時(shí)速低于160 km既有線正線曲線養(yǎng)護(hù)探討

徐振輝 上海鐵路局阜陽(yáng)工務(wù)段

1 概述

曲線作為鐵路線路養(yǎng)護(hù)工作中三大薄弱環(huán)節(jié)之一，一直以來(lái)都是工務(wù)養(yǎng)護(hù)工作中的一大難點(diǎn)。在線路動(dòng)態(tài)檢測(cè)特別是軌檢車檢測(cè)中，曲線橫向加速度及曲率變化率扣分一直占總扣分40%左右，所以，如何提高曲線養(yǎng)護(hù)水平，提高曲線動(dòng)態(tài)品質(zhì)，就成為提高軌控質(zhì)量的關(guān)鍵之一。

2 既有線曲線養(yǎng)護(hù)

為提高軌控質(zhì)量，確保曲線良好狀態(tài)，在曲線養(yǎng)護(hù)維修工作中，嚴(yán)格按照綜合維修、經(jīng)常保養(yǎng)和臨時(shí)補(bǔ)修三種不同的養(yǎng)修手段，根據(jù)設(shè)備狀態(tài)，合理選用，保證線路質(zhì)量不斷穩(wěn)步提高。

2.1 正線曲線養(yǎng)護(hù)主要存在的病害及預(yù)防整治措施

2.1.1 曲線養(yǎng)護(hù)常見(jiàn)病害

（1）曲線軌向不良，方向不易保持。圓曲線方向不良，則說(shuō)明圓曲線曲率不等，存在曲率變化點(diǎn)，列車通過(guò)時(shí)必然要發(fā)生搖晃，進(jìn)而破壞曲線方向，并引起擠道、坑洼等病害，促使鋼軌磨耗不均，形成鋼軌不均勻磨耗。

（2）曲線"鵝頭"。曲線方向不良，多數(shù)發(fā)生在曲線頭尾，曲線頭尾向上凸出，通常稱之為"鵝頭"。

（3）鋼軌磨耗。由于鋼軌軌面與輪軌的不正常接觸，鋼軌材質(zhì)或軌下道床基礎(chǔ)彈性不均等，都會(huì)造成鋼軌頂面或作用邊發(fā)生磨耗。

2.1.2 正線曲線病害預(yù)防及整治措施

（1）曲線軌向不良的預(yù)防及整治措施：

① 從曲線結(jié)構(gòu)狀態(tài)整治曲線方向，首先要確保鋼軌結(jié)構(gòu)良好，要矯直鋼軌硬彎，整治或更換鋼軌不良接頭（如支嘴焊縫等）。同時(shí)，要及時(shí)整治曲線翻漿冒泥，均勻道床彈性，并且加強(qiáng)薄弱區(qū)段道床搗固與夯實(shí)，增加道床阻力，穩(wěn)定曲線狀態(tài)。

② 從日常養(yǎng)護(hù)工作中，要加強(qiáng)曲線正矢檢查及整治，堅(jiān)持曲線撥道制度。根據(jù)曲線2.5m附點(diǎn)，按周期循環(huán)檢查5m附點(diǎn)，對(duì)大值偏差正矢及時(shí)進(jìn)行計(jì)算撥道。

③ 安裝曲線方向控制設(shè)備，對(duì)于長(zhǎng)期不宜保持的曲線晃點(diǎn)及撥道保持不住地點(diǎn)，在加裝絕緣的前提下，可適當(dāng)增加軌道加強(qiáng)設(shè)備（如霸王樁等）進(jìn)行穩(wěn)定。

④ 建立健全曲線技術(shù)基礎(chǔ)，精確控制曲線。對(duì)曲線單元進(jìn)行全站儀精確定位測(cè)量，全面控制曲線橫距，在路肩外側(cè)埋設(shè)定位裝置，標(biāo)定精測(cè)資料，永久性控制曲線橫距，確保曲線方向良好。

（2）預(yù)防與整治曲線"鵝頭"。導(dǎo)致曲線"鵝頭"的原因一般有，長(zhǎng)期利用目視進(jìn)行撥道，破壞了四大樁點(diǎn)的位置。另外，列車由直線進(jìn)入曲線或由曲線駛向直線，長(zhǎng)久慣性力的沖擊也是造成鵝頭的一個(gè)原因，如圖1所示。

圖1 曲線"鵝頭"示意圖

具體防治措施有：

① 加強(qiáng)曲線單元管理，在每月的三全檢查及重點(diǎn)檢查工作中，對(duì)于曲線頭外100 m直線段多檢查幾點(diǎn)，在計(jì)算撥道時(shí)，提前撥直直線段，找準(zhǔn)曲線四大樁點(diǎn)。

② 在日常曲線撥道養(yǎng)護(hù)工作中，可以根據(jù)計(jì)算的撥道量及正矢調(diào)整量，采用從曲線兩端向中間撥道的辦法，消除曲線頭尾撥道誤差累積。

（3）預(yù)防鋼軌磨耗的整治措施主要有：

① 合理計(jì)算設(shè)置曲線超高，特別是客貨共線鐵路，由于高速客車和重載貨車所產(chǎn)生的離心力不同，對(duì)于鋼軌碾壓磨耗不同，所以，要根據(jù)公式h=11.8V2/R，合理計(jì)算，找出兩者的平衡點(diǎn)，正確設(shè)置曲線超高，使曲線過(guò)超高和欠超高控制在合理范圍內(nèi)，降低列車行駛對(duì)于曲線鋼軌的磨耗。

② 加強(qiáng)曲線結(jié)構(gòu)病害整治，及時(shí)更換壓潰、失效膠墊，加強(qiáng)鋼軌打磨工作，保證鋼軌軌底坡正確，鋼軌截面良好，使車輪的重心落在鋼軌頂面中央位置，使其接觸良好，降低磨耗速率。

③ 在有條件的情況下，可以采取定期鋼軌涂覆工作，這樣既可以減緩鋼軌磨耗損壞，延長(zhǎng)鋼軌使用壽命，同時(shí)也可以增加旅客列車行駛的平穩(wěn)度。

④ 建立曲線側(cè)磨觀測(cè)點(diǎn)，特別是對(duì)于一些小半徑曲線，由于其側(cè)磨是不可避免。所以要建立觀測(cè)點(diǎn)，定期觀測(cè)，對(duì)于側(cè)磨已達(dá)更換標(biāo)準(zhǔn)的應(yīng)及時(shí)進(jìn)行更換。

⑤ 加強(qiáng)曲線撥改工作，在保證曲線圓順外，加強(qiáng)曲線改道，嚴(yán)格控制曲線軌距遞減率，防止由于曲線軌距遞減不順造成鋼軌磨耗。

2.2 精心養(yǎng)護(hù)，確保曲線狀態(tài)良好

鐵路曲線除了承受正常列車荷載外，還受到列車橫向水平力擠壓，易使曲線方向遭到破壞，影響曲線圓順度。所以，在進(jìn)行曲線養(yǎng)護(hù)時(shí)進(jìn)行結(jié)構(gòu)整治過(guò)程中，還應(yīng)用"撥、改、直"三結(jié)合的辦法，及時(shí)調(diào)整曲線正矢，確保曲線圓順。

2.2.1 正線曲線養(yǎng)護(hù)程序

加強(qiáng)曲線養(yǎng)護(hù)，按計(jì)劃對(duì)曲線設(shè)備進(jìn)行養(yǎng)護(hù)工作，是確保曲線動(dòng)靜態(tài)質(zhì)量的有效途徑。精心養(yǎng)護(hù)應(yīng)按以下程序逐步推進(jìn)：

（1）全站儀精確測(cè)量。對(duì)曲線單元（包括前后100 m直線段）進(jìn)行全面的精確測(cè)量，以精確的數(shù)據(jù)資料作為養(yǎng)修依據(jù)，達(dá)到科學(xué)養(yǎng)路的目的。

（2）結(jié)構(gòu)病害整治。全面打點(diǎn)方枕，處理道床翻漿冒泥，更換失效枕以及失效、非標(biāo)零配件，矯直鋼軌硬彎，對(duì)設(shè)備結(jié)構(gòu)進(jìn)行全面優(yōu)化，確保設(shè)備結(jié)構(gòu)健康。

（3）軌面幾何尺寸整治。對(duì)曲線單元軌距、水平、正矢進(jìn)行全面檢查，做到重起全搗，細(xì)撥細(xì)改。

（4）外觀、標(biāo)志標(biāo)記以及涂油工作。對(duì)曲線外觀進(jìn)行全面整理，清理路肩雜草，刷新線路標(biāo)志標(biāo)記，對(duì)曲線進(jìn)行全面涂油。

2.2.2 正線曲線養(yǎng)護(hù)注意事項(xiàng)

（1）注重曲線單元化管理。對(duì)照段曲線標(biāo)志標(biāo)記刷新要求，按照2.5 m附點(diǎn)設(shè)置曲線測(cè)點(diǎn)，做好曲線前后100 m直線的曲線單元控制，保證曲線正矢良好，曲率圓順，曲線頭尾無(wú)反彎。

（2）消除曲線小方向及軌距遞減不順。全面撥正調(diào)整曲線正矢，嚴(yán)格控制曲線軌距遞減不順，防止曲線由于上述原因?qū)е萝圀w蛇形搖晃，造成鋼軌形成不均勻側(cè)磨。

（3）對(duì)曲線進(jìn)行重起全搗，防止曲線道床由于搗固撬短和搗固密實(shí)度不均造成彈性不均，長(zhǎng)期形成空吊及鋼軌波形磨耗等結(jié)構(gòu)病害。

（4）加強(qiáng)曲線扣件扭力矩的檢查和傷損扣件的及時(shí)更換工作。使扣件扭力矩滿足，整套扣件各部無(wú)傷損，擋板座位置平靠，軌距擋板前后無(wú)離縫，使曲線上股鋼軌在承載狀態(tài)下，其扣件不會(huì)發(fā)生彈性擠開(kāi)，無(wú)動(dòng)態(tài)病害存在，確保列車運(yùn)行平穩(wěn)性。

2.3 提高曲線動(dòng)態(tài)品質(zhì)的辦法

（1）加強(qiáng)鋼軌打磨修理工作，更換曲線不良鋼軌。調(diào)查鋼軌接頭平直度，對(duì)曲線側(cè)磨鋼軌設(shè)置觀測(cè)點(diǎn)，對(duì)不良焊縫能打磨的要及時(shí)安排計(jì)劃進(jìn)行打磨，消除焊縫頂面及作用邊不平順。對(duì)于嚴(yán)重支嘴或錯(cuò)牙無(wú)法打磨處理的焊縫，要及時(shí)提報(bào)施工計(jì)劃進(jìn)行更換處理。

（2）根據(jù)鋼軌狀態(tài)及行車情況，合理調(diào)整軌底坡。由于車輛在線路上長(zhǎng)期的蛇形運(yùn)動(dòng)，不斷地推擠鋼軌使其向外傾斜，使得鋼軌原有的1:40的軌底坡將變得更加平緩，造成車輪踏面與鋼軌的接觸面偏離鋼軌頂面中軸線向鋼軌里口，減小了輪軌接觸面，增加鋼軌應(yīng)力，加劇鋼軌磨耗，增加過(guò)車不平順度。所以，在產(chǎn)生上述情況后，可以根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)情況，利用坡行膠墊，對(duì)軌底坡進(jìn)行適當(dāng)調(diào)整，不但可以恢復(fù)軌底坡，增加輪軌接觸面，而且也增加了軌下彈性，提高列車運(yùn)行平順度。

（3）加強(qiáng)曲線線形控制，建立曲線單元理念，以曲線單元為一個(gè)整體養(yǎng)護(hù)單位，通過(guò)全站儀精測(cè)資料，對(duì)曲線建立精確控制樁，并根據(jù)曲線變化情況，建立定期撥道制度，對(duì)曲線進(jìn)行細(xì)撥細(xì)改，注重曲線線形控制是曲線養(yǎng)護(hù)工作的基礎(chǔ)工作。

（4）注重動(dòng)靜態(tài)結(jié)合，充分利用動(dòng)態(tài)添乘資料特別是軌檢車波形圖資料進(jìn)行分析，指導(dǎo)現(xiàn)場(chǎng)養(yǎng)護(hù)工作，提高曲線動(dòng)態(tài)質(zhì)量。

（5）利用鋼軌涂油減緩曲線鋼軌磨耗，提高列車平順度。

3 取得的實(shí)際效果

通過(guò)對(duì)正線曲線養(yǎng)護(hù)及現(xiàn)場(chǎng)經(jīng)驗(yàn)推廣應(yīng)用，在我段正線曲線設(shè)備養(yǎng)護(hù)過(guò)程中取得了較為明顯的效果，使得我段曲線設(shè)備養(yǎng)護(hù)及軌控質(zhì)量得到了穩(wěn)步提升：

（1）軌道靜態(tài)幾何尺寸容許偏差管理值：無(wú)Ⅲ級(jí)偏差，Ⅱ級(jí)偏差均公里兩處；

（2）軌道動(dòng)態(tài)指標(biāo)：無(wú)Ⅲ級(jí)分，Ⅱ級(jí)分均公里0.3個(gè)，無(wú)晃車，無(wú)動(dòng)力學(xué)指標(biāo)超限；無(wú)0.11 g以上水加及0.15 g以上垂加；

（3）列車運(yùn)行至曲線頭尾時(shí)人體感覺(jué)明顯改善，軌檢車加速度扣分也相應(yīng)減少。