一、地铁铺轨设备提升的背景

（一）轨道交通是缓解城市交通压力的必然选择

改革开放二十多年来，我国国民经济和生活水平迅速提高，但随着人民生活水平日益提高，成千上万的较富裕的中国人开始用小汽车点火钥匙换掉自己手上的自行车钥匙，人们明显的受到城市交通阻塞的冲击，过分依赖机动车作为交通工具引起了环境污染、能源消耗和较高的交通事故率。因此发展城市轨道交通，尤其修建地铁成为城市发展亟待解决的问题。相对其他交通形式，轨道交通具有便捷、高效、安全、舒适和环保的特点。据计算，同等运能的轨道交通单位能耗只相当于小型汽车的11.1%、公交车的50%，可以大幅减少城市废气排放。我国城市轨道交通建设始于1969年建成的北京地铁1号线，截止到2018年底已有35个城市开通地铁，50余个城市正在修建地铁或已规划修建地铁，规划总线路达400余条，总里程超过1000公里。“十三五”期间，我国的目标是将建成、投运城市轨道交通2500公里左右。随着经济发展的快速增长，各省份已将地铁建设作为发展本省经济的一项重要指标，成为城市现代化发展和缓解城市交通压力的必然选择。

（二）设备高效管理是提升城市轨道交通建设的必然要求

我国从北京地铁开始建设至今已30多年，但目前大城市轨道交通建设仍严重滞后，无法适应城市经济和社会发展的需要，同时也加剧了城市路面交通的堵塞和交通污染。其中工装设备严重制约着地铁建设的发展，影响着铺轨效率的提升。目前国内地铁铺轨施工工装设备主要包括轨道车、平板车、铺轨龙门吊、料斗等。但因受工装设备限制，采用的铺轨工法较为落后，施工效率较低，无法满足地铁快速建设的需要。那么如何才能快速高效、安全平稳的修建城市轨道呢？提升施工设备工效，优化工艺工法成为城市轨道交通快速发展的必然要求。

（三）施工设备高效管理是企业发展竞争的必由之路

目前国内基建行业如雨后春笋般蓬勃发展，各行各业都有自己立身之法和战斗法宝，就地铁铺轨施工而言，目前市场竞争尤为激烈，各单位所用机械设备及工艺工法较为传统，在激烈的市场竞争中并无明显优势，如果想在激烈的竞争中占据一席之地，必须提升机械设备，实现项目高效管理，使企业立于不败之地。那么施工设备高效管理必将成为企业发展竞争的必由之路。

二、基于铺轨设备提升的地铁施工项目高效管理的内涵

公司以“科技引领”为指导思想，以行业领先、业界标杆为为战略目标，深入推进降本增效、提质升级总体工作目标。以设备革新、提效，工艺工法创新、安全施工提质等推动总体产业定位和发展方向，以造就高素质的人才队伍、创建高效率的创新组织为主要支撑，把设备提升同人才队伍建设、安全管理等有机结合，推进企业在行业竞争中实现跨越式发展，优质高效的完成了看似不可能完成的施工任务，引领国内城市轨道交通建设新速度。

三、基于铺轨设备提升的地铁施工项目高效管理的主要做法

（一）确定施工设备高效管理的总体规划和指导思想

工装设备一直是施工企业硬实力的重要体现，尤其在施工现场，工装设备的效益往往决定的企业的整体施工作业能力、经济效益和安全质量。目前国内地铁施工总体投资力度较小，尤其在工装设备的投入方面。以地铁铺轨施工为例，目前业内主要施工设备包括传统轮轨式地铁铺轨机、料斗、轨道平板车、轨道车或机车等，因采用轨行式的行走方式，需要提前安装铺轨机走形轨道，对隧道管片有一定程度的损伤。使用轨道车或机车后发动机排烟严重影响隧道空气质量，作业人员工作环境差，易引发安全事故。因受工装设备限制，工法单一，施工效率底下。因而如何进一步提升施工效率、降低安全风险、提高施工质量、降低对隧道管片的损伤，树立业界标杆成为目前地铁铺轨施工面临的主要问题。

为此我公司确定了施工设备高效管理的总体规划和指导思想，通过提升施工设备，促使工艺工法改进，进而提升项目高效管理。

（二）构建专业化管理队伍及制度办法

为确保设备提升推动项目高效管理，公司制定下发《中铁十四局五公司地铁架子队管理框架(试运行)》和“关于公开竞聘北京地铁铺轨架子队队长的通知”，不断完善设备管理专业队伍建设，在全公司范围内挑选最为优秀的人员作为地铁架子队管理人员。专业的人干专业的事，通过建立健全组织机构和制度体系，为设备提升和项目实现高效管理奠定坚实基础。

（三）优化设备、创新型提出轮胎式铺轨设备，创新施工工艺工法

1、地铁铺轨常用设备及工艺工法介绍：

传统地铁铺轨施工一般采用“轨排架轨法”，又可分为机铺法和散铺法（机铺法施工方案：即利用轨道车、平板车、轮轨式地铁铺轨机等进行铺轨施工；施工管段一般不超过6公里，每天可平均铺设75-100米。散铺法施工方案：即利用汽车吊将轨料（钢轨、扣件、短枕、半成品钢筋等）垂直吊放至洞内，使用叉车将轨料倒运至铺轨工作面，进行人工铺轨的一种方法。管段范围一般不超过500米，每天最多可铺设30-50米）。

2、新型轮胎式地铁铺轨设备创新应用

公司承担了北京新机场线全部地下段36.24千米的铺轨任务。标段内区间长、断面大，4种道床型式交错分布，施工组织难、技术要求高。同时，为了环保降噪需要设计在11处总长4.6千米人口密集地段采用高铁CRTSⅢ型轨道板整体道床施工，这在国内时速160KM的地铁施工中尚属首次。

公司充分发挥专业优势，大力开展科技攻关，不断优化资源配置，克服轨道结构形式变化、铺轨工期不断被压缩等困难，确立应用轮胎式铺轨设备，提升设备工装的指导思想，将自适应轮胎式铺轨机、自适应轮胎式混凝土搅拌车引入北京地铁施工中，提高工效69%，在保障安全质量的前提下，将计划的36天工期缩短到20天，为后序节点目标的顺利实现创造了条件。

3、新型轮胎式地铁铺轨设备主要施工工艺工法

（1）理想状态：两端各具备一个下料口，设备配置时中间放置轮胎式铺轨机、一端放置轮胎式平板车、另一端放置轮胎式罐车。施工工序：一端下料口轮胎式平板车将钢筋、轨排等运输至施工部位→轮胎式铺轨机吊装轨排进行安装→另一端下料口轮胎式罐车发运混凝土至施工部位→轨排安装完轮胎式平板车返回下料口运料→铺轨机向前移动→轮胎式罐车浇筑混凝土（如此反复施工）；

（2）常规状态：

①只有一个下料口，全部配置轮胎式设备。施工工序为：轮胎式铺轨机到达施工部位→轮胎式平板车发运轨排等材料→轨排安装→轮胎式罐车运输混凝土到达施工部位→轮胎式罐车、轮胎式平板车错车→混凝土浇筑（如此反复施工）；

②只有一个下料口，配置轮胎式铺轨机、轮胎式罐车、轨道车、轨道平板。施工工序为：轮胎式铺轨机到达施工部位→轨道车牵引平板车运输轨排等材料→轨排安装→轨道车牵引平板车返回运料→轮胎式罐车运输混凝土至施工部位→混凝土浇筑→错车、轮胎式罐车返回运输混凝土（如此反复）；

③只有一个下料口，配置轮胎式铺轨机、轨道车、平板车、料斗、搅拌罐。施工工序为：轮胎式铺轨机到达施工部位→轨道车牵引平板车运输铺轨等→轨排吊装→轨道车、平板车返回运输盛有混凝土的料斗→混凝土浇筑（如此反复，浇筑排水沟时使用搅拌罐，施工过程不用安装铺轨机走行轨道）；

相比传统轮轨式地铁铺轨设备施工，新型轮胎式地铁铺轨设备施工工序更为灵活，工法更为多样，因不受空间限制，设备可穿插作业，具备较强的连续作业能力，施工全过程无需安装铺轨机走行轨道。

同等条件下，新型设备每天完成（含基底施工）50m，传统设备每天完成29.5m（含基底施工），提高工效41％。新型设备每天完成（不含基底施工）76.9m，传统设备每天完成33.9m（不含基底施工），提高工效126％。

（四）加强人员培训，提升全员作业水平

设备引进后，公司联系设备厂家人员进行定点定期教学，主要学习内容包括设备基本操作、一般故障处理、日常维修保养等内容。确保参与操作人员均能较好的完成基本操作，杜绝违章作业，保证现场施工安全。

培训后由厂家人员统一颁发内部许可的操作证，在设备操作人员管理方面实行定人定机管理模式，操作人员不得随意更换，确保设备操作的稳定性和安全性，提高全员作业水平，促使设备效能得到充分发挥。

（五）做好分析评价工作，向地铁施工高效发展持续提升

1、传统地铁铺轨施工

（1）铺轨专用设备及人员配置：

每个工作面需配置地铁铺轨机、轨道车、轨道平板车、料斗等，具体配置情况如下：



（2）铺轨施工工序：

铺设铺轨机走行轨道→铺轨机安装调试、运行至施工部位→轨道车牵引轨道平板运输轨排→铺轨机吊卸轨排、路料、轨排安装→线路调整→平板车运输混凝土料斗至施工部位→铺轨机吊运混凝土料斗浇筑道床→线路养护→设备转移至下一工作部位→拆除铺轨机走行轨道。

（3）传统地铁铺轨施工工效：

在有足够工作面的情况下，传统轮轨式地铁铺轨设备每天最多可完成地铁铺轨100米（不包含轨道安装、拆卸时间、不含基底施工）。

因轨道车需待浇筑过的轨排混凝土凝固后才能运输，因此不能连续施工。同时因不能穿插作业，轮轨式地铁铺轨设备工效较低，无法组织抢工。

2、新型无轨化地铁铺轨施工

（1）机械及操作人员配置：

配置轮胎式铺轨机、轮胎式罐车、轮胎式平板车等，具体配置如下：

（2）铺轨施工工序：

轮胎式地铁铺轨机、轮胎式罐车、轮胎式平板车安装调试→设备到达施工部位→轮胎式平板车运输轨排路料到达施工部位→轮胎式铺轨机卸轨排路料、轨排并安装→线路调试→轮胎式罐车运输混凝土到达施工部位并浇筑→线路养护→设备转移至下一工作部位（省略铺轨机走行轨道安装拆卸工序）。

（3）新型无轨化施工工效：

在有足够工作面的情况下，新型轮胎式地铁铺轨设备每天最多可完成地铁铺轨120米（不含基底施工）。

轮胎式地铁铺轨设备因可穿插作业，不受工作面影响，可连续施工作业，因而具备较强的抢工能力、工效高。

3、传统与新型轮胎式铺轨设备施工分析评价

（1）设备配置分析评价：

传统有轨地铁铺轨施工每个工作面需配置机械设备11台，单班配置操作手10人。新型无轨化施工每个工作面需配置机械设备4台，单班配置操作手5人。

 （2）施工工效分析评价：

①轮轨式铺轨小吊满载混凝土时三次统计平均速度为0.892km/h，仅吊运料斗时三次统计平均速度为0.965km/h；

②轮胎式铺轨小吊满载混凝土时三次统计平均速度为1.077km/h，仅吊运料斗时三次统计平均速度为1.239km/h；

③传统轮轨式和新型轮胎式设备施工效率策算

根据以上数据反应，新型轮胎式铺轨设备比传统轮轨式铺轨设备：单项工作效率提高28.4%；总施工效率提高47.5%；相对人员减少50%。

（3）施工成本分析评价

①机械、材料投入对比：传统轮轨式设备一次性成本投入约321万元、新型轮胎式地铁铺轨设备一次性成本投入约363万元。

②人工投入对比：轮轨式地铁铺轨设备需安装和拆卸轨道、可调钢支墩等，同时混凝土浇筑、轨道车燃油等，每公里约多投入成本6.6万元。

传统轮轨式地铁铺轨设备相对新型轮胎式地铁铺轨设备每公里多投入人工费约6.6万元。当铺轨里程超过7公里时，传统轮轨式地铁铺轨设备施工总成本投入大于新型轮胎式设备。

四、基于铺轨设备提升的地铁施工项目高效管理的主要成效

（一）管理效益得到提升

通过应用轮胎式地铁铺轨设备，提升了整体管控效率，实现了项目的高效管理。通过铺轨设备的提升，有效的刺激了内部架子队的管控水平。减少了资源投入，缩短了板式道床铺轨工期。提升后的设备克服了传统轮轨式铺轨设备走行固定的弊端，不需再安装临时用走行轨，保护了盾构管片。轮胎式设备自带电瓶，降低了外部环境制约。在洞内紧急停电时，可以继续工作5小时，将外部环境制约降至最低。

（二）经济效益得到提高

提升后的设备，施工过程大大减少人工成本投入，对传统地铁铺轨施工工艺工法产生了强烈的冲击，提升后的铺轨施工较传统轮轨式地铁铺轨设备施工效率提高41％（含基底）和126％（不含基底），每公里减少人工成本投入约6.6万元，大大降低了施工成本投入，为企业创造了十分可观的经济效益。

（三）社会效益更加彰显

提升后的地铁铺轨设备，可应用多种施工工艺和工法，对地铁施工有更强的、更全面的适应性。能够满足不同工况、不同环境的施工需要，尤其一些重难点施工和抢工作业。在北京地铁施工中，轮胎式铺轨设备配合多样化的施工工法，首次应用于国内时速160KM的地铁施工中，提前16天完成既定施工任务，获业主单位表彰。2019年9月25日，习近平总书记乘坐由我公司承建的北京新机场线地铁专线，予以了高度评价。

通过铺轨设备提升，实现了项目的高效管理，推动了国内地铁建设工装设备的革新，引领国内地铁建设新速度。