谈高速铁路预制梁场设备配置与管理

2014-04-07刘伟涛

山西建筑 2014年17期

黄亮刘伟涛

(中铁隧道集团三处有限公司，广东深圳 518052)

1 工程概况

1.1 工程位置、工程量

新建贵阳至广州铁路GGTJ-2标段都匀东制梁场地处都匀东车站DK116+800处，桥梁架设线路起点自DK106+282，终点DK124+385。19座主线桥梁共计预制276片组合箱梁及架设任务，其中31.5 m梁232片，23.5 m梁44片。

1.2 工程特点、重点及技术难点

工程特点:1)对运梁通道中的隧道、现浇桥、路基进度节点要求高;2)高铁箱梁结构复杂，单体重量大(450 t)。工程重点及技术难点:1)大型特种机械设备投入及管理、使用及保养、维修及安全运行是本项目的重点。2)预制梁场临时设施须取得业主验收合格方能生产，制梁形成生产能力后，还须由铁道部专家评审验收合格，获得国家许可后方能投入使用，其评审、验收、取得许可证是本项目重点。

2 设备配置

2.1 选型原则

1)通用性原则:考虑到与常规隧道施工、公路桥梁施工、路基施工等方面的通用性，最大程度降低设备的闲置率。2)针对性原则:在设备数量的配置数量方面一定要结合取证要求针对性的保证备用。3)先进性原则:梁场的设备多数针对性比较强，生产效率较高，设备的技术领先性尤为重要。4)高性价比原则:整个梁场的投入十分巨大，设备选型必须注重性价比，各个厂家产品功能差别不大，分析价差的原因得出科学的选择。5)可改进性原则:设备生产厂家的设计思路偏重普遍性，每个梁场具体工法不尽相同，对某些设备购置后需要进行一些适当的现场改进，目的是为了进一步提高施工工效。

2.2 梁场主要设备配置的要求

按照《预应力混凝土铁路桥简支梁产品生产许可证实施细则》(国家质量监督检验检疫总局2011年1月19日公布2011年3月1日实施)以及《客运专线预应力混凝土预制梁暂行技术条件》(铁科技［2004］120号)之规定，箱梁预制的设备主要分为:钢筋机械、拌和设备、浇筑设备、养护装备、张拉/压浆设备、起移梁设备、配件加工设备、动力设备、其他必需设备。

2.3 设备的配置选型方案

1)钢筋加工设备。目前钢筋加工主要有人工借助简单工具和简易平台加工、小型机具半机械化加工和数控中心全机械化加工三种。人工加工作业人员劳动强度大，作业效率高，成品质量不易控制;全机械化数控加工中心投入大，效率高，质量容易控制;借助小型机具半机械化加工虽然效率不及数控加工中心，但投资小，效率比人工高很多且质量控制较好。结合项目特点钢筋加工选择小型机具半机械化生产。2)制梁设备。制梁设备主要有:模具，混凝土设备，张拉设备(机具)，养护设备，检测设备等。各种设备的配置必须匹配，避免造成部分设备富余，部分设备不足，影响整体生产效率。主要设备的计算如下:梁场的箱梁设计混凝土方量为162.7 m3，必须在6 h内完成整个浇筑，满足《客运专线预应力混凝土预制梁暂行技术条件》对混凝土搅拌站的要求。通过通用性及针对性原则对比，2台90 m3/h的搅拌机完全能满足箱梁预制的要求，而且在隧道等其他施工时也能满足要求。混凝土搅拌车的选择主要根据运输距离、运输量、运输时间来衡量搅拌的配置容量、数量，搅拌站为2台，因此，原则上配置混凝土搅拌车的数量应为2的倍数，方能发挥最大的效率，考虑到浇筑过程中的阻碍因素，选择4台8 m3混凝土搅拌车。梁场采用移动式混凝土布料机首先应满足:整体高度不超过9 m，布料范围不小于19 m，整机重量不大于50 t，布料半径20 m，吊装方便。养护设备主要指的是蒸汽养护用的蒸汽锅炉:梁场配备一台4 t/h供气量的DZL4-1.25-AⅡ型锅炉，蒸养时采用蒸养棚罩，蒸养棚罩钢架采用钢结构，满足蒸汽养护要求。

2.4 提运架设备

1)提梁机。a.提升重量、跨度选择:龙门吊额定起重量取500 t，跨度40.2 m。b.提升高度选择:选取提梁机有效提升高度12 m。c.行走方式选择:通过对比，轮轨式的基础费用相当高，选择LMEH250+250-40.2型轮胎式提梁机，该提梁机具有结构简单实用，维护方便，故障率低等优点，比市面的全液压的提梁机有着明显的优势。

2)运梁车。由于高铁施工要求相对较高，在选择运梁车时应考虑到:a.与提梁机、架桥机的配套使用(外形尺寸、喂梁高度、宽度、喂梁方式);b.运梁过程的平稳性，液压自动找平，线路自动修正，超出线路自动停止;c.整车高度满足提梁、架梁的特殊要求;d.车轴数(≥14轴线)、接地比压(≤0.67 MPa)等参数满足相关施工图;e.配置足够的电气修理、机械修理及操作专业人员。

以上5点为主要考虑的因素，整体式结构无论综合性能、安全性都优于分体式。

3)架桥机。架桥机的种类繁多，适应性各不相同，在选择架桥机时主要从以下方面选型:a.与同级别的运梁车配套使用;b.适用纵坡不大于12‰、适用曲线半径不小于1 500 m、最大起吊能力450 t、主梁挠度不大于L/700;c.喂梁方式安全性、落梁方式、过跨方式，并满足隧道口架梁及驮运过隧道;d.满足《京沪高速铁路运架设备研制技术条件》及相关施工图;e.配置足够的电气修理、机械修理及操作专业人员及易损零部件。

2.5 其他设备配置

发电机组容量选择:梁场呈纵向狭长布置，因此需要配置两套备用电源分别满足制梁场和搅拌站区域。

制梁场区域选择常用功率500 kW的发电机组作为备用电源。搅拌站区域选择常用功率300 kW的发电机作为备用电源。制梁场在正常供电时还需要有员工生活用电150 kW，辅助生产用电100 kW;搅拌站区域员工用电及办公用电100 kW，两台搅拌机同时使用增加180 kW，则:304.8+150+50+100+218.8=1 053.6 kW。

选择两台630 kVA的变压器并联使用满足现场用电要求。

3 梁场设备的管理

3.1 管理体制及机构设置

项目部成立三个班组:钢筋班、混凝土班、提运架班;按照这三个主线班组对现场的设备进行管理，同时建立健全各部门、班组的岗位分工、职责;明确各自工作内容、职责、要求，使得每个岗位能达到“今天我要做什么、什么时候做、做多久、做到什么标准”的程度。

3.2 设备维护保养“工厂化”精细管理

1)维护修理设备。梁场生产环环相扣，任何环节的设备出现故障都有可能直接影响整个梁场的正常运转，设备的维护修理将是设备管理的重点。将梁场的设备根据工作内容、价值、使用频率等划分为:一类设备、二类设备、三类设备。一类设备主要是龙门吊、提运架设备、混凝土输送泵、布料机等，具有主要工序重点控制，维护修理重点保障的特点;二类设备指的是普通钢筋设备、张拉压浆设备等，这类设备具有常备零配件及时更换的特点;三类设备包括混凝土振捣棒、高频振动器等，属于损耗大、价值低的常更换设备。其中一类设备实行日、周、月、季、年检制度，二类设备实行周、月、季检，三类设备实行月检。

2)设备的现场管理。施工生产现场是梁场的“上帝”，实行“三即三现”，即现场作业时一旦发现有问题，应“即刻”前往“现场”，“即席”(当场)观察“现实”并“即刻”处理“现场”，从而切中问题要点并产生解决问题的决策;全面开展“三全定保”活动，即全面动员、全体人员参加、全部主要工艺设备的定期保养活动。

具体做法是，首先对所有设备实行“三定”，即定人、定机、定岗;现场作业时设备一旦出现问题，现场生产管理人员及设备管理人员“即刻”前往现场，当场对出现的问题进行分析，得到初步结论及处置建议，生产管理人员立即做出决定处理问题，实行“三即三现”的目的是最大程度降低设备故障导致的停工而影响生产的循环时间，但是这只是治标不治本，全面开展“三全定保”活动则是治标又治本的方法，由于当今的设备自动化程度高，操作工人较少，而设备多，有些设备也特别大，所以一两天内单靠操作工人保养设备是难以彻底保养好的。因而就要求各个班组全员参加保养。由于全员参加，因而更要深入、全面动员。为此，梁场专门编写了定期保养小册子，编制了典型设备保养视频，各主要设备保养人经车间工人、设备员检查，不合格者全场通报。

通过这些方式的实施，梁场按照设备管理的“二率”“三定”管理标准进行统计，钢筋生产班组从最初的每天生产2片梁用钢筋的产量迅速提升到每天生产3.5片的产量，效率提高了75%;混凝土班组从最初的每片梁6 h的循环时间缩短到4.5 h，效率提升了25%;提运架班组从最初的每天架设2片梁迅速提升到每天3.2片梁，效率提升了60%;事实说明，操作者对所操作的设备最了解、最熟悉、最能不断发现和揭露设备上所存在的问题，给维修管理人员提供第一手资料，以便使设备管理工作及维修工作不脱离现场实际，切实做到为现场服务。“三全定保”活动取得了显著成效，使设备故障率降低了46.2%，使用率增加了近30%，各个班组多次受到业主、集团公司的表彰，取得了良好的社会效益。