迅速提升到每天生產(chǎn)3.5片的產(chǎn)量，效率提高了75%;混凝土班組從最初的每片梁6 h的循環(huán)時間縮短到4.5 h，效率提升了25%;提運架班組從最初的每天架設(shè)2片梁迅速提升到每天3.2片梁，效率提升了60%;事實說明，操作者對所操作的設(shè)備最了解、最熟悉、最能不斷發(fā)現(xiàn)和揭露設(shè)備上所存在的問題，給維修管理人員提供第一手資料，以便使設(shè)備管理工作及維修工作不脫離現(xiàn)場實際，切實做到為現(xiàn)場服務(wù)。“三全定保”活動取得了顯著成效，使設(shè)備故障率降低了46.2%，使用率增加了近30%，各個班組多次受到業(yè)主、集團公司的表彰，取得了良好的社會效益。

4 結(jié)語

1)高鐵梁場通過設(shè)備配置及“工廠化”精細管理，引進、消化、吸收、改進先進的工藝工法、管理思路，將設(shè)備的管理落實到現(xiàn)場，是取得良好的經(jīng)濟效益及社會效益的有效方式。

2)結(jié)合自身實際，貫穿始終的就是必須滿足鐵道部質(zhì)檢中心的取證要求，在此基礎(chǔ)上靈活配置、優(yōu)化管理、顯出特色。

3)在今后的梁場設(shè)備的發(fā)展中，諸如適合梁場的混凝土布料設(shè)備、機械輪式提梁機等將凸顯極大的發(fā)展?jié)摿Α?/p>

［1］國家質(zhì)量監(jiān)督檢驗檢疫總局.預(yù)應(yīng)力混凝土鐵路橋簡支梁產(chǎn)品生產(chǎn)許可證實施細則［Z］.

［2］鐵科技［2004］120號，客運專線預(yù)應(yīng)力混凝土預(yù)制梁暫行技術(shù)條件［Z］.

［3］周振平，孫武和，趙二飛.混凝土機械構(gòu)造與使用維護［M］.北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2014.

［4］魏 群，吳 勇，彭成山.常用起重機械速查手冊［M］.北京：中國建筑工業(yè)出版社，2009.

［5］楊家斌.實用五金手冊［M］.北京：機械工業(yè)出版社，2011.

［6］聞幫椿.機械設(shè)計手冊［M］.第5版.北京：機械工業(yè)出版社，2010.

［7］陳延德.圖說工廠設(shè)備管理［M］.北京：人民郵電出版社，2011.