大秦線是我國山西、陜西、內(nèi)蒙古西部地區(qū)煤炭外運通道,2013年煤炭運量達(dá)到4.45億噸,再創(chuàng)新紀(jì)錄,而北同蒲線作為大秦線的源頭,每年至少要肩負(fù)過半的運量輸送,而且隨著北同蒲四線的開通,今年運量還將繼續(xù)攀升。運量大,就意味著重載列車對途徑的線橋設(shè)備破壞大,也意味著日常用于維修作業(yè)的天窗點少、給點時間短,線路養(yǎng)護(hù)難度大。所以,每年4月份、10月份兩次集中修就如同金子般的珍貴,可以毫不夸張地說,集中修安排是否合理、施工質(zhì)量是否過硬,直接關(guān)系著全年路局的安全生產(chǎn)目標(biāo)是否能順利實現(xiàn)。道岔換碴作為集中修期間一項重要的施工,其方案的設(shè)計尤為重要。目前集中修的給點情況一般是180分鐘,其中垂直停電時間為120分鐘,我們在這幾年的施工中一般采用的是兩種施工方案。一種是一次性破底換碴,另一種是分二次破底換碴的方法。
1、一次性破底換碴的成本分析和質(zhì)量分析。
1.1、成本分析。以北同蒲線使用較多的60Kg/m鋼軌12號單開道岔為例,軌枕配置普遍在88-90根之間,在換碴時一般要向道岔前后順延各5-10根軌枕,所以工作量大概在110孔左右。在180分鐘的施工點內(nèi),換碴人員的主要工作量就是扒出石碴,挖開邊坡,把軌枕底的石碴挖出(破底),使軌枕中間到邊坡兩端形成可以排水的緩坡,最后回填新石碴,倒運挖出的污土和廢碴。破底必須在130分鐘之前完成,不然會影響搗固進(jìn)度。施工的標(biāo)準(zhǔn)是清挖深度在軌枕底下方50-100mm,做好排水坡。從施工的實際組織來看,一組道岔換碴,需使用120個勞力,平均每人任務(wù)量為1孔,其中岔后長岔枕處每孔設(shè)2人,道岔尖軌中和尖跟有電務(wù)設(shè)備部位和岔心困難部位選派強勞力,現(xiàn)場根據(jù)進(jìn)度及時調(diào)配人員。按今年民工價格為200元/人,共計2.4萬元。為提高施工速度,一般在施工前三天之內(nèi),每天需給道岔板結(jié)部位澆水,每車水一般300-400元,共需水費1000元左右。因一次性換碴施工時間緊迫,在最后補充新石碴時往往需要裝載機(jī)協(xié)助進(jìn)行,裝載機(jī)每個點每組岔平均費用為2000元。一般情況下,倒運污土和廢棄石碴需要臨時補工10人,按臨時用工200元/人計算,需2000元。另外,從2012年以前北同蒲線施工情況來看,一次性換碴一般需補充2000-2500袋石碴,約合35方。綜上所述,一次性破底換碴成本在不計算管理成本和搗固整修成本時需投入2.9萬元、35方石碴。
1.2、質(zhì)量分析。道岔換碴的質(zhì)量主要取決于是否能全部破底,哪怕其中有1根枕沒有完全打通,都可能對道岔施工后的運營造成巨大的影響。其次,回填時石碴含土量如果太大,容易造成翻漿冒泥。例如:2011年10月份集中修施工中曾對北同蒲線袁樹林站上行線4#、10#、12#、16#進(jìn)行了一次性破底的換碴施工,但到2013年10月不得不再次對這四組道岔進(jìn)行換碴。而在此期間,這四組道岔的轍岔均進(jìn)行過數(shù)次更換,經(jīng)現(xiàn)場調(diào)研發(fā)現(xiàn),2011年換碴時,岔心處破底深度不足,個別軌枕甚至沒有完全破底,導(dǎo)致整個道岔受力不均勻,岔心部位道床硬度大,沒有彈性,造成一個結(jié)果:施工前板結(jié)部位在施工后依然板結(jié),施工前狀態(tài)較好的部位彈性更好,這么一來,相鄰不足1米的兩根軌枕,道床彈性相差更大,使列車沖擊時給原來板結(jié)的部位以更大的沖擊力,再加上2012、2013兩年線路運量連年增長,對設(shè)備破壞加大,最終導(dǎo)致轍岔使用壽命大幅縮短。我們通過對換下的轍岔進(jìn)行仔細(xì)的檢查分析發(fā)現(xiàn),其余部位均狀態(tài)較好,唯有岔心處會出現(xiàn)裂紋、壓潰的情況??梢?,一次性破底換碴施工難度大,質(zhì)量不容易保證,一旦不能完全破底,會給后續(xù)的日常維修保養(yǎng)造成一定的困擾。
2、分二次破底換碴的成本分析和質(zhì)量分析。
2.1、成本分析。仍以60Kg/m鋼軌12號單開道岔為例,需要兩個施工點,第一個點派40人左右即可進(jìn)行,平均每人3孔,作業(yè)內(nèi)容是:在180分鐘的施工點內(nèi)清挖枕盒之間的石碴,回填時只需填半坑,同時,可以在點內(nèi)將第二個點要用到的新碴抬運到位,為破底換碴做足準(zhǔn)備工作。第二天破底換碴,需要80-90人,從2013年10月份集中修的施工情況來看,一般用時80-90分鐘就可以全部破底并且達(dá)到100mm,余下的時間可以抬運污土、整理外觀,如果離下一個施工點距離較近的話,可以抬運石碴或給下一個點備碴。工費仍按200元/人計算,需2.6萬。因不使用裝載機(jī),需將石碴裝袋碼放至道岔附近,每組岔需石碴5000袋左右,約合70方。另外,抬運、碼放石碴、石碴裝袋等工作需追加清算,每組岔平均1萬元。澆水的費用1000元。故,在不計算管理成本和搗固整修成本時需投入3.7萬元、70方石碴。
2.2、質(zhì)量分析。2013年是太原鐵路局全面執(zhí)行512號《營業(yè)線施工安全管理實施細(xì)則》的一年,對于北同蒲線來說,集中處理病害只能利用每月三次的天窗點和集中修,而在10月份集中修過后,采用二次破底方法換過碴的道岔,沒有發(fā)生嚴(yán)重凍害,道床彈性變好了,設(shè)備傷損也得到了緩解,道岔設(shè)備的養(yǎng)護(hù)工作量大大地減少了,實現(xiàn)了通過加強框架結(jié)構(gòu)保安全的戰(zhàn)略意圖。更為難得的是,在規(guī)章規(guī)定不準(zhǔn)點外復(fù)搗的新形勢下,我們實現(xiàn)了換碴施工后施工地段不出現(xiàn)車載三級偏差的好成績。如下圖所示:板結(jié)嚴(yán)重的道岔也均能破底并達(dá)到100mm。
3、兩種換碴方式分析比較及結(jié)論。
3.1、經(jīng)濟(jì)效益分析比較。從短期投入看,一次性破底每組道岔比二次破底節(jié)省8000元,并少購買35方石碴,而且少占用一個施工點,可謂是成本低見效快,而且短期內(nèi)也顯露不出什么大的問題,甚至有些地方也能全部成功破底。算一筆經(jīng)濟(jì)賬,如果一次性破底換碴30組,其中有3組板結(jié)嚴(yán)重,質(zhì)量達(dá)不到理想狀態(tài),那么損失3*2.9萬=8.7萬,而30組二次破底換碴比一次性破底需多投入27萬元??梢?,從賬面上看,一次性破底遠(yuǎn)比二次破底劃算。
3.2、安全效益分析比較。假設(shè)一種情況,如果一次性破底換碴30組岔,其中有1組在6個月內(nèi)因換碴時深度不夠,導(dǎo)致道床軟硬不均勻,以至于轍岔需提前下線,需在天窗點外臨時要點30分鐘更換,按大秦線運量100-120萬噸/天估算,將至少影響1列2萬噸大列,光是運輸收入損失和轍岔等材料的費用就不止10萬元。如果設(shè)備問題再不能及時發(fā)現(xiàn),引發(fā)更嚴(yán)重的后果,造成的損失更是難以估量??梢?,從安全效益來看,二次破底換碴在確保設(shè)備安全上可靠性更強。
3.3、結(jié)論。隨著北同蒲、大秦重載通道的運量逐年遞增,線路設(shè)備的維修周期將必然縮短,而天窗卻因車流倒逼無法增加,給我們工務(wù)設(shè)備維修帶來了更大的困難。這種形勢下,通過提高大中修質(zhì)量,強化線路框架結(jié)構(gòu),延長線路設(shè)備維修周期是我們確保行車安全暢通的唯一手段。我們?nèi)绻麨榱斯?jié)省集中修當(dāng)中的投入,選取了一次性破底換碴的方案,勢必會導(dǎo)致日常的維修作業(yè)中投入更多的人力、物力,而一旦稍有閃失,恐怕會帶來更大的損失,得不償失。所以,結(jié)合重載通道的實際,我認(rèn)為北同蒲線道岔換碴施工更應(yīng)采用二次破底換碴的方法。