優化施工組織對提高橋梁換砟安全質量的探討

楊晉龍

(大秦鐵路股份有限公司茶塢工務段，北京　101402)

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優化施工組織對提高橋梁換砟安全質量的探討

楊晉龍

(大秦鐵路股份有限公司茶塢工務段，北京101402)

摘要:根據橋梁換砟施工作業的特點，介紹了橋梁換砟的前期準備工作，從施工計劃、人員、機具、作業程序等方面，闡述了橋梁換砟的優化方案，并提出了作業技術標準及安全控制措施，有效提高了橋梁換砟的質量。

關鍵詞:橋梁，換砟作業，安全管理，技術標準

大秦線作為一條集速、密、重于一身的運煤專線，每年的大秦兩次集中修大部分施工均為大型機械化作業。然而橋梁由于其設計問題，道床基礎無法使用大型機械進行清篩作業，同時由于通過總重大，石砟粉化速度快，煤塵污染嚴重導致道床污染，排水不暢。特別是橋梁地段的線路，存在翻漿冒泥、排水不暢、線路板結嚴重的難題，尤其在雨季，冒泥頻發影響設備質量及正常運輸秩序。通過不斷摸索，我段于2009年開始進行橋梁換砟的施工，并在實踐中不斷總結積累施工經驗及教訓，優化施工組織和質量安全措施。2015年我段加大了對道床基礎整治投入，利用集中修組織對板結、臟污嚴重的橋梁組織了人工換砟，包括永定河、跨風沙、媯水河特大橋在內，以及沙城東—北辛堡間、北辛堡—延慶間空重車線的橋梁、下莊鐵爐隧道群間橋梁和隧洞口、下莊—平谷間重車線橋梁共計100座橋梁合計23．99 km進行換砟，大幅提高了全段設備質量。通過橋梁換砟，一方面取得了明顯效果，達到了預期目標，另一方面也大大提高了維修儲備周期，極大地減輕了班組的日常維修壓力。

1　橋梁換砟施工作業特點

換砟施工作業由于擾動道床基礎，且在規定時間內恢復線路，達到放行列車條件，施工組織難度很大。橋上線路道床板結嚴重，污土多，換砟工作量很大。現場作業人員眾多，以2015年第一階段為例，我段橋梁換砟一隊達到350人，現場作業人身安全卡控難度大，特別是跨風沙、永定河特大橋由于其特殊地理環境，處于風口，氣候環境惡劣，風力很大，人員在橋上正常行走都很困難，在橋上組織作業難度可想而知。跨公路及橋下有農田橋梁區段，需要推運污土，增大工作量。對于換砟區段內多座小橋梁的換砟施工，點多線長，無論施工組織和安全卡控，難度都很大。

2　周密組織橋梁換砟前期準備

1)前期細致調查工作量，繪制換砟工作量示意圖。在施工前期，對橋梁及隧洞口人工換碴地段進行詳細調查，杜絕僅憑肉眼觀察，特別是換砟起終點，要求扒開道床，逐孔進行統計工作量，并且繪制《橋梁換碴設計圖》，列出每天的計劃區段和工作量，標明了每一處橋梁和隧洞口需要換碴的長度，線路設備情況、是否缺碴、哪座橋梁需要拆裝護軌，為施工順利開展提供詳實的資料。組織橋隧專業人員對橋梁護軌、步行板、擋砟板狀態進行調查;對線路狀況進行調查，鋪設為無縫線路時要掌握其實際鎖定軌溫，并對底砟厚度進行調查，確定換砟深度。

2)提前預卸石砟，保證石砟到位。橋梁換砟的核心是石砟，石砟提前不到位，將大大影響換砟進度和效果。為此，在換砟前，特別是橋梁與隧道連接地段、橋梁與線路連接地段，使用風動卸砟車進行石砟補充。卸砟后，復核卸砟效果，對卸砟不到位的，人工進行均砟。對缺砟嚴重的橋梁，提前人工備砟。根據現場實際情況決定備運石砟方式，卸砟場地可選擇兩側橋頭或橋梁附近較寬敞處所，卸后盡量使用編織袋裝好，按照規定堆碼，不得侵限。堆碼地點距離施工地點不宜超過20 m且盡量避免跨線堆放。

3)施工前技術交底，任務分配到人。橋梁換砟是擾動基礎的綜合作業，包括清挖舊砟、回填新砟、回填整理、大機搗固等環節，各環節交叉重疊，并且換砟區段點多線長，有時一個換砟區段內有7座橋梁進行換砟，針對這種情況，施工負責人如何把控現場施工成為一個難題。為此對施工監護人員進行合理安排，每個橋安排專人進行負責，根據分工，繪制現場施工示意圖，列出各個負責人、防護員、監護人和機搗車的具體位置。下發到施工人員。施工總負責人通過《施工示意圖》和各個負責人、防護員、監護員進行聯系。同時各個負責人、防護員、監護員根據施工示意圖進行互控，保證了施工安全有序。

4)橋梁換砟作業提前進行澆水，軟化板結道床。在2015年的橋梁換砟中，大秦一期空車線橋梁除跨豐沙大橋外均未安排過橋梁換砟施工，橋上煤塵污染、道床板結嚴重，部分地段存在翻漿冒泥現象，給換砟工作增加了難度。換砟施工前根據橋梁的狀態，對板結嚴重的橋梁進行提前澆水，軟化板結道床，對于特別困難地段使用內燃沖擊鎬破底清篩，大大提高了換砟作業效率和質量。

5)設置觀測點，控制換砟后線形，掌握換砟效果。為保證掌握換砟前后線路軌頂面標高變化，成立測量組，在橋欄桿和鋼軌上設置觀測點，使用L尺測量，通過比對原始數據和測量數據，掌握換砟前后線路變化，為大機起道、撥道提供依據。實踐證明，通過設置觀測點，對需要撥道、落道、起道的換砟地段有很強的指導意義。以起道為例，由于大機設置的起道量只是理論的，在實際中，每臺大機搗固后，通過L尺測量，掌握實際撥道量，能為后一臺大機撥道提供數據，保證換砟后能恢復線路軌頂面標高。

3　優化施工組織環節

3．1施工計劃

施工計劃要包括:施工項目及內容、施工地點及工作量、施工時間、施工等級、施工影響范圍、限速條件及配合單位。

3．2施工人員、工機具組織

1)換砟施工隊。施工隊一般在300人左右，保證每日換砟進度300 m以上。負責更換橋梁及前后線路人工清篩、出舊砟進新砟、整理外觀、清理場地、換砟后橋梁及前后線路搗固、整細工作。

2)配合換砟組。配合隊伍由線路工7人～10人負責，主要負

3)質量監護驗收組。a．現場質量卡控共計9名～12名人員，每30 m～50 m安排1名質量監護驗收人員，監護清挖標準施工質量，過程卡控。b．線路設備檢查共計4名人員，每臺搗固車后跟隨1名質量檢查人員，卡控搗固車質量。

4)防護人員安排。a．駐站防護:駐站防護員，1人(負責車站登記、要點、銷記)。b．移動停車防護:按照移動停車防護圖設置停車牌、移動停車手信號。c．現場作業防護員:現場作業班每班組1名防護員，根據情況適當增加中間防護員。d．慢行防護設置:按照慢行防護圖設置慢行標志。

5)工機具。主要工機具:配備內燃沖擊搗鎬20臺，根據工作量配置齒條壓機和枕木墩(每10根軌枕配置2臺齒條壓機2個枕木墩);同時按需備齊大叉、撬棍、抬杠、皮筐、洋鎬、鐵鍬、道尺、弦繩、木折尺、超高板等工具。

6)機力需求。一般情況下，安排2臺搗固車配合橋梁人工換砟搗固，如果遇到在一個換砟區段內需要組織5座以上橋梁換砟，需要3臺搗固車。

3．3施工作業程序

1)車間選派業務素質高、責任心強、有駐站證的防護員進行登記、聯絡、銷記等。在天窗實施前，由駐站防護員在車站運統—46(施工)上登記，及時請車站值班員簽認。

2)所有施工人員點前1．5 h到達指定位置，在護網外等待給點，現場拉設隔離繩，任何人員不得越過隔離繩上線。施工負責人再次明確具體分工及相關注意事項，各帶班人員要將本小組的工作逐項落實到每一位職工，所有施工人員必須服從命令、聽從指揮，嚴格執行作業標準。

3)按規定設置駐站、現場防護員，防護員必須由經考試合格的路工擔任;施工給點后，駐站聯絡員及時通知施工現場，施工負責人復核調度命令后，下達開工命令，防護員按防護圖設置移動停車防護信號。

4)用洋鎬、撬棍等工具破除枕盒、枕底土棱至枕底下250 mm(或梁頂)、兩線間清挖至線路中心，并清除污土;按控制標高支起線路，清挖范圍應包括全部橋枕及橋枕前后各不短于15 m內的線路軌枕。

5)回填新砟，要求枕盒及邊坡石砟飽滿、道砟清潔、粒徑小于25 mm的顆粒不得大于5%。

6)搗固車進行搗固作業，質量監護人員跟隨搗固車檢查搗固質量。

7)施工負責人與駐站防護員聯系銷記，駐站防護員在車站登記開通;現場防護員撤除移動停車防護信號，按規定插設慢行信號，開通線路。

3．4開通后

整修組對階梯提速和當日施工地段進行巡查養護，設備檢查要留有記錄，發現問題及時采取措施，線路質量達到提速條件時，必須在車站進行登記確認，按規定時間進行提速，更換慢行標志。若存在不能滿足慢行速度條件的超限處所時，通知施工負責人，同時在車站登記進一步降低列車慢行速度。若存在不能滿足階梯提速條件的問題時，及時通知施工負責人，同時在車站登記延長慢行時間。

4　細化技術標準及安全卡控措施

4．1技術標準

1)換砟深度枕下250 mm，道床斷面符合無縫線路道床斷面，廢舊道砟清理出護網外攤平。2)邊坡無土壟、路基平整。3)橋梁枕底清挖深度要求挖至梁底，邊坡篩通泄水孔。4)回填石砟保持清潔，且斷面恢復《修規》規定標準，外觀整潔，橋面步行板無飛石砟。

4．2安全質量卡控措施

1)提前檢測評估橋梁狀態。施工前橋隧科技術人員要對換砟橋梁進行全面技術檢測，并出具檢測報告，主要包括橋梁偏心、底砟厚度、欄桿托架狀態、步行板狀態、橋梁可堆載要求等，施工單位嚴格按要求進行施工。

2)佩戴安全帶，防止墜橋。橋梁換砟屬于高空作業或準高空作業，存在很大墜橋風險，為此借鑒其他行業高空作業佩戴安全帶的經驗，為換砟作業人員配發安全帶，增加了一道安全防線，大大降低了人身安全風險。

3)監測軌溫，應對高溫脹軌風險。針對橋梁換砟施工時，氣溫較高問題，安排專人測量軌溫，按規定進行記錄。安排噴水降溫，確保無縫線路軌溫滿足破底作業要求，避免由于軌溫超標無法破底，達不到橋梁換砟的目的。同時現場配備了切割機、乙炔氣割設備等脹軌應急處理工機具。

4)把握大機搗固環節，重視檢查銜接處的高低。大機搗固前，一定要保證石砟回填飽滿，在沒有回填到位前，不能搶進度，強行搗固，這樣才能保證搗固后不變形，不回落。根據我段的換砟經驗，橋梁換砟最好采取兩遍4鎬的大機搗固方案，搗固后效果最佳。搗固后要注意回檢線路高低方向，特別是橋梁兩頭的高低，一定要復核，防止由于銜接處單股高低，出現三角坑，導致晃車。同時備足軟軸搗固機等搗固機具，防止大機搗固出現故障。

5)小橋起道、落道不宜過大。對于長度較短的小橋，在支起壓機時，不要起的太高，在今年的橋梁換砟中，一般起道支起線路在不超過20 mm，在小橋上，就要控制在15 mm內，并且橋頭最好是10 mm，否則起道太高，造成搗固不易順坡。落道時也不宜過大，否則極易在銜接處出現高低。如大秦線131號橋換砟后進行落道，落道量50 mm，由于橋短，搗固后順坡不好，造成同方橋頭存在高低，經過2次搗固整修后，但仍然存在對股小高低。

6)全封閉施工。采用塑料彩條布將橋梁護欄全部封閉，下方有道路或房屋重點鋪設，避免石砟掉落到橋下，砸傷行人和車輛，同時將清篩換砟的污土裝袋推運到橋外妥善處理。避免了與地方村民的糾紛，保證了施工順利進行。

7)落實換砟技術標準，緊抓驗收環節。橋梁換砟施工作業，施工質量是核心。橋梁換砟標準要求破除枕盒、枕底、邊坡土棱至枕下250 mm(或至梁頂)，兩線間清挖至外板頭400 mm。必須打通排水孔，線路換砟邊坡必須打通，換砟回填新砟要求枕盒和砟肩石砟飽滿。為便于掌握執行，在施工中，將換砟標準打印到監護人員佩戴的監護牌背面，能隨時掌握技術標準，同時配備2 m盒卷尺，保證監護人員隨時檢查清挖深度。在換砟施工作業中，每名監護人員都有自己的責任區段，清完作業完畢后，逐孔進行測量驗收，并且填寫記錄，作為竣工和費用清算依據。通過這些措施，基本卡控了換砟質量，保證了橋梁換砟效果。

8)堅持點后總結會，強化施工管理。施工后總結，能吸取施工中存在的教訓。在整個換砟施工中，堅持召開點后總結會，即使在困難條件下，也應組織所有人員，承包公司作業帶班人，總結當日在換砟組織、作業質量、安全管理存在的問題，并對次日換砟進行安排分工。由監護人員對施工隊伍進行點評和考核，施工隊有什么問題，現場辦公，直接兌現，通過這種方法，提高了對施工隊伍管理卡控水平。

5　取得的成效

通過大秦線橋梁人工換砟施工實踐證明，在施工組織中，優化各個工序步驟及質量安全卡控措施，能有效的提高人工換砟的質量和安全。在2015年大秦線的橋梁換砟施工中，換砟深度達標率達到94%，換砟橋梁沒有出現嚴重晃車設備故障，安全有序可控，沒有出現安全事故，整體取得了質量優質，安全可控的可喜成績。進行換砟的100處橋梁，道床板結、冒泥頻繁的難題得到了徹底解決，道床彈性和排水性能得到了大大改善，在2015年雨季避免了橋上線路冒泥大面積爆發困境，大幅提高了線路設備質量。通過后續運營情況來看，換砟后地段的軌檢車優良率不僅達到100%，而且75%地段實現0分公里，車載Ⅱ級偏差超限數量較換砟前減少80%，Ⅲ級偏差超限得到徹底消滅。

參考文獻:

［1］鐵路線路修理規則［M］．北京:中國鐵道出版社，2006．

［2］ 楊飛．板結道床人工全斷面換砟作業的施工方法［J］．科技資訊，2011，8(12):108．

中圖分類號:U447

文獻標識碼:A

文章編號:1009-6825(2016)17-0178-03

收稿日期:2016-04-02

作者簡介:楊晉龍(1981-)，男，工程師責安裝拆墊枕木墩、液壓起道機起道、拆除超層超厚墊板、拆除恢復護網。

Exploration on optimal construction organization for improving bridge ballast-changing safety quality

Yang Jinlong
(Cha-Wu Business Section，Da-Qin Railway Co．，Ltd，Beijing 101402，China)

Abstract:According to the bridge ballast-changing operation features，introduces preliminary bridge ballast-changing preparations．Starting from aspects of construction planning，staff，machines and operation procedures，it describes bridge ballast-changing optimizing scheme，and puts forward technical standards and safety control measures．As a result，it effectively improves the bridge ballast-changing quality．

Key words:bridge，ballast-changing operation，safety management，technical criteria