提升大列換枕施工技術管理水平的實踐與思考

陳山明 中國鐵路上海局集團有限公司上海工務大修段

更換軌枕大修是線路設備大修重點項目之一，對于強化線路設備質量、提升軌道框架基礎、確保鐵路運輸安全具有重要意義。按照集團公司統一安排，軌枕大修由我段擔任施工主體，上海大機運用檢修段為主要配合單位，采用P95大修列車進行換枕大修施工。近年來，通過精心組織、科學安排，不斷改進優化施工工法、設備工裝和施工組織模式，安全得到有效控制，單位天窗作業效率與施工質量穩步提升，為集團公司線路設備質量持續提升奠定了堅實基礎。

1 完善標準

（1）堅持標準引領，提升組織能力。為進一步規范軌枕大修施工管理，使工作流程更加科學、工作標準更加清晰、作業質量更加可控，按照集團公司《工務設備大（維）修施工管理標準》，按軌枕大修地面配合、機械作業兩個部分制定管理工作流程和標準共計46項，對各項點工作標準、執行部門、關聯部門進行明確。段按照責任分工，進一步明確科室、車間和班組工作職責，堅持標準引領，不斷補強短板，持續改進提高軌枕大修施工組織管理水平，逐步形成基礎管理規范、隊伍素質達標、安全質量可控、組織保障有力的良好局面。

（2）強化科學立標，穩固管理基礎。以集團公司《工務設備大（維）修施工管理標準》為指導，結合工作實際對施工過程中施工調查、方案編制、設計交底、預案管理、質量控制、安全措施、線路交驗等22 個項點的管理流程、工作標準進行了細化完善，動態修訂完善大列換枕、應力放散、氣壓焊軌車焊接同步放散、防護員作業等共計16 項作業指導書，通過科學立標強化專業技術管理，進一步規范大修施工管理基礎，確保軌枕大修施工各項目安全正點、優質高效、按計劃推進。

2 防控風險

（1）加強風險研判，精準識別風險源。大列換枕施工需多單位、多臺大機配合協同進行，封鎖施工范圍內有機車、P95 大修列車、PDWD 大機機組、YHGQ-1200 焊軌車、軌道車、軌枕平板等多類型車輛設備配合作業，施工組織復雜，安全風險大。為確保施工安全萬無一失，我段不斷規范安全雙重預防機制運作，加強風險研判和分級管控，及時消除安全隱患，細化制定防止車輛傷害、既有設備損壞、施工晚點、接觸網導高不足、線路幾何尺寸不良、大機設備故障等防控措施。借鑒施工現場硬隔離設置，完善宿營駐地全封閉管理。針對施工駐地轉移頻繁，工務機械車防脫落、駐地調車作業和勞動安全風險大，規范駐地轉移方案制定和落實，確保施工全過程安全有序可控。

（2）加強施工管理，嚴守安全底線。施工前期，加強現場調查交底，仔細核對施工對既有行車設備影響，加強過軌光電纜走行路徑與埋深、接觸網導高數據、軌旁設備設施、供電分相等禁止抬道處等重點信息確認，準確掌握現場調查第一手資料，防止因調查不細、交底不清影響施工正常開展。施工期間，加強施工方案、施工計劃、分工組織、施工預案、人身安全防護預案等管理工作，確保方案嚴謹、計劃準確、分工合理、預案規范，提升換枕施工安全管控能力。施工結束后，嚴格執行自驗、初驗、正式驗交三級驗收制度，嚴把施工質量關，確保施工任務安全、優質、按期完成。

（3）精準控制節點，確保施工正點。根據當日線路條件和工作量、施工車站距施工地點距離、機車進出運行方式、供電單元和分相位置等對關鍵工序時間節點的影響，不斷優化施工節點圖表編制。作業過程中，根據關鍵工序時間節點要求，加強施工組織和節點控制，確保施工安全正點，表1 為2022 年3 月12 日東隴海上行東?？h～阿湖鎮間大列換枕施工作業時分控制表。

表1 3月12日大列施工作業時分控制表

（4）嚴格把控質量，提升安全保障。堅持高標定位，強化關鍵工序質量控制。始終堅持施工質量“高一格”的要求，加強作業人員業務技能培訓，強化專業管理和現場技術指導，嚴格作業過程檢查、盯控與考核，及時與設備管理單位溝通協調，不斷提升現場作業質量。充分發揮大機設備效能，加強換枕地段線路配砟、搗固、夯拍作業質量，針對兩線間、道心內、橋梁上等配砟車作業受限地段，安排人工拉砟補充，確保大機作業質量和軌道結構強度盡快恢復。

3 創新研究

（1）研究實現利用P95 大修列車同步更換電容枕施工。針對以往作業模式下電容枕更換需提前預卸至施工現場、換枕時采取人工抽換的作業方式存在軌枕運卸不便、人工抽換勞動強度大、空間受限卸換不便、人工扒砟易造成軌面不平順等問題，研究改進了電容枕更換作業模式，采用P95大修列車同步更換電容枕。通過提前丈量調查電容枕位置，計算電容枕在軌枕專用平板上裝車位置、次序與數量，實現現場電容枕準確定位，達到各類軌枕同步更換目標，降低了現場作業勞動強度、優化了施工節點控制與勞動力資源配置，源頭防控了現場運卸電容枕對軌旁設備損壞安全風險，表2 為現場電容枕調查和基地軌枕裝車計劃表。

表2 隴海線軌枕調查和裝車計劃表（第一次）

（2）研究實現YHGQ-1200 氣壓焊焊軌車無縫線路焊復焊接同步拉伸施工技術。針對以往P95 大修列車換枕切入、切出龍口插軌焊接采用鋁熱焊，存在焊接一次性合格率低、焊接接頭強度低、作業勞動強度大、作業過程中存在環境污染等諸多不足，積極攻關采用氣壓焊軌車進行切入、切出插軌焊接，同步完成鋼軌拉伸，恢復無縫線路軌道結構。通過對配套工裝、焊軌車拉伸能力、放散效果、時間節點等研究，制定了專項作業標準和風險防控措施，實現無縫線路氣壓焊軌車焊復焊接同步拉伸。氣壓焊焊軌車無縫線路焊復焊接同步拉伸施工技術優勢：一是氣壓焊接頭強度大大提高（接近鋼軌母材強度），降低鋼軌折斷風險，進一步提高了軌道結構整體強度與穩定性；二是焊軌車插焊同步應力放散拓展了焊軌車運用范圍，充分發揮大型自動化焊接設備效能，提高了軌枕大修施工機械化水平；三是操作相對簡單，減少了人為因素干擾，焊接質量更加穩定，近年來焊頭重焊率均在0.3%以下；四是YHQG-1200 氣壓焊軌車集成了風冷、正火、保壓推凸系統，焊接后可直接采用焊軌車進行拉伸鎖定，減少了現場拉伸機具及危險品搬運，縮短了焊頭冷卻時間，提升了封鎖天窗綜合利用率。

（3）研究實現再用鋼軌氣壓焊混焊工藝技術。鋼軌焊接生產中，原則上是同鋼廠同鋼種進行焊接，但大修施工現場既有線鋼軌廠家較多，部分在線運用時間較長，廠家標識較難辨認，可能造成事實上的不同鋼廠同軌種鋼軌混焊。利用氣壓焊軌車焊接鋼軌具有容錯率高、工藝適應性強的特點，開展不同鋼廠同軌種60kg/m 再用鋼軌混合焊接工藝研究。一是根據既有線鋼軌軌源情況，查找技術資料、規章制度，確定相應軌種熔點等關鍵技術資料；二是根據各軌種間的熔點不同，分析進行混焊的技術特性，確定加熱器與待焊軌間距、加熱溫度、加熱時間、氣體流量計配比、接頭正火工藝等關鍵工藝參數；三是通過對試驗接頭進行破壞性落錘檢驗并依據落錘試驗結果不斷調整優化相關工藝參數。四是針對再用鋼軌特點及再用技術條件，通過不斷分析總結，試驗確定一組容錯率高、適應性強的氣壓焊混焊工藝參數，滿足焊接接頭型式試驗要求。氣壓焊混焊工藝技術有效解決了再用軌外觀尺寸偏差大、軌種多、化學成分差異大等焊接難題，保證了鋼軌焊接質量達到行業標準要求，進一步提高了氣壓焊軌車大修施工現場焊接運用率，強化了運營線路軌道結構強度與穩定性。

（4）采用重測重設法對大修列車換枕地段進行應力放散。鎖定軌溫是無縫線路最重要的技術指標，其準確與否直接關系到無縫線路的強度、穩定性和養修作業安全。大修列車換枕過程中WES 處扣件全部松除且長鋼軌經過P1、P5 工位抬起導出導入，處于相對自由伸縮狀態，因此認為切入時和切出時實測自然軌溫平均值為換枕當日鎖定軌溫。但通過對大修列車換枕過程中影響自由伸縮的軌底摩擦阻力、扣件阻力以及長軌條與大修列車P1、P5 工位鋼軌滾輪間滾動摩擦阻力三大因素分析，實際換枕過程中長軌條并非完全處于自由狀態，始終存在內應力，因此以換枕當日平均實測自然軌溫為無縫線路鎖定軌溫的設定是不準確的。采取重測重設放散，即在應力放散中，松開扣件并在鋼軌下墊置滾筒，利用撞軌器回撞鋼軌，實測回撞到位時自然軌溫，再計算拉伸量，準確按設計鎖定軌溫鎖定長軌條。采用重測重設法對大修列車換枕地段進行應力放散、復焊，對確保無縫線路鎖定軌溫準確無誤，提高施工后線路設備質量，保障行車安全至關重要。

4 取得成效

（1）作業效率穩步提高。通過持續優化施工生產組織，改進施工工法，大列換枕單位天窗作業效率不斷提高，實現單個封鎖同步完成600 m～700 m換枕、整修、放散、焊接等施工任務，其中2021年完成84.5 km，創近年來大列換枕施工完成任務新高，表3 為2019～2021 年大列換枕施工完成任務情況。

表3 近年大列換枕施工完成工作量一覽表

（2）施工質量更加優良。一是利用P95大修列車換枕，相對于人工或小型挖機更換軌枕，道床擾動面更加平整，線路幾何尺寸控制更加精準、變化幅度更小。二是大修列車換枕具備“卸、換、收”一體化作業功能，施工結束后現場工完料凈。三是氣壓焊軌車焊接拉伸施工技術應用，提高焊接接頭屈服強度、質量穩定性與焊縫外觀平直度，降低了鋼軌接頭折斷風險，提升了無縫線路軌道結構強度及軌道框架穩定性。

（3）安全實現有序可控。一是通過建立健全全員安全生產責任制，完善管理制度，細化工作流程，規范作業標準，明確崗位職責，壓實安全責任，使安全工作要求和措施得到有效貫徹落實。二是通過崗位教育培訓、典型案例剖析、安全專項活動開展，職工遵章守紀、按標作業意識顯著提高。三是以雙重預防機制為抓手，準確把握大列換枕施工特點和規律，不斷深化安全風險管控主體責任，強化安全風險源頭控制，制定大列換枕安全風險防控表，實施預見性、有效性、清單式管控措施，將不確定的安全因素轉化為有形化、程序化、規范化管理，實現事前控制目標。四是通過加強安全管理過程履職督查，加大安全檢查力度，嚴格過程分析和考核問責，使安全管理責任有效落實，實現施工安全有序可控。

5 下一步打算

（1）進一步完善工藝標準。大列施工配套機組為PD1WD2，其中D2 主要是保駕護航，確保在D1 發生故障時，能及時頂替滿足線路開通條件需要。根據新頒布的《國鐵集團鐵路營業線施工管理辦法》施工作業放行列車條件，開通后限速60 km/h 需兩搗一穩作業，我們目前采用D1 兩次插鎬與要求不符，需加以整改。

（2）努力提高作業質量。目前大列換枕作業后，原有道床外觀受到很大破壞，雖然搗固作業前配碴整形車進行了配碴整形作業，但主要滿足搗固用碴需要，與標準的道床斷面尚有較大差距，后期需工務段人工進行道床外觀整理，費時費力，因此如何充分發揮配碴整形車道床整形、道心清理、道碴搬運功能，實現大修“交鑰匙”工程還需進一步改進。

（3）強化聯勞協作。軌枕大修能力是制約我局線路大修進度的唯一項目，施工過程中需調度、機務、車務、供電等多部門緊密配合，在當前安全管理日趨嚴格、施工要求越來越高的情況下，通過加強聯勞協作，強化結合部管理，從而進一步提高施工效率，對徹底解決軌枕更換能力不足這個短板、實現工務設備質量持續改善、更好地保障運輸安全暢通具有積極意義。