不同移梁方式对高铁箱梁生产成本的影响

王慧

摘要：为保证高铁线路运营的平顺性、加快工程进度、确保工程质量，预应力混凝土简支梁在工程中得到了大量的应用。根据统计，从已运营的高铁线路来看，桥梁工程占线路长度的比例高达80%以上。箱梁生产中，箱梁的场内运输工作量大、技术要求高，是保证梁场持续生产的关键环节。目前，预制梁场内的箱梁移运主要是移梁台车横移或轮胎式搬梁机提运两种方式，本文以鲁南高速铁路济宁制梁场为背景，从大临建设费用、机械使用费两个方面分析不同移梁方式生产成本的影响，对使用不同移梁方式的经济性进行分析，为高速铁路预制梁场箱梁场内运输方式的选择提供参考。

关键词：移梁方式 箱梁生产 成本影响

1. 概述

近年来，随着铁路项目的逐步深化，市场竞争压力不断增长，企业利润空间逐年递减，在项目施工各阶段，如何通过方案比选控制成本将起到关键性作用。目前，箱梁场内移梁主要有移梁台车横移和轮胎式搬梁机提梁两种方式，不用的平移方式，对预制梁场投资规模、整体规划、施工工艺、施工质量及生产周期影响较大，因此，究竟采用何种方案较为经济，对整体项目盈亏意义重大。下面以鲁南高速铁路济宁制梁场为例，在相同工程数量、工期、存梁能力一致的情况下，从大临建设和机械费用两个方面进行经济比选。

鲁南铁路济宁制梁场位于山东省济宁市，梁场占地162亩，存梁能力按54孔/月考虑，设9个制梁台，最大存梁能力为112孔数量。设置32米制梁台座7个，24/32米共用制梁台座2个，预制箱梁工期12个月，承担着527孔箱梁的预制任务。

2. 两种移梁方式工艺

2.1移梁台车

移梁台车方式存梁台位呈“一”字形单列布置，初张完成后，拆除单侧模型，采用移梁台车将预制梁从制梁区滑移至存梁区，移梁台车移梁如(图1)所示，移梁台车作业程序主要包括：顶梁—横向移梁—存梁台座落梁—存放箱梁。

2.2搬梁机

搬梁机方式台位可呈单列、多列布置方式，箱梁初张完成后，将预制箱梁采用搬梁机吊起，经转向区转向后将箱梁移运至存梁区，搬梁机提梁方式如(图2)所示，搬梁机作业程序主要包括：箱梁起吊—搬运机吊移—存梁台座落梁—存放箱梁

(图1) 移梁台车移梁 (图2) 搬梁机提梁

3. 两种方式大临费用对比

在大临工程建设中，两种方式的区别：一是按照计划进度，梁场至少需设计存放预制箱梁110孔方能满足要求，受机械设备自身影响，移梁台车仅可进行单层存梁，轮胎式提梁机可双层存梁，相同存梁能力的情况下，两种方式占地亩数有所区别。二是两种方式基础结构形式不同，具体分析如下。其他相关临建配套设施需求一致，在此不予分析。

3.1移梁台车方式

移梁台车方式所涉及的结构设施有滑移梁道、单层存梁台座及存梁区过道硬化，为满足施工进度需求，梁场设计存梁台座8列、14行，共计112个存梁台座，存梁区占地面积101.8亩，工程量如(表1)。

	表1 移梁台车方式存梁区工程量
	工程及费用名称	单位	数量	计算公式	备注
1	单层存梁台座	座	112
1.1	基础C30混凝土	m3	439.04	(0.8×1*2-0.8×0.3*2)×4×112
1.2	支墩混凝土C30	m3	170.99	3.14×0.315×0.315×1.4×4×112
1.3	钢筋	t	51.632	0.461×112
1.4	支墩钢管	t	76.97	1.4×122.716/1000×4×112
1.5	管桩	m	8960.00	10×112×8
2	滑移梁道	m	3421	(224.5×8+203.1×6)+(203.1×2)
2.1	土方	m3	18286.64	(4.15×1.3×3014.6)+(4.15×1.2×406.2)
2.2	500mm厚砖渣换填	m3	5387.76	(0.5×3.15×3014.6)+(0.5×3.15×406.2)
2.3	C30混凝土基础	m3	4327.31	0.3×2.55×3014.6+0.5*1×3014.6+0.3×2.55×406.2+0.5×1×406.2
2.4	钢筋	t	236.049	0.069*3421
2.5	钢轨铺设	m	3421	224.5×8+203.1×6+203.1×2
3	存梁区过道地面	m3	13320	185×8×9
3.1	100mm厚砖渣换填	m3	3996.00	185×8×9×0.1
3.2	100mm厚C20混凝土地面	m3	1332.00	185×8×9×0.1

根据(表1)工程量，修建滑移梁道、单层存梁台座及过道硬化的费用942.53万元，具体费用如(表2)所示。

表2 移梁台车方式大临费用

序号	工程及费用名称	单位	数量	概算价值(元)	指标(元)
1	滑移梁方式大临	处	1	9425323	9425323
1.1	用地及复垦	亩	101.8	2036000	20000
1.2	移梁道基础	m	3421	4575694	1337.53
1.3	存梁台座	座	112	2215984	19785.57
1.4	存梁通道地面硬化	m2	13320	597645	44.87

说明：以上主要材料编制期价格采用《铁路工程建设2018年第一季度主要材料价格信息》，其他材料价：中粗砂87元/m3,碎石72元/m3，砖渣37元/m3，管桩150元/米。

3.2 搬梁机方式

搬梁机方式所涉及的结构设施有转向区硬化、非转向区硬化及存梁台座， 按照与移梁台车方式存梁能力一致的原则，梁场可设计存梁台座8列，7行，共计56个双层存梁台座，可存放箱梁112孔，转向区及存梁区占地面积72.3亩，工程量如(表3)。

表3 搬梁机存梁区工程量 工程及费用名称 单位 数量 计算公式 备注 1 双层存梁台座 座 56.00 1.1 基础C30混凝土 m3 537.94 (2.26×1×1.8-1×0.5×0.8-1.71×0.3×1.8)×4×56 1.2 支墩混凝土C30 m3 65.59 3.14×0.365×0.365×0.8×4×56 1.3 钢筋 t 53.76 0.96*56 1.4 支墩钢管 t 44.05 1.4×140.472/1000×4×56 1.5 管桩 m 6720.00 10×56×12 2 非转向区硬化 m2 6480.00 　 2.1 原土夯实 m2 6480.00 90×8×9 2.2 400mm厚砖渣 m3 2592.00 (90×8×9)×0.4 2.3 250mm厚C20混凝土地面硬化 m3 1620.00 (90×8×9)×0.25 3 转向区硬化 m2 8946.00 　 　 3.1 原土夯实 m2 8946.00 (333×13×2+4×8×9) 3.2 400mm厚砖渣换填 m3 4473.00 (333×13×2+4×8×9)×0.5 3.3 250mm厚C20混凝土地面硬化 m3 2236.50 (333×13×2+4×8×9)×0.25 3.4 钢筋 t 26.48 0.00296×8946

根据(表3)工程量，修建搬梁机转向区、非转向区及双层存梁台座的费用为571.06万元，具体费用如(表4)所示。

表4 搬梁机方式大临费用

序号	工程及费用名称	单位	数量	概算价值(元)	指标(元)
2	提梁机方式大临	处	1	5710582	5710582
2.1	用地及复垦	亩	72.3	1446000	20000
2.2	转向区地面硬化	m2	8946	1450327	162.12
2.3	非转向区地面硬化	m2	6480	922823	142.41
2.4	存梁台座	座	56	1891432	33775.57

说明：费用计算依据同表2移梁台车方案大临费用一致。

3.3两种方式大临工程费对比结论

综上所述，同等规模下，通过对两种方式大临费用比较，滑移梁方式大临942.53万元，搬梁机方式大临571.06万元，移梁台车高于搬梁机方式371.47万元。

4. 两种方案机使费对比

在规模、工期要求相同的前提下，主要对比两种方案中所使用的移梁台车及搬梁机的机使费，其他制梁所用的工装设备基本一致，在此，不进行比较。

4.1 移梁台车方式机使费

设备配置情况：按照产能、工期考虑，需配置四台移梁台车，按照存梁台座8列、14行布置，每孔箱梁考虑滑移14孔次，527孔箱梁合计需滑移7378孔次，机使费为242.72万元，平均每孔4605.79元，具体费用如(表5)所示。

表5 移梁台车方式机使费

单价编号	工作项目或费用名称	单位	数量	费用(元)
				单价	合价
	移梁台车方式	孔	527	4605.79	2427252
QY-443	轮轨式移梁台车场内移梁 双线梁	孔次	7378	272.89	2013382
	人工费	元			235875
	材料费	元			443860
	施工机具使用费	元			1333647
	一、定额直接工程费	元			2013382
	直接工程费	元			2013382
	五、施工措施费	%	1569522	13.6	213455
	直接费	元			2226837
	八、税金	%	2226837	9	200415
	九、单项概算价值	元			2427252

4.2 搬梁机方式机使费

设备配置情况：同样按照每天生产能力为2孔考虑，需配置1台搬梁机，按照存梁台座8列，7行布置，每孔箱梁考虑搬梁1次，527孔箱梁合计需搬梁527次，机使费为650.36万元，平均单孔12340.7元，具体费用如(表6)所示。

表6 搬梁机方式机使费用

单价编号	工作项目或费用名称	单位	数量	费用(元)
				单价	合价
	搬梁机方式	孔	527	12340.7	6503551
QY-439	搬梁机场内搬梁 ≤900t 轮胎式 双线梁	孔	527	9545.12	5030279
QY-446	安装、调试及拆除 轮胎式搬梁机 ≤900t	次	1	224152.9	224153
	人工费	元			117321
	材料费	元			18192
	施工机具使用费	元			5118919
	一、定额直接工程费	元			5254432
	直接工程费	元			5254432
	五、施工措施费	%	5236240	13.6	712129
	直接费	元			5966561
	八、税金	%	5966561	9	536990
	九、单项概算价值	元			6503551

说明：以上两种方案机使费材料价：柴油5.23元/kg。

4.3 两种方式机使费对比结论

由表5、表6可以看出，移梁台车方式机使费242.72万元，搬梁机方式机使费650.36万元，搬梁机高于移梁台车方式407.64万元，平均单孔机使费高7735元。

5. 综合比选

通过对大临和机使费的分析，两种方式综合费用对比如(表7)所示，移梁台车方式1185.46万元，搬梁机方式1221.41万元，搬梁机高于移梁台车方式36.16万元。

表7 移梁台车方案与搬梁机方案综合比较

单位：元

费用名称	移梁台车方式	搬梁机方式	差额
大临费用	9425323	5710582	3714741
机使费用	2427252	6503551	-4076299
合计	11852575	12214133	-361558

(表7)中，在规模、工期、产量一致情况下，搬梁机方式高于移梁台车方式36.16万元，以上定量数据分析中，存梁区大临为固定费用，机使费为可变动费用，随着产量的增加而费用增大，故不能直接比较费用大小。假设用移梁台车方式生产x孔，搬梁机方式生产y孔，当x=y时，两种方式费用一致，为临界点，则：9425323+4605.79x=5710582+12340.7y

当x=y时，计算得x=y=481孔。

即，当计划总生产量为481孔箱梁时，两种方式费用一致，当总产量小于481孔，推荐搬梁机方式，当总产量大于481孔，推荐使用移梁台车方式。

6. 结束语

通过对以上两种移梁方式的分析，结果表明，当生产527孔箱梁时，移梁台车方式为1185万元，搬梁机方式为1221万元，两种方式大临费和机使费的差异化成本基本不大，搬梁机作为比移梁小车更为先进的移梁设备，移梁的便利性要优于移梁小车，两种方案都可采纳。当产量大于481孔，推荐使用移梁台车，反之，推荐使用搬梁机，但随着吨位体积较大的40m箱梁的应用，采用哪种移梁方式在成本上更为经济，这主要与地基基础、场地大小、工期及施工工艺有关，各项目应通过相关成本要素综合比选分析，选取较为经济的移梁方式，降低成本。

参考文献：

[1] 国铁科法[2017]30号文发布的 《铁路基本建设工程设计概（预）算编制办法》。

[2] 国铁科法[2017]31号文发布的《铁路基本建设工程设计概（预）算费用定额》。

[3] 国铁科法[2017]32号文发布的《铁路工程建设材料基期价格》（TZJ3003—2017）、《铁路工程施工机具台班费用定额》（TZJ3004—2017）。

[4] 国铁科法[2017]33号文“国家铁路局关于发布铁路工程造价标准的公告《铁路工程基本定额》(TZJ2000-2017)。