折臂起重机在电气化铁路区段的应用分析

覃 毅

（中国铁路南宁局集团有限公司 广西宁铁工程有限责任公司，工程师，广西 南宁 530000）

引言

起重机是下穿铁路“平改立”项目的重要施工机械，由于电气化铁路区段的条件约束，严禁地面吊装施工便梁上跨接触网线，需使用轨道车起重机完成吊装，但轨道车起重机使用过程存在较多问题，并不是最佳选择，因此研究简便的折臂起重机在邻近既有线施工中的应用很有必要。

折臂起重机目前在科考、船舶和货运领域应用广泛，阎慧杰等通过研究折臂式随车起重机的技术要求、立柱结构的组成与工作原理，总结设计经验，提高设计效率和可靠性［1］；王志等以船用折臂起重机的折叠臂架和变幅油缸为研究对象，通过多体力学分析，确定起升重量与吊点位置的参数化关系［2］；吴道兴等研究船用折臂起重机在波浪载荷作用下的动力学响应，得到各种工况下伸缩臂末端钢丝绳拉力、两变幅液压缸驱动力变化状况［3］，但在铁路工程邻近既有线施工领域成果较少，探索折臂起重机在电气化铁路区段吊装施工的应用具有实际意义。

1 工程概况

柳州市航二路延长线工程现浇2*12.5m连续钢筋混凝土框架结构680m，下穿柳南四场33股道及17组道岔，工程概况见图1，其中I区和II区为电气化铁路，其余线路为普通线路。采用明挖现浇的施工工艺，为减少施工对铁路编组场运输的影响，施工期间需吊装、拆除D16、D20、D24等不同型号施工便梁纵梁48片，完成下穿铁路编组场市政道路施工，要克服邻近既有线施工风险大，线路加固方案复杂，施工便梁吊装任务繁琐等困难。

图1 工程概况图

2 轨道车吊装问题分析

电气化铁路区段接触网立柱高约6m，接触网线与施工机械之间的安全距离为2m，且严禁跨接触网线吊装作业，通常使用轨道起重机2台和平板车2台协同作业吊装施工便梁，配合完成线路加固施工任务，详见表1。

表1 轨道平板起重机施工流程

2.1 使用机械施工准备繁琐

使用轨道起重机和平板车吊装施工便梁，施工准备繁琐。一是办理手续多，与相关设备管理管理单位办理施工安全协议、签订机械合同，提报轨道车运行计划；二是协调单位多，轨道起重机数量有限，主要承担局内更改大修任务，需要提前与设备管理单位预约空闲时间；三是存梁场要求高，为方便轨道车运输须邻近铁路，同时具备吊装施工便梁至轨道平板车上的施工条件，且存梁、吊装方案要经附近车站和货场审批同意，方可实施；四是匹配工程总进度难，须将轨道起重机到达施工现场的具体时间作为关键线路，重新调整工程进度计划、劳力安排和资源配置。

2.2 封锁点内吊装时间受限

轨道车吊装施工便梁的五个步骤中，运梁、吊装、返回都要占用封锁点时间。其中运梁和返回的时间，与存梁地点到施工地点的距离相关，一般用时在40min以上，约占三级封锁施工计划时间的22%。另外，制定吊装实施方案，都要预留机动时间和轨道起重车回收支架时间，将进一步压缩天窗点内吊装时间，降低点封锁点内吊装效率。

2.3 安装、拆卸施工便梁需要二次搬运

轨道车与施工便梁到达存梁地点的时间无法统一，每次封锁点前都要专门租赁吊车将施工便梁吊装到平板车上，封锁点开始后运载施工便梁至施工地点。在拆卸施工便梁工序中，由于轨道车起重机摆臂转动半径较小，卸载施工便梁距离不超过3m，将施工便梁运离现场需另外租赁普通起重机装车。

3 折臂起重机吊装优势分析

折臂起重机（如图2）因其吊臂弯折水平吊装而得名，吊臂只能在水平面延展，确保工程中电气化铁路区段吊装、安拆便梁的机械与接触网设备的安全距离。施工流程如表2。

表2 折臂起重机施工流程

图2 折臂起重机

3.1 工程进度控制能力强

折臂起重车在电气化铁路区段吊装进度控制能力强。一是施工准备简约。折臂起重车只需要与相关机械租赁公司签订机械租赁合同，匹配月封锁施工计划完成吊装，不需要另外办理施工安全协议和施工计划；二是机械使用可控性强，机械租赁使用方便，不需要在集团公司内调配，不受制于其他维修计划；三是点内吊装效率高，折臂起重机通过公路运动到方便吊装的位置，机械准备和回收不占用封锁点时间，不同专业间协同少，提高封锁点吊装时间利用率60%；四是折臂起重机吊臂更长，旋转半径更大，具备同一封锁点拆卸不同股道施工便梁的能力，提高拆卸施工便梁效率1倍，能节约封锁点18个，减少52.94%，如表3所示。

表3 航二路封锁点内吊装纵梁进度分析表

3.2 施工成本支出降低

在邻近既有线相同施工条件下，相对于轨道车起重机，吊装施工便梁使用折臂起重机成本分析优势明显，人工费、机械费、运输损失费累计节约成本支出90.88万元。

3.2.1 人工费根据表3安拆封锁点数量对比，折臂起重机吊装施工共节约封锁点18个，即18个工日，按每个封锁点用工32人，单价300元∕人·天计算，累计节约人工费成本支出32*18*300=17.28万元。

3.2.2 机械费每个轨道起重机机械台班，使用2台轨道车和2台路用平板车，机械费单价分别是9850元∕台班和600元∕台班，即轨道起重机机械费为20900元∕封锁点；而折臂起重机机械费为12000元∕封锁点，节约机械费成本支出51.86万元，详见表4。

表4 航二路封锁点内吊装纵梁机械费成本分析表

3.2.3 运输损失费根据《南宁铁路局关于地方涉铁工程铁路运输损失补偿的指导意见》（宁铁师函〔2017〕120号）关于铁路运输损失补偿相关的规定，本工程西联线为正线，在湘桂线二塘至柳州南区间，施工时限速45km∕h，慢行运输损失费为12083元∕天，调整系数为3.0，故慢行损失费为12083*3=36249元∕天。相比轨道起重机，折臂起重机吊装作业减少使用封锁点6个，节约铁路慢行损失费约为36249*6=21.75万元。

4 结论

通过对柳州市航二路延长线工程吊装应用分析，使用折臂起重机相比以往使用的轨道起重机，更有优势。在电气化铁路区段施行吊装作业中，使用折臂起重机吊装作业操作简单，租赁调配机械方便，规避施工便梁二次搬运，施工服从性好，能有效强化进度控制，缩减封锁点数量，降低成本支出。