談高速鐵路預制梁場設備配置與管理

黃 亮 劉偉濤

(中鐵隧道集團三處有限公司，廣東深圳 518052)

1 工程概況

1.1 工程位置、工程量

新建貴陽至廣州鐵路GGTJ-2標段都勻東制梁場地處都勻東車站DK116+800處，橋梁架設線路起點自DK106+282，終點DK124+385。19座主線橋梁共計預制276片組合箱梁及架設任務，其中31.5 m梁232片，23.5 m梁44片。

1.2 工程特點、重點及技術難點

工程特點:1)對運梁通道中的隧道、現澆橋、路基進度節點要求高;2)高鐵箱梁結構復雜，單體重量大(450 t)。工程重點及技術難點:1)大型特種機械設備投入及管理、使用及保養、維修及安全運行是本項目的重點。2)預制梁場臨時設施須取得業主驗收合格方能生產，制梁形成生產能力后，還須由鐵道部專家評審驗收合格，獲得國家許可后方能投入使用，其評審、驗收、取得許可證是本項目重點。

2 設備配置

2.1 選型原則

1)通用性原則:考慮到與常規隧道施工、公路橋梁施工、路基施工等方面的通用性，最大程度降低設備的閑置率。2)針對性原則:在設備數量的配置數量方面一定要結合取證要求針對性的保證備用。3)先進性原則:梁場的設備多數針對性比較強，生產效率較高，設備的技術領先性尤為重要。4)高性價比原則:整個梁場的投入十分巨大，設備選型必須注重性價比，各個廠家產品功能差別不大，分析價差的原因得出科學的選擇。5)可改進性原則:設備生產廠家的設計思路偏重普遍性，每個梁場具體工法不盡相同，對某些設備購置后需要進行一些適當的現場改進，目的是為了進一步提高施工工效。

2.2 梁場主要設備配置的要求

按照《預應力混凝土鐵路橋簡支梁產品生產許可證實施細則》(國家質量監督檢驗檢疫總局2011年1月19日公布2011年3月1日實施)以及《客運專線預應力混凝土預制梁暫行技術條件》(鐵科技［2004］120號)之規定，箱梁預制的設備主要分為:鋼筋機械、拌和設備、澆筑設備、養護裝備、張拉/壓漿設備、起移梁設備、配件加工設備、動力設備、其他必需設備。

2.3 設備的配置選型方案

1)鋼筋加工設備。目前鋼筋加工主要有人工借助簡單工具和簡易平臺加工、小型機具半機械化加工和數控中心全機械化加工三種。人工加工作業人員勞動強度大，作業效率高，成品質量不易控制;全機械化數控加工中心投入大，效率高，質量容易控制;借助小型機具半機械化加工雖然效率不及數控加工中心，但投資小，效率比人工高很多且質量控制較好。結合項目特點鋼筋加工選擇小型機具半機械化生產。2)制梁設備。制梁設備主要有:模具，混凝土設備，張拉設備(機具)，養護設備，檢測設備等。各種設備的配置必須匹配，避免造成部分設備富余，部分設備不足，影響整體生產效率。主要設備的計算如下:梁場的箱梁設計混凝土方量為162.7 m3，必須在6 h內完成整個澆筑，滿足《客運專線預應力混凝土預制梁暫行技術條件》對混凝土攪拌站的要求。通過通用性及針對性原則對比，2臺90 m3/h的攪拌機完全能滿足箱梁預制的要求，而且在隧道等其他施工時也能滿足要求。混凝土攪拌車的選擇主要根據運輸距離、運輸量、運輸時間來衡量攪拌的配置容量、數量，攪拌站為2臺，因此，原則上配置混凝土攪拌車的數量應為2的倍數，方能發揮最大的效率，考慮到澆筑過程中的阻礙因素，選擇4臺8 m3混凝土攪拌車。梁場采用移動式混凝土布料機首先應滿足:整體高度不超過9 m，布料范圍不小于19 m，整機重量不大于50 t，布料半徑20 m，吊裝方便。養護設備主要指的是蒸汽養護用的蒸汽鍋爐:梁場配備一臺4 t/h供氣量的DZL4-1.25-AⅡ型鍋爐，蒸養時采用蒸養棚罩，蒸養棚罩鋼架采用鋼結構，滿足蒸汽養護要求。

2.4 提運架設備

1)提梁機。a.提升重量、跨度選擇:龍門吊額定起重量取500 t，跨度40.2 m。b.提升高度選擇:選取提梁機有效提升高度12 m。c.行走方式選擇:通過對比，輪軌式的基礎費用相當高，選擇LMEH250+250-40.2型輪胎式提梁機，該提梁機具有結構簡單實用，維護方便，故障率低等優點，比市面的全液壓的提梁機有著明顯的優勢。

2)運梁車。由于高鐵施工要求相對較高，在選擇運梁車時應考慮到:a.與提梁機、架橋機的配套使用(外形尺寸、喂梁高度、寬度、喂梁方式);b.運梁過程的平穩性，液壓自動找平，線路自動修正，超出線路自動停止;c.整車高度滿足提梁、架梁的特殊要求;d.車軸數(≥14軸線)、接地比壓(≤0.67 MPa)等參數滿足相關施工圖;e.配置足夠的電氣修理、機械修理及操作專業人員。

以上5點為主要考慮的因素，整體式結構無論綜合性能、安全性都優于分體式。

3)架橋機。架橋機的種類繁多，適應性各不相同，在選擇架橋機時主要從以下方面選型:a.與同級別的運梁車配套使用;b.適用縱坡不大于12‰、適用曲線半徑不小于1 500 m、最大起吊能力450 t、主梁撓度不大于L/700;c.喂梁方式安全性、落梁方式、過跨方式，并滿足隧道口架梁及馱運過隧道;d.滿足《京滬高速鐵路運架設備研制技術條件》及相關施工圖;e.配置足夠的電氣修理、機械修理及操作專業人員及易損零部件。

2.5 其他設備配置

發電機組容量選擇:梁場呈縱向狹長布置，因此需要配置兩套備用電源分別滿足制梁場和攪拌站區域。

制梁場區域選擇常用功率500 kW的發電機組作為備用電源。攪拌站區域選擇常用功率300 kW的發電機作為備用電源。制梁場在正常供電時還需要有員工生活用電150 kW，輔助生產用電100 kW;攪拌站區域員工用電及辦公用電100 kW，兩臺攪拌機同時使用增加180 kW，則:304.8+150+50+100+218.8=1 053.6 kW。

選擇兩臺630 kVA的變壓器并聯使用滿足現場用電要求。

3 梁場設備的管理

3.1 管理體制及機構設置

項目部成立三個班組:鋼筋班、混凝土班、提運架班;按照這三個主線班組對現場的設備進行管理，同時建立健全各部門、班組的崗位分工、職責;明確各自工作內容、職責、要求，使得每個崗位能達到“今天我要做什么、什么時候做、做多久、做到什么標準”的程度。

3.2 設備維護保養“工廠化”精細管理

1)維護修理設備。梁場生產環環相扣，任何環節的設備出現故障都有可能直接影響整個梁場的正常運轉，設備的維護修理將是設備管理的重點。將梁場的設備根據工作內容、價值、使用頻率等劃分為:一類設備、二類設備、三類設備。一類設備主要是龍門吊、提運架設備、混凝土輸送泵、布料機等，具有主要工序重點控制，維護修理重點保障的特點;二類設備指的是普通鋼筋設備、張拉壓漿設備等，這類設備具有常備零配件及時更換的特點;三類設備包括混凝土振搗棒、高頻振動器等，屬于損耗大、價值低的常更換設備。其中一類設備實行日、周、月、季、年檢制度，二類設備實行周、月、季檢，三類設備實行月檢。

2)設備的現場管理。施工生產現場是梁場的“上帝”，實行“三即三現”，即現場作業時一旦發現有問題，應“即刻”前往“現場”，“即席”(當場)觀察“現實”并“即刻”處理“現場”，從而切中問題要點并產生解決問題的決策;全面開展“三全定保”活動，即全面動員、全體人員參加、全部主要工藝設備的定期保養活動。

具體做法是，首先對所有設備實行“三定”，即定人、定機、定崗;現場作業時設備一旦出現問題，現場生產管理人員及設備管理人員“即刻”前往現場，當場對出現的問題進行分析，得到初步結論及處置建議，生產管理人員立即做出決定處理問題，實行“三即三現”的目的是最大程度降低設備故障導致的停工而影響生產的循環時間，但是這只是治標不治本，全面開展“三全定保”活動則是治標又治本的方法，由于當今的設備自動化程度高，操作工人較少，而設備多，有些設備也特別大，所以一兩天內單靠操作工人保養設備是難以徹底保養好的。因而就要求各個班組全員參加保養。由于全員參加，因而更要深入、全面動員。為此，梁場專門編寫了定期保養小冊子，編制了典型設備保養視頻，各主要設備保養人經車間工人、設備員檢查，不合格者全場通報。

通過這些方式的實施，梁場按照設備管理的“二率”“三定”管理標準進行統計，鋼筋生產班組從最初的每天生產2片梁用鋼筋的產量迅速提升到每天生產3.5片的產量，效率提高了75%;混凝土班組從最初的每片梁6 h的循環時間縮短到4.5 h，效率提升了25%;提運架班組從最初的每天架設2片梁迅速提升到每天3.2片梁，效率提升了60%;事實說明，操作者對所操作的設備最了解、最熟悉、最能不斷發現和揭露設備上所存在的問題，給維修管理人員提供第一手資料，以便使設備管理工作及維修工作不脫離現場實際，切實做到為現場服務。“三全定保”活動取得了顯著成效，使設備故障率降低了46.2%，使用率增加了近30%，各個班組多次受到業主、集團公司的表彰，取得了良好的社會效益。

4 結語

1)高鐵梁場通過設備配置及“工廠化”精細管理，引進、消化、吸收、改進先進的工藝工法、管理思路，將設備的管理落實到現場，是取得良好的經濟效益及社會效益的有效方式。

2)結合自身實際，貫穿始終的就是必須滿足鐵道部質檢中心的取證要求，在此基礎上靈活配置、優化管理、顯出特色。

3)在今后的梁場設備的發展中，諸如適合梁場的混凝土布料設備、機械輪式提梁機等將凸顯極大的發展潛力。

［1］國家質量監督檢驗檢疫總局.預應力混凝土鐵路橋簡支梁產品生產許可證實施細則［Z］.

［2］鐵科技［2004］120號，客運專線預應力混凝土預制梁暫行技術條件［Z］.

［3］周振平，孫武和，趙二飛.混凝土機械構造與使用維護［M］.北京：化學工業出版社，2014.

［4］魏 群，吳 勇，彭成山.常用起重機械速查手冊［M］.北京：中國建筑工業出版社，2009.

［5］楊家斌.實用五金手冊［M］.北京：機械工業出版社，2011.

［6］聞幫椿.機械設計手冊［M］.第5版.北京：機械工業出版社，2010.

［7］陳延德.圖說工廠設備管理［M］.北京：人民郵電出版社，2011.