缩略图
Science and Technology Education

铁路工务工程大型养路机械化施工质量控制分析

作者

高巍

陕西靖神铁路有限责任公司 陕西省榆林市 719000

铁路网络,尤其是高速铁路运营里程的飞速延展与既有繁忙干线运输负荷的日益加剧,持续驱动着铁路工务维护工作朝着更高效、更智能、更可靠的方向变革发展,大型养路机械化施工技术凭借其相对于人工作业所展现出的规模效应与标准化作业优势,已成为铁路工务工程领域提升线路养护维修能力与效率不可或缺的关键技术手段,广泛应用于轨道几何状态精调、道床结构状态改善、钢轨廓形优化修复等核心维护场景。深入探究这些复杂因素内在的作用机理及其对大型养路机械施工最终成效的影响路径,建立覆盖施工前准备、施工中实施、施工后评估全生命周期的精细化、可追溯的质量管控闭环,已成为当前提升铁路工务机械化施工核心竞争能力与本质安全水平的迫切研究课题。

一、铁路工务工程大型养路机械化施工质量控制面临的问题

(一)施工环境适应性与基础条件制约显著

大型养路机械施工作业效能受到现场环境与线路基础状况多重因素的强有力约束,尤其在线路基础病害区域、小半径曲线地段、长大坡道区段、道床板结或翻浆冒泥严重位置,大型养路机械的稳定车、捣固车等关键设备难以完全按照预设技术参数稳定工作,导致对轨道高低、水平、方向等几何形位的精确调整能力大打折扣,同时施工现场气温剧烈波动、空气异常潮湿或突降雨雪等不利气象条件不仅加速设备关键元器件的性能漂移与损耗,更直接影响激光测量系统、传感器等精密部件的感知传递精度,致使预设捣固深度、稳定车激振频率等重要施工参数无法在现场得到精准复现,环境适应性不足叠加轨道基础状态不良最终在复杂的线路条件下演变为施工质量不稳定甚至部分作业失效的潜在诱因[1]。

(二)设备维护精细度不足与系统可靠性挑战

大型养路机械作为高度集成的复杂机电液一体化系统,其捣固装置、稳定装置、走行机构、液压驱动模块与高精度在线测量单元长期处于高强度高频次振动冲击工作环境之中,设备自身的磨损老化速度远超预期,而日常维护保养的及时性、备品备件的储备充足性以及关键参数的周期校准有效性常常难以得到充分保证,设备带病运行状态隐蔽存在,导致设备在作业过程中突然出现液压压力异常波动、捣镐紧固失效、测量数据采集突变或控制系统指令响应迟滞等突发故障的概率显著增加,这种系统性不可靠状态直接危及整机作业过程的连续性稳定性,最终导致捣固密实度不均、线路平顺性反复偏差等技术缺陷在缺乏预兆的情况下发生,极大削弱了机械化施工应具备的规范化高质量输出保障能力。

(三)操作技能差异与过程控制精度失准风险

大型养路机械功能的充分发挥深度依赖于驾驶人员、操作主控员以及测量技术人员协同配合的实际水平,不同经验层次工作人员对设备工作原理、技术限界条件、精密参数设定的理解深度与实操熟练度存在明显差异,尤其在线路状态突变需快速调整作业策略,或遭遇测量基准点被意外遮挡、振动干扰致使测量数据异常波动等复杂场景下,部分操作人员专业判断与处置能力不足的问题更为突出,可能出现捣固次数设定不当、起道量输入偏差、稳定时间计算失准等典型人因操作失误,加之多工种人员在狭窄空间、有限天窗期内的信息传递流程存在天然迟滞性与干扰风险,关键指令的精确传达与闭环反馈机制易出现断裂,这些因素综合作用导致核心工艺参数在现场执行层面偏离设计目标值,施工过程精细控制目标被实质上架空。

二、铁路工务工程大型养路机械化施工质量控制策略

(一)深化环境适应改造与基础状态预处置机制

针对现场复杂环境与线路基础不良状况对大型养路机械施工质量产生的显著制约,需系统性建立施工区段环境与基础条件动态评估及适应性改造方案,在施工计划编制阶段嵌入线路病害扫描数据、历史沉降变形记录、小半径曲线与大坡道区段特殊工况图谱的深度解析流程,依据现场道床板结程度、路基含水饱和状态等关键参数预先制定个性化道砟清筛补充方案与薄弱区段地基局部加固技术预案,同时改造设备自身环境抗扰能力,如为关键传感器加装温湿度隔离防护罩、改进激光发射器在雨雾天气下的穿透稳定性、增强液压系统在低温条件下的预热响应效率,确保在特殊地形与恶劣气象环境突发时捣固车、稳定车等核心设备能够动态调整起道量补偿系数、镐掌下插深度修正值、激振力输出梯度等核心工艺参数,最大限度抵消环境负面扰动对预设精度目标的偏差累积影响。

(二)构建设备全寿命周期健康管理及预防性维护体系

提升大型养路机械自身运行可靠性与精度保持能力需要突破传统故障后维修模式局限,建立覆盖设备日常检查、重点部件状态监测、周期性校准维护与大修重置决策的全流程健康管理机制,通过振动加速度传感器实时采集捣固装置铰接点冲击载荷频谱、利用油液污染度在线监测仪跟踪液压系统清洁度衰减趋势、依托高分辨率光电编码器标定测量系统角度基准漂移量,基于设备运行大数据精准制定差异化维护规程,如高频振动部件采用磨损裕度预警式备件更换策略、精密测量单元实施作业前后双时点校准制度、液压动力模块执行油温油压双参数联动闭环控制,确保捣镐紧固扭矩、起拨道伺服油缸行程精度、轨道几何参数采样分辨率等关键性能指标始终处于许可波动区间之内,从设备硬件维度消除因突发性精度失效或功能降级引发的施工质量波动风险[2]。

(三)实施分级精准培训与作业链协同控制优化

化解人机配合效能差异带来的过程控制风险依赖于多层次、重实践、动态迭代的操作技能提升方案与作业指令闭环管控机制,结合捣固车主控操作台参数设定逻辑、稳定车激振力-走行速度匹配关系、多机联合运行时序衔接模型等核心技术要点开发模块化进阶培训课程库,特别强化异常数据识别处置、基准丢失应急方案、小曲线地段参数补偿算法等实战场景模拟训练,同步利用北斗定位与5G 物联技术支持现场作业链协同优化,建立捣固车操作手、测量技术负责人、施工组织调度员三者间的实时指令互馈通道,确保起道量超限预警信息、线路平顺性迭代修正指令、邻车作业碰撞规避提示等信息在施工天窗期内实现无迟滞流转,形成人机交互过程的动态纠错能力与协同决策支撑网络,降低因人工经验误判或信息传递失真导致的参数执行偏移概率。

总结

综上所述,铁路工务工程大型养路机械化施工的质量控制体系构建是一项融合环境适应性优化、设备可靠性保障、人机协同效能提升与数据驱动决策的复杂性系统工程。围绕施工环境与基础条件制约、设备健康状态管理短板、人机交互过程精度风险及质量数据链断裂等问题所提出的针对性改进策略,可为铁路基础设施维保模式的数字化绿色化转型升级注入核心驱动力,最终推动形成更高效、更可靠、更智能的新时代铁路工务工程机械化施工质量控制标准体系。

参考文献

[1]李道广. 铁路大型养路机械施工质量评价研究 [J]. 城市建筑, 2021,18 (03): 190-192.

[2]周宇. 铁路工务工程大型养路机械化施工质量控制研究 [J]. 中小企业管理与科技(下旬刊), 2019, (12): 130-131.