國(guó)內(nèi)鐵路長(zhǎng)鋼軌鋪設(shè)方案與成本分析

劉美云

1 概述

準(zhǔn)高速、高速鐵路具有高平順性、高穩(wěn)定性、高運(yùn)能的優(yōu)點(diǎn)，目前高速鐵路已成為國(guó)內(nèi)外鐵路建設(shè)的一個(gè)必然趨勢(shì)，為滿足上述要求，無論是新建線路還是改建線路必須一次性鋪設(shè)跨區(qū)間無縫線路，目前國(guó)內(nèi)施工單位已總結(jié)出很多行之有效的長(zhǎng)鋼軌的儲(chǔ)備、運(yùn)輸、鋪設(shè)施工方法，每種施工方法都有其特點(diǎn)和適用的施工范圍，針對(duì)軌道標(biāo)準(zhǔn)、工期、規(guī)模、環(huán)境、軌料供應(yīng)等情況選擇合適的長(zhǎng)軌鋪設(shè)方法，才能既降低成本又能按期完成鋪軌任務(wù)。簡(jiǎn)而言之，鋪軌方法的選擇并不是越先進(jìn)越好，只有選擇最適合的方法才能平衡企業(yè)成本與工程工期的矛盾。

2 長(zhǎng)軌條的卸車、儲(chǔ)存

因長(zhǎng)軌條全部為廠焊，由專用的長(zhǎng)軌運(yùn)輸車運(yùn)至施工現(xiàn)場(chǎng)。當(dāng)新鋪軌任務(wù)量較大和工期較緊張時(shí)，為防止長(zhǎng)軌供應(yīng)和鐵路運(yùn)輸對(duì)鋪軌施工的影響，需要建立鋪軌基地儲(chǔ)存長(zhǎng)軌、道岔、枕木等材料;當(dāng)鋪軌任務(wù)量較小，焊軌廠長(zhǎng)軌供應(yīng)可以滿足施工工期要求時(shí)，可以利用專用長(zhǎng)軌運(yùn)輸列車運(yùn)輸?shù)绞┕がF(xiàn)場(chǎng)直接推送或卸到工具軌外側(cè);當(dāng)進(jìn)行既有線改造更換長(zhǎng)軌條時(shí)，可直接將長(zhǎng)軌卸至既有線路外側(cè)。新鋪線路施工，須在既有線路(最好在車站站線)插入道岔鋪設(shè)臨時(shí)運(yùn)輸便線，長(zhǎng)軌車可直接進(jìn)入鋪軌基地或施工現(xiàn)場(chǎng)，如果條件允許，也可以采取既有線卸軌，人工撥軌過線的辦法?？傊L(zhǎng)軌卸車地點(diǎn)的選擇應(yīng)根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)情況優(yōu)化，以便盡量減少長(zhǎng)軌條倒運(yùn)。

3 長(zhǎng)軌條的運(yùn)輸

長(zhǎng)軌條運(yùn)輸除了焊軌廠長(zhǎng)軌列車到鋪軌基地或卸軌點(diǎn)的運(yùn)輸外，施工現(xiàn)場(chǎng)長(zhǎng)軌運(yùn)輸有兩種:一種是鋪軌基地至鋪軌現(xiàn)場(chǎng)的運(yùn)輸，另一種是卸軌點(diǎn)到鋪軌點(diǎn)的倒運(yùn)。

鋪軌基地承擔(dān)的長(zhǎng)軌存儲(chǔ)量一般都在 200 km以上，因此鋪軌基地到鋪軌現(xiàn)場(chǎng)的長(zhǎng)軌運(yùn)輸大都采用安裝了專用長(zhǎng)軌運(yùn)輸支架的 37輛N17等鐵路普通平板組成的長(zhǎng)軌列車進(jìn)行運(yùn)輸，由機(jī)車提供動(dòng)力，鋪軌基地采用34個(gè)～37個(gè)小龍門吊組成的群吊進(jìn)行長(zhǎng)軌的裝卸車，每列長(zhǎng)軌車可以運(yùn)送6 km或12 km的500m長(zhǎng)軌。

卸軌點(diǎn)到鋪軌點(diǎn)的倒運(yùn)由于沒有專用設(shè)備，各單位都采取一些土辦法進(jìn)行施工，不僅效率低下，費(fèi)工費(fèi)時(shí)，也容易對(duì)長(zhǎng)軌造成損傷。因此需要盡量減少土法長(zhǎng)鋼軌的運(yùn)輸。

4 長(zhǎng)鋼軌的鋪設(shè)

長(zhǎng)鋼軌鋪設(shè)主要有直鋪法和換鋪法，對(duì)于無碴軌道，直鋪法有散枕鋪設(shè)法、長(zhǎng)軌排鋪設(shè)法，換鋪法有人工換軌法、換軌小車法、推送法等。無碴軌道施工由于不需要鋪設(shè)軌枕，施工相對(duì)比較簡(jiǎn)單，直鋪法有牽引加推送法，換軌法和有碴軌道鋪設(shè)基本一致。

散枕鋪設(shè)法:散枕鋪設(shè)法就是先將長(zhǎng)鋼軌運(yùn)輸并布放到待鋪線路的兩側(cè)，然后將軌枕單根或成組鋪放在已鋪底碴的線路上，最后再將布放在線路兩側(cè)的長(zhǎng)鋼軌收到軌枕的承軌槽內(nèi)與軌枕聯(lián)結(jié)。散枕鋪設(shè)法又可分為單枕鋪設(shè)法和群枕鋪設(shè)法。單枕鋪設(shè)法使用的設(shè)備主要有奧地利PLASSER＆THEURER公司生產(chǎn)的SVM 1000型(及其改進(jìn)型)、美國(guó)HTT公司生產(chǎn)的NTC型、瑞士MATISA公司生產(chǎn)的TCM 60型鋪軌機(jī)組。群枕鋪設(shè)法所使用的設(shè)備主要有法國(guó)GEISMA公司生產(chǎn)的PTH 500(PTH 350)型鋪枕機(jī)、MPR收軌機(jī)和PRD9型軌枕和鋼軌定位機(jī)。國(guó)內(nèi)廠家近幾年也研制了幾種長(zhǎng)軌鋪設(shè)設(shè)備，如大方公司研制的CPG 500型鋪軌機(jī)，其作業(yè)模式也屬于散枕鋪設(shè)法，該設(shè)備增大了牽引動(dòng)力并改進(jìn)了抽拉軌裝置，可以鋪設(shè) 500m長(zhǎng)軌。散枕鋪設(shè)法適用于大規(guī)模有碴軌道鋪設(shè)，效率較高，單臺(tái)鋪軌機(jī)可以同時(shí)布枕和鋪設(shè)長(zhǎng)軌，24h可以完成4 km～6 km鋪設(shè)任務(wù)，勞動(dòng)力投入為每千米25工天，另外鋪軌基地裝卸車配合還需約 20工天。但是散枕鋪設(shè)法設(shè)備投入比較大，需要能夠存放、裝卸長(zhǎng)鋼軌和枕木的鋪軌基地配合，每臺(tái)鋪軌機(jī)需要 2列～3列運(yùn)長(zhǎng)軌和枕木列車配合。如國(guó)產(chǎn)CPG500型鋪軌機(jī)主機(jī)價(jià)值2 100萬元，專用軌枕列車由安裝了專用支架的 37輛平板和一臺(tái)機(jī)車組成，每列車可以裝載2 km的長(zhǎng)軌和枕木。長(zhǎng)軌排鋪設(shè)法:長(zhǎng)軌排鋪設(shè)法是將長(zhǎng)鋼軌和軌枕預(yù)先組裝成長(zhǎng)軌排，采用專用設(shè)備運(yùn)送并鋪設(shè)長(zhǎng)軌排，然后再聯(lián)結(jié)成無縫線路的方法。國(guó)外長(zhǎng)軌排鋪設(shè)的設(shè)備主要由龍門吊、多臺(tái)軌排運(yùn)輸小車、多臺(tái)軌排起吊小車、輔助及過渡軌道等組成。施工時(shí)軌排組裝基地要經(jīng)常隨鋪軌進(jìn)程而遷移，施工工序較為復(fù)雜。目前國(guó)內(nèi)很少使用。換軌法:換軌法就是將卸在線路兩側(cè)的長(zhǎng)鋼軌通過人力或軌道車牽引的換軌臺(tái)車將新長(zhǎng)軌替換掉再用軌或工具軌。對(duì)于既有線改造換鋪長(zhǎng)軌時(shí)，長(zhǎng)軌列車可以通過既有線直接將長(zhǎng)軌送到鋪軌現(xiàn)場(chǎng)，拖卸到線路兩側(cè)進(jìn)行換軌作業(yè)。長(zhǎng)軌列車必須通過軌道走行，新修線路可利用 25m以下工具將線路鋪好，使長(zhǎng)軌列車可以走行到施工位置拖卸長(zhǎng)軌，然后將長(zhǎng)軌替換掉工具軌，并將替換下來的工具軌運(yùn)回基地或下一區(qū)段重復(fù)利用。鋪設(shè) 25m工具軌主要有以下幾種方法，可以根據(jù)工程量、工期、現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境等選擇:對(duì)于鋪軌規(guī)模較大，可以采取鋪軌機(jī)鋪設(shè)，目前國(guó)內(nèi)鋪軌機(jī)鋪設(shè)25m軌排為每天8 km～10 km，但是需要鋪軌基地、運(yùn)軌排列車、機(jī)車等配合。對(duì)于橋群結(jié)構(gòu)鋪設(shè)任務(wù)，橋與橋之間的路基又很短，可以利用鐵路專用橋機(jī)進(jìn)行25m軌排鋪設(shè)，架橋機(jī)鋪設(shè)軌排的效率為4 km/d～6 km/d。對(duì)于規(guī)模較小的施工項(xiàng)目，可以采用人工辦法鋪設(shè) 25m工具軌排。換鋪法與直鋪法的主要區(qū)別就是工具軌的使用，每千米工具軌重約120 t，每月租賃費(fèi)約18 000元，另外還有工具軌的回收、運(yùn)輸?shù)荣M(fèi)用。施工時(shí)需要根據(jù)進(jìn)度和總工程量計(jì)算工具軌的需用量。換軌法分為人工和換軌小車兩種，人工換軌比較簡(jiǎn)單，使用工具就是一般的撬棍、起道器等，施工機(jī)動(dòng)靈活但是效率較低，人力成本高。換軌小車需要機(jī)車或軌道車配合，每?jī)尚r(shí)可以換 1 km。

推送法:推送法就是利用長(zhǎng)鋼軌推送設(shè)備將長(zhǎng)軌從長(zhǎng)軌列車上直接縱向推送到枕木承軌槽內(nèi)，推送設(shè)備結(jié)構(gòu)主要由三部分組成:兩臺(tái)卷?yè)P(yáng)機(jī)、推送系統(tǒng)和操作室，全部安裝在一列N16或N 17平車上，輔助機(jī)具有鋼軌導(dǎo)引鐵鞋、托輥、防側(cè)翻架、撬棍、起道器等。從長(zhǎng)軌運(yùn)輸車上卸軌時(shí)，先利用卷?yè)P(yáng)機(jī)將長(zhǎng)軌拉出，使其進(jìn)入推送系統(tǒng)的滾輪組中，液壓缸推動(dòng)滾輪組，從軌頂和軌底兩個(gè)方向夾緊鋼軌，使用馬達(dá)驅(qū)動(dòng)滾輪轉(zhuǎn)動(dòng)，利用摩擦力將長(zhǎng)軌連續(xù)向前推送。對(duì)于無碴軌道，為提高施工效率，增加一臺(tái)牽引車拖拉鋼軌就位，每天可推送長(zhǎng)軌12 km～18 km。對(duì)于有碴軌道，可以利用人力或機(jī)械將枕木擺放到位，利用推送設(shè)備直接推送入承軌槽，施工效率6 km/d，不需要租賃工具軌。推送法由于設(shè)備簡(jiǎn)單，既適用于小規(guī)模鋪軌也適用于大規(guī)模鋪軌，對(duì)于小規(guī)模鋪軌可以直接利用焊軌廠的運(yùn)軌列車推送進(jìn)承軌槽，減掉鋪軌基地、租賃平板等費(fèi)用。具體案例如表 1所示。

表1 山東東平鐵路有碴直鋪法施工工序分解表

我公司在該項(xiàng)目進(jìn)場(chǎng)后即根據(jù)上述長(zhǎng)鋼軌鋪設(shè)方案確定了適合施工現(xiàn)場(chǎng)條件的方案預(yù)控，以期最大程度化解成本控制和搶工期進(jìn)度之間的矛盾，既在經(jīng)濟(jì)收益上回報(bào)了企業(yè)，也在施工管理水平方面得到了業(yè)主的高度認(rèn)可。

5 結(jié)語

長(zhǎng)軌條鋪設(shè)方法很多，每種方法都有自己的適用范圍和特點(diǎn)，應(yīng)根據(jù)施工規(guī)模、工期、材料供應(yīng)、現(xiàn)場(chǎng)條件、工程特點(diǎn)等綜合考慮，事先選擇合理的施工方法，才能在滿足施工要求的前提下，最大程度降低成本，提高效益。

[1] 換鋪法鋪設(shè)長(zhǎng)鋼軌施工工藝及造價(jià)分析[J].鐵路工程造價(jià)管理，2006(4):23-24.

[2] 孟麗萍.設(shè)計(jì)階段影響鐵路建筑工程造價(jià)的因素分析[J].山西建筑，2009，35(7):264-265.