悬挂式单轨交通钢桥墩安装施工及单价分析
严肃的滑板
2022年07月18日 09:37:29
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悬挂式单轨交通钢桥墩安装施工及单价分析   邵鸿皓 (中铁六院  天津)   摘  要: 2016年我国在四川成都开通建成了国内第一条悬挂式单轨试验线工程,悬挂式单轨交通作为一种较为新型的轨道交通形式,其施工过程中采用的钢桥墩与传统的轨道交通工程所采用的桥墩有所差异。 本文结合悬挂式单轨工程施工工序的实际情况,通过现场实测采集数据,分析计算钢桥墩安装施工过程中发生的人工、材料、机具消耗量,旨在准确、完整、真实地反映出钢桥墩施工安装过程中的直接消耗及发生的费用,并总结出相应的单价分析,为今后我国悬挂式单轨交通工程的投资控制提供一些参考。

悬挂式单轨交通钢桥墩安装施工及单价分析  

邵鸿皓

(中铁六院  天津)


 

摘  要: 2016年我国在四川成都开通建成了国内第一条悬挂式单轨试验线工程,悬挂式单轨交通作为一种较为新型的轨道交通形式,其施工过程中采用的钢桥墩与传统的轨道交通工程所采用的桥墩有所差异。 本文结合悬挂式单轨工程施工工序的实际情况,通过现场实测采集数据,分析计算钢桥墩安装施工过程中发生的人工、材料、机具消耗量,旨在准确、完整、真实地反映出钢桥墩施工安装过程中的直接消耗及发生的费用,并总结出相应的单价分析,为今后我国悬挂式单轨交通工程的投资控制提供一些参考。


关键词:   悬挂式单 轨交通工程; 钢桥墩安装; 施工工序; 单价分析


1  工程背景

随着城市化进程和汽车保有量的快速增长,国内众多一、二线城市相继出现了严重的交通拥堵状况,交通拥堵已经成为城市发展中的最大难题之一。一方面,现有地面常规公交的低速和不舒适难以抑制汽车发展势头和使用要求,另一方面,城市又不可能大规模增加道路容量来适应私家车的无序增长,为更多地吸引剩余使用者转移到公共交通,必须提高公共交通的服务水平,发展新型公交。  
悬挂式单轨交通作为一种新型轨道交通,以其独特的优势,在今后的城市轨道交通工程建设中有望得到广泛的应用[1]。目前世界上仅在德国和日本有开通运营的线路,而位于四川省成都市的某悬挂式单轨交通试验线,是我国修建的第一条悬挂式单轨交通工程,也是世界首列采用锂电池的新能源悬挂式单轨交通工程试验线。但与此同时,由于国内无法借鉴类似工程,试验线的施工过程中也在不断的摸索与尝试,这种新形城市轨道交通工程在结构形式及施工工艺方面不同于其它形式的城市轨道交通工程,钢桥墩的安装施工更是一种全新的施工工艺,其安装单价指标无既有项目可直接参考,也无法套用现行的市政定额或轨道交通定额来分析和编制单价。因此,本文依托实际试验线的施工过程,采集了钢桥墩安装工序的施工数据,并对其进行分析测算,做出了相应的单价分析[2]。  
本试验线,左线长1090m,右线长185m,线路全线长1275m,全线最小曲线半径30m,最大坡度60‰,最高运行速度60km/h;设车站一座,设道岔1处,静调库1处。悬挂式单轨工程主要组成构件如轨道梁、钢桥墩柱、道岔、车站站房均采用装配式设计,由工厂预制生产,现场组装,可以极大的缩短工期,减少施工对现场交通的影响。钢结构材料采用1200MPa级热成形钢,同等条件下节省用钢量近8%[3]。  
2  钢桥墩结构形式  
整个试验线全部采用简支桥梁结构,右线(正线)含有53个钢桥墩,左线(岔线)含有7个钢桥墩。钢桥墩为矩形空心截面、外观倒“L”形,墩柱直立部分截面外尺寸800mm×800mm,斜向部分截面外尺寸由800mm×800mm过渡到800mm×300mm。腹板和翼板板厚均为28mm。钢桥墩根据恒载与活载变形值设置预偏。  

图1  倒L形钢桥墩  
3  悬挂式单轨的桥墩安装施工工序  
3.1  施工流程  
悬挂式单轨交通工程的桥墩使用的是厂家预制的钢结构桥墩,桥墩所使用的钢板型号是Q345qD,桥墩的运输与安装均由生产厂家负责。钢桥墩安装施工主要工序流程[4],见图2。  

 
图2 钢桥墩安装分步进行流程图  
3.2  施工流程  
钢桥墩的吊装钢丝绳绑扎工序主要由3名工人配合完成,其中2名工人位于钢桥墩两侧对钢丝绳的位置进行调整,中间1名工人使用锁扣将钢丝绳固定于倒L形钢桥墩拐角处的正中部位,同时在钢丝绳锁扣位置绑扎一条尼龙绳用于起吊完成后解除钢丝绳。  

图3 钢桥墩安装开始阶段  
3.3  起吊钢桥墩工序  
钢桥墩的起吊作业是由一台提升质量75吨的全液压汽车式起重机完成,起重机用吊钩与钢丝绳连接,将钢桥墩吊起距离地面高度约1.5米,在4名工人的辅助下将钢桥墩对孔安放至承台上,然后2名工人采用拉拽尼龙绳的方式,将钢丝绳解除。  
   

                   图4 起重机吊起钢桥墩                            

图5 工人辅助钢桥墩放上承台  
3.4  安装第一层垫片螺母工序  
安装第一层垫片螺母工序是在钢桥墩起吊对孔安放至承台上以后,4名辅助对孔安放的工人在吊装钢丝绳解除之前,在钢桥墩底部使用型号为M64螺母进行安装固定。  

图6 工人安装第一层螺母及垫片  
3.5  测量调整钢桥墩工序  
测量调整钢桥墩工序由2名测量人员以及3至4名调整工人完成,测量人员使用全站仪对钢桥墩进行测量,确定钢桥墩水平位置和垂直位置的误差值。测量人员将误差值告知调整工人,调整工人通过升降承台底部螺母的方式进行调整,使误差值满足达到设计要求。  
3.6  安装第二层螺母  
安装第二层螺母的工序通常是在测量调整完成之后,由3到4名调整工人进行逐个安装。第二层螺母与第一层螺母的型号相同。  
4  单价分析  
由于悬挂式单轨交通相较于目前国内的轨道交通而言具有许多优势,因此悬挂式单轨交通在国内的前景十分广阔。而仅应用于悬挂式单轨交通的钢桥墩是一种新型桥墩,没有可以适用于该桥墩的现行定额。因此作者根据在四川省成都市的某悬挂式单轨交通试验线所统计的数据,整理编制了补充单价分析。  
4.1  测量调整钢桥墩工序  
钢桥墩安装的单价测算原始数据均来源于试验线现场实际施工情况的记录,主要采用的方法是工序写实记录法,也就是将整个安装过程分成若干的施工工序,明确每一道工序的起止时间记录,算出工序的持续时间,同时记录该工序的工作内容,形成表格作为原始数据。写实记录法适用于手动过程和机械化过程单独、交替或同时应用于施工过程的情况,具有技术简便、应用面广泛、资料全面等优点[5]。本项目此次工料机单价指标的测算依据由四川省发布的信息价与市场价的调整处理得出。  
4.2  工料机消耗量及费用单价分析  
4.2.1  人工工日及单价  
悬挂式单轨交通钢桥墩安装中人工消耗量是依据完成每一根钢桥墩安装的有效工作时间,同时考虑“辅助工作时间、休息时间以及不可避免中断时间”等辅助时间的消耗,进行统一调整后得出。本次数据采集通过对L18、L19、L20、L22、L25以上5座钢桥墩的安装工序、施工时间进行记录(以L18桥墩部分工作内容为例,见表1),形成表格作为原始数据。本项目此次工料机单价指标的测算依据由四川省发布的信息价与市场价的调整处理得出。  

表1 桥墩安装工序施工记录表

计算出每座桥墩安装的折合工日(以L18桥墩桥墩为例,表2),得出5座钢桥墩的平均工日消耗量,在此基础上,对整合后的人工工日消耗量数据加入2.39的系数调整(考虑到工程的复杂程度加入系数1.0,工人的专业水平加入系数1.39)。折算出完成每吨钢桥墩安装所需要的人工消耗量为0.213工日。

表2 桥墩安装工序人工消耗记录及工日折算表

钢桥墩安装综合人工数量=(∑5组钢桥墩折合工日/∑5组钢桥墩质量)×综合系数2.39=0.213

4.2.2  机械台班消耗量与单价

钢桥墩安装现场使用的机械台班为全液压汽车式起重机,为三一重工生产,额定最大提升重量75吨,型号为STC75。在钢桥墩安装单价指标中机械台班消耗量按照实际发生时间进行计算,再加上辅助时间得到。台班中经常修理费、大修理费、折旧费、其他费用以及安拆费及场外运费均按照《建设工程施工机械台班费用编制规则(增值税版)》进行取费[6]。燃油消耗量同样取自《建设工程施工机械台班费用编制规则(增值税版)》,燃油价格则根据施工期间四川省油价信息价取定。

台班单价中,人工采用《建设工程施工机械台班费用编制规则(增值税版)》,消耗量为2工日。台班消耗量中,由于钢桥墩安装的难度较大增加了机械的损耗,同时考虑到辅助时间以及起重机司机水平系数1.39和操作难度系数1.0,台班消耗量加入系数2.39。

钢桥墩安装综合机械台班数量=(∑5台机械折合工日/∑5组钢桥墩质量)×综合系数2.39=0.013

4.3  单价分析

根据上述施工现场工料机消耗量,测算调整得出悬挂式单轨交通工程中钢桥墩的单价分析,其工作内容:起重机固定,绑扎钢丝绳,起吊钢桥墩,对孔安放,安装垫片螺母,测量调整钢桥墩。详见表3[7]。

表3 工料机的单价分析

其中,人工工日单价依据《建设工程施工机械台班费用编制规则(增值税版)》中的人工费规定,并结合四川省成都市区当地轨道交通行业人工费标准进行确定,以103.63元/工日计列人工费。

5  结束语

此次钢桥墩安装单价分析采用工序写实法,通过对现场施工数据的收集整理、统计分析并根据实际情况考虑系数调整,所得出的综合测算结果可以较为准确客观的反映出悬挂式轨道交通工程钢桥墩安装重过程中的人工、机械消耗量。由于悬挂式单轨交通相较于传统的轨道交通而言有许多优点,因此悬挂式单轨交通在我国有广阔的发展空间。笔者希望能够通过本文中对首条试验线的钢桥墩安装单价分析,为悬挂式单轨交通的投资控制以及其他装配式施工单价分析提供一些参考。

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