利用大修列車更換南昆線橋隧軌枕的施工組織

李浩鵬

（南寧局集團公司 柳州工務機械段 工程師 廣西 柳州 545007）

南昆線興義至威舍段地處貴州境內，為國家Ⅰ級干線電氣化鐵路，自1997 年開通以來，運營已近20 年。此次換枕大修施工地段在經過20 年的運營后，失效軌枕增多，線路穩定性下降，為改善線路狀況，提高線路行車安全性能，利用換枕大修列車對此段線路進行換枕大修。本文主要對施工工藝、作業流程、質量控制、安全措施等進行論述，并針對該區段橋隧多、曲線半徑小等施工困難條件提出施工改進方法及安全措施。

1 現狀分析

南昆線運輸繁忙，自1997年開通運營至本次大修已接近20 年，該段線路部分軌枕存在掉塊、橫向或縱向裂縫、擋肩失效、斷枕、螺栓銹蝕死牙等諸多病害，加之部分隧道拱頂漏水，導致隧道內線路道床積水，翻漿冒泥，基床不均勻下沉，嚴重危及行車安全。由于維修養護設備落后及隧道內作業空間狹小等原因，設備管理單位對此類病害并沒有成熟有效的維修養護方法，一般采用水平墊片、枕底墊砟、加裝軌道加強裝置等方法進行處理。此類方法沒有統一的技術標準，主要依靠作業人員的經驗，施工精度較差，效果不理想，難以滿足鐵路高速重載的要求。設備管理單位每年投入大量的人力物力仍不能從根本上提高線路質量，確保行車安全。為徹底整治此段線路病害，集團公司安排對此段線路進行大修換枕施工，將施工段內Ⅱ型砼枕全部更換為Ⅲ型砼枕，為營業線Ⅲ級施工工程。換枕地段位于南昆線興義站至威舍站間，施工里程為K456+162～K490+366（部分跳段），共計換枕24.103 km(其中橋梁20座，合計4.669 km；隧道10 座，合計3.413 km)。該施工段地形險峻，橋、隧多且作業空間狹小，難以組織進行人工換枕方式作業，故采用安全更有保障、效率更高的P 95型換枕大修列車進行作業。

2 主要技術參數

1）線路軌枕應均勻布置，按1 667根/km標準鋪設，軌枕間距為600 mm。

2）龍口插入短軌長度不得短于6 m，不得連續插入。

3）龍口、龍尾處鋼軌接頭跟既有接頭相隔距離必須大于6 m。

4）已更換扣件應保持齊全，位置正確，作用良好。扣板、軌距擋板應靠貼軌底邊，扣板（彈片）扣件扭矩應保持在80～140 N·m，彈條扣件的彈條中部前端下顎應靠貼軌距擋板（離縫不大于1 mm）或扭矩應保持在80～150 N·m；

5）錨固螺旋道釘與承軌槽面垂直，道釘中線與承軌槽面的交點偏離預留孔中心不大于2 mm，道釘圓臺要高出承軌槽面，但不得大于2 mm。錨固后螺旋道釘的抗拔力不得小于60 kN。

6）設備管理單位按線路軌枕端頭外250 mm、枕底200 mm和枕面上500 mm的范圍拆除障礙物。

7）橋梁施工時，將軌枕端頭至擋砟板之間（深度為平軌枕底部）的石砟挖出裝袋，分散放置于步行板靠擋砟板一側并緊靠擋砟板放置，嚴禁成堆集中放置。在任何情況下，步行板上的豎向靜活載不得超過700 kg/m2。

8）隧道施工時，將軌枕端頭至排水側溝邊墻之間（深度為平軌枕底部）的石砟挖出裝袋，分散放置于排水側溝蓋板上，等大修列車鋪換完軌枕后再將裝袋的石砟回填于枕端至排水側溝邊墻之間。

9）在龍口處開挖長度不少于1.50 m 的切入口，要求平砟至枕底下130 mm，枕端道砟往外拉開250 mm，下切深度至軌枕底。在開挖口兩側鋼軌下墊上與舊枕平齊的3個短木枕（呈“品”字形擺放）。

3 施工準備工作

3.1 施工前準備工作

3.1.1 現場調查 施工前對施工環境、作業條件進行詳細的現場調查，針對工程實際情況，制定切實可行的施工組織措施并優化施工方案。

3.1.2 預卸石砟 換枕前利用封鎖天窗提前對待換枕線路進行補充砟作業（150 m3/km左右），控制石砟堆高不大于0.2 m，滿足換枕搗固需求。

3.1.3 拆除護軌 通知并監督設備管理單位在換枕作業前1天以上拆除橋梁護軌。橋梁護軌吊運至橋梁兩端道床邊坡以外堆碼，舊枕護軌地腳螺桿采用氧割切除。

3.1.4 技術準備 根據施工設計，技術人員提前1天以上完成施工地段平縱斷面的線路測量和放樁工作，并標識失效枕及作業限界內的障礙物。

3.1.5 排除隱患 做好換枕橋梁地段步行板的安全隱患檢查報備及維修加固工作。

3.2 封鎖前準備作業

3.2.1 設置防護 駐站聯絡員提前40 min 到位，登記作業計劃和聯系施工配合單位。現場主防護員與駐站聯絡員核對對講機等通信設備頻道及核對車站時間無誤后，通知現場各防護員到位，并每3～5 min與駐站聯絡員保持通話一次。

3.2.2 機具到位 設置好防護體系后，各作業組負責人帶領各組作業人員提前將所使用的機具材料搬運到位。

3.2.3 分組散料 各小組負責人組織作業人員按照各組的作業范圍提前將需要更換的扣件（螺帽、平墊圈、彈條、軌距擋板、尼龍座等）依次有序擺放至線路兩側的路肩或橋梁步行板上。

4 封鎖施工作業

4.1 人員機具上道 確認施工封鎖命令后，施工負責人下達施工命令，所有作業人員按分工要求準備機具材料開始上道作業。

4.2 換枕地段準備 換枕大修列車切入前地面配合人員如下準備工作。

1）線路清障。各配合單位按照按照上述技術參數第六點要求拆除障礙物，地面配合人員提前抽取斷枕。

2）扣件取卸。按直線地段“隔8留1”、曲線地段“隔6留1”取卸扣件，在換枕大修列車進入施工地段前完成換枕地段的全部扣件松卸作業，軌距擋板、彈條、螺帽放在軌枕中部，尼龍座用編制袋進行回收。

3）龍口拉砟。按照上述技術參數第九點要求在收枕起始處開挖大修列車作業切入口。

4）龍口鋸軌。在當日施工切入、切出距軌頭兩端的鋼軌連接回流銅線，選擇距離當日換枕終點不少于5 m 處鋸斷兩側鋼軌，并使用連接夾板臨時固定。

5）橋、隧地段軌枕端砟清理。在橋、隧地段施工，在換枕大修列車作業前上述技術參數第七、第八點要求將軌枕端頭至擋砟板、排水側溝邊墻之間的石砟挖出裝袋，分散放置于步行板或側溝蓋板上。等大修列車換完枕后再將裝袋的石砟回填于枕端至擋砟板、排水側溝邊墻之間。

4.3 大修列車換枕作業

4.3.1 大修列車切入作業 待大修列車充風完畢后，機車與大修列車摘鉤，大修列車準確對位，確認接觸網停電后，開始切入作業。

4.3.2 配合上龍口夾板 大修列車運行至11 號夾鉗到達鋸軌口位置時停機等待，地面配合人員使用夾板（或無孔夾板）對切口進行臨時固定，控制大修列車過龍口速度不大于5 km/h。

4.3.3 切入龍口配軌 按構造軌縫要求，插入不少于6 m 的龍口短軌，并使用連接夾板進行接頭固定。電務人員同步配合打孔、安裝聯接線。

4.3.4 換枕作業 按軌枕配置要求設置枕木間距，采取自動循環模式控制大修列車換枕作業。地面人員及時監測大修列車換枕后的枕木標高和偏移情況，并反饋給大修列車進行調整，確保線路平縱斷面誤差不大于30 mm。

4.3.5 大修列車切出作業 當大修列車作業至WES位到達切出龍口位置時開始切出作業，依順序收起工作裝置，同時地面配合在切出口拉砟，采用手動控制方式在切出口放置4個短木枕。

4.3.6 切出鋸軌及合龍口 大修列車運行至P2 操作室到達切出口時停機等待，地面配合人員在切出龍口鋼軌下墊一個短木枕，同時切除多余軌頭，使用連接夾板對切口進行夾緊固定。電務部門同步安排人員配合打孔、安裝聯接線。

4.3.7 大修列車捆扎軌枕 大修列車人員組織捆扎作業人員按貨運部門對軌枕裝載要求捆綁軌枕，捆扎完要進行檢查，確認牢穩后通知軌枕車作業人員下車，現場報告施工負責人，聯系辦理接觸網恢復供電。

4.4 人工恢復線路 換枕后的線路由地面配合人員分成散料組、裝配組、測量組、拉砟組四個作業小組跟車恢復線路，嚴格控制軌距變化率不大于1‰。當軌距連續出現不合格時，應及時更換扣板及尼龍座配置。

4.5 大機整修線路

4.5.1 配砟作業 對作業后的線路道床石砟進行配砟、整形，確保石砟飽滿。鄰線未封鎖時，線間距不足4.2 m禁止配碴車側犁作業。

4.5.2 搗固作業 搗固車機長根據測量資料指揮搗固車進行起撥道搗固作業，保證搗固后的線路符合開通條件。

4.5.3 穩定車作業 對搗固作業后的線路道床進行動力穩定作業。

4.6 工務放散與焊聯 大機整修完線路后，按既有軌溫鎖定線路，次日由工務部門負責組織人員對換枕地段進行應力放散（拉伸），至換枕后第三日封鎖搗固后，再進行接頭焊聯，并對軌距進行精調作業。

4.7 補砟清道 施工車間提前對現場缺砟地段做好調查，及時通知風動卸砟車補砟，補砟完成后安排地面人員整理清道和線路檢查。

4.8 工程列車聯掛與返回壓道 各機械車作業完畢后，由施工負責人統一指揮連掛。整列連掛完畢后，按照施工負責人指示以不大于35 km/h速度壓道后，再返回銷點車站。

4.9 人員機具下道 確認線路作業完畢，施工負責人指定專人負責清點、檢查施工人員、機具、材料下道情況，組織作業人員集中下道。

4.10 線路開通確認 開通前，施工負責人要嚴格檢查、控制軌道靜態幾何尺寸偏差不得超過下次天窗點前最高行車速度等級的經常保養容許偏差管理值；確認滿足開通條件后，通知人員設好限速、撤出防護后通知駐站聯絡員辦理開通線路。

5 安全措施

5.1 行車安全

1）施工負責人應重點管控好施工列車進出車站（多列、反方向）、區間運行（續行）、區間聯掛運行和施工列車長途編組掛運的安全。充分發揮駐站聯絡員、工地防護員和安全員的監督作用，對車輛運行和施工現場實行安全監控。

2）施工車輛嚴格按規定速度調車或運行，防止重鉤或相撞事故發生。嚴格執行要道還道制度，加強車機聯控工作。

3）大修列車與機車連掛運行前，所有車軸齒輪箱必須處于空檔位置，所有工作機構必須鎖定到位，龍門吊過橋必須全部拆除。

4）施工列車返回進站前應先與駐站聯絡員聯系或使用無線列調電臺向返回站呼叫。征得車站同意后按行車信號返回車站。

5.2 勞動人身安全

1）凡上道職工、勞務工均需持證上崗。

2）封鎖點外人員機具均不得上道，嚴禁利用列車間隔時間上道推運機具。

3）嚴格落實下道及橋上、隧道內避車要求。

4）嚴格落實施工人員乘車安全規定。

5）嚴格落實在電氣化線路作業的安全措施。

6）嚴格落實施工勞動安全檢查、防范措施。

5.3 施工安全

1）嚴格落實換枕大修列車、配砟車安全作業規定及措施。

2）按照鋼軌軌面涂抹、遺灑油脂管理工作的要求，做好施工作業時軌面涂抹、遺灑油脂管理工作，避免油脂遺留在軌面上影響列車制動。

3）施工封鎖結束后，要按規定檢查確認并在全部作業人員撤離施工工地后，才能撤除防護。

6 施工遇到的問題及解決措施

6.1 優化施工方案，提高施工效率 施工前期，由于施工方案不成熟、作業人員熟練程度不足，以及大修列車到達切出龍口后開挖龍口及鋸軌作業空間狹小等原因，造成配合大修列車施工的輔助作業時間過長，大修列車純作業時間較少，效率低下。故對施工方案做了如下優化：一是在大修列車施工前一日進行扣件的預松工作，將銹蝕死牙的螺帽提前處理，安全枕位置也更換成新螺帽，減少施工當日因處理銹蝕死牙螺帽造成大修列車停機等待的時間。二是根據當日大修列車切入開始換枕前輔助作業的消耗時間，預判當日施工的終點里程，提前進行開挖切出龍口及鋸軌作業（但保留200 m扣件，以應地大機故障時減少恢復線路時間），既節省了大修列車到達切出龍口后停機等待開挖龍口及鋸軌的消耗時間，又避免了因作業空間狹小而消耗更多的作業時間。施工方案經過優化后，大修列車切入開始換枕前作業時間由最初的50 min 縮短到35 min，大修列車切出時間由最初的45 min 縮短到23 min，使大修列車多作業37 min，作業日進度由最初的400 m提高至600 m。

6.2 抓好應急處置，防止突發事件 由于施工現場作業人員安排比較緊湊，各項工作都按照作業所需的勞力配置人員，大修列車換枕過程中出現軌枕傾覆、卡枕、機具故障及其他突發情況時，經常出現大修列車機組人員不足，地面配合人員又無法第一時間到場配合處理及機具故障處理不及時的情況。對此，施工車間采取如下防范措施：一是施工現場安排一組機動作業組，除了完成現場的零星及臨時工作外，專門配合處理大修列車在施工過程中出現的突發狀況，以便在大修列車出現突發狀況時能第一時間到場配合處理，既縮短了突發狀況應急處置的時間，又不影響因抽調其他作業項目人員而耽誤其他工作。二是施工現場安排一組機具檢修人員，專門進行內燃扳手、鋸軌機、鉆眼機、拉伸器等小型機具的檢修工作，減少因機具故障處理不及時造成時間浪費。

通過以上的調整安排，有效防止了施工現場出現突發狀況時因應急處置不及時造成封鎖時間的浪費。

6.3 加強大機管理，減少延點現象 大修列車換枕施工首日，施工現場便出現大修列車發生故障后應急設備不齊全、應急預案不完善、排除故障用時過長的情況，最終導致延點事件的發生。針對施工現場大機故障頻發的情況，主要從以下兩個方面來加強大機管理：一是加強大機的日常保養檢修工作。每天的大機保養工作嚴格按照保養作業標準進行，對主要的油路、風路、制動、電氣、運動機構潤滑等關鍵進行詳細檢查保養，發現異常及時處理，嚴禁帶病作業。二是完善各項應急預案，加強大機常見故障處理應急演練。隨著施工方法的改進及設備的更新，及時修訂完善應急預案，使其更具指導性和可操作性。

通過以上兩方面的加強，降低了大機在作業現場故障發生的頻率，提高了出現故障后應急處置的效率。

6.4 合理選定切入切出地點，防止橋上步行板垮塌 針對南昆線橋上步行板質量較差、易發生垮塌的風險，遇切入切出垅口在橋上時，有意將垅口位置設在橋墩位置，減少因作業人員較多且集中帶來的風險。

7 結束語

較傳統的人工換枕，利用大修列車換枕在提高施工效率、降低勞動強度的同時，很大程度上降低了人工換枕現場管控難度大帶來的安全壓力，充分顯示了其安全、優質、高效的特點。在橋隧空間狹小難以組織人工換枕的地段，更顯示了其優越性。此外，通過本次施工，我段及施工車間組織大型施工的能力得到提高，職工隊伍得到鍛煉，所積累的施工經驗為今后類似作業提高施工管理水平提高了保證。