利用大修列车更换南昆线桥隧轨枕的施工组织

李浩鹏

（南宁局集团公司 柳州工务机械段 工程师 广西 柳州 545007）

南昆线兴义至威舍段地处贵州境内，为国家Ⅰ级干线电气化铁路，自1997 年开通以来，运营已近20 年。此次换枕大修施工地段在经过20 年的运营后，失效轨枕增多，线路稳定性下降，为改善线路状况，提高线路行车安全性能，利用换枕大修列车对此段线路进行换枕大修。本文主要对施工工艺、作业流程、质量控制、安全措施等进行论述，并针对该区段桥隧多、曲线半径小等施工困难条件提出施工改进方法及安全措施。

1 现状分析

南昆线运输繁忙，自1997年开通运营至本次大修已接近20 年，该段线路部分轨枕存在掉块、横向或纵向裂缝、挡肩失效、断枕、螺栓锈蚀死牙等诸多病害，加之部分隧道拱顶漏水，导致隧道内线路道床积水，翻浆冒泥，基床不均匀下沉，严重危及行车安全。由于维修养护设备落后及隧道内作业空间狭小等原因，设备管理单位对此类病害并没有成熟有效的维修养护方法，一般采用水平垫片、枕底垫砟、加装轨道加强装置等方法进行处理。此类方法没有统一的技术标准，主要依靠作业人员的经验，施工精度较差，效果不理想，难以满足铁路高速重载的要求。设备管理单位每年投入大量的人力物力仍不能从根本上提高线路质量，确保行车安全。为彻底整治此段线路病害，集团公司安排对此段线路进行大修换枕施工，将施工段内Ⅱ型砼枕全部更换为Ⅲ型砼枕，为营业线Ⅲ级施工工程。换枕地段位于南昆线兴义站至威舍站间，施工里程为K456+162～K490+366（部分跳段），共计换枕24.103 km(其中桥梁20座，合计4.669 km；隧道10 座，合计3.413 km)。该施工段地形险峻，桥、隧多且作业空间狭小，难以组织进行人工换枕方式作业，故采用安全更有保障、效率更高的P 95型换枕大修列车进行作业。

2 主要技术参数

1）线路轨枕应均匀布置，按1 667根/km标准铺设，轨枕间距为600 mm。

2）龙口插入短轨长度不得短于6 m，不得连续插入。

3）龙口、龙尾处钢轨接头跟既有接头相隔距离必须大于6 m。

4）已更换扣件应保持齐全，位置正确，作用良好。扣板、轨距挡板应靠贴轨底边，扣板（弹片）扣件扭矩应保持在80～140 N·m，弹条扣件的弹条中部前端下颚应靠贴轨距挡板（离缝不大于1 mm）或扭矩应保持在80～150 N·m；

5）锚固螺旋道钉与承轨槽面垂直，道钉中线与承轨槽面的交点偏离预留孔中心不大于2 mm，道钉圆台要高出承轨槽面，但不得大于2 mm。锚固后螺旋道钉的抗拔力不得小于60 kN。

6）设备管理单位按线路轨枕端头外250 mm、枕底200 mm和枕面上500 mm的范围拆除障碍物。

7）桥梁施工时，将轨枕端头至挡砟板之间（深度为平轨枕底部）的石砟挖出装袋，分散放置于步行板靠挡砟板一侧并紧靠挡砟板放置，严禁成堆集中放置。在任何情况下，步行板上的竖向静活载不得超过700 kg/m2。

8）隧道施工时，将轨枕端头至排水侧沟边墙之间（深度为平轨枕底部）的石砟挖出装袋，分散放置于排水侧沟盖板上，等大修列车铺换完轨枕后再将装袋的石砟回填于枕端至排水侧沟边墙之间。

9）在龙口处开挖长度不少于1.50 m 的切入口，要求平砟至枕底下130 mm，枕端道砟往外拉开250 mm，下切深度至轨枕底。在开挖口两侧钢轨下垫上与旧枕平齐的3个短木枕（呈“品”字形摆放）。

3 施工准备工作

3.1 施工前准备工作

3.1.1 现场调查 施工前对施工环境、作业条件进行详细的现场调查，针对工程实际情况，制定切实可行的施工组织措施并优化施工方案。

3.1.2 预卸石砟 换枕前利用封锁天窗提前对待换枕线路进行补充砟作业（150 m3/km左右），控制石砟堆高不大于0.2 m，满足换枕捣固需求。

3.1.3 拆除护轨 通知并监督设备管理单位在换枕作业前1天以上拆除桥梁护轨。桥梁护轨吊运至桥梁两端道床边坡以外堆码，旧枕护轨地脚螺杆采用氧割切除。

3.1.4 技术准备 根据施工设计，技术人员提前1天以上完成施工地段平纵断面的线路测量和放桩工作，并标识失效枕及作业限界内的障碍物。

3.1.5 排除隐患 做好换枕桥梁地段步行板的安全隐患检查报备及维修加固工作。

3.2 封锁前准备作业

3.2.1 设置防护 驻站联络员提前40 min 到位，登记作业计划和联系施工配合单位。现场主防护员与驻站联络员核对对讲机等通信设备频道及核对车站时间无误后，通知现场各防护员到位，并每3～5 min与驻站联络员保持通话一次。

3.2.2 机具到位 设置好防护体系后，各作业组负责人带领各组作业人员提前将所使用的机具材料搬运到位。

3.2.3 分组散料 各小组负责人组织作业人员按照各组的作业范围提前将需要更换的扣件（螺帽、平垫圈、弹条、轨距挡板、尼龙座等）依次有序摆放至线路两侧的路肩或桥梁步行板上。

4 封锁施工作业

4.1 人员机具上道 确认施工封锁命令后，施工负责人下达施工命令，所有作业人员按分工要求准备机具材料开始上道作业。

4.2 换枕地段准备 换枕大修列车切入前地面配合人员如下准备工作。

1）线路清障。各配合单位按照按照上述技术参数第六点要求拆除障碍物，地面配合人员提前抽取断枕。

2）扣件取卸。按直线地段“隔8留1”、曲线地段“隔6留1”取卸扣件，在换枕大修列车进入施工地段前完成换枕地段的全部扣件松卸作业，轨距挡板、弹条、螺帽放在轨枕中部，尼龙座用编制袋进行回收。

3）龙口拉砟。按照上述技术参数第九点要求在收枕起始处开挖大修列车作业切入口。

4）龙口锯轨。在当日施工切入、切出距轨头两端的钢轨连接回流铜线，选择距离当日换枕终点不少于5 m 处锯断两侧钢轨，并使用连接夹板临时固定。

5）桥、隧地段轨枕端砟清理。在桥、隧地段施工，在换枕大修列车作业前上述技术参数第七、第八点要求将轨枕端头至挡砟板、排水侧沟边墙之间的石砟挖出装袋，分散放置于步行板或侧沟盖板上。等大修列车换完枕后再将装袋的石砟回填于枕端至挡砟板、排水侧沟边墙之间。

4.3 大修列车换枕作业

4.3.1 大修列车切入作业 待大修列车充风完毕后，机车与大修列车摘钩，大修列车准确对位，确认接触网停电后，开始切入作业。

4.3.2 配合上龙口夹板 大修列车运行至11 号夹钳到达锯轨口位置时停机等待，地面配合人员使用夹板（或无孔夹板）对切口进行临时固定，控制大修列车过龙口速度不大于5 km/h。

4.3.3 切入龙口配轨 按构造轨缝要求，插入不少于6 m 的龙口短轨，并使用连接夹板进行接头固定。电务人员同步配合打孔、安装联接线。

4.3.4 换枕作业 按轨枕配置要求设置枕木间距，采取自动循环模式控制大修列车换枕作业。地面人员及时监测大修列车换枕后的枕木标高和偏移情况，并反馈给大修列车进行调整，确保线路平纵断面误差不大于30 mm。

4.3.5 大修列车切出作业 当大修列车作业至WES位到达切出龙口位置时开始切出作业，依顺序收起工作装置，同时地面配合在切出口拉砟，采用手动控制方式在切出口放置4个短木枕。

4.3.6 切出锯轨及合龙口 大修列车运行至P2 操作室到达切出口时停机等待，地面配合人员在切出龙口钢轨下垫一个短木枕，同时切除多余轨头，使用连接夹板对切口进行夹紧固定。电务部门同步安排人员配合打孔、安装联接线。

4.3.7 大修列车捆扎轨枕 大修列车人员组织捆扎作业人员按货运部门对轨枕装载要求捆绑轨枕，捆扎完要进行检查，确认牢稳后通知轨枕车作业人员下车，现场报告施工负责人，联系办理接触网恢复供电。

4.4 人工恢复线路 换枕后的线路由地面配合人员分成散料组、装配组、测量组、拉砟组四个作业小组跟车恢复线路，严格控制轨距变化率不大于1‰。当轨距连续出现不合格时，应及时更换扣板及尼龙座配置。

4.5 大机整修线路

4.5.1 配砟作业 对作业后的线路道床石砟进行配砟、整形，确保石砟饱满。邻线未封锁时，线间距不足4.2 m禁止配碴车侧犁作业。

4.5.2 捣固作业 捣固车机长根据测量资料指挥捣固车进行起拨道捣固作业，保证捣固后的线路符合开通条件。

4.5.3 稳定车作业 对捣固作业后的线路道床进行动力稳定作业。

4.6 工务放散与焊联 大机整修完线路后，按既有轨温锁定线路，次日由工务部门负责组织人员对换枕地段进行应力放散（拉伸），至换枕后第三日封锁捣固后，再进行接头焊联，并对轨距进行精调作业。

4.7 补砟清道 施工车间提前对现场缺砟地段做好调查，及时通知风动卸砟车补砟，补砟完成后安排地面人员整理清道和线路检查。

4.8 工程列车联挂与返回压道 各机械车作业完毕后，由施工负责人统一指挥连挂。整列连挂完毕后，按照施工负责人指示以不大于35 km/h速度压道后，再返回销点车站。

4.9 人员机具下道 确认线路作业完毕，施工负责人指定专人负责清点、检查施工人员、机具、材料下道情况，组织作业人员集中下道。

4.10 线路开通确认 开通前，施工负责人要严格检查、控制轨道静态几何尺寸偏差不得超过下次天窗点前最高行车速度等级的经常保养容许偏差管理值；确认满足开通条件后，通知人员设好限速、撤出防护后通知驻站联络员办理开通线路。

5 安全措施

5.1 行车安全

1）施工负责人应重点管控好施工列车进出车站（多列、反方向）、区间运行（续行）、区间联挂运行和施工列车长途编组挂运的安全。充分发挥驻站联络员、工地防护员和安全员的监督作用，对车辆运行和施工现场实行安全监控。

2）施工车辆严格按规定速度调车或运行，防止重钩或相撞事故发生。严格执行要道还道制度，加强车机联控工作。

3）大修列车与机车连挂运行前，所有车轴齿轮箱必须处于空档位置，所有工作机构必须锁定到位，龙门吊过桥必须全部拆除。

4）施工列车返回进站前应先与驻站联络员联系或使用无线列调电台向返回站呼叫。征得车站同意后按行车信号返回车站。

5.2 劳动人身安全

1）凡上道职工、劳务工均需持证上岗。

2）封锁点外人员机具均不得上道，严禁利用列车间隔时间上道推运机具。

3）严格落实下道及桥上、隧道内避车要求。

4）严格落实施工人员乘车安全规定。

5）严格落实在电气化线路作业的安全措施。

6）严格落实施工劳动安全检查、防范措施。

5.3 施工安全

1）严格落实换枕大修列车、配砟车安全作业规定及措施。

2）按照钢轨轨面涂抹、遗洒油脂管理工作的要求，做好施工作业时轨面涂抹、遗洒油脂管理工作，避免油脂遗留在轨面上影响列车制动。

3）施工封锁结束后，要按规定检查确认并在全部作业人员撤离施工工地后，才能撤除防护。

6 施工遇到的问题及解决措施

6.1 优化施工方案，提高施工效率 施工前期，由于施工方案不成熟、作业人员熟练程度不足，以及大修列车到达切出龙口后开挖龙口及锯轨作业空间狭小等原因，造成配合大修列车施工的辅助作业时间过长，大修列车纯作业时间较少，效率低下。故对施工方案做了如下优化：一是在大修列车施工前一日进行扣件的预松工作，将锈蚀死牙的螺帽提前处理，安全枕位置也更换成新螺帽，减少施工当日因处理锈蚀死牙螺帽造成大修列车停机等待的时间。二是根据当日大修列车切入开始换枕前辅助作业的消耗时间，预判当日施工的终点里程，提前进行开挖切出龙口及锯轨作业（但保留200 m扣件，以应地大机故障时减少恢复线路时间），既节省了大修列车到达切出龙口后停机等待开挖龙口及锯轨的消耗时间，又避免了因作业空间狭小而消耗更多的作业时间。施工方案经过优化后，大修列车切入开始换枕前作业时间由最初的50 min 缩短到35 min，大修列车切出时间由最初的45 min 缩短到23 min，使大修列车多作业37 min，作业日进度由最初的400 m提高至600 m。

6.2 抓好应急处置，防止突发事件 由于施工现场作业人员安排比较紧凑，各项工作都按照作业所需的劳力配置人员，大修列车换枕过程中出现轨枕倾覆、卡枕、机具故障及其他突发情况时，经常出现大修列车机组人员不足，地面配合人员又无法第一时间到场配合处理及机具故障处理不及时的情况。对此，施工车间采取如下防范措施：一是施工现场安排一组机动作业组，除了完成现场的零星及临时工作外，专门配合处理大修列车在施工过程中出现的突发状况，以便在大修列车出现突发状况时能第一时间到场配合处理，既缩短了突发状况应急处置的时间，又不影响因抽调其他作业项目人员而耽误其他工作。二是施工现场安排一组机具检修人员，专门进行内燃扳手、锯轨机、钻眼机、拉伸器等小型机具的检修工作，减少因机具故障处理不及时造成时间浪费。

通过以上的调整安排，有效防止了施工现场出现突发状况时因应急处置不及时造成封锁时间的浪费。

6.3 加强大机管理，减少延点现象 大修列车换枕施工首日，施工现场便出现大修列车发生故障后应急设备不齐全、应急预案不完善、排除故障用时过长的情况，最终导致延点事件的发生。针对施工现场大机故障频发的情况，主要从以下两个方面来加强大机管理：一是加强大机的日常保养检修工作。每天的大机保养工作严格按照保养作业标准进行，对主要的油路、风路、制动、电气、运动机构润滑等关键进行详细检查保养，发现异常及时处理，严禁带病作业。二是完善各项应急预案，加强大机常见故障处理应急演练。随着施工方法的改进及设备的更新，及时修订完善应急预案，使其更具指导性和可操作性。

通过以上两方面的加强，降低了大机在作业现场故障发生的频率，提高了出现故障后应急处置的效率。

6.4 合理选定切入切出地点，防止桥上步行板垮塌 针对南昆线桥上步行板质量较差、易发生垮塌的风险，遇切入切出垅口在桥上时，有意将垅口位置设在桥墩位置，减少因作业人员较多且集中带来的风险。

7 结束语

较传统的人工换枕，利用大修列车换枕在提高施工效率、降低劳动强度的同时，很大程度上降低了人工换枕现场管控难度大带来的安全压力，充分显示了其安全、优质、高效的特点。在桥隧空间狭小难以组织人工换枕的地段，更显示了其优越性。此外，通过本次施工，我段及施工车间组织大型施工的能力得到提高，职工队伍得到锻炼，所积累的施工经验为今后类似作业提高施工管理水平提高了保证。