合寧、合武客運專線道岔晃車整治方法

薛旭龍 龔新斌 上海鐵路局工務處

合寧、合武客運專線使用的118組P60-1/18道岔是在引進法國科吉富公司高速道岔技術的基礎上，按照我國現有P60-1/18號道岔的線形條件，由寶橋廠制造的250 km/h高速道岔，適合用于最高行車速度在250 km/h及以下的有砟客運專線或高速鐵路。該道岔已在法國高速線路（SNCF）、英國高速線路（CTRL）、比利時高速線路（SNCB）、韓國高速線路（KTX）等國際鐵路網上廣泛應用；由于在我國還是首次鋪設，在道岔的設計、制造、施工、養護過程中都存在不同程度的不足，所以在上道初期該類型道岔晃車現象一直是上海局工務部門急待解決的問題。

1 道岔病害類型

合寧線60-18號道岔自2008年4月28日開通以后，采取定機、定人、定期進行添乘，根據添乘人員反饋情況，當機車進入轉轍部位時機車有明顯的橫向擺力，人體感覺不良，便攜式檢查儀、晃車儀、路局軌檢車、鐵道部軌檢車檢查Ⅱ、Ⅲ級報警較多。通過靜態檢查發現主要存在以下問題。

1.1 長短心軌密貼不靠問題

合寧線45組高速道岔，有不少存在長短心軌密貼不靠問題，例如：黃庵站1#、4#、巢北站 9#、肥東站 3# 等，其中最大離縫有3 mm之多，與"長短心軌之間須密貼，縫隙≤0.5 mm"的要求有較大差距。

1.2 長心軌存在矢度問題

合寧、合武線150組高速道岔，部分長心軌存在矢度問題，例如：獨山站6#，六安站5#、墩義堂站8#道岔等，目視長心軌存在矢度的現象，使得長短心軌的線型較差，在長短心軌刨切點處軌距一般為負值，長心軌矢度中心處軌距為正值，軌距從+2 mm到-1 mm，在3 m范圍內軌距遞減達到1.67‰，已超過Ⅲ級偏差標準。

1.3 道岔焊接接頭非標問題

（1）合武高速道岔現場焊接不同程度存在焊接接頭拱腰問題。用3 m弦線測量有1～2 mm高低，如獨山站8#道岔、墩義堂站8#、2#、南分路站、六安站等。

（2）焊接接頭有扭曲現象。高速道岔直尖軌及道岔前后基本軌焊接接頭鋼軌扭曲，在方向良好的情況下，軌距遞減不順，在焊縫前后2根枕600 mm范圍內有1 mm軌距變化，軌距遞減達到1.67‰，超過Ⅲ級偏差標準，而此處車輪碾壓的光帶有突變現象，光帶從緊貼鋼軌作用面忽變為鋼軌中部，光帶忽變明顯，變向范圍較小，在機車逆向進入道岔時，機車擺動力更大，現場檢查發現，在變截面處往往容易出現肥邊，在機車逆向進岔時尤為突出，肥邊更易出現。在機車添乘中此處容易出現晃點及人體感覺不良，如：南分路站6#、8#道岔，獨山站6#道岔，墩義堂站8#道岔等。

（3）尖軌側彎問題。在合寧、合武線高速道岔中有部分道岔直尖軌存在尖軌側彎現象，光帶變化大，車輪輪緣走向明顯不在一條線上，工區在整治作業中，檢查發現轉轍部分的軌距偏小，頂鐵有離縫現象，但道岔的框架尺寸良好，直尖軌的軌距遞減和方向不良，如：墩義堂站4#道岔。

此外，通過對道岔結構、道岔施工過程及道岔的日常養護維修工作的分析，還可以發現以下問題：

（4）岔本身存在制造缺陷，道岔鋼軌件的加工精度不高。

（5）在前期施工中，將高速道岔作工程線用，道岔鋼軌損壞嚴重，特別是通向站線的高速道岔尤為明顯，曲股鋼軌有明顯的打飛輪鋼軌壓傷現象，如：長安集站13#道岔，獨山站8#道岔等。

（6）鋪設質量控制不到位，造成岔區無縫線路的鎖定軌溫普遍偏低以及部分焊接接頭超標。

（7）前期車間、工區對該道岔的結構、原理、養護方法沒有完全掌握；現場對道岔養護不到位，主要表現在對高速道岔的作業方法不熟悉，作業手段簡單。

2 道岔晃車原因分析

通過對產生"道岔病害類型"所述道岔病害的原因進行綜合分析，其主要原因可歸納為幾何狀態控制不良、結構狀態不良、鋼軌表面狀態控制不良和其他方面原因等四種類型。

2.1 幾何狀態控制不良

檢測和養修工具不到位，現場養修經驗不足，導致幾何狀態控制方面不能達到250 km/h道岔靜態幾何尺寸容許偏差管理值的技術要求。

2.2 結構狀態控制不良

（1）直尖軌刨切點順坡設置變化率過大，使車輪輪緣在短距離內的急促變向導致了機車的搖晃。

（2）長短心軌密貼不靠問題。主要是生產廠加工工藝問題，出廠前未進行每組長短心軌刨切調試。合武線新鋪高速道岔長短心軌刨切點處加強化螺栓，臨時解決了長短心軌密貼不靠問題。

（3）長心軌存在矢度、尖軌側彎問題。主要原因有：長心軌或尖軌存在殘余應力上道運營后釋放引起，運輸、堆放過程中未嚴格按規定操作等。

（4）道岔本身存在制造缺陷，道岔鋼軌件的加工精度不高。主要體現在翼軌、尖軌鍛壓刨切部位軌頭斷面修理不到位，導致變截面軌頂坡過渡不平順。

2.3 鋼軌表面狀態控制不良

鋼軌表面狀態控制方面，產生的問題主要表現在道岔焊接接頭的非標問題，如合武高速道岔現場焊接不同層度存在焊接接頭拱腰問題、焊接接頭存在扭曲現象等。

2.4 其他方面原因

其他方面的原因，包括道岔施工過程、道岔的日常養護維修等方面，亦會造成道岔使用或維護上的問題。

道岔施工過程中，道岔鋼軌因施工中的非規范使用而造成損壞（如壓傷等）、道岔鋪設質量控制不到位而造成的岔區無縫線路的鎖定軌溫普遍偏低以及部分焊接接頭超標。

道岔的日常養護維修中，產生的問題包括：

（1）因缺乏有效的檢測工具和作業手段，而造成現場對道岔養護不到位；，主要表現在對高速道岔的作業方法不熟悉，作業手段簡單。

（2）缺乏250 km/h有砟軌道18#道岔工務養修經驗，對高速道岔性能的不熟悉均會影響作業效率和道岔維護質量。

3 高速道岔養修對策

針對60-18高速道岔產生病害的原因及分析和現場觀測，提出了高速道岔的養修對策，主要包括幾何狀態的控制措施、鋼軌表面狀態的控制措施、結構狀態的控制措施以及其他方面的控制措施等四個方面。

3.1 幾何狀態控制措施

幾何狀態的控制從檢查和作業兩個方面加以控制。

檢查方面，要嚴格遵循"嚴檢慎修"的理念，突出把好設備檢查檢測關。

靜態軌道幾何尺寸檢查主要是動態不良的復核檢查及正常的周期性檢查。線路動態檢查包括鐵道部動車組綜合檢查車，軌道檢查車和路局軌道檢查車檢查，車載式線路檢查儀、便攜式線路檢查儀和人體感覺檢查。

動態檢查時，除跟蹤動車組綜合檢查車、軌道檢查車外，應著重抓好每天車載線路檢查儀、便攜式線路檢查儀和人工添乘儀的動態檢查結果間的系統對比分析，再按"波形圖"指導車間、工區進行靜態復核檢查，增強現場作業針對性。

動態檢測嚴格按照檢測周期執行。軌道檢查車和動車組綜合檢查車每月各檢查不少于二遍；車載式軌道檢查儀每天至少檢查1遍；每周一、三、五使用便攜式線路檢查儀添乘動車組檢查一遍。

作業方面，對檢查中發現的超限問題，按照《250 km/h有砟軌道高速道岔養修方法》中規定的檢測方式、超限類型和超限等級的不同，及時復核、消滅。

此外，在保證道岔大方向順直的情況下，需加強對道岔內小方向的細撥細改，必須保證道岔直基本軌的平直，用40 m弦線利用"穿袖子"方法，對道岔的方向逐根測量，對小方向變化率超過0.30‰的部位，通過細撥細改矯直鋼軌硬彎，達到方向良好。

3.2 鋼軌表面狀態控制措施

（1）探傷儀探傷檢查正線、到發線每季進行一遍。鋼軌探傷車每2月檢查一遍，探傷車檢查發現的傷損應采用探傷儀進行復核。

（2）高速道岔的現場焊縫的探傷，每半年1次。

（3）當探傷發現重傷鋼軌時，應嚴格按上鐵工發【2006】15號"關于重新印發《上海鐵路局鋼軌傷損檢查、監視、處理辦法》的通知"的規定執行。當鋼軌發生如下情況時，應對鋼軌及時更換處理，并在48 h內處理完畢：①鋼軌輕傷有發展；②探傷發現有傷損波形，但判定重傷有疑問；③魚鱗傷裂紋橫向長度超過30 mm。

（4）鋼軌軌端或軌頂面剝離掉塊、軌頂面擦傷和波浪形磨耗達到輕傷，應制定月度鋼軌打磨或更換計劃，按計劃進行打磨或更換。

對于鋼軌傷損病害而言，應提高對鋼軌傷損的形式的認識，針對不同的傷損類型提出針對性的解決方案；同時探索鋼軌預防性打磨技術，以保證目前高速列車安全舒適的運行。

（5）用道岔打磨車對高速道岔鋼軌，按照鐵道部《既有線提速200～250 km/h線橋設備維修規則》進行了預防性打磨。重點對高速道岔焊接接頭平直度進行打磨。

（6）組織專業打磨隊伍，使用專業機械對高速道岔進行精細打磨。

3.3 結構狀態控制措施

高速道岔的靜態檢查內容包括軌道幾何狀態、結構狀態等。靜態軌道幾何尺寸檢查主要是動態不良的復核檢查及正常的周期性檢查。結構檢查主要檢查鋼軌（表面傷損）、零配件、滑床板等項目。

對于結構狀態不良的不同類型，所造成的病害亦有所區別，因此，需分別采取不同的處理措施，如：

（1）對于結構部件狀態明顯不良的道岔可直接更換；

（2）道岔直尖軌及心軌后焊頭處軌頂坡至軌底坡的扭轉量非標，光帶飄移及非標焊頭進行精修細磨；

（3）對尖軌過長，易造成尖軌不直、尖軌中后部軌距減小較多的道岔加裝1.4 m內撐軌距；

（4）對尖軌側彎問題進行工電聯整，在電務轉轍桿處加裝調整片，使尖軌位移量保持一致，保證尖軌的平直性；

（5）對心軌存在翹頭現象，通過打磨、搗固等方法進行修理。

4 應用效果與效益分析

在管轄的合寧線、合武線18號高速道岔的整治過程中，不斷探索新方法、新手段和新模式，效果顯著。

4.1 高速道岔軌控質量明顯提升

實施至今，合寧、武客運專線的高速道岔質量始終保持著良好的狀態，動車組運行的平穩度和旅客乘坐的舒適度明顯提高，動檢車檢查全部優良，安全性能有了強有力的保證。

4.2 技術經濟效益分析

在了解并掌握60-18號高速道岔的應用特性及其整治措施的基礎上，可以合理維護高速道岔的工作狀態，提高使用的效率與效益。

（1）掌握250 km/h有砟軌道 18號道岔的變化規律和養護周期，可有效地預防和減少設備早期病害的發生，最大限度地延長設備的使用壽命。設備損耗率有大幅度的下降，單組高速道岔的尖軌使用壽命可以較大幅度的延長。由于此種高速道岔成本費用昂貴，按每根尖軌平均1.8萬元價格計算，每年可減少傷損尖軌更換3-5根，節約費用5-9萬元。

（2）提升了設備質量，減少了工區的日常養護工時投入，高速道岔的強化整治使其質量得到了加強，同時在現場工區的日常養護人工投入上有了節省，按每月每組道岔減少3個人工，150組高速道岔每年可減少人工投入近5 400個，節約費用35萬左右。

（3）隨著客運專線的大量建設以及高速道岔的鋪設使用，所建立的完整觀察體系（包括大軌面觀察、軌道幾何尺寸觀察、尖軌、基本軌、可動心軌工作狀態觀察、電務轉換設備工作狀態觀察等），為今后高速道岔的養護維修積累經驗。