改进客运专线桥梁支座检查方法的探讨
2010-06-20占友年上海铁路局合肥工务段
占友年 上海铁路局合肥工务段
从2008年合肥工务段初次接管合宁客运专线,到2009年全面介入接管合武客专线以来,作为客专线主体部分的桥梁,如何做好接管后的养修工作,特别是桥梁支座养修工作,是摆在我们面前的一个新课题。客运专线桥梁支座大都采用盆式橡胶支座,并设置有支座围板,虽然起到了很好的保护支座的作用,但拆卸、安装繁琐,给检查养护工作带来困难。作为全国第一个正式全面接管真正意义上客运专线的工务段,做好桥梁检查养修工作,特别是桥梁支座检查工作,有着重要的意义。
1 存在问题
1.1 设备及人员现状
我段管内客运专线现有桥梁设备数量194座,其中安装的盆式橡胶支座共有9124个,由于装拆困难,平均每个支座的检查时间为40 min,按每半年检查一次的周期计算,每次检查时间为。
由于客运专线是夜间作业,部分作业人员还不能适应夜间检查;现有的支座围板,由于没有专业的安装工具,导致检查作业费时费工;桥梁支座上作业空间狭小,加之墩身高度往往很高,作业时间长必然给安全带来隐患;客运专线桥梁支座数量多,要满足正常的检查周期,现有的检查作业手段无法满足。为此,如何提高桥梁支座检查效率是一个急需解决的问题。
1.2 影响及决定因素
现有客专桥梁支座检查作业人员有部分还不适应客运专线桥梁作业模式。支座围板阻碍检查作业,主要表现在支座围板难拆卸、难安装,费时费工,旧的检查方法无法适应现有的支座检查作业。因为客运专线绝大部分都是新式盆式橡胶支座,对于它的检查作业要求,还没有完全了解。全国也没有其他好的先进经验可以借鉴。客运专线桥梁支座,大部分都是高空夜间作业,且作业空间狭小,必然给人身安全带来隐患,影响作业效率。
得出结论:必须通过改进作业手段和改造现有设备,提高桥梁支座检查作业率,保证正常检查周期。
2 设备改造及作业手段的改进
2.1 加强对新式盆式橡胶支座的了解,在实践中不断总结经验
盆式橡胶支座是利用被半封闭钢制盆腔内的弹性橡胶块,在三向受力状态下具有流体的性质特点,来实现桥梁上部的转动,同时依靠中间钢板上的F4板与上座板的不锈钢板之间的低摩擦系数来实现上部结构的水平位移,使支座所承受的剪切不再由橡胶完全承担,而间接作用于钢制底盆及F4板与不锈钢之间的滑移上。从试验的数据来看,橡胶处于三向约束状态时的抗压弹性模量为50000kg/cm2,比无侧向约束的抗压弹性模量增大近20倍,因而支座承载能力大为提高,解决了板式橡胶支座承载能力的局限,能满足大的支承反力、大的水平位移及转角要求。
2.2 利用现有材料,通过比对确定支座围板改造方案
通过利用原有支座围板的钢板或采用较廉价的耐久橡胶板,一是材料取得容易;二是节约前期投资,最大限度为客专线桥梁检查养护工作提供条件;三是满足段、车间、工区三级检查需要,全面掌握桥梁支座状态;四是达到客专线减员增效的目的(桥隧工配员率仅为3%)。
材料选定后,在集中地点统一加工,可对客专线需要改造的桥梁支座围板进行一次性统一改造,后期工作量将大大减少,方便检查养护。
通过对原有支座围板的改造,提高劳动生产率近95%,将大大缩短客专线桥梁检查所必须的工时,非生产性工时消耗大量减少,为桥梁检查养护工作提供良好条件,满足了《桥规》所规定的检养修周期。
原支座围板安装拆卸困难,耗费工时、重复劳动,平均一个支座检查需40 min(见图1)。
图1 原支座围板
方案一:铰链式钢质围板改造(见图2)
图2 铰链式钢质围板
方案二:橡胶板围板改造(见图3)
图3 橡胶板围板
改造作业流程见图4。效果比对结果见表1。
图4 作业流程图
表1 改造前后使用效果对比
图5 客专线桥梁支座防尘罩改造示意图
3 后期效果
通过对既有钢制围板进行改造,取得良好的经济效益和社会效益,主要表现在以下两个方面:
3.1 经济效益(每年)
合宁、合武客专线桥梁共194座/1880孔/9124个支座。原每个支座平均检查时间:40 min×9124=364960 min(6083 h)
按照对客专桥梁三级检查制度的相关要求:
改造后平均每个支座检查只需要5 min,节约35 min
共可以节约人工:36496-(5×9124)/60=35736h=4467 人工可以节省人工费用:4467×65=290352(元)
3.2 社会效益
通过对上述的两种方法前后效果进行比对,客专桥梁支座围板改造后,检查时间从原来40 min缩短到5 min,大大节省了检查作业时间,使得客运专线桥梁支座检查作业的效率提高近95%,降低了桥梁养护维修人员的工作强度,减少不必要的劳务用工费用支出,对客专线减员增效、降低养修成本发挥了较大作用。