試論客運專線施工設(shè)備配置和技術(shù)管理

蘇紅立

鐵路運輸是最為經(jīng)濟的一種運輸方式,但是國內(nèi)鐵路的建設(shè)水平還遠不能滿足現(xiàn)有的需求。據(jù)統(tǒng)計,全國鐵路客貨運輸需求的滿足率只有35%～40%,中國的鐵路運營里程雖居世界第三,但中國鐵路系統(tǒng)卻是全世界最繁忙的運輸通道。目前,新建鐵路以高速鐵路客運專線工程為主,這類工程以橋梁和隧道為主。施工中,除了使用如提梁機、運梁車、架橋機和移動模架造橋機等大量客運專線的專用設(shè)備外,對混凝土生產(chǎn)、運輸和泵送設(shè)備、起重機械、土石方施工設(shè)備的使用量也很大。為節(jié)約成本,獲得良好的經(jīng)濟效益,在鐵路工程建設(shè)中就要重視機械設(shè)備的選型配置和技術(shù)管理問題,本文闡釋了鐵路工程機械設(shè)備配置和管理的方法和原則。

1 機械配置原則

1.1 隧道工程

1.1.1 隧道掘進機械配套的原則

1)施工流程中各工序盡可能采取機械化施工,如：鑿巖、裝載、運輸機械化流水作業(yè)。2)各工序使用的設(shè)備生產(chǎn)能力上要匹配合理,相互適應(yīng),如：壓風站供風能力要大于鑿巖能力,運輸能力要大于裝巖能力。3)配套設(shè)備在布置、操作等方面互不干擾,保證作業(yè)安全。機械規(guī)格和結(jié)構(gòu)形式必須適應(yīng)施工條件、工程規(guī)格及作業(yè)方式的要求。對于隧道施工來說,主要以順序作業(yè)的方式來考慮。4)盡量選擇操作方便、性能穩(wěn)定、質(zhì)量可靠、易損件消耗少、易補充、可靠性和通用性強的設(shè)備選配使用。5)配套的機械在生產(chǎn)能力和數(shù)量上要有一定的備用量。6)要根據(jù)本單位現(xiàn)有設(shè)備、操作技術(shù)水平和經(jīng)濟可行性等情況來確定機械化作業(yè)方式和配套設(shè)備,在滿足工期、質(zhì)量等要素基礎(chǔ)上,盡量選擇技術(shù)合理、經(jīng)濟有利、適應(yīng)性強的配套設(shè)備。

1.1.2 鑿巖機的選擇

鑿巖設(shè)備的選用應(yīng)充分考慮巖石性質(zhì)、斷面大小、進度要求、工程量大小和工程造價等因素。

正常開挖段每工作面需氣腿式鑿巖機20臺～21臺,對巖質(zhì)整體性好、堅硬圍巖,鉆孔深度可適當增加,中等強度爆破;圍巖破碎、節(jié)理發(fā)育明顯等施工困難段,采取弱爆破進行開挖,挖掘機和鑿巖機輔助開挖;對于土質(zhì)隧道,采用挖掘機配合鑿巖機輔助,三臺階七步流水、仰拱襯砌緊跟的開挖方式。

1.1.3 裝載和運輸機械的選擇

在開挖施工工序中,裝砟和運輸所占時間比例較大,所以正確選好裝運設(shè)備、設(shè)計好裝運作業(yè)線和作業(yè)配合步驟對開挖進度起著重要作用。根據(jù)目前國內(nèi)裝運設(shè)備類型、特點和使用要求等,多采用無軌裝運方式。比較目前國內(nèi)常用的無軌裝運設(shè)備的不同性能和自由設(shè)備情況,裝運設(shè)備選用20 t級反鏟挖掘機、ZL50C側(cè)卸輪式裝載機和12 m3斯太爾自卸車,實踐證明效果較好。

1.2 軌道施工

軌道施工機械主要包括無砟軌道道床施工設(shè)備、無砟軌道鋪軌機、移動接觸焊機、焊軌生產(chǎn)線、大型養(yǎng)路機械等。其中大部分機械設(shè)備需從國外引進。據(jù)資料顯示,與有砟軌道相比,無砟軌道具有更好的結(jié)構(gòu)連續(xù)性、平順性、穩(wěn)定性、恒定性、耐久性和節(jié)省維護性,可以避免各級道砟的使用和環(huán)境破壞,避免列車高速運行中道砟飛濺的危險。結(jié)構(gòu)高度低、自重輕、有利于地形選線。盡管技術(shù)較復雜,且一次性投資遠大于有砟軌道,但使用壽命長,運行過程中的維修工作量減少70%以上,能夠有效緩解高速鐵路運行與維修的矛盾,其優(yōu)越性可見一斑。無砟軌道客運專線可以從根本上改變我國鐵路客貨運混線的狀況,無砟軌道客運專線系統(tǒng),列車可承受近400 km/h運行速度,并大大減少維護頻率和運行成本。無砟軌道施工設(shè)備由6個獨立作業(yè)單元組成,軌枕通過振動現(xiàn)澆并振搗的混凝土中,軌枕通過精確測量定位的支腳上的專用框架定位,形位誤差控制在0.5 mm精度范圍內(nèi)。作業(yè)生產(chǎn)率可達200 m/10 h,無砟軌道的高性能混凝土耐久性要求為100年,工后沉降要求在2 cm以內(nèi),而一般鐵路20 cm以內(nèi)即可達標。無砟軌道設(shè)備的大規(guī)模采用,將改變中國150多年來鐵路鋪設(shè)歷史,為高速鐵路的發(fā)展提供基石作用。

1.3 其他施工設(shè)備

1)橋梁。移梁機應(yīng)提前研發(fā)、制造,在預制梁場建成之前1個月運抵施工現(xiàn)場,以便提梁、移梁存放作業(yè)。架橋機、運梁車應(yīng)在第一施工年度內(nèi)完成設(shè)備的研發(fā)、制造或引進,并在架設(shè)作業(yè)開始之前2個月以上運抵施工現(xiàn)場。移動模架造橋機最遲應(yīng)在下部工程開工2個月時,完成研發(fā)、制造,并運抵施工現(xiàn)場。以上設(shè)備的配套應(yīng)遵循類型、數(shù)量和進場時間與工程計劃工期相一致并適當超前的原則,此外,由于此類設(shè)備具有體積龐大、單臺造價高、專用性強和不可替代性,直接影響到工程質(zhì)量和工期,故設(shè)備性能的可靠性至關(guān)重要。

2)電氣化設(shè)備。所需專用設(shè)備和特種設(shè)備,如：電氣化接觸網(wǎng)工程所需的旋式自行鉆機、橫張力放架線車、接觸網(wǎng)作業(yè)車、接觸網(wǎng)動態(tài)檢測車、牽引供電專業(yè)需要的高壓電器試驗車、微機檢測低壓電器試驗車等,為滿足國內(nèi)客運專線總工期4年左右的要求,應(yīng)在第三施工年度的上半年內(nèi)完成設(shè)備的研發(fā)和引進工作。

2 技術(shù)管理

2.1 安全管理

1)根據(jù)大型設(shè)備作業(yè)特點,推出一系列格式化的安全檢查制度。我們的管理首先從設(shè)備的安全狀態(tài)檢查入手,逐臺制訂出全面滿足設(shè)備安全和使用性能要求所必須檢查到位的具體內(nèi)容,將檢查內(nèi)容格式化、模塊化,設(shè)計成表格,明確規(guī)定了每個崗位、每個工序的工作質(zhì)量要求。分別制定了提梁機、運梁車、架橋機和移動模架的每日安全檢查表、關(guān)鍵工序檢查表等系列檢查表格,并通過管理手段在施工中強制執(zhí)行。施工實踐證明,這些檢查表中的檢查內(nèi)容都得到了落實,簽認手續(xù)完備,責任明確,各崗位人員易于操作,對大型設(shè)備作業(yè)安全起到了很好的保證作用。2)施行安全風險抵押金制度,建立獎罰機制。a.相關(guān)安全人員和作業(yè)層所有上崗人員必須與項目部簽訂安全風險抵押合同。b.由項目部財務(wù)統(tǒng)一向操作崗位工人收取1個月～3個月工資作為風險抵押金(或分次從其收入中扣除),崗位安全風險不同,抵押金數(shù)額不同。c.安全風險抵押合同期間內(nèi),未發(fā)生任何與操作者本人有關(guān)的安全責任事故,除將抵押金(含銀行同期定期存款利息)退歸本人(或直接納入下一個考核單元)外,給予與抵押金等額數(shù)量的獎金作為獎勵,該獎項獨立于項目部其他統(tǒng)一發(fā)放的獎勵之外。d.安全風險抵押合同期間內(nèi),發(fā)生任何一起及以上與操作者本人有關(guān)的安全責任事故,除承擔其他相關(guān)責任外,根據(jù)事故情節(jié)扣除(或部分扣除)其風險抵押金作為處罰。3)充分發(fā)揮設(shè)備制造廠方作用,共同做好安全管理工作。a.與設(shè)備制造廠合作,把培訓工作做到位。對所有經(jīng)選拔初選的管理和操作人員舉辦設(shè)備技術(shù)講座、崗前技術(shù)培訓和技術(shù)考試,嚴格考試合格上崗制度。b.共同承擔安全責任。設(shè)備使用初期,協(xié)調(diào)廠方專家常駐現(xiàn)場,與我方共同做好設(shè)備安全管理檢查指導和建章立制工作,共同監(jiān)控和渡過設(shè)備使用之初的不穩(wěn)定期。施工實踐證明,這種供方和用方的合作方式對工作起到了很好的促進作用。施工初期,管理和操作人員迅速適應(yīng)和勝任了各自工作崗位,設(shè)備一開始就處在規(guī)范使用狀態(tài)下,雙方共同承擔安全管理職責和安全風險。c.講究處理問題的策略。機械設(shè)備運行中出現(xiàn)問題在所難免,何況當前大型設(shè)備確實存在一些內(nèi)在的質(zhì)量問題。一旦大型設(shè)備出問題,沒有租用替代的可能,會直接造成停工。所以,當設(shè)備出現(xiàn)質(zhì)量問題的時候,依托集團公司和工程公司后方主管部門首先協(xié)調(diào)廠方?jīng)Q策者和技術(shù)專家盡快趕到現(xiàn)場,在最短時間內(nèi)拿出解決問題方案并盡快落實。把設(shè)備出現(xiàn)問題對施工所造成的影響降到最低。解決問題前對廠方人員的抱怨不利于解決問題,是不明智的。

2.2 積極推進設(shè)備作業(yè)程序標準化技術(shù)管理,提高工作效率

大型設(shè)備施工作業(yè)有一個共同點：設(shè)備的一個工作循環(huán)都是以一片梁為單位的,例如：運梁車的工作循環(huán)是由提梁機吊裝一片梁開始,自制梁場運至架梁現(xiàn)場,與架橋機對接,完成喂梁后返回梁場,結(jié)束一個工作循環(huán)。除作業(yè)環(huán)境外,每個工作循環(huán)的基本內(nèi)容一致。因此,研究在確保安全的前提下,怎樣合理配置人力、輔助設(shè)備機具、物流和用最短時間逐項完成各工序作業(yè),就可以最大程度上提高設(shè)備作業(yè)效率。我們的具體做法是：從每臺設(shè)備的每個施工作業(yè)工序入手,通過培訓將每個操作者的每一個動作、設(shè)備的每一個動作、各種機具和輔助設(shè)備的每一個動作都規(guī)范化。分析工序之間的每一項配合和保障等等對工效有影響的一切因素,消除錯誤和無用動作,改進不合理動作。逐漸將每個工序流程的工作質(zhì)量和完成的時間定量化,進而形成大型設(shè)備施工標準作業(yè)流程。

施工中,項目部在明確規(guī)定每道工序的工作標準的同時,將每道工序的標準作業(yè)時間設(shè)為工序定額時間,完成者給予獎勵,未完成者適當處罰,逐月考核。每個工作循環(huán)結(jié)束進行一次總結(jié),鞏固成績,糾正錯誤,工作效率不斷提高。上行式模架制梁工作循環(huán)周期由開始的18 d以上逐漸縮短,最終將工作循環(huán)周期控制在 15 d以內(nèi),并創(chuàng)造了1套12 d/孔的最快記錄和 3套模架月制梁7孔的月記錄。

3 結(jié)語

1)工程機電設(shè)備的各項技術(shù)指標必須適應(yīng)具體的地理、地形、地質(zhì)環(huán)境特性。2)滿足施工負荷、強度及性能可靠性的要求。3)關(guān)鍵設(shè)備必須具有完全的可靠性,應(yīng)選擇設(shè)備性能穩(wěn)定、產(chǎn)品業(yè)績好的廠家的產(chǎn)品,才能確保工程質(zhì)量和計劃工期目標的實現(xiàn)。4)通用設(shè)備和小型設(shè)備盡可能選擇市場占有率高的產(chǎn)品,既可減少投入,又便于配件供應(yīng)和維修。5)同一個工程項目上,在滿足設(shè)備功能和生產(chǎn)能力的前提下,統(tǒng)籌安排,資源共享,盡量降低設(shè)備投資成本,避免重復投入,進行成本跟蹤分析,及時調(diào)整,實現(xiàn)效益最大化。6)建立和落實設(shè)備安全和技術(shù)管理責任制,技術(shù)是基礎(chǔ),責任制是落實工作標準、發(fā)揮設(shè)備效能和確保安全的保障。

[1]曹 紅.筑路機械使用管理的幾點體會[J].山西建筑,2008,34(12)：341-342.