优化施工组织对提高桥梁换砟安全质量的探讨

杨晋龙

(大秦铁路股份有限公司茶坞工务段，北京　101402)



优化施工组织对提高桥梁换砟安全质量的探讨

杨晋龙

(大秦铁路股份有限公司茶坞工务段，北京101402)

摘要:根据桥梁换砟施工作业的特点，介绍了桥梁换砟的前期准备工作，从施工计划、人员、机具、作业程序等方面，阐述了桥梁换砟的优化方案，并提出了作业技术标准及安全控制措施，有效提高了桥梁换砟的质量。

关键词:桥梁，换砟作业，安全管理，技术标准

大秦线作为一条集速、密、重于一身的运煤专线，每年的大秦两次集中修大部分施工均为大型机械化作业。然而桥梁由于其设计问题，道床基础无法使用大型机械进行清筛作业，同时由于通过总重大，石砟粉化速度快，煤尘污染严重导致道床污染，排水不畅。特别是桥梁地段的线路，存在翻浆冒泥、排水不畅、线路板结严重的难题，尤其在雨季，冒泥频发影响设备质量及正常运输秩序。通过不断摸索，我段于2009年开始进行桥梁换砟的施工，并在实践中不断总结积累施工经验及教训，优化施工组织和质量安全措施。2015年我段加大了对道床基础整治投入，利用集中修组织对板结、脏污严重的桥梁组织了人工换砟，包括永定河、跨风沙、妫水河特大桥在内，以及沙城东—北辛堡间、北辛堡—延庆间空重车线的桥梁、下庄铁炉隧道群间桥梁和隧洞口、下庄—平谷间重车线桥梁共计100座桥梁合计23．99 km进行换砟，大幅提高了全段设备质量。通过桥梁换砟，一方面取得了明显效果，达到了预期目标，另一方面也大大提高了维修储备周期，极大地减轻了班组的日常维修压力。

1　桥梁换砟施工作业特点

换砟施工作业由于扰动道床基础，且在规定时间内恢复线路，达到放行列车条件，施工组织难度很大。桥上线路道床板结严重，污土多，换砟工作量很大。现场作业人员众多，以2015年第一阶段为例，我段桥梁换砟一队达到350人，现场作业人身安全卡控难度大，特别是跨风沙、永定河特大桥由于其特殊地理环境，处于风口，气候环境恶劣，风力很大，人员在桥上正常行走都很困难，在桥上组织作业难度可想而知。跨公路及桥下有农田桥梁区段，需要推运污土，增大工作量。对于换砟区段内多座小桥梁的换砟施工，点多线长，无论施工组织和安全卡控，难度都很大。

2　周密组织桥梁换砟前期准备

1)前期细致调查工作量，绘制换砟工作量示意图。在施工前期，对桥梁及隧洞口人工换碴地段进行详细调查，杜绝仅凭肉眼观察，特别是换砟起终点，要求扒开道床，逐孔进行统计工作量，并且绘制《桥梁换碴设计图》，列出每天的计划区段和工作量，标明了每一处桥梁和隧洞口需要换碴的长度，线路设备情况、是否缺碴、哪座桥梁需要拆装护轨，为施工顺利开展提供详实的资料。组织桥隧专业人员对桥梁护轨、步行板、挡砟板状态进行调查;对线路状况进行调查，铺设为无缝线路时要掌握其实际锁定轨温，并对底砟厚度进行调查，确定换砟深度。

2)提前预卸石砟，保证石砟到位。桥梁换砟的核心是石砟，石砟提前不到位，将大大影响换砟进度和效果。为此，在换砟前，特别是桥梁与隧道连接地段、桥梁与线路连接地段，使用风动卸砟车进行石砟补充。卸砟后，复核卸砟效果，对卸砟不到位的，人工进行均砟。对缺砟严重的桥梁，提前人工备砟。根据现场实际情况决定备运石砟方式，卸砟场地可选择两侧桥头或桥梁附近较宽敞处所，卸后尽量使用编织袋装好，按照规定堆码，不得侵限。堆码地点距离施工地点不宜超过20 m且尽量避免跨线堆放。

3)施工前技术交底，任务分配到人。桥梁换砟是扰动基础的综合作业，包括清挖旧砟、回填新砟、回填整理、大机捣固等环节，各环节交叉重叠，并且换砟区段点多线长，有时一个换砟区段内有7座桥梁进行换砟，针对这种情况，施工负责人如何把控现场施工成为一个难题。为此对施工监护人员进行合理安排，每个桥安排专人进行负责，根据分工，绘制现场施工示意图，列出各个负责人、防护员、监护人和机捣车的具体位置。下发到施工人员。施工总负责人通过《施工示意图》和各个负责人、防护员、监护员进行联系。同时各个负责人、防护员、监护员根据施工示意图进行互控，保证了施工安全有序。

4)桥梁换砟作业提前进行浇水，软化板结道床。在2015年的桥梁换砟中，大秦一期空车线桥梁除跨丰沙大桥外均未安排过桥梁换砟施工，桥上煤尘污染、道床板结严重，部分地段存在翻浆冒泥现象，给换砟工作增加了难度。换砟施工前根据桥梁的状态，对板结严重的桥梁进行提前浇水，软化板结道床，对于特别困难地段使用内燃冲击镐破底清筛，大大提高了换砟作业效率和质量。

5)设置观测点，控制换砟后线形，掌握换砟效果。为保证掌握换砟前后线路轨顶面标高变化，成立测量组，在桥栏杆和钢轨上设置观测点，使用L尺测量，通过比对原始数据和测量数据，掌握换砟前后线路变化，为大机起道、拨道提供依据。实践证明，通过设置观测点，对需要拨道、落道、起道的换砟地段有很强的指导意义。以起道为例，由于大机设置的起道量只是理论的，在实际中，每台大机捣固后，通过L尺测量，掌握实际拨道量，能为后一台大机拨道提供数据，保证换砟后能恢复线路轨顶面标高。

3　优化施工组织环节

3．1施工计划

施工计划要包括:施工项目及内容、施工地点及工作量、施工时间、施工等级、施工影响范围、限速条件及配合单位。

3．2施工人员、工机具组织

1)换砟施工队。施工队一般在300人左右，保证每日换砟进度300 m以上。负责更换桥梁及前后线路人工清筛、出旧砟进新砟、整理外观、清理场地、换砟后桥梁及前后线路捣固、整细工作。

2)配合换砟组。配合队伍由线路工7人～10人负责，主要负

3)质量监护验收组。a．现场质量卡控共计9名～12名人员，每30 m～50 m安排1名质量监护验收人员，监护清挖标准施工质量，过程卡控。b．线路设备检查共计4名人员，每台捣固车后跟随1名质量检查人员，卡控捣固车质量。

4)防护人员安排。a．驻站防护:驻站防护员，1人(负责车站登记、要点、销记)。b．移动停车防护:按照移动停车防护图设置停车牌、移动停车手信号。c．现场作业防护员:现场作业班每班组1名防护员，根据情况适当增加中间防护员。d．慢行防护设置:按照慢行防护图设置慢行标志。

5)工机具。主要工机具:配备内燃冲击捣镐20台，根据工作量配置齿条压机和枕木墩(每10根轨枕配置2台齿条压机2个枕木墩);同时按需备齐大叉、撬棍、抬杠、皮筐、洋镐、铁锹、道尺、弦绳、木折尺、超高板等工具。

6)机力需求。一般情况下，安排2台捣固车配合桥梁人工换砟捣固，如果遇到在一个换砟区段内需要组织5座以上桥梁换砟，需要3台捣固车。

3．3施工作业程序

1)车间选派业务素质高、责任心强、有驻站证的防护员进行登记、联络、销记等。在天窗实施前，由驻站防护员在车站运统—46(施工)上登记，及时请车站值班员签认。

2)所有施工人员点前1．5 h到达指定位置，在护网外等待给点，现场拉设隔离绳，任何人员不得越过隔离绳上线。施工负责人再次明确具体分工及相关注意事项，各带班人员要将本小组的工作逐项落实到每一位职工，所有施工人员必须服从命令、听从指挥，严格执行作业标准。

3)按规定设置驻站、现场防护员，防护员必须由经考试合格的路工担任;施工给点后，驻站联络员及时通知施工现场，施工负责人复核调度命令后，下达开工命令，防护员按防护图设置移动停车防护信号。

4)用洋镐、撬棍等工具破除枕盒、枕底土棱至枕底下250 mm(或梁顶)、两线间清挖至线路中心，并清除污土;按控制标高支起线路，清挖范围应包括全部桥枕及桥枕前后各不短于15 m内的线路轨枕。

5)回填新砟，要求枕盒及边坡石砟饱满、道砟清洁、粒径小于25 mm的颗粒不得大于5%。

6)捣固车进行捣固作业，质量监护人员跟随捣固车检查捣固质量。

7)施工负责人与驻站防护员联系销记，驻站防护员在车站登记开通;现场防护员撤除移动停车防护信号，按规定插设慢行信号，开通线路。

3．4开通后

整修组对阶梯提速和当日施工地段进行巡查养护，设备检查要留有记录，发现问题及时采取措施，线路质量达到提速条件时，必须在车站进行登记确认，按规定时间进行提速，更换慢行标志。若存在不能满足慢行速度条件的超限处所时，通知施工负责人，同时在车站登记进一步降低列车慢行速度。若存在不能满足阶梯提速条件的问题时，及时通知施工负责人，同时在车站登记延长慢行时间。

4　细化技术标准及安全卡控措施

4．1技术标准

1)换砟深度枕下250 mm，道床断面符合无缝线路道床断面，废旧道砟清理出护网外摊平。2)边坡无土垄、路基平整。3)桥梁枕底清挖深度要求挖至梁底，边坡筛通泄水孔。4)回填石砟保持清洁，且断面恢复《修规》规定标准，外观整洁，桥面步行板无飞石砟。

4．2安全质量卡控措施

1)提前检测评估桥梁状态。施工前桥隧科技术人员要对换砟桥梁进行全面技术检测，并出具检测报告，主要包括桥梁偏心、底砟厚度、栏杆托架状态、步行板状态、桥梁可堆载要求等，施工单位严格按要求进行施工。

2)佩戴安全带，防止坠桥。桥梁换砟属于高空作业或准高空作业，存在很大坠桥风险，为此借鉴其他行业高空作业佩戴安全带的经验，为换砟作业人员配发安全带，增加了一道安全防线，大大降低了人身安全风险。

3)监测轨温，应对高温胀轨风险。针对桥梁换砟施工时，气温较高问题，安排专人测量轨温，按规定进行记录。安排喷水降温，确保无缝线路轨温满足破底作业要求，避免由于轨温超标无法破底，达不到桥梁换砟的目的。同时现场配备了切割机、乙炔气割设备等胀轨应急处理工机具。

4)把握大机捣固环节，重视检查衔接处的高低。大机捣固前，一定要保证石砟回填饱满，在没有回填到位前，不能抢进度，强行捣固，这样才能保证捣固后不变形，不回落。根据我段的换砟经验，桥梁换砟最好采取两遍4镐的大机捣固方案，捣固后效果最佳。捣固后要注意回检线路高低方向，特别是桥梁两头的高低，一定要复核，防止由于衔接处单股高低，出现三角坑，导致晃车。同时备足软轴捣固机等捣固机具，防止大机捣固出现故障。

5)小桥起道、落道不宜过大。对于长度较短的小桥，在支起压机时，不要起的太高，在今年的桥梁换砟中，一般起道支起线路在不超过20 mm，在小桥上，就要控制在15 mm内，并且桥头最好是10 mm，否则起道太高，造成捣固不易顺坡。落道时也不宜过大，否则极易在衔接处出现高低。如大秦线131号桥换砟后进行落道，落道量50 mm，由于桥短，捣固后顺坡不好，造成同方桥头存在高低，经过2次捣固整修后，但仍然存在对股小高低。

6)全封闭施工。采用塑料彩条布将桥梁护栏全部封闭，下方有道路或房屋重点铺设，避免石砟掉落到桥下，砸伤行人和车辆，同时将清筛换砟的污土装袋推运到桥外妥善处理。避免了与地方村民的纠纷，保证了施工顺利进行。

7)落实换砟技术标准，紧抓验收环节。桥梁换砟施工作业，施工质量是核心。桥梁换砟标准要求破除枕盒、枕底、边坡土棱至枕下250 mm(或至梁顶)，两线间清挖至外板头400 mm。必须打通排水孔，线路换砟边坡必须打通，换砟回填新砟要求枕盒和砟肩石砟饱满。为便于掌握执行，在施工中，将换砟标准打印到监护人员佩戴的监护牌背面，能随时掌握技术标准，同时配备2 m盒卷尺，保证监护人员随时检查清挖深度。在换砟施工作业中，每名监护人员都有自己的责任区段，清完作业完毕后，逐孔进行测量验收，并且填写记录，作为竣工和费用清算依据。通过这些措施，基本卡控了换砟质量，保证了桥梁换砟效果。

8)坚持点后总结会，强化施工管理。施工后总结，能吸取施工中存在的教训。在整个换砟施工中，坚持召开点后总结会，即使在困难条件下，也应组织所有人员，承包公司作业带班人，总结当日在换砟组织、作业质量、安全管理存在的问题，并对次日换砟进行安排分工。由监护人员对施工队伍进行点评和考核，施工队有什么问题，现场办公，直接兑现，通过这种方法，提高了对施工队伍管理卡控水平。

5　取得的成效

通过大秦线桥梁人工换砟施工实践证明，在施工组织中，优化各个工序步骤及质量安全卡控措施，能有效的提高人工换砟的质量和安全。在2015年大秦线的桥梁换砟施工中，换砟深度达标率达到94%，换砟桥梁没有出现严重晃车设备故障，安全有序可控，没有出现安全事故，整体取得了质量优质，安全可控的可喜成绩。进行换砟的100处桥梁，道床板结、冒泥频繁的难题得到了彻底解决，道床弹性和排水性能得到了大大改善，在2015年雨季避免了桥上线路冒泥大面积爆发困境，大幅提高了线路设备质量。通过后续运营情况来看，换砟后地段的轨检车优良率不仅达到100%，而且75%地段实现0分公里，车载Ⅱ级偏差超限数量较换砟前减少80%，Ⅲ级偏差超限得到彻底消灭。

参考文献:

［1］铁路线路修理规则［M］．北京:中国铁道出版社，2006．

［2］ 杨飞．板结道床人工全断面换砟作业的施工方法［J］．科技资讯，2011，8(12):108．

中图分类号:U447

文献标识码:A

文章编号:1009-6825(2016)17-0178-03

收稿日期:2016-04-02

作者简介:杨晋龙(1981-)，男，工程师责安装拆垫枕木墩、液压起道机起道、拆除超层超厚垫板、拆除恢复护网。

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