提高南昆客專南百段有砟軌道精調(diào)質(zhì)量的探索

陳建國(guó)（南寧鐵路局　安全總監(jiān)，高級(jí)工程師，廣西　南寧　530029）

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提高南昆客專南百段有砟軌道精調(diào)質(zhì)量的探索

陳建國(guó)
（南寧鐵路局安全總監(jiān)，高級(jí)工程師，廣西南寧530029）

摘要：闡述了軌道精調(diào)中的常見問題，并在南昆客專南百段軌道精調(diào)過程中，從提前介入、施工組織、作業(yè)流程、重點(diǎn)病害整治等方面進(jìn)行探索和實(shí)踐，軌道精調(diào)工作效率得到提高，軌道精調(diào)質(zhì)量得到提升。

關(guān)鍵詞：南昆客專；有砟軌道；精調(diào)；質(zhì)量

10.13572/j.cnki.tdyy.2016.02.001

南寧鐵路局自2013年底邁入“高鐵時(shí)代”以來，先后開通了衡柳線、柳南客專、邕北線、欽防線、南廣客專等多條有砟軌道。2年多來，寧局在提前介入、施工組織、軌道重點(diǎn)病害整治上，精心組織、重點(diǎn)攻關(guān)，不斷摸索和實(shí)踐，為南昆客專南百段高速鐵路有砟軌道精調(diào)工作積累了豐富經(jīng)驗(yàn)，切實(shí)提升了軌道精調(diào)質(zhì)量。

1　制約因素

1.1軌道基礎(chǔ)質(zhì)量條件未滿足受建設(shè)進(jìn)度的影響和聯(lián)調(diào)聯(lián)試目標(biāo)時(shí)間的制約，進(jìn)入軌道精調(diào)階段時(shí)，線路基礎(chǔ)質(zhì)量條件未滿足。如無縫線路尚未放散鎖定，焊縫打磨不達(dá)標(biāo)，道床大量缺砟，三搗兩穩(wěn)工序還未完成，軌面標(biāo)高未達(dá)到預(yù)定值，線路縱斷面線型未調(diào)整到位，線下、線上施工作業(yè)互相干擾等，嚴(yán)重制約軌道精調(diào)的質(zhì)量和效率。

1.2長(zhǎng)波長(zhǎng)高低病害長(zhǎng)波長(zhǎng)高低病害是制約軌道精調(diào)質(zhì)量的關(guān)鍵因素。道床不穩(wěn)定密實(shí)、存在暗坑，線路縱斷面坡段線型未調(diào)整到位，線路坡段間銜接不平順，焊縫平直度不達(dá)標(biāo)等問題，均能導(dǎo)致長(zhǎng)波長(zhǎng)高低病害。此類病害難以直接查找病因，需用儀器測(cè)量經(jīng)綜合分析后才能判斷，且整治過程中容易引發(fā)次生的高低等病害，增加精調(diào)工作難度，需投入大量的人力、精力和時(shí)間去克缺。經(jīng)過對(duì)衡柳線、柳南客專等幾條高鐵有砟軌道動(dòng)檢車初期檢測(cè)數(shù)據(jù)的分析，發(fā)現(xiàn)此類病害占軌道動(dòng)態(tài)檢測(cè)總扣分的占比超過50%以上。如對(duì)衡柳線、柳南客專動(dòng)檢車第一次檢測(cè)質(zhì)量分析，長(zhǎng)波長(zhǎng)病害扣分占比超過60%（見圖1）。

圖1　2013年衡柳線、柳南客專動(dòng)檢車檢查Ⅱ級(jí)偏差比例

1.3道岔病害道岔是軌道結(jié)構(gòu)中的薄弱環(huán)節(jié)，是影響軌道精調(diào)質(zhì)量的重要因素。道岔設(shè)備型號(hào)繁多、構(gòu)造復(fù)雜，不同型號(hào)的道岔整治標(biāo)準(zhǔn)和要求不一，鋼軌聯(lián)接件互相牽制，道岔區(qū)與前后線路平順性差等，病害整治不當(dāng)易反復(fù)，容易形成病害記憶。同時(shí)涉及工務(wù)、電務(wù)、供電等結(jié)合部多，增加了協(xié)調(diào)合作、綜合整治的難度。

1.4焊接接頭平直度現(xiàn)場(chǎng)閃光焊、鋁熱焊施工過程沒有嚴(yán)格執(zhí)行工序流程，質(zhì)量控制不嚴(yán)，對(duì)軌、堆高、精磨存在缺陷，導(dǎo)致接頭平直度超標(biāo)；且接頭超標(biāo)數(shù)量龐大，整治工藝要求高，又缺乏高效的整治手段，嚴(yán)重制約了軌道精調(diào)質(zhì)量和效率。

1.5過渡段病害有砟與無砟、路橋、路涵、路隧過渡地段碾壓不密實(shí)、墊層施工不規(guī)范、路基面未達(dá)標(biāo)高等形成路基不穩(wěn)定、道床不密實(shí)，特別是有砟與無砟軌道過渡段接口部位，無法采用大型養(yǎng)路機(jī)械作業(yè)，造成過渡地段道床強(qiáng)度不一、易發(fā)生路基下沉、外擠等變化造成慣性晃車。

2　應(yīng)對(duì)措施

2.1提前介入滿足軌道基礎(chǔ)質(zhì)量條件南昆客專南百段高速鐵路為有砟軌道，運(yùn)營(yíng)里程222.398 km，線路等級(jí)I級(jí)，速度目標(biāo)值250 km/h，限制坡度12‰；道岔132組，其中正線高速道岔63組、普速道岔69組；橋梁99座/63.4 km；涵洞421座/10131橫延米；隧道58座/49.212 km，其中大于6 km以上的隧道2座，分別為那吉隧道和羅皓隧道，其軌道結(jié)構(gòu)采用無砟軌道形式；現(xiàn)場(chǎng)焊接頭共3 389個(gè)，其中閃光焊1 890個(gè)，鋁熱焊1 499個(gè)。該工程2015年年初開始上砟、鋪軌。寧局采取集中排查和跟班檢查方式提前介入，重點(diǎn)介入鋼軌、道床、道岔、精測(cè)網(wǎng)、無砟軌道軌枕鋪設(shè)等環(huán)節(jié)，收集CPIII精測(cè)網(wǎng)復(fù)測(cè)評(píng)估報(bào)告和相關(guān)設(shè)計(jì)圖紙、竣工資料。集中排查上砟前路基墊層材料、碾壓密實(shí)度、路基面高程、石砟質(zhì)量（級(jí)配、臟污），道床厚度，精測(cè)控制網(wǎng)CPI、CPII、CPIII標(biāo)樁設(shè)置等；跟班檢查鋼軌條鋪設(shè)、焊接、焊縫打磨、探傷、扣件安裝調(diào)整，參與卡控?zé)o縫線路放散鎖定、道岔鋪設(shè)鎖定、大機(jī)整道作業(yè)、雙塊式無砟軌道鋪設(shè)等現(xiàn)場(chǎng)施工作業(yè)，通過實(shí)施提前介入，施工過程全程跟蹤，促使軌道基礎(chǔ)質(zhì)量條件得到滿足。

2.2精細(xì)組織提高軌道精調(diào)質(zhì)量

2.2.1統(tǒng)一指揮優(yōu)化方案實(shí)行精調(diào)工作集中管理，由工務(wù)牽頭，與建設(shè)、電務(wù)、供電、施工等單位共同制定精調(diào)施工計(jì)劃和配合方案并組織實(shí)施；合理安排力量，統(tǒng)一調(diào)配工具、材料、大型作業(yè)機(jī)械等資源，均衡推進(jìn)精調(diào)工作；堅(jiān)持每日進(jìn)展信息及整治質(zhì)量統(tǒng)計(jì)、分析，每日召開工作協(xié)調(diào)會(huì)，解決精調(diào)工作中遇到的重點(diǎn)問題和結(jié)合部問題，有效把控施工進(jìn)度及質(zhì)量。

2.2.2控制大機(jī)精搗起道量精調(diào)初期采用精確法開展全線精搗，嚴(yán)格控制起道量，杜絕無精測(cè)數(shù)據(jù)施工。作業(yè)第一遍、第二遍起道量按30～40 mm控制，第三遍起道量預(yù)留軌面標(biāo)高按20 mm控制，對(duì)第二遍作業(yè)后起道量大于40 mm的區(qū)段，需增加重點(diǎn)搗固；實(shí)測(cè)起道量小于20 mm的區(qū)段，采用機(jī)搗順坡處理；動(dòng)態(tài)檢測(cè)階段每日對(duì)動(dòng)檢數(shù)據(jù)進(jìn)行技術(shù)分析，梳理病害整治區(qū)段，利用絕對(duì)測(cè)量小車進(jìn)行精測(cè)，大機(jī)配合精搗作業(yè)，起道量按20 mm控制；搗固作業(yè)中，搗固車起步及收車地段嚴(yán)格控制起道量為0 mm，線路軌向及高低達(dá)到平順，軌檢儀檢測(cè)進(jìn)行質(zhì)量回檢，確保作業(yè)質(zhì)量驗(yàn)收達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)。

2.2.3合理選擇基準(zhǔn)軌合理選擇基準(zhǔn)軌是軌道精調(diào)中提升改道作業(yè)質(zhì)量的關(guān)鍵。在軌道工程中基準(zhǔn)軌與調(diào)整軌是相對(duì)關(guān)系，確定基準(zhǔn)軌后，另一股鋼軌自然成為調(diào)整軌，基準(zhǔn)軌為調(diào)整軌提供相對(duì)的調(diào)整量；直線地段選擇軌向較好的鋼軌、曲線地段選擇上股鋼軌、道岔地段以直向鋼軌作為基準(zhǔn)軌；改道作業(yè)時(shí)，先整治基準(zhǔn)軌軌向到位，確認(rèn)直線順直，曲線圓順，再對(duì)另一股鋼軌進(jìn)行軌向調(diào)整。

2.2.4利用峰值和均值管理質(zhì)量軌道質(zhì)量控制采用峰值與均值管理（TQI）的方法，按照精調(diào)一段復(fù)核一段的原則，運(yùn)用相對(duì)、絕對(duì)測(cè)量小車對(duì)軌道單點(diǎn)峰值及區(qū)段質(zhì)量進(jìn)行靜態(tài)復(fù)核；峰值管理運(yùn)用軌道幾何尺寸靜態(tài)驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)來評(píng)判軌道中線、高程、幾何尺寸等參數(shù)，制定削峰填谷整治的針對(duì)性措施；均值管理運(yùn)用測(cè)量小車采集的數(shù)據(jù)信息，模擬計(jì)算出軌道靜態(tài)TQI值，綜合分析病害成因，有效選擇整治方向和措施。

2.3重點(diǎn)病害整治效果明顯

2.3.1長(zhǎng)波長(zhǎng)高低病害整治一是通過充分搗固，消除道床不密實(shí)現(xiàn)象。二是運(yùn)用擬合坡段線型的方法將復(fù)雜的軌面坡段形態(tài)改變?yōu)楹?jiǎn)單形態(tài)進(jìn)行整治。針對(duì)軌面出現(xiàn)坡段幾何疊加，造成多數(shù)線路縱向線型不平順的問題，對(duì)測(cè)量得到的軌面抬落量數(shù)據(jù)進(jìn)行二次優(yōu)化處理，將軌面不平順現(xiàn)狀用一系列良性連續(xù)短坡段優(yōu)化，抬落量修正為正值或絕對(duì)值極小的負(fù)值，每個(gè)相鄰坡段坡度差絕對(duì)值控制在0.3‰以內(nèi)。如對(duì)南昆客專南百段下行k 110+235處出現(xiàn)的長(zhǎng)波長(zhǎng)高低II級(jí)扣分病害，就運(yùn)用了擬合坡段線型的方法，取得了良好的整治效果（見圖2）。南昆客專南百段下行k 110 + 100～+ 550為5.8‰的下坡線路，其中k 110+170～+450的軌面實(shí)測(cè)高程超出了設(shè)計(jì)高程，由于軌面坡度差過大及出現(xiàn)幾何疊加現(xiàn)象，在k 110+235處出現(xiàn)了長(zhǎng)波長(zhǎng)高低病害。運(yùn)用數(shù)據(jù)優(yōu)化處理擬合坡段線型方法，對(duì)該段軌面存在復(fù)雜的短坡段線型進(jìn)行分析、擬合到簡(jiǎn)單的3個(gè)長(zhǎng)坡段線型，調(diào)整中間變坡坡段長(zhǎng)度≥150 m，始終坡段長(zhǎng)度＞70 m，使坡面上任意一點(diǎn)70 m范圍內(nèi)均處于簡(jiǎn)單幾何形態(tài)，經(jīng)修正后坡度分別為5.54‰、5.74‰、6.04‰，兩端始終點(diǎn)控制起道量接近0 mm，大型搗固機(jī)作業(yè)時(shí)不需向外順坡，成功消除了長(zhǎng)波長(zhǎng)高低病害。

圖2　南昆客專下行k 110+100～k 110+550抬落量數(shù)據(jù)分析

2.3.2道岔病害整治道岔病害采用人機(jī)結(jié)合、工電聯(lián)合整治方式。在未安裝電務(wù)轉(zhuǎn)轍拉桿狀態(tài)下，道岔直向線路采用大機(jī)搗固，待軌面達(dá)標(biāo)高后，人工對(duì)道岔側(cè)向通長(zhǎng)岔枕進(jìn)行起道，保持側(cè)向鋼軌與直向鋼軌水平差值為0 mm，再利用大機(jī)搗固和人工搗固補(bǔ)強(qiáng)方式，確保道岔內(nèi)4股鋼軌在同一水平；經(jīng)搗固夯實(shí)，軌面標(biāo)高基本到位后，再結(jié)合人工改道、調(diào)整電務(wù)轉(zhuǎn)轍設(shè)備，確保道岔框架幾何尺寸達(dá)標(biāo)。同時(shí)做好岔區(qū)與線路的銜接處理，在對(duì)岔區(qū)與線路交接處精測(cè)數(shù)據(jù)優(yōu)化處理時(shí)，避免單組道岔作業(yè)，同一岔區(qū)線路相鄰2至3組道岔調(diào)整在一個(gè)坡段上，同時(shí)開展搗固作業(yè)，在軌面高程接近設(shè)計(jì)高程后，盡量避免道岔區(qū)出現(xiàn)數(shù)值較大的抬道，控制起道量接近0 mm，通過調(diào)整相鄰正線上的坡段來順接道岔區(qū)。

2.3.3焊接接頭平直度整治一是在軌道精調(diào)初步到位后，安排大型打磨列車對(duì)鋼軌按照設(shè)計(jì)廓形進(jìn)行預(yù)防性打磨，提高整體平順度。二是引進(jìn)鋼軌、道岔小型精磨機(jī)等設(shè)備對(duì)焊縫進(jìn)行打磨；運(yùn)用電子平直度檢測(cè)儀及鋼軌廓形精細(xì)打磨機(jī)等先進(jìn)設(shè)備，檢測(cè)軌面波形，分析打磨量，設(shè)定打磨廓形，避免超量或欠量，實(shí)現(xiàn)檢測(cè)可視化、數(shù)字控制化、打磨精細(xì)化，大大提高了打磨質(zhì)量及效率。

2.3.4過渡段病害整治過渡段病害采用人機(jī)結(jié)合的方式進(jìn)行綜合整治。確定無砟軌道方向100 m、有砟軌道方向300 m為整治范圍，在此范圍內(nèi)，精測(cè)數(shù)據(jù)按一個(gè)坡段處理，以無砟軌道標(biāo)高為基準(zhǔn)，調(diào)整有砟軌道的坡段來順接無砟軌道。關(guān)鍵是處理好有砟與無砟軌道交口處30 m范圍的順接，此范圍內(nèi)無法采用機(jī)搗，只能人工對(duì)有砟軌道進(jìn)行抬道，選擇單股鋼軌人工每2.5 m進(jìn)行起道作業(yè)，待軌面抬至設(shè)計(jì)標(biāo)高后，組織人工搗固密實(shí)道床，再利用水平差值起道搗固另一股鋼軌達(dá)到同一水平，安排機(jī)車壓道3 至5遍或穩(wěn)定車穩(wěn)定作業(yè)，嚴(yán)格質(zhì)量回檢，追蹤整治。

3　精調(diào)效果

幾年來，寧局通過不斷地總結(jié)高鐵線路有砟軌道精調(diào)工作好的做法，高度重視南昆客專南百段軌道精調(diào)工作，精心組織、優(yōu)化方案、細(xì)化流程，加大提前介入檢查力度，統(tǒng)一協(xié)調(diào)結(jié)合部管理，大力攻關(guān)重點(diǎn)病害，軌道精調(diào)工期得到大幅縮減，軌道精調(diào)質(zhì)量得到突破性提升。南昆客專南百段軌道精調(diào)日工作量為5.51 km，在同比情況下較2014年南廣客專增加了0.91 km，較2013年衡柳線增加了2.83 km、柳南客專增加了1.19 km。動(dòng)態(tài)驗(yàn)收質(zhì)量平均TQI值為3.2，在同比情況下較2014年南廣客專降低了0.4，較2013年衡柳線降低了1.47、柳南客專降低了0.54（見圖3）。該線路在鐵路總公司的動(dòng)態(tài)驗(yàn)收評(píng)價(jià)中得到一致好評(píng)。為當(dāng)年全路新開通的，質(zhì)量最好的有砟軌道高鐵之一。

圖3　軌道精調(diào)質(zhì)量對(duì)比

4　結(jié)束語

軌道精調(diào)是確保新建高速鐵路軌道質(zhì)量達(dá)標(biāo)的重要環(huán)節(jié)，是線路基礎(chǔ)穩(wěn)定，動(dòng)態(tài)檢測(cè)質(zhì)量達(dá)標(biāo)，動(dòng)車運(yùn)行平順、舒適、安全的根本保證。同時(shí)也是一項(xiàng)系統(tǒng)性工程，需要我們從提前介入、施工組織、作業(yè)流程、重點(diǎn)病害整治等多方面進(jìn)一步積極探索和大膽實(shí)踐，運(yùn)用科學(xué)方法，精心組織，優(yōu)化方案，細(xì)化流程，去壓縮軌道精調(diào)工期，提升軌道精調(diào)質(zhì)量。

中圖分類號(hào)：U213.2+44

文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：B

文章編號(hào)：1006-8686（2016）-02-0001-03