鐵路線路養(yǎng)護(hù)常見病害分析及預(yù)防

萬(wàn)立飛

（中國(guó)鐵路上海局集團(tuán)有限公司上海工務(wù)段，上海 200000）

0 引言

鐵路是我國(guó)交通行業(yè)中的一項(xiàng)重要基礎(chǔ)設(shè)施，并且列車高速、安全運(yùn)行完全取決于鐵路設(shè)備的質(zhì)量水平。隨著我國(guó)社會(huì)經(jīng)濟(jì)水平的不斷提升，鐵路運(yùn)輸也因此得到前所未有的發(fā)展，而對(duì)其養(yǎng)護(hù)管理要求也隨之越來(lái)越高。對(duì)于鐵路而言，不管是整體養(yǎng)護(hù)還是局部養(yǎng)護(hù)質(zhì)量水準(zhǔn)都比較高，由此體現(xiàn)出鐵路線路養(yǎng)護(hù)工作的重要性及必要性。由于受到諸多因素的影響，例如自然氣候、地質(zhì)條件以及運(yùn)輸?shù)?，鐵路設(shè)備技術(shù)狀態(tài)也隨之發(fā)生改變。為了保證列車正常運(yùn)行以及高效完成交通運(yùn)輸目的，應(yīng)該利用現(xiàn)代化手段提升普速鐵路線的養(yǎng)護(hù)與維修水平，以便更好地適應(yīng)當(dāng)前的運(yùn)輸狀況。

1 鐵路線路的運(yùn)用現(xiàn)狀分析

隨著社會(huì)進(jìn)步以及經(jīng)濟(jì)水平的提升，貨物運(yùn)輸量及規(guī)模也隨之增加，人們?cè)诳紤]成本費(fèi)用后紛紛選擇鐵路運(yùn)輸，這種運(yùn)輸方式承載量大且經(jīng)濟(jì)性較高，盡管需要較長(zhǎng)的運(yùn)輸時(shí)間，但是其安全性是其他運(yùn)輸方式不可比擬的，所以在運(yùn)輸大宗物品時(shí)一般選擇鐵路的方式進(jìn)行運(yùn)輸。

為了緊跟時(shí)代發(fā)展，為經(jīng)濟(jì)水平的提升提供源源不斷的動(dòng)力，鐵路建設(shè)速度及其質(zhì)量也在提升，然而線路病害卻成為了抑制鐵路發(fā)展的主要因素，因此應(yīng)該加大鐵路維護(hù)力度，確保維護(hù)計(jì)劃真正貫徹落實(shí)，同時(shí)在實(shí)踐過(guò)程中對(duì)其進(jìn)行細(xì)化，以免病害對(duì)鐵路質(zhì)量產(chǎn)生影響，從根本上有效解決鐵路線路問(wèn)題。鐵路既是列車運(yùn)行的媒介，同時(shí)也是鐵路工務(wù)部門進(jìn)行養(yǎng)護(hù)和維修的主要工作內(nèi)容，但鐵路建設(shè)環(huán)境較為復(fù)雜多樣，不同環(huán)境有著各自的技術(shù)要求，這就在很大程度上增加了鐵路線路病害分析的難度，只有掌握產(chǎn)生病害的原因才能制定出針對(duì)性整治措施，進(jìn)而強(qiáng)化線路養(yǎng)護(hù)質(zhì)量，同時(shí)提升維修水平，確保列車運(yùn)行的安全性及穩(wěn)定性。

2 普速鐵路線路常見病害及其整治措施

2.1 無(wú)縫線路鋼軌爬行病害

2.1.1 產(chǎn)生無(wú)縫線路鋼軌爬行病害的原因

在鐵路線路中常見病害就是無(wú)縫線路鋼軌爬行，而造成這一病害的主要原因是內(nèi)部應(yīng)力不均勻，從而不斷降低無(wú)縫線路的穩(wěn)定性，同時(shí)還會(huì)使無(wú)縫線路出現(xiàn)脹軌及斷軌等問(wèn)題。引發(fā)爬行病害的因素有很多，例如受到列車動(dòng)荷載的影響使鋼軌出現(xiàn)撓曲、列車運(yùn)行中的車輪對(duì)鋼軌產(chǎn)生縱向力、鋼軌溫度隨天氣變化而變化、列車制動(dòng)或者大機(jī)作業(yè)等，一旦線路沒(méi)有充足的防爬設(shè)備，導(dǎo)致扣件和道床的扣壓力以及縱向阻力匱乏，線路爬行病害將更為嚴(yán)重。

2.1.2 無(wú)縫線路鋼軌爬行的整治措施

及時(shí)對(duì)整治緩沖區(qū)存在的接頭病害進(jìn)行整治，如果存在有害接頭則會(huì)加大列車對(duì)鋼軌產(chǎn)生的沖擊力，導(dǎo)致鋼軌爬行加劇，例如馬鞍形磨耗接頭、低接頭以及壞損鋼接頭等都需要進(jìn)行整治。避免無(wú)縫線路出現(xiàn)鋼軌爬行的直接措施就是加大線路道床的縱向阻力，同時(shí)加大軌枕以及軌道之間的防爬阻力，例如確保道床斷面的標(biāo)準(zhǔn)性、保證軌枕底部的道碴厚度滿足相關(guān)要求且保證其盒內(nèi)道碴處于飽滿狀態(tài)、加強(qiáng)軌枕兩端碴肩的厚度、確保線路平順等都是最直接有效的措施。

2.2 小半徑曲線軌道結(jié)構(gòu)病害

2.2.1 產(chǎn)生小半徑曲線軌道結(jié)構(gòu)病害的原因

研究發(fā)現(xiàn)，在鐵路線路中小半徑缺陷地段出現(xiàn)軌道結(jié)構(gòu)病害的概率較高，進(jìn)而有損結(jié)構(gòu)零部件，縮短其使用時(shí)間，特別是在動(dòng)載的狀況下無(wú)法確保軌道尺寸始終保持在正常界限中，進(jìn)而出現(xiàn)列車脫線等安全事故。其中，輪軌接觸應(yīng)力過(guò)高或者鋼軌強(qiáng)度過(guò)低會(huì)導(dǎo)致小半徑曲線鋼軌出現(xiàn)剝離掉塊病害。原材料加工過(guò)程中存在缺陷導(dǎo)致形成折疊裂紋，再加上雜質(zhì)較多，在荷載作用下應(yīng)力集中產(chǎn)生裂紋。

2.2.2 小半徑曲線軌道結(jié)構(gòu)病害的整治措施

第一，確保軌道間距加寬值、外軌道超高度及其相應(yīng)遞減率的合理性，同時(shí)對(duì)軌道底坡予以適當(dāng)調(diào)整，確保軌道間距、水平以及高低變化值均控制在一定范圍當(dāng)中。另外，小半徑曲線軌道之間距離加寬值一般在10～15mm 之間最佳，而在設(shè)計(jì)外軌超高度的時(shí)候應(yīng)該以現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際測(cè)量載重列車的平均時(shí)速進(jìn)行明確，遞減率控制在2%以內(nèi)。

第二，依據(jù)線路大修改造，不斷提升軌道結(jié)構(gòu)的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，以免出現(xiàn)線路病害，同時(shí)有效降低運(yùn)營(yíng)中鐵路維修頻率。

第三，鋼軌剝離掉塊是一個(gè)普遍存在的問(wèn)題，應(yīng)該對(duì)軌道幾何不平順以及復(fù)合不平順進(jìn)行嚴(yán)格控制，從根本上避免由于幾何偏差而形成的激擾源，確保誤差控制在一定范圍內(nèi)，弱化輪軌產(chǎn)生的沖擊作用，同時(shí)進(jìn)一步提升軌道的彈性，以此降低輪軌耦合振動(dòng)的強(qiáng)度，避免較大沖擊，可對(duì)剝離掉塊病害產(chǎn)生抑制作用[1]。

第四，結(jié)合小半徑曲線軌道結(jié)構(gòu)出現(xiàn)水平裂紋的原因及特點(diǎn)，盡可能降低接觸應(yīng)力，進(jìn)一步擴(kuò)大接觸面積，改善接觸疲勞現(xiàn)象。例如可以根據(jù)實(shí)際狀況轉(zhuǎn)變軌道下的底坡用以擴(kuò)大接觸面積，降低局部應(yīng)力以及大小偏心受壓，也可以通過(guò)楔形腳墊擴(kuò)大軌道下底坡面積，進(jìn)而對(duì)裂紋產(chǎn)生預(yù)防和修復(fù)作用。

2.3 坍碴

2.3.1 產(chǎn)生坍碴病害的原因

通常情況下，鐵路線路上的坍碴往往集中在接頭位置，一般為軌枕頭部道床石碴橫向延伸至枕心，長(zhǎng)此以往，枕心處的石碴堆積逐漸增加并超出枕面，這種情況下道床石碴變圓且泛白，軌道枕頭位置的道床出現(xiàn)溜坍，道床邊角線參差不齊，極易出現(xiàn)板結(jié)翻漿等現(xiàn)象[2]。眾所周知，水源是路基病害的源頭，軌枕、空吊板是導(dǎo)致坍碴的主要因素，產(chǎn)生這一病害的原因有很多方面，其中鋼軌低接頭、大軌縫、軌面掉塊、道床板結(jié)及排水不佳等都是造成冰蓋坍碴的外部因素。

2.3.2 坍碴病害的整治措施

根據(jù)鐵路線路出現(xiàn)坍碴的位置不同，可劃分為接頭坍碴、鋼軌其他位置坍碴、橋面隧道以及涵頂坍碴；根據(jù)產(chǎn)生病害的病源可分為有病源地段坍碴以及無(wú)病源地段坍碴。為此在對(duì)鐵路線路開展養(yǎng)護(hù)工作時(shí)，針對(duì)那些已經(jīng)產(chǎn)生坍碴病害的路段，深入分析其產(chǎn)生的病源，確保地段位置、病害程度、工作數(shù)量的準(zhǔn)確。而針對(duì)無(wú)病源坍碴應(yīng)該及時(shí)排查近期養(yǎng)護(hù)工作是否存在操作方法失當(dāng)或者搗固工作不到位等狀況，還應(yīng)該提升日常養(yǎng)護(hù)質(zhì)量水平，尤其是接頭部位出現(xiàn)坍碴更應(yīng)該加大養(yǎng)護(hù)力度，以預(yù)防為主。如果鋼軌接頭部位出現(xiàn)低接頭，并且接頭處軌面高低與軌道內(nèi)外側(cè)錯(cuò)牙大于1mm，或者出現(xiàn)大軌縫、扣件不良等現(xiàn)象應(yīng)該將接頭位置的其他病源消除干凈，及時(shí)更變變形夾板以及無(wú)法發(fā)揮作用的扣件，有效處理鋼軌錯(cuò)牙等，針對(duì)實(shí)際狀況，采取針對(duì)性整治措施[3]。

2.4 鐵路曲線病害

2.4.1 曲線方向不良的原因

對(duì)于鐵路而言，線路出現(xiàn)曲線方向病害的原因主要是拔道方法不具備可行性，進(jìn)而導(dǎo)致曲線方向不良。絕大多數(shù)工作人員在拔道時(shí)僅依賴自身所積累的經(jīng)驗(yàn)，僅通過(guò)肉眼予以估拔，由于拔道方法過(guò)于簡(jiǎn)單，長(zhǎng)此以往，可能積累更多誤差，導(dǎo)致曲線頭部及尾端方向不良問(wèn)題愈演愈烈。另外，工作人員所選用的養(yǎng)護(hù)方法不當(dāng)，在拔道過(guò)程中未能充分考慮水平及高低整治產(chǎn)生的重要性，且沒(méi)有預(yù)留充足的回彈量，鋼軌存在硬彎、軌道下底坡不一致，加之拔道后沒(méi)有及時(shí)回填道床等都是導(dǎo)致曲線方向不良的誘因。

2.4.2 曲線方向不良防治的措施

第一，確保軌道間距及水平的準(zhǔn)確性。在設(shè)計(jì)鐵軌高度及寬度時(shí)一定要嚴(yán)格按照相關(guān)規(guī)范要求操作，將線路完全鎖定，以免線路爬行問(wèn)題的產(chǎn)生，同時(shí)矯正鋼軌硬彎，如若道釘或者墊板、扣件等磨損較為嚴(yán)重應(yīng)該及時(shí)維修和更換。還應(yīng)該及時(shí)將道床清理干凈，有效規(guī)避翻漿現(xiàn)象，強(qiáng)化搗固力度，以免坑洼等不良現(xiàn)象的產(chǎn)生。

第二，確保鐵路曲線正矢控制在規(guī)定限度以內(nèi)，準(zhǔn)確計(jì)算曲線正矢的同時(shí)做好拔道工作，將拔道、改、搗工作有機(jī)融合，尤其是在拔道時(shí)一定要預(yù)留足夠回彈量，針對(duì)那些拔量較大或者行車較多路段，應(yīng)該采用分次拔道的方式，采取小范圍波動(dòng)增加拔道頻率的方式滿足其拔量要求。

第三，確保曲線頭部及尾端圓順，在實(shí)際測(cè)量之前應(yīng)該及時(shí)撥正曲線頭部及尾端直線方向，避免出現(xiàn)變彎現(xiàn)象，在確保其位置正確的基礎(chǔ)上使用相應(yīng)手段對(duì)曲線正矢進(jìn)行實(shí)地測(cè)量，當(dāng)然拔道順序也是十分重要的，應(yīng)該遵循由外至里的順序開展。

第四，倘若路基兩側(cè)存在廢棄物并且會(huì)對(duì)排水系統(tǒng)產(chǎn)生不良影響，應(yīng)該先將廢棄物清理干凈，同時(shí)配備完善的排水設(shè)施，排出路基中的水分，避免邊坡溜坍等不良問(wèn)題的產(chǎn)生。

3 提升普速鐵路線路養(yǎng)護(hù)水平的有效路徑

3.1 進(jìn)一步增強(qiáng)鐵路承載能力

鐵路負(fù)荷的與日俱增勢(shì)必會(huì)加劇線路病害，因此鐵路建設(shè)過(guò)程中在對(duì)線路進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)就應(yīng)該提升其承載度的重視程度，同時(shí)加大監(jiān)督力度，確保工程各個(gè)環(huán)節(jié)均達(dá)到相關(guān)規(guī)范要求，加大線路設(shè)計(jì)圖審核力度，同時(shí)對(duì)施工材料進(jìn)行有效監(jiān)管，以免出現(xiàn)敷衍了事以及以次充好等現(xiàn)象，只有把好材料關(guān)才能打造出優(yōu)質(zhì)的鐵路線。不僅如此，鐵路的維護(hù)工作也應(yīng)該打破以往傳統(tǒng)定期檢維修的局限性，采用巡檢的方式提升運(yùn)維工作的靈活性，一旦發(fā)現(xiàn)問(wèn)題及時(shí)采取處理措施，不僅可以抑制不良影響，同時(shí)可以避免資源浪費(fèi)現(xiàn)象的產(chǎn)生。

3.2 對(duì)維護(hù)方式方法進(jìn)行細(xì)化

維護(hù)方式對(duì)其效果會(huì)產(chǎn)生決定性的影響，在不斷增強(qiáng)鐵路承載能力的同時(shí)還應(yīng)該對(duì)維護(hù)方式方法進(jìn)行完善和細(xì)化。由于鐵路建設(shè)環(huán)境存在較大差異，導(dǎo)致線路病害的原因也大相徑庭，所以在開展養(yǎng)維護(hù)工作時(shí)應(yīng)該綜合病害產(chǎn)生的原因，選用針對(duì)性維修和養(yǎng)護(hù)手段，加快維護(hù)體系的建設(shè)步伐，以便可以更好地滿足維護(hù)要求，確保鐵路線路的作用得到最大限度的發(fā)揮。除了定期維護(hù)以外還應(yīng)該采取不定期檢查的方式，隨機(jī)分配檢查人員，線路病害并非在固定時(shí)間產(chǎn)生，其隨意性較強(qiáng)，為此有必要進(jìn)行不定期、不定人的檢查，在預(yù)防病害產(chǎn)生的同時(shí)，避免漏檢等狀況發(fā)生。

3.3 加大線路維修力度

鐵路工務(wù)部門在對(duì)線路進(jìn)行維修時(shí)應(yīng)該采用緊急補(bǔ)修、經(jīng)常保養(yǎng)以及周期性綜合維修相結(jié)合的方式，旨在及時(shí)更換和保養(yǎng)軌道零構(gòu)件，同時(shí)整治修理鐵軌的結(jié)合形狀，將已經(jīng)形成的病害徹底根除，避免對(duì)列車運(yùn)行產(chǎn)生任何不良影響。

3.3.1 及時(shí)維修線路設(shè)備

分析病害產(chǎn)生的原因進(jìn)而采取針對(duì)性整治措施，例如通過(guò)開挖排水道、保溫護(hù)道以及加寬路基的方式有效治理路基下沉現(xiàn)象；在夏秋季節(jié)采取路基注鹽以及截排水等方式有效治理線路進(jìn)入冬季后出現(xiàn)的凍害；通過(guò)修繕擋雪墻、柵欄或者挖擋雪溝等方式治理線路出現(xiàn)的雪害等。

3.3.2 制定線路設(shè)備養(yǎng)護(hù)流程，確保其科學(xué)性及合理性

首先，依據(jù)不同季節(jié)特點(diǎn)，將病害產(chǎn)生位置以及產(chǎn)生的變化作為重點(diǎn)進(jìn)行細(xì)致調(diào)查，積累更多有價(jià)值的信息和資料，然后對(duì)文字及圖片資料進(jìn)行優(yōu)化，構(gòu)建完善的病害數(shù)據(jù)庫(kù)，掌握病害具體狀況，例如病害產(chǎn)生的位置、原因以及變化狀況等，循序漸進(jìn)地掌握維修周期，確保維修工作有律可循。

其次，構(gòu)建有著較強(qiáng)針對(duì)性以及時(shí)效性的維修管理機(jī)制，并將其作為考核的重要指標(biāo)值，加大驗(yàn)收檢查力度，確保維修工作真正落實(shí)，同時(shí)結(jié)合實(shí)際狀況科學(xué)分工和妥當(dāng)安排維修工作，有計(jì)劃、有目的地開展檢查和驗(yàn)收工作，并與薪資水平銜接起來(lái)，調(diào)動(dòng)維修員工的積極性和主動(dòng)性。

最后，對(duì)收集到的設(shè)備病害進(jìn)行梳理和總結(jié)，明確輕重緩解，針對(duì)病害較為嚴(yán)重、威脅到列車運(yùn)行安全的問(wèn)題應(yīng)該及時(shí)制定切實(shí)可行的治理方案，同時(shí)展開維修工作，確保線路設(shè)備良好運(yùn)行。

3.3.3 對(duì)維修方法及其管理手段予以創(chuàng)新和優(yōu)化

注重源頭治理，加大道床以及邊坡的清篩力度，不斷提升道床彈性，同時(shí)采用專業(yè)化修理手段對(duì)鋼軌飛邊、擦傷以及波浪磨損、焊縫等病害進(jìn)行修理，調(diào)整輪軌接觸狀況，有效填補(bǔ)線路硬件不足。另外，確保準(zhǔn)確修、精準(zhǔn)修要求真正落到實(shí)處，全面分析線路檢測(cè)數(shù)據(jù)信息，明確設(shè)備病害處理流程。

4 結(jié)語(yǔ)

國(guó)民經(jīng)濟(jì)水平的提升加強(qiáng)了鐵路運(yùn)輸與人們生活之間的聯(lián)系，重視普速鐵路線路養(yǎng)護(hù)問(wèn)題并提出病害防治措施顯得非常關(guān)鍵。如今，我國(guó)鐵路事業(yè)迅猛發(fā)展，線路也隨之不斷增加，但是由于一些路段路況條件較差，導(dǎo)致鐵路線路出現(xiàn)病害，而且引發(fā)病害的種類較多且面積廣泛，對(duì)列車運(yùn)行的安全性及可靠性帶來(lái)不利影響，故而應(yīng)該加大鐵路線路病害防治力度，從根本上真正做好線路養(yǎng)護(hù)維修工作。