现阶段铁路工务系统组织的大修施工主要包括成组更换道岔、成段更换钢轨、成段更换混凝土轨枕、大机清筛、线路中修及其他大修施工项目。其中道岔大修施工是其中一项比较复杂和细致的施工，施工涉及的人员、机具较多，施工现场条件差，施工方案牵扯的各相关部门多，一直是公务系统组织相对困难的施工之一。
一、更换道岔施工模式的演变历程
近几年随着铁路不断的发展，大修施工组织模式上发生了翻天覆地的变化，大修列换枕、机械换轨车换轨这些从未听过的名词不断进入我们的工作生活中。大修更换道岔施工组织模式也在经历一个不断发展变化的过程，从传统的人工更换道岔开始，发展到使用液压铺换机组更换道岔，再到现阶段挖掘机、轨道车配合更换道岔，变化显著。在以往的大修更换道岔施工中，组织的更换道岔施工主要依靠人工使用工具进行作业，施工工具简陋、安全系数较低、整体施工进度较慢；后来随着液压道岔铺换机组的广泛使用，极大地改善了更换道岔施工进度较慢的状况。但更换道岔点内清理道床、出旧料及回填石砟捣固等重体力工作还是完全依靠人力，因此更换道岔施工过程中只能增加人工的数量来保证施工效率，人工更换道岔施工如图1所示：
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图1：人工拆除道岔钢轨
传统成组更换道岔施工中都是工务系统的职工进行更换，后来为了不影响正常的线路维修工作，改为使用专业民工队伍进行施工。但由于民工年龄结构老化及日常天窗作业时间的限制，更换道岔施工组织开始变得困难，只能采用人海战术来保证施工进度。为了实现更高的施工效率、更好的施工质量，加快施工机械化进程、提高机械化作业水平、创新大修更换道岔手段，实施机械化施工是不可避免的。因此逐渐推行并试验了机械化施工组织模式，机械更换道岔施工如图2所示：
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图2：机械拆除道岔钢轨
二、现阶段机械化更换道岔施工环节
更换道岔的主要作业环节主要有四项：拆除旧道岔、挖掘道床、新岔就位、整修开通。目前我段机械化更换道岔主要应用于道岔出旧、挖掘道床和新岔入位后的初步回填等工序。具体施工流程如下：
1.拆除旧道岔
施工给点封锁后先由民工队伍对旧道岔进行拆除，主要对道岔零配件进行拆卸，拆卸完毕后全部撤出更换道岔区域，挖掘机进场将拆下的旧钢轨及轨枕移到限界外或轨道车配合收旧料封锁的线路一侧，避免侵限，人工及机械拆除道岔如图3所示。
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图3：机械拆除旧道岔
2.挖掘道床
道岔钢轨和岔枕拆除后开始清挖道床，主要采用挖掘机清挖、人工辅助方法进行平整场地作业，该过程采用水准仪准确测量，严格控制开挖深度；并且轨道车同步进场进行路料回收，主要包括将清出的污土、旧轨及前后旧枕装至平板车上。作业过程中需注意：①邻线通过列车或者轨道车时，要避免挖掘机侵线；②每台挖掘机周围要有一名固定指挥人员；③挖掘机作业过程严格控制与接触网安全距离；④有电缆的部位要提前安排电缆下落处理或人工清挖，机械挖掘道床如图4所示。
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图4：机械破底清挖道床
3.新岔入位
待场地平整完毕后，连接道岔滑道轨，将道岔横纵移入位，入位后拆除滑道并在道岔轨排下垫好小轮。如入位后发现道岔不方正，对道岔位置进行微调，保证道岔位置方正，机械辅助道岔入位如图5所示。
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图5：机械辅助移动道岔
4.整修开通
道岔位置确定后，分别连接道岔前后钢轨，挖掘机进行初步回填，人工配合回填，并进行起道、拨道、捣固、拨线间距等工作。道岔连接完毕后回填石砟，起道捣固、整理外观、电务调试道岔、开通线路。初步回填完毕后挖掘机撤场，按规定路径行驶至线下指定地点，机械回填石砟如图6所示。
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图6：机械回填石砟
各个环节作业衔接有序，时间利用充分，交叉作业互相干扰减少，保证平行作业。这种作业方法，较以前人工组织模式相比，极大地减少了出旧、清理道床和回填过程等施工步骤的劳动强度，大幅提高了施工质量和效率，改善了道床结构。而且施工过程中又能适应工务系统完全天窗作业的要求，施工安全也得到很好的控制，综合评价效果较好。
三、关键环节控制
在机械化施工推进的过程中，需加强对机械施工过程中关键环节控制，确保关键环节的卡控能够保证更换道岔施工的安全。关键要在以下几方面重点卡控。
1.封锁前需将挖掘机按指定路径开到施工地点附近的指定位置，调试好机械，备足配件和抢修工具。
2.应先清除影响挖掘机进场的旧轨料，以便挖掘机进场，缩短作业时间。挖掘机应从指定地点进入施工场地，点前未处理的电缆前后1m范围内不应使用挖掘机作业。挖砟时，必须顺着线路方向作业，严禁碾压道岔转辙部位以及电务电箱等设备。同时操作手要均匀控制挖砟深度，在本线一侧出砟，出砟高度宽度严禁侵入邻线限界，地面及车上分别安排专人盯控和指挥。挖掘机工作时操作人员随时注意周围作业人员，以免发生危险；同时作业人员注意观察挖掘机动态，挖掘机作业时尽量保持安全距离。轨道车收料时配合人员在挂钩时注意安全，防止旧料脱钩砸伤或者轨道车臂摆动碰伤。
3.挖掘机如果在电气化作业区段作业时，在接触网不停电情况下使用挖掘机作业范围与牵引供电设备带电部分需保持2m以上安全距离。
4.挖掘机每次回填石砟后应安排地面人员及时配合，做好防护；挖掘机回填时，严禁碾压新道岔。
5.挖掘机应按一机一人设置专职防护，邻线列车接近前应停止作业。挖掘范围两侧信号机、箱盒、接触网杆等应重点防护。
6.如在电气化区段作业，挖掘机在作业完毕后，在挖掘机上下轨道车过程中以及在利用轨道车运送挖掘机过程中，严禁挖掘机抬臂使其超过机身高度。同时要将挖掘机捆绑牢固，做好防溜防滑措施。
7.如在电气化区段作业时，施工期间要在每台挖掘机都要安装限高钢丝绳，保证挖掘机抬臂高度不超过4米。且在每日施工前、施工后都要严格检查限高钢丝绳状态是否良好。
四、推进机械化更换道岔的优越性
通过近几年机械化更换道岔的实践与探索，机械化更换道岔在作业过程中与以往的施工相比还是有较为明显的优势的。
1.引入机械配合更换道岔节省了大量的劳动力，且大型机械较之人工，安全风险管理方面更加规范可控，使得作业中的人身安全易于控制。
2.机械化程度高，施工工艺流程有序可控，施工安全、质量和正点率得到保证。
3.机械化更换道岔在可以在施工天窗有限的时间内完成更多的工作量，包括道岔前后更换钢轨及轨枕，在不影响整体施工进程的同时，改善道岔前后线路状态，大大减少了设备车间后期的工作任务。
4.机械化更换道岔在提高施工作业效率的同时，使得旧轨料能够当时就组织进行回收，有效避免了物料浪费，也节省了人力物力，同时点内清筛道床相对彻底，切实有效地降低了道床发生翻浆冒泥、道床板结等病害的可能。
五、缺点及不足
1.更换道岔所需人工劳力仍然相对较多，机械化程度相对还较低，且仍有部分人工处理的施工细节无法被现有机械替代。
2.运用机械设备更换道岔，对于施工场地条件要求尽可能宽大，由于施工机械的进出、转移及运用需要占用股道甚至需要封锁多股线路来实现，对于运输组织有不利影响。
3.机械设备更换道岔，目前专业设备并不配套，施工效率不能完全发挥出来，机械手的操作熟练水平对施工质量及进度影响非常大。
六、结束语
在现有更换道岔施工技术水平的基础上，通过加强对机械化设备的充分利用，切实提升现有的机械配备的利用率，可以做到大幅度降低成组更换道岔的施工作业劳动强度，节省大量人力。同时机械的运用在降低人工劳动强度的同时也可以极大的确保施工作业的安全程度以及施工整体的质量把控。因此还需加强对机械运用的现场实践和经验分析，不断总结施工成果，不断摸索完善施工措施方法，使机械施工的形式更好更快的在更换道岔现场施工中应用推广。同时还要继续加强引入更多的机械运用，如使用小型液压起道机和液压捣固机取代点内人工起道捣固工作；或者改造目前的液压起道机结构，使起道机的支撑脚能够同时具备微量横纵移的能力，将极大效率的提高道岔对位的效率，减少道岔落架后的对位和拨道时间，更大程度的实现更换道岔机械化作业效率，切实保证施工安全及施工质量。
论文作者:姜洪锁
论文发表刊物:《工程管理前沿》2020年2月第5期
论文发表时间:2020/5/9