范明明、許健、王東光、毛景新、李智博

（內(nèi)蒙古中電物流路港有限責(zé)任公司赤峰鐵路分公司，內(nèi)蒙古 赤峰024000）

0 引言

道床病害是道床在長(zhǎng)時(shí)間投入使用后，隨列車(chē)荷載反復(fù)作用，碎石道床產(chǎn)生的非正常變形，主要包括道床變形、道床臟污、道碴粉化、道碴坍塌、道床翻漿及道床板結(jié)等。赤大白線路為單線有砟軌道，運(yùn)輸量大，道床病害不僅干擾線路正常運(yùn)行，還影響道床承受力和彈性。本次施工的赤大白線路某段長(zhǎng)約150m，位于路塹內(nèi)，路塹外為草原生態(tài)。該位置道床板結(jié)較為嚴(yán)重，基礎(chǔ)為風(fēng)化巖山體和少量黃土，排水設(shè)施排水不暢，需要重新砌筑排水溝，換填道床，降低標(biāo)高后進(jìn)行搗固清篩等綜合整治。因受限于復(fù)雜的地形，大型施工機(jī)械無(wú)法進(jìn)入作業(yè)地點(diǎn)，人工作業(yè)效率低下，也無(wú)法有效進(jìn)行綜合整治。赤大白鐵路公司堅(jiān)持創(chuàng)新驅(qū)動(dòng)，加快智慧鐵路建設(shè)步伐，積極研究采用新技術(shù)、新設(shè)備進(jìn)行線路養(yǎng)護(hù)，并在新技術(shù)、新設(shè)備應(yīng)用中，探究并實(shí)踐總結(jié)了一套較為科學(xué)高效的施工方法、施工組織，提高病害整治效率和質(zhì)量，為赤大白線路創(chuàng)造更高的經(jīng)濟(jì)效益，提供強(qiáng)有力的支持與保障。

1 病害整治設(shè)備及工藝

GCY-300ⅡDX型多功能作業(yè)車(chē)集清篩、挖掘、搗固、破碎等功能于一身，通過(guò)快換接口安裝不同的作業(yè)終端，完成枕木更換、扒砟作業(yè)、路基開(kāi)槽、侵限樹(shù)枝切割等作業(yè)任務(wù)，也可兼作牽引車(chē)輛。病害整治作業(yè)核心是GCY-300ⅡDX型多功能作業(yè)車(chē)，物料運(yùn)輸車(chē)、軌道平車(chē)配合；關(guān)鍵是通過(guò)對(duì)工藝技術(shù)要點(diǎn)的控制和施工方法的合理組織，充分利用GCY-300ⅡDX作業(yè)車(chē)的多種作業(yè)功能完成病害整治作業(yè)[1]。

1.1 施工設(shè)備

GCY-300ⅡDX型多功能作業(yè)車(chē)最高運(yùn)行速度120km/h,采用濰柴動(dòng)力WP12.480型電噴水冷發(fā)動(dòng)機(jī)(功率353kW)，排放達(dá)到了國(guó)Ⅲ標(biāo)準(zhǔn)。采用液力傳動(dòng)，實(shí)現(xiàn)無(wú)級(jí)變速。配備兩個(gè)液壓泵，可為機(jī)械臂與配套作業(yè)裝置提供足夠強(qiáng)大的動(dòng)力。車(chē)上還配備有液壓與電動(dòng)接口，可連接液壓與電動(dòng)工具或設(shè)備進(jìn)行作業(yè)。機(jī)械臂終端作業(yè)裝置有合金挖掘鏈、合金搗鎬搗固裝置、多功能鏟斗、軌枕更換裝置等，機(jī)械臂上共有三路液壓接口，通過(guò)機(jī)械、液壓快換接頭與作業(yè)裝置進(jìn)行連接，單個(gè)作業(yè)裝置連接僅需3～5min；9尺石砟扒鏈采用側(cè)切式挖掘，用于道床道砟清理，可選擇不同的作業(yè)速度；挖斗裝置設(shè)濾網(wǎng)，可完成石砟、污土的篩分作業(yè)；軌枕更換裝置主要用于軌枕的抓取、搬運(yùn)、安裝工作，能適應(yīng)多種型號(hào)的軌枕夾持作業(yè)；搗固裝置設(shè)有四個(gè)搗鎬，能完成道床換填后的搗固作業(yè)；利用軌道車(chē)牽引平板車(chē)、物料運(yùn)輸車(chē)及時(shí)補(bǔ)充或清出道砟(見(jiàn)表1)。

表1 投入的主要施工設(shè)備表

1.2 施工工藝方法

根據(jù)工程實(shí)際情況，將本工程劃分4個(gè)階段：

第一階段,排水溝開(kāi)挖，同時(shí)為清篩換填作業(yè)提供棄土槽。挖掘出的塊石用來(lái)砌筑排水溝，棄土和碎石由平板車(chē)運(yùn)送至路肩寬度不足的高路堤地段，用來(lái)幫寬路肩寬。第二階段,道床清篩和基礎(chǔ)換填，基底排出的棄土整平后作為路肩。第三階段,線路搗固作業(yè)，作業(yè)前需進(jìn)行道砟預(yù)卸并裝袋作為墊砟使用。第四階段,排水溝砌筑，砌筑方案為漿砌片石，砌筑材料使用換填開(kāi)挖出的符合要求的山體塊石。

施工過(guò)程中需要進(jìn)行的開(kāi)挖、清篩、破碎、搗固等作業(yè)全部由GCY-300ⅡDX型多功能作業(yè)車(chē)完成，人工負(fù)責(zé)清篩作業(yè)期間障礙石的清理和卸砟前的墊砟運(yùn)輸。

開(kāi)挖水溝產(chǎn)生的碎石棄土使用軌道平板車(chē)進(jìn)行運(yùn)輸，卸土地點(diǎn)選擇區(qū)間內(nèi)路肩不足的高路堤地段，可用滲水性較好的碎石棄土幫寬路肩。如附近無(wú)對(duì)碎石棄土再利用的場(chǎng)所或廢料滲水性不達(dá)標(biāo)，則將廢料卸至路基邊坡或?qū)Ｓ脳壨翀?chǎng)。為不影響施工效率，卸料地點(diǎn)距離施工地點(diǎn)的往返路程用時(shí)為30min。施工過(guò)程各階段應(yīng)注意按表2中的技術(shù)要點(diǎn)卡控[2]。

表2 關(guān)鍵技術(shù)要點(diǎn)

1.3 施工組織

根據(jù)本工程施工特點(diǎn)、現(xiàn)場(chǎng)施工條件和施工總體計(jì)劃；各施工隊(duì)勞動(dòng)力組織實(shí)行彈性編制，動(dòng)態(tài)管理，投入軌道車(chē)司機(jī)、多功能車(chē)操作人員、測(cè)量工、汽車(chē)司機(jī)、普工等工種人員。施工人員根據(jù)階段工期安排及各工程項(xiàng)目開(kāi)工先后次序分批組織進(jìn)場(chǎng)，施工過(guò)程中，采取用工彈性制度，根據(jù)工程的進(jìn)展進(jìn)行合理安排勞力。

2 質(zhì)量效益及優(yōu)勢(shì)

2.1 質(zhì)量效益

本次作業(yè)內(nèi)容涵蓋線路道床清篩、基礎(chǔ)換填、接頭軌枕抽換等多項(xiàng)難點(diǎn)工程。清篩換填深度為枕下40cm,風(fēng)化巖石層全部破除移出更換為石砟道床，作業(yè)后道床、基礎(chǔ)彈性良好，沉降量小，排水暢通。搗固作業(yè)搗固深度為30～40cm，夾持時(shí)間為3～4s，搗固寬度為8面寬度400mm以上[3]。

2.2 施工周期優(yōu)勢(shì)

施工封鎖時(shí)間與施工周期大量縮短，本次施工周期人工和機(jī)械共計(jì)使用20個(gè)工日，單機(jī)單日（6h）清篩道床72m3（長(zhǎng)度50m）、換填基礎(chǔ)30m3、土方清運(yùn)40m3、線路搗固150m。使用傳統(tǒng)人工作業(yè)，按定額計(jì)算至少需要114個(gè)理論工日，（實(shí)際施工作業(yè)時(shí)，因?yàn)榍搴Y施工勞動(dòng)強(qiáng)度大，人員不具備連日作業(yè)的能力，施工周期會(huì)高于定額計(jì)算的周期）。本次施人工和機(jī)械僅使用20個(gè)工日，施工作業(yè)效率相比較人工作業(yè)提升82%。

2.3 設(shè)備綜合優(yōu)勢(shì)

本次施工采用多功能作業(yè)車(chē)施工相比較采用大型養(yǎng)路機(jī)械設(shè)備的優(yōu)勢(shì)主要體現(xiàn)在設(shè)備使用成本的優(yōu)勢(shì)和綜合作業(yè)的優(yōu)勢(shì)。

2.3.1 施工成本優(yōu)勢(shì)

本次施工地段病害整治需要抽換枕木、鋼軌，換填道床，清篩、搗固等多種作業(yè)，如單獨(dú)采用清篩機(jī)、搗固車(chē)等大型養(yǎng)路機(jī)械，設(shè)備使用、維保成本及機(jī)組人員配備成本遠(yuǎn)超過(guò)多功能作業(yè)車(chē)的使用成本。通常清篩機(jī)的租賃費(fèi)用為35萬(wàn)/km，大型搗固機(jī)為1.5萬(wàn)/km/組道岔，采用日租的方式則價(jià)格更高。多功能作業(yè)車(chē)每日租賃費(fèi)用為5萬(wàn)元[4]。

2.3.2 設(shè)備作業(yè)效率優(yōu)勢(shì)

清篩機(jī)開(kāi)槽、連接挖掘鏈的準(zhǔn)備時(shí)間較長(zhǎng)，不能充分發(fā)揮作業(yè)效率；另外,本次作業(yè)區(qū)段枕下石砟中大型巖石較多，大型清篩機(jī)挖掘鏈寬度較寬（約260mm），如遇人力無(wú)法挖出和移動(dòng)的石塊，且起道量不足以讓挖掘鏈越過(guò)石塊，則只能拆除挖掘鏈，越過(guò)大石塊重新開(kāi)槽、連接挖掘鏈（至少60min）再進(jìn)行作業(yè)，對(duì)于天窗時(shí)間浪費(fèi)較大，有延點(diǎn)風(fēng)險(xiǎn)。本次使用的多功能作業(yè)車(chē)側(cè)切式挖掘鏈寬度為135mm，起道使挖掘鏈越過(guò)石塊的起到量遠(yuǎn)小于清篩機(jī)260mm挖掘鏈，或直接使用側(cè)切方式轉(zhuǎn)出鏈條，越過(guò)大石塊從下一個(gè)作業(yè)面切入迂回對(duì)大石塊周邊進(jìn)行挖掘作業(yè)，并通過(guò)施工組織配合作業(yè)，極大地提高了作業(yè)機(jī)動(dòng)性，節(jié)省了天窗時(shí)間。

2.4 與人工作業(yè)的對(duì)比

在傳統(tǒng)工務(wù)局部維護(hù)作業(yè)中，人工作業(yè)仍然是目前的主要施工方式。本施工使用傳統(tǒng)人工作業(yè)，按定額計(jì)算至少需要114個(gè)理論工日，但復(fù)雜的施工組織、人員和維護(hù)物料運(yùn)輸、較低的施工效率和人員素質(zhì)參差不齊導(dǎo)致施工質(zhì)量低于機(jī)械作業(yè)；風(fēng)、沙、雨、雪、塵、等惡劣的施工環(huán)境和復(fù)雜工況，人員傷病等問(wèn)題都極大地限制了人工作業(yè)的安全性、可靠性、持續(xù)高效性和企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益。人工投入少，人工成本下降61%。全過(guò)程機(jī)械化施工有助于提高施工后的設(shè)備穩(wěn)定性，能更好地滿足既有線養(yǎng)護(hù)維修要求。

3 結(jié)語(yǔ)

相關(guān)數(shù)據(jù)顯示用工老齡化已經(jīng)是不可逆轉(zhuǎn)的發(fā)展趨勢(shì)，已經(jīng)直接影響到鐵路工務(wù)作業(yè)在內(nèi)的各行業(yè)勞動(dòng)用工；此外，中國(guó)目前已經(jīng)進(jìn)入多元化社會(huì)，就業(yè)方式、崗位和社會(huì)思維轉(zhuǎn)變，愿意從事工務(wù)作業(yè)的勞動(dòng)人員越來(lái)越少。采用機(jī)械化、智能化鐵路施工作業(yè)方式是未來(lái)發(fā)展的趨勢(shì)，結(jié)合線路情況，通過(guò)新設(shè)備、新工法的探索研究、應(yīng)用實(shí)踐，保障鐵路維修養(yǎng)護(hù)作業(yè)做到提質(zhì)增效。