大機(jī)線路搗固質(zhì)量影響因素分析與對策

谷 權(quán) 上海鐵路局蚌埠工務(wù)段

大提速后既有線有砟線路列車運(yùn)行速度的提高、車輛軸重增加和列車運(yùn)行密度的加大，都加劇了線路設(shè)備狀態(tài)的變化速率，縮短了線路設(shè)備養(yǎng)護(hù)周期；另一方面工務(wù)維修人員的減少、“天窗修”點(diǎn)內(nèi)時間的局限以及點(diǎn)內(nèi)作業(yè)項(xiàng)目的制約都給線路養(yǎng)護(hù)提出了新的要求。為確?？焖偬嵘€路設(shè)備質(zhì)量、消除設(shè)備病害隱患，確保工務(wù)設(shè)備質(zhì)量均衡、安全受控，大型線路搗固車綜合維修作業(yè)，已經(jīng)成為重要的維修手段，大機(jī)作業(yè)對提高線路設(shè)備質(zhì)量的作用越來越明顯。針對“集中修”實(shí)行以來的大機(jī)線路搗固施工中暴露出來的各種問題，對我段幾年來大機(jī)線路搗固施工準(zhǔn)備和過程控制方面進(jìn)行分析的基礎(chǔ)上，對影響施工質(zhì)量的各種因素進(jìn)行了探討，現(xiàn)就對影響大機(jī)線路搗固質(zhì)量的各種因素進(jìn)行分析并提出相應(yīng)的對策措施。

1 影響搗固車作業(yè)質(zhì)量的因素

1.1 道床板結(jié)嚴(yán)重

對于線路未按修程修制進(jìn)行大中修的設(shè)備欠帳地段，道床的板結(jié)嚴(yán)重影響搗固車的作業(yè)質(zhì)量。按規(guī)定鎬頭下插深度應(yīng)為鎬掌上沿距離枕底15 mm，鎬頭標(biāo)準(zhǔn)高度為70 mm，因此搗鎬的有效作業(yè)范圍應(yīng)為枕下（0～85）mm。在其85 mm以下部位仍為板結(jié)區(qū)時，相當(dāng)于減薄了道床厚度，由軌枕傳下的列車載荷力雖經(jīng)擴(kuò)散，但由于清砟厚度不足,沒有得到有效衰減，單位面積承壓力仍大于基床承載力，所以搗固后的線路在保持了較短的時間后又會發(fā)生不均勻下沉，造成線路的高低、水平偏差。

1.2 基床松軟、翻漿冒泥

一些線路由于基床土質(zhì)不良或其他一些原因造成道床排水不良，尤其雨中、雨后基床土壤受水的浸泡膨脹軟化，基床承載力嚴(yán)重下降，搗固車在這樣的軟基床地段進(jìn)行高頻、強(qiáng)振搗固作業(yè)，不僅起不到提高線路質(zhì)量的作用，反而會加劇了線路基床的破壞。

1.3 軌距誤差

在做線路準(zhǔn)備工作時容易忽視軌距的重要性，由于搗固車在方向的整治過程中采用的是“四點(diǎn)法”或“三點(diǎn)法”方向偏差檢測方法對單股進(jìn)行整正，利用軌排整體運(yùn)動達(dá)到方向整治的目的，無法改變軌距偏差，因此大型機(jī)械作業(yè)后就會把軌距的誤差積聚到非基準(zhǔn)股上來，形成線路小方向不良,線路開通后車輛蛇行而產(chǎn)生晃車。

1.4 鋼軌缺陷的影響

搗固車在作業(yè)中對死彎鋼軌、軌面磨耗不均勻，個別鋼軌接頭塑性變形低扣等鋼軌病害也是無能為力的，特別是鋼軌硬彎在大機(jī)作業(yè)前不矯正，不但會影響硬彎處的線路方向，而且由于搗固車的自動撥道功能還會導(dǎo)致基本股硬彎處前后方向不良。

1.5 道床嚴(yán)重缺砟

對于有砟線路而言，道砟是否充足是各項(xiàng)線路養(yǎng)護(hù)作業(yè)的基礎(chǔ)。在利用大機(jī)搗固車進(jìn)行綜合維修時，線路中常遇見線路道床嚴(yán)重缺砟，砟肩無堆高，搗固裝置插鎬位置嚴(yán)重缺砟，甚至枕木頭全部外露，有些區(qū)段在搗固車作業(yè)前雖然也進(jìn)行了補(bǔ)卸石砟，但未及時勻砟，搗固作業(yè)后沒有足夠的石砟來填充，使得搗固后道床沒有足夠阻力,線路幾何尺寸產(chǎn)生變化，搗固質(zhì)量難以保持。

1.6 搗固起道量對搗固質(zhì)量的影響

在目前的大機(jī)作業(yè)中，規(guī)定全部采用精確法給定起道量時，基本起道量為（25～30）mm。實(shí)際起道量超過40 mm時應(yīng)分層起道。當(dāng)選取的設(shè)計坡段較長時，對于縱斷面較差的線路給定（0～40）mm的起道量，無法滿足改造線路平順性要求的需要。同時，在某些極限情況下，搗固車采用縱向水平檢測方法檢測縱向水平（高低）時，當(dāng)給定基本起道量小于既有高低偏差，有時搗固車甚至顯示作業(yè)點(diǎn)處在落道位，不但不能消除高低偏差，就連既有水平都無法糾正，嚴(yán)重影響作業(yè)質(zhì)量。另外當(dāng)順撬起點(diǎn)起道量較大,且由于線形不良,起點(diǎn)距道岔、曲線或封鎖里程終點(diǎn)較近時，由于受條件制約而選擇順撬坡度較大、順撬距離較短時，常會造成收機(jī)順撬地段線路高低不良，也易引起晃車。

1.7 供電接觸網(wǎng)導(dǎo)高影響作業(yè)

在上跨立交橋和鐵路橋等供電接觸網(wǎng)導(dǎo)高限制點(diǎn)地段，在實(shí)際作業(yè)過程中，每次大機(jī)線路搗固時均不能按抄平拉坡計劃起道量進(jìn)行起道，而是以接觸網(wǎng)導(dǎo)高限值為控制點(diǎn)，由此帶來的結(jié)果就是臨時變更了大機(jī)搗固作業(yè)起道值，造成線路大高低不良，當(dāng)限制點(diǎn)處道床板結(jié)等病害時由于給定起道量較小，容易產(chǎn)生線路水平、高低不良，影響行車平穩(wěn)性。

2 提高搗固車施工作業(yè)質(zhì)量具體對策措施

2.1 提前對翻漿地段進(jìn)行人工清篩并換填清潔道砟

大機(jī)線路搗固施工計劃提報后，應(yīng)提前調(diào)查施工范圍內(nèi)線路翻漿地點(diǎn)、孔數(shù)等工作量，組織勞力對道心及板頭進(jìn)行清篩，作業(yè)方法按照“三切一扣”要求，嚴(yán)格執(zhí)行“1.2.3”標(biāo)準(zhǔn)，即道心、承軌槽、軌枕板頭清篩深度分別為100 mm、200 mm、300 mm。清篩時做好排水順坡，回填整潔道砟，清篩后對砼枕進(jìn)行通長搗固，以確保清篩的質(zhì)量，同時均勻道砟，確保道床豐滿。清篩后，不得將棄砟放置在路肩及排水溝邊，以免影響線路外觀及堵塞排水，造成新的病害。

2.2 做好鋼軌修理，消滅硬彎和低扣等影響大機(jī)搗固的病害

矯正鋼軌硬彎，先調(diào)查測量確認(rèn)硬彎的位置、形狀和尺寸，確定矯直點(diǎn)和矯直量，避免矯后硬彎復(fù)原或產(chǎn)生新彎。矯直時，應(yīng)在天窗點(diǎn)內(nèi)且軌溫必須高于25℃以上，矯直后用1 m鋼直尺測量，矢度不大與0.3 mm。加強(qiáng)接頭（焊縫）軌面平順度和接頭支嘴整修，對肥邊接頭及時進(jìn)行打磨。更換嚴(yán)重擦傷鋼軌，減少輪對對鋼軌的沖擊。

2.3 提供準(zhǔn)確的線路資料

施工前準(zhǔn)確提供曲線要素、鎖定軌溫等技術(shù)資料，線形不良曲線必須重新精測，優(yōu)化設(shè)計并計算撥道量，每隔5根軌枕標(biāo)注，以便大機(jī)采取精確法撥道，消除偏差。只有線形到位的曲線可以采取順平法撥道。大機(jī)搗固施工前，在道心枕面上標(biāo)注ZH、HY、YH、HZ點(diǎn)準(zhǔn)確位置，便于機(jī)組作業(yè)人員確認(rèn)同步點(diǎn)。大機(jī)作業(yè)前同步提供無縫線路鎖定軌溫資料。

2.4 確定適當(dāng)?shù)钠鸬懒?/h3>

搗固車的作業(yè)方式是全起全搗，必須要有一定的起道量從而消除軌道橫向和縱向的誤差(搗固車不能落道)，但是過大的起道量對道床擾動較大，作業(yè)后的沉降較大，均勻性較差。在維修作業(yè)中對線路過大的擾動百害而無一益。根據(jù)搗固車作業(yè)后軌面下沉規(guī)律研究表明，當(dāng)基本起道量為（25～40）mm時，作業(yè)后軌面下沉比較小且均勻；而基本起道量小于25 mm或大于40 mm時，由于道床板結(jié)等原因影響,施工后線路變化比較大。為此，應(yīng)從道床實(shí)際狀態(tài)出發(fā)，結(jié)合道床道砟多少和密實(shí)程度確定適當(dāng)?shù)钠鸬懒?，這樣既能最大限度地消除橫向和縱向誤差，又要控制起道量值，否則過大的起道量不僅難以保持，而且造成線路狀態(tài)失穩(wěn)，危及行車安全。一般對于線路維修作業(yè)，起道量定為（25～40）mm較適宜。在確需較大起道量的情況下，如當(dāng)起道量大于50 mm時，應(yīng)進(jìn)行二次分層搗固,并及時補(bǔ)充道砟。對前期已經(jīng)經(jīng)過大中修，線路縱斷面較好的地段也可考慮按（25～30）mm起道量通起線路，避免因搗固地段起道量不一致造成搗固后的不均勻下沉而影響搗固質(zhì)量。

2.5 及時修正水平偏差

搗固車作業(yè)后水平控制需要現(xiàn)場配合人員使用道尺及時測量修正，由于前司機(jī)室距起道裝置近10 m，在搗固車后用道尺測量水平發(fā)現(xiàn)水平偏差較大需重做時，若誤差處距搗固車尾部小于10 m，倒車修正即可；但當(dāng)其距離大于10 m，搗固車后退以后其前司機(jī)室會位于已起撥過的線路處，這時必須重新調(diào)整基本起道量或撥道量值，將給操作上造成麻煩并影響效率。所以要求隨車驗(yàn)收人員應(yīng)距離搗固車尾部10 m范圍內(nèi)進(jìn)行跟車驗(yàn)收。

2.6 采用精確法整正線路高低

精確法是指線路縱向每一點(diǎn)都嚴(yán)格按測量的標(biāo)高起道，作業(yè)后使線路縱向各點(diǎn)都要達(dá)到測量標(biāo)高或設(shè)計標(biāo)高。其前提條件是必須進(jìn)行軌道縱斷面測量，每間隔3 m（5根軌枕）給出一個起道量值，由前司機(jī)室的操縱人員把標(biāo)注的起道量逐點(diǎn)輸入，從而得到一個精確標(biāo)高的線路。精確法抄平較精確，但測量工作量大，起道量亦大。當(dāng)線路高低不良，用近似法難以達(dá)到維修規(guī)則的要求或在線路維修中有控制點(diǎn)要求時，如道口橋梁、隧道等處的線路有嚴(yán)格的定量標(biāo)高要求，就須選用精確法。要注意的是必須控制起道量，過大的起道量對線路擾動大，情況往往是作業(yè)后當(dāng)時觀測雖然大平較好，但通過一定運(yùn)量后其沉降較大，原有高低誤差繼續(xù)存在，必要時要進(jìn)行兩次搗固或分多次作業(yè)，以分次消除大平誤差。

2.7 選擇適當(dāng)?shù)膿艿雷鳂I(yè)方式

2.7.1 精確法

精確法作業(yè)是先通過測量，每隔（2～5）m給出既有線路與設(shè)計線路的方向偏移量，逐點(diǎn)輸入，從而使軌道撥正到設(shè)計(設(shè)定)軌道中心線的位置。精確法適用于大、中修作業(yè)，而維修作業(yè)中精確法應(yīng)用較少。但在線路維修作業(yè)中存在控制點(diǎn)(如道口、橋梁、曲線頭尾)需按限定值撥道時，或原線路方向較差用近似法又達(dá)不到要求時，就必須選用精確法進(jìn)行作業(yè)。如當(dāng)橋梁上線路存在向某一側(cè)有一定數(shù)值的偏載時，可先測出各點(diǎn)偏差值，按精確法逐點(diǎn)輸入，就可使線路'恢復(fù)到橋梁線路中心位置，從而解決偏載問題。再如當(dāng)原有曲線不圓順、正矢誤差較大時，用近似法難以達(dá)到要求，通常可先實(shí)測現(xiàn)場正矢，使用繩正法計算其撥道量，采用精確法逐點(diǎn)輸入，可收到較好的效果。

2.7.2 激光撥道法

在長大直線地段，激光準(zhǔn)直撥道作業(yè)質(zhì)量比近似式撥道作業(yè)質(zhì)量高，其一次作業(yè)距離可視環(huán)境和搗固車型號不同等條件約達(dá)（200～400）m。只要激光發(fā)射器發(fā)出的激光束線與理想線路中心線重合，即可使線路撥到理想位置。使用激光準(zhǔn)直法撥道，當(dāng)既有線路與設(shè)計中心線偏差較大，致使產(chǎn)生過大的撥量時，應(yīng)考慮對道床擾動及與鄰線的線間距產(chǎn)生的影響。

2.8 合理組織，提高施工利用率

施工前，工務(wù)段線路科應(yīng)加強(qiáng)與大機(jī)運(yùn)用檢修段的對接工作，明確大機(jī)維修工作量（工作量、地點(diǎn)），編制大機(jī)維修輪廓計劃及推進(jìn)日計劃，加強(qiáng)與大機(jī)施工機(jī)組、工務(wù)段施工配合車間、工區(qū)的聯(lián)系，提前將確定后的施工計劃下達(dá)給車間、工區(qū)，安排車間、工區(qū)進(jìn)行墊片拆除、補(bǔ)充道砟、抄平拉坡等準(zhǔn)備工作，對拆墊超過兩塊及以上的處所加強(qiáng)手工搗固，確保拆除墊片后的線路穩(wěn)定，同時督促大機(jī)機(jī)組做好大機(jī)的保養(yǎng)，確保施工點(diǎn)內(nèi)作業(yè)機(jī)組的設(shè)備狀態(tài)良好，保證施工質(zhì)量。

施工點(diǎn)內(nèi)應(yīng)組織足夠的勞力，除指定施工防護(hù)人員外，還應(yīng)安排人員跟隨大機(jī)進(jìn)行水平和曲線正矢進(jìn)行測量，同步觀察軌面高低。在大機(jī)后組織足夠人員進(jìn)行大機(jī)搗固后鎬窩的回填，對缺砟地段補(bǔ)充、均勻道砟，在線路開通前做好道床及外觀恢復(fù)工作。

3 取得效果

2012年我段京滬線開展了兩次“集中修”施工，利用大型線路搗固車（主要為09-3X），在充分考慮段管內(nèi)京滬線各區(qū)段線路道床實(shí)際狀態(tài)的基礎(chǔ)上，因地制宜，強(qiáng)化施工組織，加強(qiáng)與配合單位的溝通、聯(lián)系，采用以上大機(jī)線路搗固作業(yè)方法，確保了大機(jī)搗固后的作業(yè)質(zhì)量，圓滿完成了路局下達(dá)的生產(chǎn)任務(wù)，全年共完成大機(jī)線路搗固530.89 km，大機(jī)綜合維修后段京滬正線添乘儀動態(tài)Ⅲ級由2.4處/km下降為0.74處/km，無任何動態(tài)不良反映，取得了較好的效果。