提升大列换枕施工技术管理水平的实践与思考

陈山明 中国铁路上海局集团有限公司上海工务大修段

更换轨枕大修是线路设备大修重点项目之一，对于强化线路设备质量、提升轨道框架基础、确保铁路运输安全具有重要意义。按照集团公司统一安排，轨枕大修由我段担任施工主体，上海大机运用检修段为主要配合单位，采用P95大修列车进行换枕大修施工。近年来，通过精心组织、科学安排，不断改进优化施工工法、设备工装和施工组织模式，安全得到有效控制，单位天窗作业效率与施工质量稳步提升，为集团公司线路设备质量持续提升奠定了坚实基础。

1 完善标准

（1）坚持标准引领，提升组织能力。为进一步规范轨枕大修施工管理，使工作流程更加科学、工作标准更加清晰、作业质量更加可控，按照集团公司《工务设备大（维）修施工管理标准》，按轨枕大修地面配合、机械作业两个部分制定管理工作流程和标准共计46项，对各项点工作标准、执行部门、关联部门进行明确。段按照责任分工，进一步明确科室、车间和班组工作职责，坚持标准引领，不断补强短板，持续改进提高轨枕大修施工组织管理水平，逐步形成基础管理规范、队伍素质达标、安全质量可控、组织保障有力的良好局面。

（2）强化科学立标，稳固管理基础。以集团公司《工务设备大（维）修施工管理标准》为指导，结合工作实际对施工过程中施工调查、方案编制、设计交底、预案管理、质量控制、安全措施、线路交验等22 个项点的管理流程、工作标准进行了细化完善，动态修订完善大列换枕、应力放散、气压焊轨车焊接同步放散、防护员作业等共计16 项作业指导书，通过科学立标强化专业技术管理，进一步规范大修施工管理基础，确保轨枕大修施工各项目安全正点、优质高效、按计划推进。

2 防控风险

（1）加强风险研判，精准识别风险源。大列换枕施工需多单位、多台大机配合协同进行，封锁施工范围内有机车、P95 大修列车、PDWD 大机机组、YHGQ-1200 焊轨车、轨道车、轨枕平板等多类型车辆设备配合作业，施工组织复杂，安全风险大。为确保施工安全万无一失，我段不断规范安全双重预防机制运作，加强风险研判和分级管控，及时消除安全隐患，细化制定防止车辆伤害、既有设备损坏、施工晚点、接触网导高不足、线路几何尺寸不良、大机设备故障等防控措施。借鉴施工现场硬隔离设置，完善宿营驻地全封闭管理。针对施工驻地转移频繁，工务机械车防脱落、驻地调车作业和劳动安全风险大，规范驻地转移方案制定和落实，确保施工全过程安全有序可控。

（2）加强施工管理，严守安全底线。施工前期，加强现场调查交底，仔细核对施工对既有行车设备影响，加强过轨光电缆走行路径与埋深、接触网导高数据、轨旁设备设施、供电分相等禁止抬道处等重点信息确认，准确掌握现场调查第一手资料，防止因调查不细、交底不清影响施工正常开展。施工期间，加强施工方案、施工计划、分工组织、施工预案、人身安全防护预案等管理工作，确保方案严谨、计划准确、分工合理、预案规范，提升换枕施工安全管控能力。施工结束后，严格执行自验、初验、正式验交三级验收制度，严把施工质量关，确保施工任务安全、优质、按期完成。

（3）精准控制节点，确保施工正点。根据当日线路条件和工作量、施工车站距施工地点距离、机车进出运行方式、供电单元和分相位置等对关键工序时间节点的影响，不断优化施工节点图表编制。作业过程中，根据关键工序时间节点要求，加强施工组织和节点控制，确保施工安全正点，表1 为2022 年3 月12 日东陇海上行东海县～阿湖镇间大列换枕施工作业时分控制表。

表1 3月12日大列施工作业时分控制表

（4）严格把控质量，提升安全保障。坚持高标定位，强化关键工序质量控制。始终坚持施工质量“高一格”的要求，加强作业人员业务技能培训，强化专业管理和现场技术指导，严格作业过程检查、盯控与考核，及时与设备管理单位沟通协调，不断提升现场作业质量。充分发挥大机设备效能，加强换枕地段线路配砟、捣固、夯拍作业质量，针对两线间、道心内、桥梁上等配砟车作业受限地段，安排人工拉砟补充，确保大机作业质量和轨道结构强度尽快恢复。

3 创新研究

（1）研究实现利用P95 大修列车同步更换电容枕施工。针对以往作业模式下电容枕更换需提前预卸至施工现场、换枕时采取人工抽换的作业方式存在轨枕运卸不便、人工抽换劳动强度大、空间受限卸换不便、人工扒砟易造成轨面不平顺等问题，研究改进了电容枕更换作业模式，采用P95大修列车同步更换电容枕。通过提前丈量调查电容枕位置，计算电容枕在轨枕专用平板上装车位置、次序与数量，实现现场电容枕准确定位，达到各类轨枕同步更换目标，降低了现场作业劳动强度、优化了施工节点控制与劳动力资源配置，源头防控了现场运卸电容枕对轨旁设备损坏安全风险，表2 为现场电容枕调查和基地轨枕装车计划表。

表2 陇海线轨枕调查和装车计划表（第一次）

（2）研究实现YHGQ-1200 气压焊焊轨车无缝线路焊复焊接同步拉伸施工技术。针对以往P95 大修列车换枕切入、切出龙口插轨焊接采用铝热焊，存在焊接一次性合格率低、焊接接头强度低、作业劳动强度大、作业过程中存在环境污染等诸多不足，积极攻关采用气压焊轨车进行切入、切出插轨焊接，同步完成钢轨拉伸，恢复无缝线路轨道结构。通过对配套工装、焊轨车拉伸能力、放散效果、时间节点等研究，制定了专项作业标准和风险防控措施，实现无缝线路气压焊轨车焊复焊接同步拉伸。气压焊焊轨车无缝线路焊复焊接同步拉伸施工技术优势：一是气压焊接头强度大大提高（接近钢轨母材强度），降低钢轨折断风险，进一步提高了轨道结构整体强度与稳定性；二是焊轨车插焊同步应力放散拓展了焊轨车运用范围，充分发挥大型自动化焊接设备效能，提高了轨枕大修施工机械化水平；三是操作相对简单，减少了人为因素干扰，焊接质量更加稳定，近年来焊头重焊率均在0.3%以下；四是YHQG-1200 气压焊轨车集成了风冷、正火、保压推凸系统，焊接后可直接采用焊轨车进行拉伸锁定，减少了现场拉伸机具及危险品搬运，缩短了焊头冷却时间，提升了封锁天窗综合利用率。

（3）研究实现再用钢轨气压焊混焊工艺技术。钢轨焊接生产中，原则上是同钢厂同钢种进行焊接，但大修施工现场既有线钢轨厂家较多，部分在线运用时间较长，厂家标识较难辨认，可能造成事实上的不同钢厂同轨种钢轨混焊。利用气压焊轨车焊接钢轨具有容错率高、工艺适应性强的特点，开展不同钢厂同轨种60kg/m 再用钢轨混合焊接工艺研究。一是根据既有线钢轨轨源情况，查找技术资料、规章制度，确定相应轨种熔点等关键技术资料；二是根据各轨种间的熔点不同，分析进行混焊的技术特性，确定加热器与待焊轨间距、加热温度、加热时间、气体流量计配比、接头正火工艺等关键工艺参数；三是通过对试验接头进行破坏性落锤检验并依据落锤试验结果不断调整优化相关工艺参数。四是针对再用钢轨特点及再用技术条件，通过不断分析总结，试验确定一组容错率高、适应性强的气压焊混焊工艺参数，满足焊接接头型式试验要求。气压焊混焊工艺技术有效解决了再用轨外观尺寸偏差大、轨种多、化学成分差异大等焊接难题，保证了钢轨焊接质量达到行业标准要求，进一步提高了气压焊轨车大修施工现场焊接运用率，强化了运营线路轨道结构强度与稳定性。

（4）采用重测重设法对大修列车换枕地段进行应力放散。锁定轨温是无缝线路最重要的技术指标，其准确与否直接关系到无缝线路的强度、稳定性和养修作业安全。大修列车换枕过程中WES 处扣件全部松除且长钢轨经过P1、P5 工位抬起导出导入，处于相对自由伸缩状态，因此认为切入时和切出时实测自然轨温平均值为换枕当日锁定轨温。但通过对大修列车换枕过程中影响自由伸缩的轨底摩擦阻力、扣件阻力以及长轨条与大修列车P1、P5 工位钢轨滚轮间滚动摩擦阻力三大因素分析，实际换枕过程中长轨条并非完全处于自由状态，始终存在内应力，因此以换枕当日平均实测自然轨温为无缝线路锁定轨温的设定是不准确的。采取重测重设放散，即在应力放散中，松开扣件并在钢轨下垫置滚筒，利用撞轨器回撞钢轨，实测回撞到位时自然轨温，再计算拉伸量，准确按设计锁定轨温锁定长轨条。采用重测重设法对大修列车换枕地段进行应力放散、复焊，对确保无缝线路锁定轨温准确无误，提高施工后线路设备质量，保障行车安全至关重要。

4 取得成效

（1）作业效率稳步提高。通过持续优化施工生产组织，改进施工工法，大列换枕单位天窗作业效率不断提高，实现单个封锁同步完成600 m～700 m换枕、整修、放散、焊接等施工任务，其中2021年完成84.5 km，创近年来大列换枕施工完成任务新高，表3 为2019～2021 年大列换枕施工完成任务情况。

表3 近年大列换枕施工完成工作量一览表

（2）施工质量更加优良。一是利用P95大修列车换枕，相对于人工或小型挖机更换轨枕，道床扰动面更加平整，线路几何尺寸控制更加精准、变化幅度更小。二是大修列车换枕具备“卸、换、收”一体化作业功能，施工结束后现场工完料净。三是气压焊轨车焊接拉伸施工技术应用，提高焊接接头屈服强度、质量稳定性与焊缝外观平直度，降低了钢轨接头折断风险，提升了无缝线路轨道结构强度及轨道框架稳定性。

（3）安全实现有序可控。一是通过建立健全全员安全生产责任制，完善管理制度，细化工作流程，规范作业标准，明确岗位职责，压实安全责任，使安全工作要求和措施得到有效贯彻落实。二是通过岗位教育培训、典型案例剖析、安全专项活动开展，职工遵章守纪、按标作业意识显著提高。三是以双重预防机制为抓手，准确把握大列换枕施工特点和规律，不断深化安全风险管控主体责任，强化安全风险源头控制，制定大列换枕安全风险防控表，实施预见性、有效性、清单式管控措施，将不确定的安全因素转化为有形化、程序化、规范化管理，实现事前控制目标。四是通过加强安全管理过程履职督查，加大安全检查力度，严格过程分析和考核问责，使安全管理责任有效落实，实现施工安全有序可控。

5 下一步打算

（1）进一步完善工艺标准。大列施工配套机组为PD1WD2，其中D2 主要是保驾护航，确保在D1 发生故障时，能及时顶替满足线路开通条件需要。根据新颁布的《国铁集团铁路营业线施工管理办法》施工作业放行列车条件，开通后限速60 km/h 需两捣一稳作业，我们目前采用D1 两次插镐与要求不符，需加以整改。

（2）努力提高作业质量。目前大列换枕作业后，原有道床外观受到很大破坏，虽然捣固作业前配碴整形车进行了配碴整形作业，但主要满足捣固用碴需要，与标准的道床断面尚有较大差距，后期需工务段人工进行道床外观整理，费时费力，因此如何充分发挥配碴整形车道床整形、道心清理、道碴搬运功能，实现大修“交钥匙”工程还需进一步改进。

（3）强化联劳协作。轨枕大修能力是制约我局线路大修进度的唯一项目，施工过程中需调度、机务、车务、供电等多部门紧密配合，在当前安全管理日趋严格、施工要求越来越高的情况下，通过加强联劳协作，强化结合部管理，从而进一步提高施工效率，对彻底解决轨枕更换能力不足这个短板、实现工务设备质量持续改善、更好地保障运输安全畅通具有积极意义。