鐵路客運專線提運架施工設備優化研究

（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備優化研究

邊麗

（中鐵十六局集團第一工程有限公司，北京 101300）

為了實現鐵路客運建設專線又快又好的發展，需要采用大量的梁場集中預制和整體架設方案。通過對當前我國所建的鐵路客運專線提運架施工設備現狀進行分析，提出具有針對性的設備優化方案。

鐵路客運專線；提運架施工設備；優化

機械施工是鐵路客運專線項目建設施工過程中的重點，施工質量好壞直接關系到鐵路的成本、質量以及速度。鐵路客運專線在具體建設的環節中越來越多的應用到大型機械設備。大型機械設備的應用對相關項目的建設起到了決定性的作用。

1 鐵路客運專線建設現狀及施工機械設備組成

1.1 鐵路客運專線建設現狀

鐵路建設對經濟發展有著至關重要的作用。鐵路自身具有成本低、能耗少、污染少、大運力的特點，是重要的基礎設施，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。客運專線建設是我國《中長期鐵路網規劃》的主要內容，到2020年的目標是建成客運專線1萬公里，形成“四縱四橫”的專線骨架。建成環渤海圈、長江三角洲、珠江三角洲地區快速客運系統鐵路2000公里。通過建設客運專線和推進既有線提速，建成鐵路快速客運網。

1.2 鐵路客運專線施工機械設備組成

工程項目的建設速度和建設質量與使用的機械設備息息相關，現如今鐵路客運專線所應用到的大型設備包含以下幾個方面：第一，預制梁模板；第二，架梁設備，移梁機、提梁機、運梁車等都是架梁設備的主要構成部分；第三，現場制梁的移動模架等。在建設過程中使用到的這些設備所擁有的共同特點就是價格比較昂貴，技術也較為復雜，只適合應用在高鐵項目或者是客運專線的建設過程中，而且多數的設備無法由租賃市場進行供應，設備由于制造的周期比較長，和其他的設備存在很大差別，屬于專用設備。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進程。關鍵施工機械設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量的影響，需要對關鍵施工機械設備進行優化，減少施工過程中潛在的風險。

2 鐵路客運專線提運架施工設備的問題和優化措施

2.1 鐵路客運專線提運架施工所出現的問題

具體建設鐵路客運專線的過程中，提運架施工設備需要進行良好的協作才可以實現最優化施工。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，架橋機就開始出現停工待料的現象，由于受到此種因素的限制，建設鐵路客運專線的過程中會把單向供應的距離控制在15km之內。但是在具體施工過程中，梁場數量較多，梁場以后的回耕難度較大。當前在客專建設過程中面臨的最嚴重的問題就是優化提運架設備，減少梁場的使用數量。

2.2 鐵路客運專線提運架施工設備具體優化措施

2.2.1 鐵路客運專線提運架施工設備優化

架橋機、運梁機和提梁機構成了提運架設備，因此優化提運架施工設備需要分別對其進行優化。

（1）提梁機的優化。提梁機主要是從制梁區移梁到存梁，完成張拉壓漿等工序后再移梁到喂梁臺座，后提梁架設。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量的應用，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。提梁機的優化主要是根據不同的梁場位置、規模、地質以及和客運專線的位置等，進而選擇合適的提梁機設備，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）運梁車的優化。運梁車目前有多種規格，每種車型長度和寬度不一樣，所用輪胎規格也不一樣。運梁車大都采用比較先進的液壓三點平衡系統，這樣可以使其在運輸的過程中保持平衡，當前此種運梁技術已經在鄭西鐵路、貴廣鐵路、哈齊客運專線等得到應用。運梁車的優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最優化。關于運架作業花費的時間，為了計算簡單，假定提梁機的供梁點為坐標原點，整個運輸距離為直線，設供梁的半徑為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，根據公式：由計算結果可知，運梁車在不對架橋機效率產生影響的前提下，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荷工作（表1）。

表1 運架作業花費時間

（3）架橋機的優化。架橋機屬于重型的起重設備，而且面臨的工況較為復雜，所以在其優化的過程中要始終以安全性為主。根據具體施工的不同，對架橋機的結構形式、各支腿在墩、臺和已知箱梁等結構物上的作用位置和荷載大小進行優化，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，優化架橋機的安全保護系統，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，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整，最終落梁，再進行復核。施工工序的優化需要減少每個環節所需要的時間，合理安排工序。客專提梁機施工過程中不少工序都是借助于電力系統和油壓系統完成的，在兩者電力系統和液壓系統相互配合的過程中（落梁就位與灌漿拌合機及油泵同時運行）出現用電高峰，發電機不能夠提供足夠的電力，出現電壓不穩定，導致電動機使用壽命縮短，機械故障頻繁，影響箱梁架設的進度。所以提高施工效率，必須要優化配電方案。配電方案優化主要是通過增設發電機和相關的發電設備來實現，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備自帶的發電機。

2.3 客專提運架施工設備優化效果分析

2.3.1 提運架施工設備時效和提梁數量優化分析

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

2.3.2 提運架施工設備經濟與社會效益分析

提運架施工設備優化，不僅包含機械本身的優化，還包含施工工序和配電方案的優化，經過優化之后，箱梁架設施工的速度和勞動效率得到提高，在工期內順利完成，而且也減少了設備的磨損，使設備的使用時間得到提高，施工成本得到一定程度的降低。提運價施工設備優化有利于生產經營，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 結語

鐵路當前已經成為我國交通運輸的主要工具，而客運專線更是承載著重大的任務。客專提運架施工質量對鐵路整體質量至關重要，因此必須要對施工過程中的機械設備、施工工藝及配電方案等進行優化，為鐵路的安全運行提供保證。

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：1671-0711（2017）04（上）-0060-02