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邻近铁路既有线架梁方案比选

2018-03-16刘文军

科技与创新 2018年5期
关键词:架梁架桥机吊车

刘文军

(太原铁路局太原枢纽建设指挥部,山西 太原 030000)

1 概述

邻近铁路既有线施工一直是新建铁路施工安全中的难题之一,邻近铁路既有线架梁更是重中之重。与新线架梁相比,邻近既有线架梁安全风险更大,施工成本更高,施工要求更为严格,所以,在特殊工况下,如何在有效保证安全、降低成本的情况下完成施工任务,是很多邻近铁路既有线铺架施工中面临的一个难题。

2 工程概况及现状调查

太原铁路枢纽新建西南环左线邻近既有太中银线架梁,包括太长特大桥149孔,北格中桥3孔,小北格中桥3孔,共155孔T梁架设。其中,太长特大桥中心里程为K974+536.5,全长5 663 m,是与太中银线并行共墩的2座双线特大桥,线路间距5.3~5.47 m。太中银线为已运营线路,接触网柱和相关电气化设备已安装完善,并通电使用,其中,太长桥1#-110#墩上接触网钢立柱位于待架西南环左线北侧,如图1所示,111#-175#墩上接触网钢立柱位于太中银上行线南侧,如图2所示。小北格中桥2#墩、北格中桥2#墩上有接触网硬横梁,如图3、图4所示。

图 2 111#墩-175#墩

对于上述工况,原有架桥机无法满足施工要求(架桥机与接触网带电体过近或已碰触接触网),需提出新的方案,从工期、安全、成本方面分析,选出最优方案。

图3 小北格中桥

图4 北格中桥

3 方案对比

根据现场实际施工情况,从成本、进度、安全3个方面进行分析,并结合特殊工况,拟定了3种架梁方案。

方案一:改装原有的架桥机,降低架桥机架梁高度,将架桥机天车两侧高处的吊梁卷筒移装天车下,使架桥机与既有线带电体保持安全距离。

方案二:租用2台大吨位吊车架梁,太长特大桥左线桥墩最高墩仅有15 m,是吊车可控制高度,所以,证明方案可行。同时,可利用吊车的灵活性避开既有线接触网立柱和接触网带电体来完成架梁。

方案三:租赁1台满足施工要求的架桥机,根据实际情况,可按孔数计价,租赁运架设备可保证架桥机与既有线带电体保持安全距离。

4 实际考察评选

针对上述3种架梁施工方案进行经济技术效果评价,从中选择最合理的施工方案,因此,特从安全管控、工期、成本等3个方面分析。

4.1 安全管控方面

方案一、方案三都存在的主要安全风险是架桥机安装、拆卸风险,架桥机架梁施工安全风险,既有线施工安全风险。安装、拆卸架桥机和架桥机架梁、既有线施工时,大型机械存在倾覆、碰撞、重物滑落等高危安全风险,作业人员存在高处作业风险、机械打击风险、高处掉物伤人风险;既有线施工存在人员、物料侵线,拦停碰撞火车,影响既有线行车安全和现场施工环境等风险。因此,2个方案都存在较大的安全风险。

方案二存在的主要风险为吊车吊装桥梁安全风险、影响既有线设备安全风险。吊装桥梁时存在的安全风险是,主吊车倾覆、桥梁翻倒、碰撞。作业人员面临高处作业风险、机械打击风险和高处掉物伤人风险。对于既有线,存在吊装桥梁时碰触接触网支柱以及碰触接触网触电、影响既有线设备的风险。由此可见,方案二安全风险系数更大,现场施工安全更不易掌握,吊车吊梁不稳定因素比较大,存在极大的安全风险。

针对上述3个方案,方案一、方案三在安全管控方面优于方案二。

4.2 工期进度方面

方案一需按原计划回场改造,架桥机改造需要80 d,架桥机运输安装需要15 d,架桥机架设一孔桥梁需要4 h,每天按8 h有效时间算,1 d可架设2孔,155孔T梁共需要77.5 d。架设太长特大桥时,需通过2处现浇梁,共需要7 d。综上所述,采用方案一共计需要179.5 d施工。

方案二需2台吊车,因为固定吊车对场地的要求较为苛刻,所以,需1台挖机配合清理场地,吊车选好场地后,固定吊车平均需要3 h,吊装一孔桥梁需要4 h,每天按8 h有效时间算,1 d可架设1孔,155孔T梁共需155 d。

方案三安装运输架桥机共需15 d,架桥机1 d可架设2孔,155孔T梁共需要77.5 d。架设太长特大桥时,需通过2处现浇梁,共需要7 d。综上所述,选择方案三施工共计需要99.5 d。

经过上述分析,从工期进度方面可得出,方案三优于方案二,方案二优于方案一,具体如图5所示。

图5 工期对比图

4.3 成本方面

经过实际调查分析,参考以往其他项目架梁、机械使用等费用,在充分了解了市场行情后,经过合理计算确定3种方案所需成本费用如表1、表2、表3所示。

表1 方案一所需成本费用表

表2 方案二所需成本费用表

表3 方案三所需成本费用表

图6 架桥机吊梁天车与接触网最近距离示意图

从表1、表2、表3中可以看出,方案一共需支出422万元,方案二共需支出459万元,方案三共需支出542.5万元。由此可得,方案一在成本支出方面略优于方案二,方案二优于方案三。

通过对3个方案安全管控、工期进度,成本3个方面的分析可得,在安全管控方面,方案一和方案三优于方案二,因邻近既有线架梁,安全是最重要的,所以,方案一和方案三为首选。在工期进度方面,方案三优于方案二,方案二优于方案一,方案三比方案一节省80 d工期,所以,方案三为首选。在成本方面,方案一在成本支出方面略优于方案二,方案二优于方案三,所以,方案一为首选。综上所述,结合项目实际情况,安全为第一考虑因素,成本为第二考虑因素,因没有要求工程结束时间,所以,工程进度为第三考虑因素。因此,安全和成本占优的方案一被确定为最终方案(改装原有架桥机)。

5 方案效果检验

通过对架桥机的改造,架桥机、吊梁天车与接触网带电体安全距离均大于1.7 m,能保证现场架梁施工安全,架桥机与接触网带电体最近距离如图6所示。

6 结束语

通过本文的分析不难看出,特殊工况架梁施工方案的比选对安全和成本的影响是很大的。在选用方案时,要全面考虑,进行市场调查研究,了解架桥机性能、现场实际工况,多做分析比较,以确保选择出来的方案是最优的。只有选择出最优、最合适的方案,才能合理控制施工工期,确保施工安全和质量,减少项目施工成本,从整体上提高项目的安全管理水平以及所产生的经济效益。

[1]中华人民共和国铁道部.铁路工务安全规则[M].北京:中国铁道出版社,2004.

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