高速鐵路客專線（07）004道岔病害分析與整治

鐘源明，蒙曉明，潘國園

（1、2、3，中國鐵路南寧局集團有限公司南寧工務(wù)段，工程師，廣西 南寧530000）

道岔是關(guān)聯(lián)約列車運行速度提高的重點設(shè)備，其平順性對于高鐵行車的平穩(wěn)有著重要意義，因此也是工務(wù)設(shè)備養(yǎng)護重點環(huán)節(jié)之一。南寧局集團公司南寧工務(wù)段管內(nèi)的柳南客專、南廣線均為設(shè)計速度250 km/h的有砟軌道，鋪設(shè)了圖號為客專線（07）004的60 kg/m-18號道岔共計45組，2013年開通運營以來這些道岔及前后線路的晃車約占到40%左右，既增加了列車過岔的安全風(fēng)險，也降低了動車組列車舒適度。這個段在日常養(yǎng)修中加強病害綜合調(diào)查和分析，采取了一些有益的做法，有效地整治了這些病害，提升了道岔質(zhì)量。

1 主要病害

1.1 尖軌和心軌部位軌距偏小在日常巡檢中發(fā)現(xiàn)尖軌中部和前部、可動岔心心軌部分軌距偏小2～3 mm，尖軌、心軌頂面光帶不均勻,頂面光帶較前后光帶寬3～5 mm。

1.2 尖軌第三牽引點至跟端假軌距靜態(tài)檢查發(fā)現(xiàn)尖軌第三牽引點至跟端鋼軌向線路中心側(cè)拱，軌距偏小，但使用撬棍撥動后軌距能恢復(fù)正常。動車組列車通過尖軌中后部時車頭有明顯晃動，車載動態(tài)監(jiān)測儀出現(xiàn)超限報警，司機或添乘人員也報告晃車問題。

1.3 焊接接頭平直度超標(biāo)焊接接頭用1 m平直尺測量軌頭內(nèi)側(cè)工作面的平直度大于0.35 mm、鋼軌頂面平直度大于1 mm。

1.4 岔區(qū)及前后線路軌向不良整個岔區(qū)存在大方向不良、相鄰兩組道岔間或道岔與區(qū)間線路順接不好、單組道岔內(nèi)存在軌向小碎彎等問題。

1.5 岔區(qū)高低不良岔區(qū)存在高低復(fù)合不平順，轉(zhuǎn)轍部分軌枕空吊，牽引點處軌枕盒內(nèi)道砟不足、兩側(cè)的軌枕搗固密實度不夠，牽引點處光帶異常等問題，列車通過道岔區(qū)時在岔心、尖軌等牽引點前后出現(xiàn)超限報警。

1.6 降低值不符合規(guī)范在直尖軌頂面20 mm、35 mm、50 mm斷面處測量尖軌相對基本軌降低值和在道岔長心軌22 mm、40 mm斷面處測量相對翼軌降低值偏差均存在超過1 mm的情況，且尖軌和基本軌頂面、長心軌與翼軌頂面均存在光帶不良。

2 病害原因分析

2.1 頂鐵設(shè)置不標(biāo)準(zhǔn)檢查發(fā)現(xiàn)尖軌、心軌軌距偏小部位的都設(shè)置有頂鐵，軌腰處頂鐵頂端與尖軌、心軌的接觸明顯，頂鐵跟端也未加裝墊片。拆檢測量頂鐵長度偏長，頂住尖軌、可動心軌無法回彈到預(yù)定位置，致使軌距偏小。

2.2尖軌位移不足尖軌位移不足是導(dǎo)致在尖軌第三轉(zhuǎn)牽引點至跟端形成假軌距的主要原因，而引起尖軌位移不足的原因有道岔牽引點布置不足、滑床臺摩擦阻力增大等因素，由此導(dǎo)致尖軌向線路中心側(cè)拱無法達到原有設(shè)計線型，當(dāng)動車組列車通過時車頭首先接觸沒有在設(shè)計線型位的側(cè)拱尖軌產(chǎn)生“晃車”。具體原因：

1）為了提高列車側(cè)向過岔速度，18號道岔增大了曲尖軌和導(dǎo)曲線部分的半徑，相應(yīng)地增加了尖軌的長度（客專線（07）004的60 kg/m-18號道岔尖軌總長達21.45 m）；為了保證刨切段與基本軌豎切密貼，在尖軌前半段布置了3處牽引點，第三牽引點至尖軌跟端的10.805 m無任何牽引控制，尖軌后半段的牽引力和回彈力都不足。

2）尖軌第三牽引點至跟端動程逐步減小，尖軌橫向移動的動力不足。道岔都是處于露天環(huán)境，滑床臺的潤滑油脂吸附塵土后增大尖軌轉(zhuǎn)換阻力，又只在29#岔枕的滑床臺設(shè)置了單輥輪，這都減小了尖軌橫向位移量。

2.3 施工期間焊接質(zhì)量控制不嚴(yán)運營期間維護不及時是導(dǎo)致焊接接頭平直度超標(biāo)長期存在的主要原因。

1）建設(shè)期間作業(yè)過程管理粗放，作業(yè)人員焊接工藝掌握不到位，且沒有嚴(yán)格執(zhí)行工序流程，在焊接對軌堆高、焊接后打磨精磨也未嚴(yán)格執(zhí)行作業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，焊接接頭存在質(zhì)量缺陷。

2）運營后未及時開展接頭的精細打磨保養(yǎng)，在車輪沖擊下平直度超標(biāo)情況進一步惡化，造成動車組通過時產(chǎn)生橫向和縱向的震動。

2.4 作業(yè)質(zhì)量存在問題主要表現(xiàn)在扣配件作用不良、道床缺砟不穩(wěn)定、轉(zhuǎn)轍機動作不同步等導(dǎo)致出現(xiàn)軌向、軌距變化率超限。

1）作業(yè)時沒有嚴(yán)格執(zhí)行零誤差要求，作業(yè)后岔區(qū)形成了軌向小碎彎。作業(yè)前數(shù)據(jù)調(diào)查和作業(yè)驗收只注重了單組道岔的軌向，缺乏整個岔區(qū)作業(yè)統(tǒng)籌考慮導(dǎo)致道岔與道岔銜接不好導(dǎo)致軌向不良。

2）扣配件扭力達標(biāo)不均勻，在車輪沖擊下道岔各部件的控制能力下降，鋼軌和配件的支撐力不同引起車輛蛇形運動。

3）道床經(jīng)過列車的碾壓沖擊出現(xiàn)不均勻沉降，特別是抬道量大的情況下，道床還沒有穩(wěn)定，在沉降過程中道岔中心發(fā)生偏移，引起軌向變化；局部缺砟也導(dǎo)致道床橫向阻力不足，在列車的沖擊下發(fā)生線路橫向偏移，造成軌向不良。

4）道岔尖軌3個轉(zhuǎn)轍機動作不同步，列車高速通過時對尖軌3個牽引點的沖擊作用力不同，造成導(dǎo)致尖軌中前部出現(xiàn)變形形成軌向。

2.5 搗固質(zhì)量不高由于軌枕受轉(zhuǎn)轍機連桿影響，搗固質(zhì)量得不到保證，兩側(cè)軌枕產(chǎn)生空吊，尖軌轉(zhuǎn)轍部分、可動岔心形成高低復(fù)合不平順?？蛯＞€（07）004道岔在4#枕與5#枕之間、12#枕與13#枕之間、21#枕與22#枕之間、92#枕與93#枕之間、98#枕與99#枕之間有轉(zhuǎn)轍機連桿，枕木盒內(nèi)道砟偏少，搗固作業(yè)也受影響，這10根軌枕經(jīng)常出現(xiàn)空吊。

2.6 相關(guān)參數(shù)不達標(biāo)

1）基本軌軌底膠墊壓潰導(dǎo)致基本軌頂面高程降低，鋼軌打磨車主要打磨道岔直向刨切直基本軌也降低了基本軌頂面高程，導(dǎo)致降低值偏小，車輪踏面提前與尖軌接觸造成尖軌受力提前。

2）當(dāng)尖軌磨耗后，基本軌與尖軌頂面高差變大，造成尖軌受力延遲。

3）可動心轍叉翼軌磨耗后車輪提前接觸長心軌50 mm以上斷面造成長心軌提前受力。

3 整治措施

3.1 確保頂鐵達標(biāo)在電務(wù)配合下更換不符合要求的頂鐵，重新安裝調(diào)試后，使尖軌、心軌與基本軌密貼，頂鐵能受力均勻，解決尖軌及心軌部分頂鐵頂死造成的軌距過小的問題。對于換下的頂鐵帶回基地按照設(shè)計尺寸打磨后備用。

3.2 合理設(shè)置尖軌跟端軌距遞變從尖軌跟端到尖軌中后部10根軌枕范圍的軌距從0逐步遞增到+2、軌距變化率按1/1 500控制，有效帶動尖軌中后部軌距增加，緩解尖軌側(cè)拱程度。協(xié)調(diào)電務(wù)專業(yè)采用減摩作用更好的固體潤滑劑，并加強對尖軌中后部的滑床板涂抹，減少尖軌底部與滑床臺的摩擦力，使尖軌轉(zhuǎn)換順暢到位。

3.3加強鋼軌修理打磨使用鋼軌精磨機、頂面打磨機、角向磨光機等設(shè)備對超標(biāo)焊縫進行精磨調(diào)整。打磨前加強作業(yè)調(diào)查，運用電子平直度檢測儀檢測軌面波形，準(zhǔn)確分析打磨量、設(shè)定打磨廓形，按照廓形設(shè)計開展鋼軌修理，避免超量或欠量，實現(xiàn)檢測可視化、控制數(shù)字化、打磨精細化，有效地提高焊縫接頭質(zhì)量。

3.4 改善道岔區(qū)軌向不良以整個岔區(qū)為單元綜合考慮軌向，通過大機撥正大方向、軌距精改精調(diào)減少小碎彎改善道岔區(qū)的軌向不良。使用全站儀進行穿中測量后結(jié)合貫導(dǎo)小車測量數(shù)據(jù)加強對道岔軌向的分析，利用大機撥正撥順道岔區(qū)的大軌向。作業(yè)前提前安排補充道床和均勻石砟，作業(yè)中堅持夯拍道床，作業(yè)后及時恢復(fù)道床確保道床飽滿、砟肩堆高合適，減少道岔縱向沉降、橫向位移。撥正道岔直股大軌向后使用長弦繩細找確定小軌向的位置，通過改道來使直股整體順直，再以直股為基準(zhǔn)股全面調(diào)整側(cè)股軌向。軌距做到每根軌枕一量，準(zhǔn)確找到變化率超標(biāo)處所，優(yōu)先使用軌距調(diào)整塊改正，如軌距調(diào)整塊達不到修正軌距的目的，再用緩沖調(diào)距塊調(diào)整軌下墊板位置來修正。軌距變化率控制在0.5‰以內(nèi)，改道作業(yè)結(jié)束時全面復(fù)緊扣件，防止軌距、小軌向反彈。

3.5 堅持搗墊結(jié)合以搗為主對道岔平縱斷面進行精調(diào)，優(yōu)化道岔平面線形。對軌枕空吊、暗坑及時整治，避免引起鋼軌、滑床板變形形成記憶病害。起道作業(yè)起平道、禁起高道，全面搗固保證作業(yè)質(zhì)量。相鄰兩組開向相反的道岔不能只注重單組道岔的水平而導(dǎo)致道岔過渡段出現(xiàn)70 m長波高低不平順。重點加強道岔尖軌、可動心軌轉(zhuǎn)轍機部位的岔枕搗固，在滿足電務(wù)連桿正常作用的前提下在5處牽引點枕木盒內(nèi)鋪墊瓜米石，提高道床阻力和岔枕底部道砟密實度，增強道岔整體彈性。

3.6 落實規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)根據(jù)現(xiàn)場測量的降低值，調(diào)整基本軌軌底膠墊厚度、滑床板底膠墊厚度，打磨超高尖軌或滑床板，使基本軌（翼軌）與尖軌的相對高差符合規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)，滿足列車通過時輪軌匹配需求，改善道岔區(qū)的輪軌關(guān)系。全面調(diào)查軌面光帶情況，對鋼軌表面光帶不良處所進行修理性打磨。

4 思考與建議

4.1 加強病害研究重點是要加快對大號碼道岔尖軌位移不足問題的研究解決，采取措施解決尖軌后半段的牽引力和回彈力不足問題，在設(shè)計時可以考慮適當(dāng)增加牽引點間距或者增設(shè)第四牽引點。對于已經(jīng)上道使用的道岔應(yīng)當(dāng)考慮在尖軌中后部增加第四牽引點，現(xiàn)在已經(jīng)開展的研究試用，需要對試用效果和安全性進行評價，盡快形成規(guī)范的指導(dǎo)意見和圖紙，對運營道岔進行增設(shè)，確保尖軌在實際使用時能達到原有設(shè)計線型。

4.2 加強對道岔鋪設(shè)的提前介入一是加強鋪設(shè)上道前對幾何尺寸、扣配件作用有效性驗收，二是加強鋪設(shè)施工時對岔區(qū)整體軌向驗收（高速大號碼道岔鋪設(shè)難度大，多組道岔分組鋪設(shè)，相鄰道岔位置擺放稍有偏差即使細小的偏角經(jīng)過幾十米的整組道岔放大，都會在道岔區(qū)形成明顯的70 m軌向長波不平順，在交接點形成短波不平順），三是加強各類焊接作業(yè)流程卡控，有效把控焊頭質(zhì)量。

5 結(jié)束語

高鐵大號碼道岔病害是維修養(yǎng)護中的難點和重點，南寧局集團公司南寧工務(wù)段恪守“精檢慎修、精修細養(yǎng)”維修理念，綜合分析病害及其產(chǎn)生原因和發(fā)展規(guī)律，堅持“靜態(tài)為主、動態(tài)為輔、動靜結(jié)合”進行病害分析，采取全面綜合性整修與局部針對性整治相結(jié)合，從源頭上控制病害的產(chǎn)生與發(fā)展。這些整修措施運用到了管內(nèi)鋪設(shè)的66組圖號為GLC（07）02的P60-18#道岔病害處置中，取得了很好的效果，車載動態(tài)監(jiān)測儀及添乘檢查儀報警峰值大幅降低，有效地提高了列車通過時的平順性。