大秦線重載條件下的季節(jié)性養(yǎng)護(hù)維修技術(shù)研究

高 飛

(大秦鐵路股份有限公司秦皇島西工務(wù)段，河北秦皇島 066012)

0 引言

大秦線西起大同韓家?guī)X站，東至秦皇島柳村南站，全長(zhǎng)653km，線路所在的華北北部，在溫帶季風(fēng)氣候區(qū)內(nèi)，四季分明，春秋季溫度適宜，夏季高溫多雨，冬季寒冷干燥，工務(wù)設(shè)備深受氣候變化影響，養(yǎng)護(hù)維修作業(yè)隨季節(jié)變化而變化。

春秋兩季氣溫適宜，是線路維修的黃金季節(jié)，于4月及10月開展集中修。夏季及秋初的6月～9月期間，為確保無縫線路穩(wěn)定，線路的綜合維修“天窗”在溫度適宜的4:00～6:00左右進(jìn)行，高溫時(shí)段嚴(yán)防脹軌跑道，強(qiáng)降雨時(shí)加強(qiáng)防洪工作。冬季的11月～次年2月，應(yīng)做好工務(wù)設(shè)備的安全過冬工作。

1 春

1.1 春季氣候?qū)€路設(shè)備的影響

春季氣溫回升，鐵路線路依次經(jīng)歷春融、穩(wěn)定狀態(tài)及熱脹三個(gè)階段，降雨逐漸增多。為保持設(shè)備狀態(tài)穩(wěn)定，利用好春季的適宜軌溫，開展春季線路設(shè)備大檢查大整修、春檢春鑒、集中修及汛前設(shè)備檢查整治等工作，做好春季設(shè)備的保養(yǎng)整治工作。

1.2 嚴(yán)防春融亂道

大秦線經(jīng)過冬季嚴(yán)寒后，在春季會(huì)出現(xiàn)凍結(jié)融化的春融，春融后的線路在列車動(dòng)載作用下處于不穩(wěn)定狀態(tài)，幾何尺寸不易保持，此現(xiàn)象為春融亂道，其主因是線路凍結(jié)融化導(dǎo)致的凍害回落和翻漿冒泥。

1.2.1 整修凍害回落

整治凍害回落引發(fā)的設(shè)備病害，應(yīng)根據(jù)動(dòng)、靜態(tài)檢查數(shù)據(jù)及氣溫變化情況，掌握線路回落規(guī)律，采取隨落隨撤、隨起隨墊、搗墊結(jié)合的方式。對(duì)已穩(wěn)定的線路及時(shí)撤出凍害墊板，加強(qiáng)搗固;對(duì)沒有完全解凍的線路，重點(diǎn)盯控，加密檢查頻次，待完全穩(wěn)定后再撤出凍害墊板并搗固。凍害墊板撤出后，對(duì)兩端進(jìn)行順坡，使軌道幾何尺寸在經(jīng)常保養(yǎng)容許偏差范圍內(nèi)。

1.2.2 整治翻漿冒泥

在春融期，凍結(jié)的道床上部開始融化，下部仍處于凍結(jié)狀態(tài)，此時(shí)不潔道床在列車動(dòng)載作用下會(huì)形成道床性翻漿冒泥。春季氣候多變，整治春融時(shí)期的翻漿冒泥難度大，重復(fù)作業(yè)多。對(duì)春融時(shí)期的翻漿冒泥要有針對(duì)性地采取盯、控、墊、挖、搗等方法綜合整治，切實(shí)做到“隨翻隨清”。

1.3 春季集中修

春季的4月份氣候適宜，軌溫接近無縫線路鎖定軌溫，在此時(shí)段開展大秦線第一階段集中修。充分利用大型養(yǎng)路機(jī)械對(duì)鋼軌、道岔、聯(lián)結(jié)零件、軌枕及道床等進(jìn)行大修，使線路基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)得到必要改善和設(shè)備質(zhì)量均衡提高。集中修后，補(bǔ)充、均勻石碴，補(bǔ)齊、復(fù)緊扣件，做好無縫線路換軌地段觀測(cè)標(biāo)尺的粘貼及位移觀測(cè)樁的埋設(shè)工作。

1.4 防脹準(zhǔn)備工作

1.4.1 組織及培訓(xùn)

防脹工作要建立段、車間、班組三級(jí)防脹組織，明確防脹職責(zé)及工作重點(diǎn)，各線路車間成立防脹切割點(diǎn)，備齊防脹機(jī)具。在進(jìn)入高溫季節(jié)前安排一次全員防脹培訓(xùn)及考試，加強(qiáng)對(duì)防脹有關(guān)知識(shí)及無縫線路脹軌跑道處理的學(xué)習(xí)。

1.4.2 設(shè)備檢查及補(bǔ)強(qiáng)

在4月期間，結(jié)合集中修對(duì)工務(wù)設(shè)備進(jìn)行防脹檢查及補(bǔ)強(qiáng)。

1)對(duì)鎖定軌溫存在問題的長(zhǎng)軌條適時(shí)安排應(yīng)力放散或調(diào)整，優(yōu)先處理低溫軌條和低溫插入短軌焊聯(lián)處所。對(duì)插入短軌、廢棄絕緣、母材及焊縫加固等處所，在氣溫適宜時(shí)進(jìn)行焊聯(lián)。

2)在軌溫合適時(shí)全面復(fù)緊一遍線路，重點(diǎn)做好鋼軌接頭、道岔前后短軌地段扣件及接頭螺栓的復(fù)緊。調(diào)整絕緣接頭軌縫，防止拉開、擠破絕緣套管以及絕緣頂死造成紅光帶。對(duì)短軌接頭處的軌頭冒沿進(jìn)行倒棱及肥邊打磨，調(diào)整短軌瞎縫，防止夏季氣溫升高后軌縫頂死造成聯(lián)電及鋼軌揭蓋。

3)加強(qiáng)道床斷面管理，保證必要的道床斷面，對(duì)影響道床穩(wěn)定的施工地段、道床砟肩堆高不足地段、電務(wù)平臺(tái)處所、橋梁地段及曲線地段等及時(shí)補(bǔ)砟，使道床頂面寬度及邊坡坡度符合技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，并定期夯拍道床邊坡。

1.5 防洪準(zhǔn)備工作

1.5.1 汛前設(shè)備檢查整治

1)疏通排水設(shè)備。

檢查疏通沿線天溝、吊溝、側(cè)溝等，入夏前整治完畢，確保排水設(shè)備無破損、無雜草污土、排水暢通。

2)巡山掃石。

全面排查清理山體危巖落石危樹、風(fēng)化剝落深路塹等處所，對(duì)難以徹底清理的落石隱患地段，派專人監(jiān)護(hù)。對(duì)沿線每個(gè)山頭要做到“五清”，即巖層、巖性、覆蓋層、排水路徑及周邊環(huán)境要清楚。

3)線路除草。

為避免進(jìn)入夏季后鐵路線路雜草叢生，影響線路質(zhì)量及路肩排水，遮擋地面信號(hào)機(jī)，在春季要采取噴灑除草劑和人工除草相結(jié)合的方式定期除草。

1.5.2 組織及培訓(xùn)

在汛前成立段、車間兩級(jí)防洪搶險(xiǎn)組織機(jī)構(gòu)，組建搶險(xiǎn)后備隊(duì)伍，更新各車間雨量計(jì)并設(shè)專人管理。根據(jù)線、橋、路基設(shè)備狀態(tài)，在沿線車間儲(chǔ)備好搶險(xiǎn)物資。完善防洪信息圖，修訂完善防洪預(yù)案，定期開展防洪搶險(xiǎn)應(yīng)急演練。對(duì)全員開展防洪培訓(xùn)并考試，樹立“汛期不斷，培訓(xùn)不止”的工作理念，將培訓(xùn)工作貫穿到整個(gè)汛期。

2 夏

2.1 夏季氣候?qū)€路設(shè)備的影響

夏季天氣炎熱，高溫時(shí)段軌溫能達(dá)到50℃～60℃，鋼軌內(nèi)部存在巨大的溫度壓力，極易發(fā)生脹軌跑道。該地區(qū)年降雨量在550mm～760mm左右，主要集中在夏季，汛期降雨強(qiáng)度大、持續(xù)時(shí)間長(zhǎng)、影響范圍廣。夏季以熱防脹、雨防洪為中心任務(wù)。

2.2 防脹工作

1)加強(qiáng)無縫線路位移觀測(cè)。

鎖定軌溫的準(zhǔn)確是做好防脹工作的基礎(chǔ)，要利用觀測(cè)樁，加強(qiáng)無縫線路的位移觀測(cè)及數(shù)據(jù)分析，尤其是施工地段作業(yè)前后的位移變化，發(fā)現(xiàn)位移異常及時(shí)進(jìn)行應(yīng)力放散或調(diào)整。

2)加強(qiáng)無縫線路巡熱檢查。

根據(jù)大秦線沿線氣溫情況確定巡熱時(shí)間為9:30～17:30，巡視人員按規(guī)定時(shí)間及路線巡熱，做到“三定”即:定人、定時(shí)、定地點(diǎn)。對(duì)隧道出入口、曲線頭尾、道岔前后、橋頭及橋尾等易發(fā)生脹軌的地點(diǎn)要重點(diǎn)巡視，當(dāng)氣溫超過35℃或軌溫高于55℃時(shí)要增加巡視次數(shù)。

3)加強(qiáng)無縫線路施工作業(yè)管理。

在無縫線路作業(yè)時(shí)，要避開10:00～17:00的高溫時(shí)段，遵守“一準(zhǔn)、兩清、三測(cè)、四不超、五不走”制度。作業(yè)時(shí)發(fā)現(xiàn)脹軌預(yù)兆必須停止作業(yè)，立即補(bǔ)充石碴并夯拍道床，恢復(fù)線路穩(wěn)定。對(duì)有位移變化的經(jīng)常保養(yǎng)地段無縫線路，要加強(qiáng)道床的夯拍工作。

2.3 脹軌處理

線路出現(xiàn)脹軌時(shí)，立即啟動(dòng)防脹搶險(xiǎn)預(yù)案，確保行車安全。當(dāng)兩股鋼軌軌向偏差平均值達(dá)到10mm時(shí)，采取堆高砟肩、填滿枕盒道砟及夯拍道床等措施恢復(fù)線路穩(wěn)定;當(dāng)偏差平均值達(dá)到12mm時(shí)，采取澆水或噴灑液態(tài)二氧化碳降溫。若降溫?zé)o法恢復(fù)線路，在地形條件允許時(shí)，采用撥曲線法將脹軌從故障兩端向中間撥成半徑不小于200 m的反向曲線，限速放行列車;在地形條件困難，為在短時(shí)間內(nèi)放行列車時(shí)，用氧氣乙炔焰割斷鋼軌，松開扣件放散應(yīng)力，再用夾板或急救器加固，限速5km/h放行列車。

2.4 防洪工作

1)防洪重點(diǎn)管理。

對(duì)防洪重點(diǎn)處所實(shí)行三級(jí)管理制度:Ⅰ級(jí)防洪地點(diǎn)寫入LKJ基礎(chǔ)數(shù)據(jù)進(jìn)行語(yǔ)音提示，汛期派人晝夜看守并按照聯(lián)控用語(yǔ)守機(jī)聯(lián)控;Ⅱ級(jí)防洪地點(diǎn)寫入IC卡進(jìn)行安全提示，雨中和雨后不小于48 h派人看守;Ⅲ級(jí)防洪地點(diǎn)要加強(qiáng)雨中雨后檢查。遇連續(xù)強(qiáng)降雨天氣，防洪地點(diǎn)要升級(jí)管理。

2)防洪值守及檢查。

汛期要加強(qiáng)防洪值班，沿線車間、工區(qū)有半數(shù)以上24 h值班人員。雨前、雨中及雨后要根據(jù)行車密度、水害隱患和降雨特征等動(dòng)態(tài)合理安排巡查力量，全面檢查設(shè)備，全覆蓋監(jiān)控抗洪能力低、水害易發(fā)的線路區(qū)段。

2.5 防洪應(yīng)急處置

當(dāng)降雨量達(dá)到“出巡”“限速”“封鎖”警戒值時(shí)，要冒雨出巡，巡視檢查人員發(fā)現(xiàn)險(xiǎn)情時(shí)，要有“寧可錯(cuò)攔、不可錯(cuò)放”的思想，果斷提出運(yùn)行限速條件、封鎖攔停列車，按照“先防護(hù)后處理”的原則，及時(shí)報(bào)告、及時(shí)防護(hù)，確保行車安全。收到災(zāi)害性氣象預(yù)報(bào)信息后，搶險(xiǎn)工作要提前部署，做到“信息傳遞快、到達(dá)現(xiàn)場(chǎng)快、方案確定快、組織實(shí)施快、線路開通快”。線路搶通后，加固、補(bǔ)強(qiáng)水害地段，以防水害再次發(fā)生。

3 秋

3.1 秋季氣候?qū)€路設(shè)備的影響

華北北部的9月份降雨仍然較多，秋汛存在很大的不確定性，鐵路防洪形勢(shì)依然嚴(yán)峻。秋季溫度適宜，適合對(duì)線路進(jìn)行大面積整修。在秋季開展線路設(shè)備大檢查大整修、集中修、秋檢秋鑒等一系列工作，確保線路設(shè)備安全過冬，為冬季工作提供良好的設(shè)備基礎(chǔ)。

3.2 秋汛防洪

1)防洪工作。

秋初要繼續(xù)落實(shí)防洪安全措施，密切關(guān)注天氣變化，加強(qiáng)地質(zhì)災(zāi)害多發(fā)地點(diǎn)的檢查，及時(shí)處理山體危巖落石、疏通排水設(shè)施，確保行車安全。

2)水害復(fù)舊。

由于天氣降溫早，水害復(fù)舊工作要按照徹底清除水害根源、不留后患的原則及早進(jìn)行，恢復(fù)排水系統(tǒng)抗洪能力。

3)防洪總結(jié)。

汛期過后，統(tǒng)計(jì)當(dāng)年雨情、水情、災(zāi)情及冒雨出巡人次等，分析水害發(fā)生原因、發(fā)生過程和搶險(xiǎn)情況等，做好防洪工作總結(jié)。

3.3 秋季集中修

在氣候適宜的秋季10月份開展大秦線第二階段集中修，進(jìn)行大機(jī)清篩、打磨、搗固等作業(yè)，提高線路的整體框架結(jié)構(gòu)強(qiáng)度。集中修期間開始對(duì)高溫軌進(jìn)行應(yīng)力放散及調(diào)整，對(duì)大機(jī)清篩等施工拉伸過的長(zhǎng)軌要進(jìn)行恢復(fù)。在11月上旬前消滅全部高溫軌條及應(yīng)力集中區(qū)段，消除入冬后斷軌隱患，為設(shè)備安全過冬打好基礎(chǔ)。

3.4 防寒過冬準(zhǔn)備

3.4.1 物資儲(chǔ)備及教育培訓(xùn)

入冬前，儲(chǔ)備好防寒、防斷及防護(hù)用品物資，做到專項(xiàng)專用。所有防斷備用軌，如尖軌、轍岔、基本軌及護(hù)軌等，按要求存放于現(xiàn)場(chǎng)，作為防斷專用。及時(shí)將防寒過冬防護(hù)用品配發(fā)給職工。對(duì)全員開展防寒過冬安全教育，提高職工防寒過冬安全意識(shí)及“風(fēng)、雪、霧、寒”情況下的安全作業(yè)能力，于10月底前完成全員防寒過冬考試。

3.4.2 冬前設(shè)備檢查整修

抓住入冬前氣候較暖的有利條件，檢查整修設(shè)備薄弱環(huán)節(jié)。

1)入冬前，對(duì)聯(lián)接零件安排一次復(fù)緊、補(bǔ)充及涂油工作，確?？奂?fù)緊達(dá)到3點(diǎn)密貼及螺栓扭力矩達(dá)標(biāo)，保證聯(lián)接零件齊全有效。

2)綜合整治焊縫，解決焊縫處所的道床板結(jié)、翻漿及空吊板等病害。入冬前對(duì)鋼軌焊縫全面探傷一遍，傷焊縫要用鼓包夾板加固并監(jiān)護(hù)使用。

3)做好軌縫的調(diào)查、調(diào)整工作，保證接頭軌縫不大于構(gòu)造軌縫且不小于6mm，防止冬季拉斷絕緣套筒造成紅光帶、螺栓拉斷及夾板折斷等。

4)整修傷損軌，更換側(cè)磨嚴(yán)重及接近重傷鋼軌，對(duì)長(zhǎng)軌加固處所，要逐一打開夾板檢查螺栓孔和傷損部位，發(fā)現(xiàn)眼裂和傷損發(fā)展要及時(shí)更換。

5)做好凍害預(yù)防工作，對(duì)歷年發(fā)生過凍害、翻漿冒泥及水漫線路地段進(jìn)行清篩、注鹽，站專線凍害嚴(yán)重地段可提前墊入調(diào)高墊板，凍害發(fā)生時(shí)逐步撤出墊板。

4 冬

4.1 冬季氣候?qū)€路設(shè)備的影響

冬季是一年中最寒冷的季節(jié)，晝夜溫差大，大秦線所處個(gè)別地區(qū)寒冷時(shí)段長(zhǎng)達(dá)4個(gè)月。因道床凍結(jié)，軌道下部作業(yè)減少，上部作業(yè)增多。氣溫降低使金屬材質(zhì)脆性加大，在列車動(dòng)荷載作用下鋼軌傷損折斷增多，尤其凌晨1:00～5:00是斷軌高發(fā)時(shí)段。在冬季，整治線路凍害及預(yù)防鋼軌、轍叉及接頭夾板的“三折”成為工務(wù)部門的主要工作。

4.2 凍害產(chǎn)生原因及特點(diǎn)

大秦線所處地區(qū)降水充沛，土壤含水量較大，在煤炭運(yùn)輸中煤灰粉塵灑落到線路上，造成道床臟污、板結(jié)，進(jìn)入冬季便產(chǎn)生凍害，且多為道床凍害。根據(jù)氣候特點(diǎn)，線路凍害分階段表現(xiàn)為降溫階段的凍脹期(11月中旬～次年1月底)，恒溫階段的穩(wěn)定期(2月)和升溫階段的回落期(3月初4月中旬)。

4.3 凍害檢查整治

1)凍害檢查。

在入冬后，根據(jù)天氣情況全面檢查可能發(fā)生凍害地段，尤其是路橋過渡、隧道背陽(yáng)、深路塹、排水不良及歷年易發(fā)生凍害等地段，記錄凍害在凍脹前、凍脹期、穩(wěn)定期、回落期及回落后等不同階段發(fā)展時(shí)線路的變化情況。

2)凍害整治。

冬季道床凍結(jié)，整平線路凍害不可起道搗固，要綜合采用撤、墊、撥、換等方法，做到隨起隨墊、隨落隨撤。整治輕微凍害，采取墊板順坡的方法;整治嚴(yán)重凍害，按照凍起高度采取安裝調(diào)高扣件、加裝軌距桿、加穿木枕等單一或綜合性措施，并按凍害順坡率標(biāo)準(zhǔn)順坡;當(dāng)凍害達(dá)到一定高度，根據(jù)凍害對(duì)線路造成的影響，采取必要的限速措施，確保行車安全。

4.4 鋼軌防斷

4.4.1 加強(qiáng)防斷檢查

1)加強(qiáng)鋼軌探傷。

冬季鋼軌探傷應(yīng)縮短周期，重點(diǎn)地段要增加探傷次數(shù)，作業(yè)時(shí)控制好行進(jìn)速度，確保探傷質(zhì)量，嚴(yán)格按“接頭(焊縫)站、小腰慢、大腰勻速探”進(jìn)行。對(duì)焊縫熱影響區(qū)及曲線鋼軌側(cè)磨軌地段，要調(diào)整探頭角度，增大探傷面積。

2)加強(qiáng)手工檢查。

為彌補(bǔ)儀器檢查不足，每周開展一次手工檢查鋼軌工作，按“一看、二敲、三照、四卸”步驟進(jìn)行。防斷重點(diǎn)地段要縮短檢查周期，氣溫驟降時(shí)要加密檢查，手工檢查鋼軌工作要錯(cuò)開鋼軌探傷計(jì)劃，避免同時(shí)同地作業(yè)，以發(fā)揮各道防線作用。

3)加強(qiáng)巡視檢查。

在日常巡檢中，充分發(fā)揮巡道工作用，加強(qiáng)重點(diǎn)時(shí)段、地段及部位的檢查。寒冷時(shí)要增派巡道工，防止斷軌事故發(fā)生。

4.4.2 作業(yè)保養(yǎng)

入冬后嚴(yán)禁進(jìn)行破壞線路穩(wěn)定的作業(yè)，重點(diǎn)做好傷損軌件的整修更換工作。傷損鋼軌要及時(shí)加固或更換，新?lián)Q鋼軌的螺栓孔、軌端必須倒棱。對(duì)波浪形磨耗鋼軌、鋼軌肥邊、凹陷焊縫、壓潰掉塊接頭及轍叉等要焊修打磨;對(duì)輕傷及焊接工藝不良的焊縫要用急救器和鼓包夾板加固;對(duì)輕傷有發(fā)展的焊縫要鉆孔加固;對(duì)重傷及嚴(yán)重缺陷焊縫要插入短軌再焊，做永久處理。定期補(bǔ)充零配件、復(fù)緊扣壓力，確保零配件齊全無失效，及時(shí)處理新發(fā)生的大軌縫。

4.5 無縫線路斷軌處理

斷軌發(fā)生后，要先攔停列車、設(shè)置防護(hù)、通知相鄰兩車站及工區(qū)，再進(jìn)行修復(fù)。鋼軌斷縫不大于50mm時(shí)，采取緊急處理，恢復(fù)線路后限速放行列車;鋼軌折損嚴(yán)重或斷縫大于50mm及緊急處理后不能立即焊復(fù)時(shí)，采取臨時(shí)處理，恢復(fù)線路后按正常速度放行列車;緊急或臨時(shí)處理后，在軌溫接近或低于實(shí)際鎖定軌溫時(shí)，采取永久處理，恢復(fù)無縫線路軌道結(jié)構(gòu)。在線路上焊接時(shí)軌溫不可低于0℃，放行列車時(shí)焊縫處軌溫應(yīng)降至300℃以下。

5 結(jié)語(yǔ)

大秦線工務(wù)設(shè)備的養(yǎng)護(hù)維修技術(shù)體系，兼顧了當(dāng)前重載運(yùn)輸現(xiàn)狀及所處地區(qū)季節(jié)特點(diǎn)，在解決線路病害、提高養(yǎng)修質(zhì)量、降低維修成本、延長(zhǎng)設(shè)備維修周期等方面總結(jié)了豐富的經(jīng)驗(yàn)，可推廣于相同氣候條件下的普速鐵路，值得類似重載鐵路借鑒。

［1］鐵運(yùn)［2006］146號(hào)，鐵路線路修理規(guī)則［S］.

［2］鐵總運(yùn)［2014］272號(hào)，普速鐵路工務(wù)安全規(guī)則［S］.