關(guān)于大秦重載鐵路的維修養(yǎng)護(hù)體會(huì)

任 衛(wèi) 林

(大秦鐵路股份有限公司茶塢工務(wù)段，北京 101402)

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關(guān)于大秦重載鐵路的維修養(yǎng)護(hù)體會(huì)

任 衛(wèi) 林

(大秦鐵路股份有限公司茶塢工務(wù)段，北京 101402)

結(jié)合工作經(jīng)驗(yàn)，介紹了無縫線路與道岔病害的主要表現(xiàn)形式，從并置梁橫隔板斷裂、橋梁支座位移超限、蓋板涵病害等方面，分析了橋隧設(shè)備大維修的策略，旨在延長鐵路橋梁的使用年限。

無縫線路，道岔，橋梁，病害整治

大秦線是我國第一條單元重載鐵路，自1992年全線開通以來，隨著運(yùn)量逐年遞增及萬噸、兩萬噸大軸重列車不斷開行，對線橋設(shè)備的破壞程度逐年加劇，我們工務(wù)部門所承擔(dān)的維修養(yǎng)護(hù)任務(wù)量成倍增加，設(shè)備使用周期不斷縮短，運(yùn)修矛盾更加突出。現(xiàn)將我段在大秦線20年來的線橋養(yǎng)護(hù)體會(huì)、經(jīng)驗(yàn)做法和建議進(jìn)行闡述。

1 線路養(yǎng)護(hù)經(jīng)驗(yàn)總結(jié)及施工建議

2000年大秦鐵路年運(yùn)量1.5億t，當(dāng)時(shí)線路配置為60 kg-25 m PD3短軌、Ⅱ型混凝土枕，部分橋枕仍為木枕，線路的主要病害就是接頭病害，主要表現(xiàn)為軌面不平、接頭扣嘴、鋼軌下顎與魚尾板間磨耗、間隙、鋼軌接頭錯(cuò)牙、道床坍白、邊坡坍塌、接頭五孔道床板結(jié)、魚尾板折斷、鋼軌傷損等病害。我們主要采取接頭五孔清篩、接頭更換石碴、打磨軌面、枕下鋪設(shè)大膠墊、里外口調(diào)夾板、調(diào)整軌面、更換新夾板、更換傷損軌、消滅坍低接頭、墊碴、方正軌枕、接頭更換Ⅲ型軌枕、更換高彈大膠墊等方法進(jìn)行整修，從結(jié)果來看，取得了一定的效果，但用工比例太大，導(dǎo)致其他病害整治不到位。

隨著運(yùn)量的不斷攀升，從2000年開始全面鋪設(shè)無縫線路，將重車線的60 kg/m軌更換為75 kg/m PG4鋼軌。由于缺乏無縫線路養(yǎng)護(hù)經(jīng)驗(yàn)，簡單認(rèn)為增大了軌型、減少了接頭，工務(wù)部門就可以放下手中的道鎬了，從而導(dǎo)致一些輕微病害不斷擴(kuò)展，經(jīng)過列車千萬次碾壓形成了鋼軌死彎、嚴(yán)重掉塊或軌面不平順等難以整治的頑癥。

通過總結(jié)這些年的無縫線路養(yǎng)護(hù)經(jīng)驗(yàn)，病害主要表現(xiàn)在焊縫肥邊、軌面不平順、線路爬行、枕盒缺碴、道床斷面不足、曲線橫向位移等方面。1)以重車線k306曲線2013年?duì)顩r為例，由于鋼軌傷損后線路上插入了大量短軌，曲線地段25 m范圍內(nèi)最多有7處加固，且同方從緩和曲線到圓曲線120 m連續(xù)插入短軌，導(dǎo)致曲線正矢不圓順，特別是連續(xù)加固處所得曲率變化率十分明顯。2)以重車線k320曲線為例，由于該曲線為橫曲線套豎曲線，曲線圓順度養(yǎng)護(hù)周期最多2年，且冬季時(shí)該曲線最大單股爬行40 mm，直到直緩點(diǎn)處爬行才消失，針對這一病害，我們對曲線每隔4根軌枕安設(shè)1根拉桿加強(qiáng)鎖定，這在當(dāng)時(shí)起到了一定的作用。認(rèn)真分析原因，主要是由于道床板結(jié)、豎曲線設(shè)置不當(dāng)、進(jìn)站頻繁制動(dòng)、大膠墊老化失去彈性等原因造成。

為盡量減少上述病害，我們認(rèn)為施工單位在設(shè)計(jì)或施工上應(yīng)做好以下幾點(diǎn)：1)大范圍使用重型鋼軌，直線地段可以采用75 kg/m PG4鋼軌，曲線地段使用合金鋼型耐磨鋼軌；2)在曲線設(shè)計(jì)上，盡可能地使用大半徑曲線，困難地段半徑也應(yīng)該在2 000 m以上，不要連續(xù)使用兩個(gè)反向曲線；3)在軌枕配置上，無論空重車線都應(yīng)鋪設(shè)Ⅲ型軌枕，有條件時(shí)可以在重車線鋪設(shè)更大型號的軌枕，減輕道床壓力；4)在道床厚度的選擇上，目前《修規(guī)》規(guī)定道床厚度為30 cm～50 cm，建議在山區(qū)、土質(zhì)排水不良等困難地段增加道碴厚度，同時(shí)在施工時(shí)要提高道碴質(zhì)量，尤其是不要使用含土量大的道碴，保證排水和級配；5)鋪設(shè)跨區(qū)間無縫線路，徹底杜絕接頭病害；6)盡量減少大坡度地段，目前大秦線最大坡度為12‰，由于列車經(jīng)常制動(dòng)、撒沙，導(dǎo)致鋼軌、道床狀態(tài)嚴(yán)重不良，現(xiàn)場鋼軌波磨、擦傷及道床臟污、板結(jié)等病害突出，建議坡度不大于6‰。

2 道岔養(yǎng)護(hù)經(jīng)驗(yàn)及建議

由于大秦重車線速度快、密度高、軸重大，道岔病害主要表現(xiàn)在以下幾方面：1)正線道岔兩線間道床彈性差、接頭坍白、翻漿冒泥嚴(yán)重，主要原因就是兩線間排水不暢，雖然每年進(jìn)行道岔換碴，但由于各種原因每次不能徹底清理干凈；2)由于部分地段道岔與曲線夾直線過短，導(dǎo)致軌件使用壽命縮小，同時(shí)線路舒適性差；3)錳鋼轍叉、普通尖軌、基本軌使用壽命短，日常更換頻繁，養(yǎng)護(hù)維修工作量大；4)部分地段仍使用9號道岔，岔后附帶曲線半徑小，鋼軌側(cè)磨、壓潰等病害突出，維修更換頻繁。

針對上述病害，我們主要采取道岔換碴、方正軌枕、六角螺栓涂油復(fù)緊、調(diào)整軌距塊、安裝加強(qiáng)型彈條、使用高強(qiáng)度螺栓、使用凍結(jié)夾板、使用合金鋼轍叉、尖軌、基本軌等措施進(jìn)行整修。同時(shí)將護(hù)軌主軌與正線鋼軌、尖軌與基本軌、導(dǎo)軌間進(jìn)行焊聯(lián)，減少接頭軌縫，消滅震動(dòng)源。

為減輕我們工務(wù)部門的養(yǎng)護(hù)維修負(fù)擔(dān)，建議施工單位在設(shè)計(jì)時(shí)，盡量采用12號以上道岔，增加道岔與道岔、道岔與曲線的距離，岔區(qū)盡量選擇在土質(zhì)排水性能好的地段。

3 橋隧設(shè)備大維修情況及相關(guān)建議

我段對管內(nèi)橋隧維修保養(yǎng)現(xiàn)在僅限于附屬設(shè)施的整治和保養(yǎng)，如更換橋梁人行道步行板、人行道欄桿、墩臺吊圍欄油漆、支座涂油、護(hù)軌整治、橋梁漏碴、隧道刨冰、橋隧涵裂紋、掉塊的修補(bǔ)等，對于橋涵設(shè)備的結(jié)構(gòu)病害全部依靠大修進(jìn)行整治。以下為近幾年來橋隧涵設(shè)備主要結(jié)構(gòu)性病害的分析和整治情況。

3.1 并置梁橫隔板斷裂，梁體裂紋

2003年以前，大秦線橋梁、隧道、涵渠等設(shè)備的病害還不突出。隨著2003年9月開行1萬t重載列車和2006年3月開行2萬t重載組合列車以來，由于大軸重列車高頻次持續(xù)的對橋梁進(jìn)行沖擊，梁體開始出現(xiàn)裂紋和橫隔板斷裂等病害，且病害數(shù)量日益增加，主要表現(xiàn)在列車通過時(shí)梁體撓度增加，跨中梁底橫向裂縫逐漸擴(kuò)展并貫通，縫寬增大，承載力顯著下降。

根據(jù)病害和設(shè)備情況，采用以下整治方法：1)對于大跨度(跨度>12 m)的橋梁，由于其施工質(zhì)量較好，采用預(yù)應(yīng)力橫向加固和梁體整體涂裝補(bǔ)強(qiáng)方法進(jìn)行整治。2)對于小跨度(跨度<12 m)的橋梁，由于其施工質(zhì)量較差，且梁體和支座都存在諸多病害，單純局部補(bǔ)強(qiáng)不能完全滿足當(dāng)前和今后設(shè)備安全的需要，采用更換提速梁體進(jìn)行整治。

3.2 橋梁支座位移超限

由于大秦線1萬t、2萬t大軸重列車(軸重已達(dá)25 t)的開行，造成對橋梁支座長時(shí)間持續(xù)的沖擊，導(dǎo)致了橋梁活動(dòng)端支座位移超限，定位銷子折斷，威脅橋梁安全。

整治方法：對于位移量小于25 mm的支座，加強(qiáng)定期觀測，如果位移量還在發(fā)展，就必須進(jìn)行更換；對于位移量大于25 mm的支座，則必須進(jìn)行更換。更換超限支座方案：根據(jù)現(xiàn)場實(shí)際條件采用千斤頂頂起梁體將病害支座取出，安放新支座。

3.3 蓋板涵病害整治

由于大秦線的運(yùn)量不斷增加，軸重從21 t增加到25 t，列車編組數(shù)量從每列102輛增加到每列204輛，造成蓋板涵頂板受力明顯增大，裂紋增多，掉塊露筋、撓度超限，導(dǎo)致既有蓋板涵結(jié)構(gòu)的損傷加劇甚至出現(xiàn)疲勞破壞。

整治方法：在不影響列車的正常運(yùn)營和涵洞的泄洪及人車通行的前提下，采用鋼筋混凝土“門型”剛構(gòu)加固。施工方法：在既有邊墻布置梅花式釬釘同現(xiàn)澆鋼筋骨架連結(jié)并灌注混凝土，在板頂間填搗半干硬性砂漿，使板間密實(shí)與既有涵洞共同受力。

3.4 施工質(zhì)量引起的隧道病害整治

由于運(yùn)量增加、大軸重列車的開行及施工時(shí)質(zhì)量不高等因素，造成隧道拱頂、邊墻裂紋、掉塊、漏水、基床破損等病害頻繁出現(xiàn)。

整治方法：1)對拱頂及邊墻病害采用設(shè)置鋼拱架及鋼筋網(wǎng)并噴射混凝土的方法進(jìn)行整治，如花果山隧道因拱部裂紋、漏水、掉塊形成較大空洞等就采取該方法進(jìn)行了整治，效果不錯(cuò)。2)基床病害：2014年摩天嶺隧道病害不嚴(yán)重時(shí)，采用基床注漿方法進(jìn)行整治，2015年摩天嶺隧道病害嚴(yán)重時(shí)，架空線路后，對基床進(jìn)行徹底翻修。

通過對上述病害的分析，橋隧設(shè)備病害產(chǎn)生的主要原因是運(yùn)量的不斷增加和大軸重列車對橋隧的破壞。但由于當(dāng)時(shí)設(shè)計(jì)等級低、施工質(zhì)量差，造成現(xiàn)有病害十分突出。因此，施工單位在施工時(shí)：1)要嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)要求進(jìn)行施工，對施工的每一個(gè)環(huán)節(jié)都要嚴(yán)格盯控，不符合要求的一律重來;2)在施工中不斷總結(jié)分析，對于不合理之處盡快進(jìn)行改進(jìn);3)目前我段管內(nèi)24 m及以上橋梁均采用搖軸支座，這種支座已不能滿足重載要求，建議使用雙面球型不銹鋼支座；4)進(jìn)行路基施工時(shí)，建議按照設(shè)計(jì)嚴(yán)格配合比，保證足夠的路基沉降時(shí)間，做好高路基、高路塹防護(hù)工程，路肩應(yīng)采用漿砌片石擋墻加固并夯填三七灰土，從而保證路肩寬度；5)蓋板涵或小跨度橋(12 m以下)建議采用框構(gòu)橋，減少病害的發(fā)生；6)建議16 m以上橋梁全部使用新型提速梁體。

4 其他建議

1)在現(xiàn)有基礎(chǔ)上增加路肩寬度，包括隧道、橋梁的人行過道寬度，方便作業(yè)人員、機(jī)具通行。2)目前隧道主要病害是裂紋、掉塊、空洞和滲漏水、基床破損等，造成這些病害的主要原因是混凝土、襯砌施工質(zhì)量不高，為此建議，施工時(shí)必須保證襯砌混凝土強(qiáng)度、厚度，仰拱處不得用棄碴回填，必須用混凝土找平，采取新型防水結(jié)構(gòu)和材料，減少襯砌滲漏水病害的發(fā)生。3)橋隧護(hù)軌建議采用新型護(hù)軌間距(主軌與護(hù)軌間距為500 mm)布置，保證在不拆除護(hù)軌的情況下進(jìn)行大機(jī)搗固作業(yè)。4)現(xiàn)在隧道越來越長，因此在隧道內(nèi)必須設(shè)有照明裝置，建議在隧道內(nèi)每隔30 m安設(shè)一個(gè)帶蓋插座，給作業(yè)班配置足夠數(shù)量帶插頭的燈具，作業(yè)人員進(jìn)洞時(shí)將燈具插到插座上，以方便檢查和作業(yè)。

Maintenance experience of Da-Qin heavy-load railway

Ren Weilin

(ChawuBusinessSection,Da-QinRailwayCo.,Ltd,Beijing101402,China)

Combining with working experience, the paper introduces major manifestation forms of jointless track and turnout diseases. Starting from aspects of horizontal beam-isolating board broken, bridge bearing displacement overrun and slab culvert disease, it analyzes bridge equipment maintenance strategies, with a view to prolong the railway bridge service life.

jointless track, turnout, bridge, disease treatment

1009-6825(2016)13-0155-03

2016-02-22

任衛(wèi)林(1987- )，男，助理工程師

U216

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