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    秦沈客运专线建设施工概述(三)


    2005-04-13


     

    5对有关问题的思考和建议

    5.1  桥梁工程   

    (1)满足工期要求,适度梁场规模

    在工程项目成本与工期的分析中,一般我们得到与最小边际成本对应的最佳施21232期,该工期为项目管理中追求的工期与费用最佳拟合点,不论缩短或延长,都会造成施工总成本的上升。缩短工期会带来直接费用的增加,如增大临时设施和设备投入等,而间接成本会随着工期的缩短而降低。工期延长,则直接费用降低,用于项目的间接费用上升。

    秦沈线冬季气温低,时间长,制梁时间必须经过2001年的冬季。按实际情况,同样梁场规模应该生产更多的箱梁,也就是说在不受冬季气候条件影响的情况下,生产同样数量的桥梁,梁场规模(即投入)可以减小,模板至少可以减少一套,制梁和存梁台座可以减少1-2个,制梁场占地也相应得到减少,制梁场投入可以减少1/61/7

    (2)在经济运梁范围内,适量投入架梁设备

    架梁涵盖范围决定制梁涵盖范围,实践中秦沈线采用轮胎式运梁,其涵盖范围超出预期的效果,证明架设运距适宜距离为20lanB28标绥中制梁场实际制梁涵盖距离为33kin,最远运梁距离22.76km,说明在适宜涵盖范围内还有相当大的调整空间。

    秦沈客运专线箱梁运架都是大型机械设备,无论进口或研制设备,投资费用都很大。设备的投入与满足工期的需要应尽量相匹配,减少架桥机的投入是控制投资的重要因素。B28标段除24m双线箱梁必须采用双线架桥机外,另有3333224m单线箱梁,按每天架设1孔考虑,需要333个工作日,投入3台架桥机需要111个工作日(不含设备转移、保养及自然条件的影响因素),投入2台架桥机需要167个工作日。在实施中,全段单线箱梁投入3台架桥机,设备有一定的富余量,结果提前5个月完成箱梁架设任务。

    现场制存梁场的设置数量及规模,应根据铺轨通过工期、运输方式和运距、运梁速度综合规划,合理布局,以少的投入来完成相应工程量才是最佳决策。

    (3)现浇梁施工的利与弊

    在运距远,梁型特异,不宜集中生产和运架的桥梁采用现浇法施工,是必要的也是可行的。现浇梁施工还可以与桥梁下部施工同步进行,对有特殊要求的桥梁施工安排是有益处的。但就一般性桥梁如采用现浇法施工,有以下几点不利因素值得思考:一是控制产品质量的难度加大了,质量控制的离散性较大,外型美观的整体效果也不如集中预制的桥梁;二是费用较高,增加了基础处理、桥间施工转移、交通管制、施工改道等费用;三是工期较长,正常情况下单孔桥施工时间需45d左右,三孔桥每孔梁平均施工时间28d,虽然桥梁跨数的加大,实际施工时间会有所减少,但与集中预制架设相比,时间增加在2倍以上。

      (4)造桥机施工的适用条件

    秦沈客运专线辽河特大桥,按照铁道部科技司、工程管理中心意见,为高速铁路建设储备技术,采用造桥机施工,解决了32m大吨位双线箱梁整体架设难题。实践证明,采用造桥机法施工,对跨度长、吨位大的整体箱梁施工是成熟可靠的技术。但由于工期紧迫,实际施工时增加的设备机具太多,使费用较设计概算增加约3000万元。为了保证工期,增加设备投入,对于普通长大桥梁采用造桥机法施工与集中制架法相比是不适宜的。

    (5)箱梁静载试验

    箱梁静载试验检验,目的是为确保箱梁在动荷载状态下,各项指标满足设计要求。B28标段共设6个制梁场,先后共进行静载试验10(17榀梁)。为了满足箱梁静载试验的要求,从试验前期的工作准备,试验设备、仪器、工具的校核归整,试验钢台架的拼装及相关器具材料的筹备、运输、安装调试以及分期试验的转场等,每一次都需要进行往复完整的作业程序,直到全部试验结束后试验钢台架的拆卸,是一套大量的完整程序性的工作,所投人大量的人力、物力和财力是完全必要而必不可少的。B28标为试验共计发生费用168.6万元,分析试验的实际工作,现场预制箱梁与普通桥梁专业化场制就有根本性区别,而现场试验也同样有别于专业化工厂试验。因此,在设计概算时对所发生的实际费用和工作量应予充分考虑或适当地减少箱梁静载试验频次。

      (6)同一区段梁型应尽量统一

    秦沈客运专线B28标段桥梁为了满足乡村公路、机耕道通行和小河水流向不变,在24m单线箱梁相对集中区域内,设计有20m单线箱梁和2024m错置箱梁。这些小梁跨、错置桥箱梁无法安排集中场制和机架,必须安排现场浇筑。因此,增加了施工难度及费用,还不如加大桥梁跨度,安排统一制架。梁型统一,不仅便于组织集中预制和运架,有利于减少施工期投入和质量控制,节约投资,甚至对桥梁下部工程施工也可减少很多不必要的投入,有利于整体施工组织安排。

    5.2  轨道工程

    (1)一次铺设跨区间无缝线路机械费用高。

    为了达到设计要求和规范标准,铺设跨区间无缝线路必须重新组合配套新的设备。为此,我们进口铺轨机一台,新配置轨道龙门吊和973牵引装载机各一台,费用达到1 980万元,加工双层长轨料运输车3列的费用为820万元。仅此一道工序使铺轨机单价比概算高3 800元/台班。

    (2)无碴轨道施工试验是成功的,但不能形成规模化生产,对大临设施的考虑也远远不足。

    B28标段共有两座无碴轨道桥,其中沙河特大桥为长枕埋人式无碴轨道,狗河特大桥为板式无碴轨道。2座桥的施工由于设计型式不同,采用的施工方法、机具配置及材料的选购都有所不同,施工组织无法形成流水作业。为了满足试验需要,一方面要研制和投入设备,但又不能形成规模化生产,再加上两座无碴轨道桥在施工中,均需临时租用土地堆放砂、石、钢筋等材料及机械设备以及进行混凝土拌制,而设计概算时考虑大临工程远远不足,施工的成本支出必然加大。

    (3)道碴生产成本过高。

    秦沈线道床设计为I级道碴,从材质的选择到粒径级配都有严格的标准要求,为了达到设计要求的标准,其成本费用远远超出设计概算。其原因主要有以下几点:

    一是不用反击碎生产的工艺流程,就难以达到工级道碴标准的质量要求。而反击碎出碴率只能达到50%左右,比生产普通道碴的出碴率低25%左右。再加上大量石粉、石屑等无法利用,相反处理这些废弃石料并达到环保要求还需要另外增加费用。

    二是资源分布不均。全段共设7个道碴生产场,但布局不是十分合理,由于比较分散的人力、物力和财力投入较多。

    三是当地料源垄断花样繁多。在道碴生产过程中,我们不得不分别采取与当地联合开采、买断山体或买断料源等方式,但无论何种方式,资源成本都较高,否则,别无办法。此外,环保、路政、电力、村镇政府等部门还要收费。上述客观因素在设计或施工初期是预料不足的,到了施工关键时刻已成不可逆转之势。

     (4)线下大临工程利用。

    大临工程中施工便道是线路上部工程施工至关重要的保障条件,尤其是在道碴生产及运输上碴阶段,线下工程的临时便道,已经断开施工水沟或防护栏,这与当初招标时明确的施工便道全线统一使用的要求相差甚远。由此造成道碴运输必须新修部分施工便道或绕道而行,沿线17个存碴点共计新修施工便道28km,便桥2座,新修上道口12处,给施工带来了极大的不便。

    (5)钢轨焊接检测、检验过密。

    厂焊轨进行正式生产前,必须进行钢轨型式试验,一次钢轨型式试验需制作1.3m钢轨试件173件;按施工细则等要求,每焊接500个接头,需进行周期性试验一次,一次需制作1.3m试件31件。钢轨焊接检测检验过密,消耗的钢轨等材料及台班量都超出了设计的数量,且施工紧张时期还造成一定的停产和窝工。

     (6)线上与线下工程衔接。

     秦沈线上部工程是先架梁后铺轨的施工方法,铺轨工程受控于架梁工程,而架梁工程又受控于桥梁下部工程的进度限制。施工前期,由于设计变更等因素,施工组织计划不能如期进行,下部影响上部,而上部为了保工期不得不采取赶上措施。

    5.3  建议

    秦沈客运专线一次铺设跨区间无缝线路,经实践检验是成功的。秦沈铁路建设的成功经验,代表了我国铁路建设技术水平。并为高速铁路的发展提供技术储备。通过秦沈铁路施工实践,提出以下几点建议。

     (1)合理确定建设工期。按照秦沈客运专线施工实际,长钢轨铺设日进度为1~1.5km,可按此标准来安排施工组织设计。不宜提前安排轨道工程施工,从而造成窝工;在轨道工程施工前,一定要做好工程衔接,线下工程必须提前2个月完工。

      (2)桥梁制架工程与下部工程施工要尽可能相互结合,尤其是特大型长大桥梁上下一体化施工有利于综合管理和投入。对于一般性桥梁比较分散的情况下,要选择下部施工的主要单位同时承担上部工程施工是相对有利的。(即秦沈线的模式。)

      (3)铺轨基地要进行合理选址。要按照需要增大规模,集施工生产与职工生活于一体,合理布局,尽量减少用地。铺轨基地设计关键要根据施工工期安排,充分考虑基地的材料储存能力和列车到发调车能力。

      (4)移动式焊轨车不适宜长大新建铁路无缝线路施工。采用厂焊钢轨能够进行集中生产,工程进度质量都有保证。建议在今后高速铁路施工中还是推广使用厂焊钢轨为主,长轨条焊接500m为宜,同时并按此考虑焊轨场地布置和建设。

      (5)底碴摊铺时采用摊铺机,机械化程度高,质量有保障。在施工组织设计中要结合施工现场情况,合理布置存碴场,要充分考虑石碴生产场的分布、施工便道交通及施工进度安排,保证最佳经济运输。

     (6)上碴整道技术标准与目前国内的机械化大养作业设备所能达到的精度存在差距,目前的机械设备施工精度满足不了秦沈客运专线的技术标准,工艺无法满足技术要求,导致了反复起拔道与捣固、稳定。建议对高速铁路大养施工的机械设备进行改造或购置新的机型。

    (7)在上碴整道中由于精度要求高,大量的测量作业难免造成施工误差。建议有关单位引进和开发精度高、操作简单的测量仪器与测量方案。建议在设计上应考虑在线路两侧或线路中心每10m20m增设控制基标,采用水平尺或三角道尺直接控制施工精度。

      (8)在无碴轨道施工中,有必要引进开发成套机械设备,以保证大规模的无碴轨道技术推广施工。目前的无碴轨道设计中考虑到了埋设基标控制测量,但国内尚无相应的高精度配套检测设备。在板式无碴轨道施工中,经试用国内原材料与日本原材料的比较,认为国内CA砂浆技术的研究重点应在乳化沥青的研究上。

      (9)在无碴轨道施工中有必要单独立项研究,并增加大型临时工程设施。同时在CA砂浆施工中要加强环境保护,提高环保意识。

      (10)轨道工程施工是未来高速铁路施工的关键,是决定工期重要环节,更是确保列车运行高速、平稳、安全、舒适的综合体现。为此,建议对于长大高速铁路新线铺轨工程应相对集中,对无碴轨道上部结构施工以统一归铺轨范畴为好,这样有利于控制轨道精度的施工。

     



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