客運(yùn)專線線橋設(shè)備維護(hù)之科技攻關(guān)的作用

周 莉 上海鐵路局合肥工務(wù)段

目前我國(guó)正處在客運(yùn)專線大規(guī)模建設(shè)時(shí)期，合肥工務(wù)段作為中國(guó)特大型企業(yè)上海鐵路局的一個(gè)重要基層站段，2008年元月接管了中國(guó)國(guó)內(nèi)首條客運(yùn)專線--合寧客運(yùn)專線；2008年11月，又接管了合武客運(yùn)專線（安徽段）。合寧、合武兩條客運(yùn)專線的設(shè)計(jì)時(shí)速都在200～250km/h。經(jīng)過(guò)一年多的開(kāi)通運(yùn)營(yíng)，合寧、合武客運(yùn)專線在線路及相關(guān)設(shè)備的養(yǎng)護(hù)維修以及橋梁檢查等方面都遇到了一些難題，如18號(hào)高速道岔的養(yǎng)護(hù)維修、無(wú)砟軌道病害的整治以及無(wú)法進(jìn)入橋梁進(jìn)行設(shè)備檢查等等。由于客運(yùn)專線所使用的部件的性能、技術(shù)水平、養(yǎng)護(hù)維修的標(biāo)準(zhǔn)等都高于普通線路，在國(guó)內(nèi)又無(wú)經(jīng)驗(yàn)、資料可借鑒，以致于合寧、合武兩條客運(yùn)專線的養(yǎng)護(hù)、維修都面臨著嚴(yán)峻的考驗(yàn)。

1 客運(yùn)專線的特點(diǎn)

1.1 客運(yùn)專線與普通線路的區(qū)別

客運(yùn)專線是以客運(yùn)為主的快速鐵路?？瓦\(yùn)專線以高速和快速技術(shù)為支撐，列車運(yùn)行速度實(shí)現(xiàn)了歷史性的跨越。目前在我國(guó)，鐵路等級(jí)除Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ級(jí)外又增加了“客運(yùn)專線”"等級(jí)，時(shí)速200～350km/h的鐵路統(tǒng)稱為客運(yùn)專線，曲線半徑一般在2200m以上?？瓦\(yùn)專線和高速鐵路有砟軌道在結(jié)構(gòu)上與普通鐵路有砟軌道相比沒(méi)有本質(zhì)的區(qū)別，只是在部件性能、技術(shù)水平和養(yǎng)護(hù)維修等方面標(biāo)準(zhǔn)更高、要求更嚴(yán)。具體要求如下：

1.1.1 穩(wěn)定的軌道結(jié)構(gòu)

在高速客運(yùn)專線條件下，軌道各部件的靜力強(qiáng)度已不是對(duì)軌道整體結(jié)構(gòu)承載能力起控制作用的因素?？瓦\(yùn)專線和高速鐵路的軌道結(jié)構(gòu)，必須保證最高程度的穩(wěn)定。

1.1.2 平順的運(yùn)行表面

是否能夠?qū)崿F(xiàn)高平順性的標(biāo)準(zhǔn)是高速鐵路建設(shè)成敗的核心問(wèn)題。軌面不平順將影響行車平穩(wěn)和舒適，嚴(yán)重時(shí)會(huì)危及行車安全和造成輪軌部件損傷。設(shè)計(jì)、施工、監(jiān)理、養(yǎng)修各個(gè)環(huán)節(jié)都應(yīng)該十分重視高速鐵路的平順性問(wèn)題。為保證運(yùn)行表面的平順，客運(yùn)專線和高速鐵路必須采用無(wú)縫線路。

1.1.3 良好的軌道彈性

軌道具有良好的彈性包括兩方面的涵義：

（1）為高速行車引起的振動(dòng)起到“吸振”作用的足夠的彈性；

（2）沿軌道縱向彈性的均勻性。

有砟軌道的彈性主要由散粒道砟道床和軌下墊層提供；

無(wú)砟軌道的彈性主要由混凝土道床與軌道板之間的乳化瀝青水泥砂漿和軌下墊層提供。

1.1.4 可靠的軌道部件

客運(yùn)專線和高速鐵路的軌道結(jié)構(gòu)是極其重要的工程結(jié)構(gòu)，要求其具有極高的安全可靠性，對(duì)軌道各部件也提出了極其嚴(yán)格的性能和質(zhì)量要求。軌道結(jié)構(gòu)在運(yùn)行中除要確保軌道部件的可靠性外，各部件的良好整合也十分重要。1.1.5便利的養(yǎng)護(hù)維修

不同的軌道結(jié)構(gòu)養(yǎng)護(hù)維修方式絕然不同，但從運(yùn)營(yíng)要求看，卻具有一定的共同要求。

(1)養(yǎng)護(hù)維修方便；

(2)“天窗”維修制度；

(3)軌面平順性；

(4)長(zhǎng)、短波不平順。

1.2 合寧、合武客運(yùn)專線的特殊性

合寧客運(yùn)專線是我國(guó)首條開(kāi)通運(yùn)營(yíng)的客運(yùn)專線，合武客運(yùn)專線的三座無(wú)砟軌道隧道也是我國(guó)無(wú)砟軌道的首次鋪設(shè)，因此兩條客運(yùn)專線都具有很大的特殊性。兩條客運(yùn)專線開(kāi)通運(yùn)營(yíng)至今，通過(guò)觀察及日常的養(yǎng)護(hù)維修作業(yè)發(fā)現(xiàn)了一些不同于普通線路的問(wèn)題，影響著客運(yùn)專線的穩(wěn)定性、安全性。

1.2.1 高速道岔存在的問(wèn)題

我局內(nèi)合寧、合武線共有正線高速道岔120組，均采用法國(guó)富順通-科吉富公司技術(shù)生產(chǎn)的P60kg18號(hào)高速道岔。合寧、合武客運(yùn)專線列車在開(kāi)行后，路局領(lǐng)導(dǎo)及相關(guān)部門(mén)在動(dòng)態(tài)添乘檢查中，不斷發(fā)現(xiàn)道岔區(qū)機(jī)車搖晃，尤其轉(zhuǎn)轍部位搖晃情況較為明顯。動(dòng)態(tài)添乘Ⅱ、Ⅲ級(jí)報(bào)警較多，人體感覺(jué)不良。

1.2.2 無(wú)砟軌道存在的問(wèn)題

移民扶持資金的專項(xiàng)專用，是保證資金利用效率的基礎(chǔ)條件。一方面，相關(guān)部門(mén)領(lǐng)導(dǎo)要綜合考量移民工作實(shí)際，為移民管理機(jī)構(gòu)有效地解決人員編制和工作經(jīng)費(fèi)不足的問(wèn)題，保證移民機(jī)構(gòu)工作的順利開(kāi)展，有效規(guī)避移民扶持資金使用中可能出現(xiàn)的擠占和挪用問(wèn)題。同時(shí)，基于移民機(jī)構(gòu)與縣級(jí)財(cái)政部門(mén)溝通效率的重要作用，應(yīng)建立起科學(xué)高效的信息交流機(jī)制，保證移民機(jī)構(gòu)能夠?qū)①Y金報(bào)賬資料及時(shí)有效地上報(bào)到縣級(jí)財(cái)政部門(mén)。另外，為保證移民扶持資金的?？顚Ｓ?，還要在資金管理中實(shí)施轉(zhuǎn)賬管理制度，保證資金管理的安全性與專屬性。

目前，國(guó)內(nèi)近兩年才開(kāi)始建設(shè)高速鐵路隧道內(nèi)的無(wú)砟軌道，已經(jīng)建成的合武鐵路因穿越大別山山脈而修建了多座無(wú)砟軌道結(jié)構(gòu)的隧道。合肥工務(wù)段管內(nèi)的高速鐵路隧道主要有3座，共計(jì)23.734km，其中最長(zhǎng)的為金寨隧道，里程為 K600.938～K611.704，長(zhǎng) 10.766km。合武線250km高速鐵路隧道內(nèi)無(wú)砟軌道在我國(guó)還是首次鋪設(shè)，目前對(duì)掌握無(wú)砟軌道的幾何形位變化規(guī)律、隧道內(nèi)底板不均勻沉降的整治及整體產(chǎn)床板與雙塊式軌枕處橫向慣裂紋的整治等都沒(méi)有成功的經(jīng)驗(yàn)、方法可借鑒。

1.2.3 橋梁檢查存在的問(wèn)題

局內(nèi)合寧、合武客運(yùn)專線共有橋梁99座，合計(jì)長(zhǎng)度53.93km，其中合寧線共有橋梁71座，合計(jì)長(zhǎng)度22.693km；合武線共有橋梁28座，合計(jì)長(zhǎng)度21.237km。橋梁人行道與梁體為一次性整體預(yù)制，無(wú)下橋檢查孔和下橋梯，而且，線路至橋梁兩橋臺(tái)均被柵欄網(wǎng)封閉，致使橋梁支座無(wú)法正常檢查。為了檢查支座，每次均用汽車?yán)?把爬梯到橋下，且水中墩無(wú)法檢查，加大了工作量。

2 運(yùn)用科技手段，解決客運(yùn)專線問(wèn)題

針對(duì)合寧、合武客運(yùn)專線出現(xiàn)的上述問(wèn)題，段科技領(lǐng)導(dǎo)小組堅(jiān)持走科技保暢通之路，迅速組織線路科、路橋科等主要業(yè)務(wù)部門(mén)主管及技術(shù)骨干分別成立相應(yīng)課題攻關(guān)小組，對(duì)客運(yùn)專線上18號(hào)道岔的養(yǎng)修技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)、客專線上增設(shè)橋梁支座查檢設(shè)備及客專線隧道內(nèi)無(wú)砟軌道病害的整治等進(jìn)行課題攻關(guān)。與此同時(shí)，為了爭(zhēng)取到更廣泛、更有力的技術(shù)、資金支持，把客運(yùn)專線上出現(xiàn)的這些新的問(wèn)題更好地解決，積極向上海鐵路局申報(bào)了相應(yīng)科研立項(xiàng)。其中“250km/h有砟軌道18號(hào)道岔養(yǎng)修技術(shù)與標(biāo)準(zhǔn)研究”被列為鐵道部立項(xiàng)項(xiàng)目；“200～250km/h客運(yùn)專線高速隧道內(nèi)無(wú)砟軌道養(yǎng)修技術(shù)研究”被列為路局立項(xiàng)項(xiàng)目。在路局技術(shù)中心、工務(wù)處的指導(dǎo)、幫助及我段課題組成員的共同努力下，上述項(xiàng)目進(jìn)展順利，已初顯成效。

2.1 “250km/h 有砟軌道18 號(hào)道岔養(yǎng)修技術(shù)與標(biāo)準(zhǔn)研究”項(xiàng)目

經(jīng)過(guò)一系列的分析、研究，該項(xiàng)目采用了以下科學(xué)、有效的措施：

2.1.1 大機(jī)搗固

道岔?yè)v固車對(duì)狀態(tài)不良高速道岔按照抄平資料進(jìn)行搗固和激光撥道，使水平和方向控制在2mm范圍內(nèi)，做到道岔區(qū)段大平與大方向良好。

2.1.2 道岔打磨

(2)組織人工對(duì)道岔轉(zhuǎn)轍部位及直尖軌光帶線型不良、焊接接頭等處所進(jìn)行人工打磨，以改善車輪輪對(duì)運(yùn)行的輪廓線。

(3)工電聯(lián)整。對(duì)合寧、合武150組高速道岔進(jìn)行工電聯(lián)合整治，并對(duì)道岔狀態(tài)不良、人體添乘搖晃的道岔，聯(lián)合電務(wù)再次進(jìn)行工電聯(lián)整。

(4)弦線撥道、改道法。高速道岔講究的是精修細(xì)養(yǎng)，對(duì)道岔的軌道幾何狀態(tài)要求嚴(yán)格，利用40m弦線逐根測(cè)量出方向、高低，做到軌距控制在±1mm以內(nèi)，軌距遞減率控制在0.3‰以內(nèi)。

通過(guò)對(duì)合寧、合武客專線150組高速道岔的全面整治，利用線路檢查儀添乘動(dòng)車組進(jìn)行動(dòng)態(tài)添乘檢查，儀器Ⅲ級(jí)報(bào)警處所明顯減少，人體搖晃感覺(jué)明顯改善，部動(dòng)檢車、軌檢車偏差數(shù)據(jù)大幅度減少，高速道岔保持優(yōu)良等級(jí)。道岔區(qū)段的線型得到了很好的保持，大大減少了線路工區(qū)的道岔養(yǎng)護(hù)工作量，節(jié)約了成本、減少了維修費(fèi)用的投入，取得了良好的經(jīng)濟(jì)效益。

2.2 “200～250km/h客運(yùn)專線高速隧道內(nèi)無(wú)砟軌道養(yǎng)修技術(shù)研究”項(xiàng)目

該項(xiàng)目專門(mén)針對(duì)無(wú)砟軌道病害整治及無(wú)砟軌道養(yǎng)修技術(shù)進(jìn)行研究。根據(jù)無(wú)砟軌道本身的特點(diǎn)及其養(yǎng)修方法研究的難度，由合肥工務(wù)段、上海同濟(jì)大學(xué)及上海路局工務(wù)處聯(lián)合成立了項(xiàng)目研究小組。經(jīng)過(guò)項(xiàng)目組成員的認(rèn)真分析、研究，制定了系統(tǒng)的研究、實(shí)施方案。

2.2.1 研究無(wú)砟軌道幾何形位的變化規(guī)律的研究

(1)選擇2座隧道作為現(xiàn)場(chǎng)觀察試驗(yàn)段，每段線路長(zhǎng)度200m以上；

(2)人工測(cè)量軌距、水平、方向、高低，每個(gè)月測(cè)量一次，連續(xù)測(cè)量6個(gè)月；

(3)利用軌道幾何形位測(cè)量?jī)x，每個(gè)月測(cè)量一次軌道幾何形位；

(4)利用軌檢車測(cè)量資料，分析軌道幾何形位變化，在課題研究期內(nèi)，至少4次軌檢車測(cè)量資料；

(5)利用高精度水準(zhǔn)儀測(cè)量大軌面，每個(gè)月一次，共測(cè)量6次；

(6)統(tǒng)計(jì)分析兩次測(cè)量之間的線路通過(guò)總重。

2.2.2 動(dòng)車組添乘檢查

(1)現(xiàn)場(chǎng)調(diào)研，結(jié)合動(dòng)車組添乘檢查，確定引起晃車的地點(diǎn)；

(2)地面檢查線路，確定晃車地點(diǎn)，檢查線路狀態(tài)。主要檢查內(nèi)容有：軌道幾何狀態(tài)、鋼軌表面狀態(tài)、扣件扣壓力、道床板與基床密貼情況等。

2.2.3 研究軌溫變化對(duì)無(wú)砟軌道的影響

測(cè)量軌溫和軌道幾何形位，分析兩者之間的關(guān)系。

2.2.4 無(wú)砟軌道的病害的整治方法的初步探討

根據(jù)無(wú)砟軌道的幾何形位變化規(guī)律和鋼軌、扣件等軌道部件的傷損，提出相應(yīng)的無(wú)砟軌道病害整治措施，初步確定無(wú)砟軌道的檢查周期與養(yǎng)護(hù)周期。

2.2.5 無(wú)砟軌道養(yǎng)護(hù)方式初步探討

研究在無(wú)砟軌道檢查、養(yǎng)護(hù)的天窗類型，天窗時(shí)間，機(jī)具配置，勞力組織等，初步最終形成無(wú)砟軌道的養(yǎng)修模式。

2009年6 月以來(lái)，通過(guò)對(duì)代表性區(qū)段線路的調(diào)查、數(shù)據(jù)收集及分析，已確定了晃車的準(zhǔn)確地點(diǎn)，初步確定無(wú)砟軌道的檢查與養(yǎng)護(hù)周期，進(jìn)而形成隧道內(nèi)無(wú)砟軌道養(yǎng)修辦法，為制定相應(yīng)的修程修制提供了依據(jù)。通過(guò)彎軌、打磨及改道處理等，無(wú)砟軌道的病害也得到了相應(yīng)的治理。

2.3 橋梁支座檢查方案

合寧線200～250km/h線路（全封閉線路）共有橋梁52座。其橋梁兩側(cè)均為鋼筋混凝土整體式遮板，人行道與梁體為一次性整體預(yù)制，沒(méi)有下橋檢查孔和梯，致使橋梁支座無(wú)法檢查。為了解決橋梁支座檢查和定期保養(yǎng)問(wèn)題，我段與鐵四設(shè)計(jì)院的技術(shù)人員一起對(duì)200～250km/h客專線橋梁進(jìn)行了分類統(tǒng)計(jì)和數(shù)據(jù)分析，根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)情況對(duì)不同的橋梁進(jìn)行了不同設(shè)計(jì)，通過(guò)增設(shè)橋梁設(shè)備及在橋梁墩上方遮板上開(kāi)0.6×0.8(m)孔的辦法，解決了該難題。該項(xiàng)目目前正在申請(qǐng)路局科研示范性推廣項(xiàng)目，以便在客運(yùn)專線上推廣應(yīng)用。

3 結(jié)束語(yǔ)

我國(guó)目前正在建設(shè)的以客運(yùn)專線為主的一系列的高速鐵路，是在普通線路原理的基礎(chǔ)上，運(yùn)用科學(xué)的方法設(shè)計(jì)、研制、建設(shè)出來(lái)的高科技含量、高技術(shù)水平的新型鐵路，對(duì)于其開(kāi)通運(yùn)營(yíng)后出現(xiàn)的新問(wèn)題，只有運(yùn)用科技的力量、科學(xué)的方法去觀察、試驗(yàn)、分析，制定方案，才能科學(xué)、有效地加以解決。實(shí)現(xiàn)科學(xué)建設(shè)、科學(xué)養(yǎng)護(hù)。合寧、合武客運(yùn)專線養(yǎng)護(hù)維修模式探索的成功，不僅是合寧、合武客運(yùn)專線的運(yùn)行安全的“護(hù)身符”，對(duì)其它已修建及待修建的客運(yùn)專線將來(lái)正確養(yǎng)護(hù)維修也起著科學(xué)的指導(dǎo)和借鑒作用。