基于速凝水泥砂漿的大秦線軌枕切槽修復(fù)技術(shù)

陳 進(jìn) 英

(大秦鐵路股份有限公司茶塢工務(wù)段，北京 101402)

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基于速凝水泥砂漿的大秦線軌枕切槽修復(fù)技術(shù)

陳 進(jìn) 英

(大秦鐵路股份有限公司茶塢工務(wù)段，北京 101402)

分析了大秦線軌枕切槽病害的成因及危害，結(jié)合速凝水泥砂漿的優(yōu)異特性，從準(zhǔn)備工作、清理承軌槽、涂抹界面劑、澆筑拌好砂漿并磨平等方面，介紹了切槽修復(fù)技術(shù)作業(yè)步驟，并闡述了其注意事項(xiàng)及取得的效果。

軌枕切槽，水泥砂漿，承軌臺(tái)，修復(fù)劑

大秦線多位于山區(qū)、半山區(qū)，長(zhǎng)大坡道、小半徑曲線和橋隧相連地段較多，隨著年運(yùn)量持續(xù)增加和C80E的開(kāi)行，對(duì)線路框架結(jié)構(gòu)造成較大沖擊。2012年換軌大修時(shí)，線上使用熱塑性彈性體膠墊，此種膠墊強(qiáng)度、硬度均高于普通膠墊，使用壽命也高于普通膠墊，正是由于熱塑性彈性體膠墊的高強(qiáng)度、高硬度，在車(chē)輛荷載的不斷沖擊下，造成了膠墊下軌枕出現(xiàn)嚴(yán)重磨耗，嚴(yán)重的磨耗超過(guò)10 mm，曲線、橋梁等軌枕切槽問(wèn)題較為突出。軌枕切槽在雨季時(shí)，因雨水的作用發(fā)展最為快速，如圖1,圖2所示。

軌枕切槽之后誘發(fā)多種病害，大大增加了日常養(yǎng)護(hù)維修的壓力，給鐵路運(yùn)輸帶來(lái)安全隱患，為從根本上治理長(zhǎng)期困擾我段的軌枕切槽病害，在充分調(diào)研和論證的基礎(chǔ)上，與鐵科研開(kāi)展合作。經(jīng)過(guò)實(shí)踐探索和研究，結(jié)合大秦線重載、高密度行車(chē)的特點(diǎn)，研發(fā)出一套用于天窗時(shí)間軌枕切槽快速修復(fù)的速凝水泥砂漿，可實(shí)現(xiàn)在天窗內(nèi)修補(bǔ)、天窗時(shí)間后正常放行，取得良好的效果，為重載鐵路軌枕切槽修復(fù)提供了借鑒作用。

1 軌枕切槽的危害

所謂軌枕切槽，即由于重載列車(chē)長(zhǎng)期沖擊碾壓，造成承軌臺(tái)處出現(xiàn)嚴(yán)重磨耗，導(dǎo)致膠墊下陷。軌枕切槽病害主要出現(xiàn)在橋上和曲線地段，嚴(yán)重地段承軌臺(tái)磨耗超過(guò)10 mm，整個(gè)膠墊已經(jīng)全部嵌入磨耗形成的槽形中，導(dǎo)致線路病害頻發(fā)。

1.1 幾何尺寸超限

由于鋼軌左右股承軌臺(tái)切槽程度不同，使兩股鋼軌原有1∶40的軌底坡被破壞，導(dǎo)致鋼軌外傾反坡，造成軌距變大，鋼軌水平、高低、方向不良等復(fù)合病害。

1.2 形成惡性循環(huán)，加深病害發(fā)展

由于軌枕切槽磨耗深淺不一，造成線路高低不良，線路高低不良又容易導(dǎo)致軌面不平順，形成了切槽→線路高低不良→軌面不平順→切槽的惡性循環(huán)，尤其是在雨季，膠墊與軌枕間雨水的存在，加速了切槽的發(fā)展。

1.3 零配件失效，線路穩(wěn)定性降低

軌枕切槽后，膠墊和鋼軌整體“下移”，造成大量的扣件扣壓力不足、擋肩外闖、大膠墊壓潰等病害，導(dǎo)致線路軌道結(jié)構(gòu)強(qiáng)度降低，直接影響行車(chē)安全。

2 速凝水泥砂漿的優(yōu)異特性

因大秦線天窗少、時(shí)間短，運(yùn)量長(zhǎng)期高位運(yùn)行，軌枕承載力大，且四季溫差大，所以用于修補(bǔ)的砂漿必須克服以上限制條件。該速凝水泥砂漿具有作業(yè)靈活，抗壓強(qiáng)度高，收縮性小，速凝(30 min即可放行列車(chē))，與軌枕母體粘結(jié)強(qiáng)度大，并且抗凍性良好的特點(diǎn)。

3 切槽修復(fù)技術(shù)作業(yè)步驟

3.1 工作量調(diào)查，人員工具材料準(zhǔn)備

詳細(xì)記錄軌枕切槽的行別、里程、股別、起止軌號(hào)、數(shù)量、是否曲線、是否橋梁等信息。根據(jù)前期工作量準(zhǔn)備壓機(jī)、手持?jǐn)嚢铏C(jī)、鏟刀、毛刷、吹風(fēng)機(jī)、模板、材料。作業(yè)人員15人分為3組，扣件組5人負(fù)責(zé)松緊扣件、抬擺壓機(jī)、清理枕槽，材料組4人負(fù)責(zé)，作業(yè)組6人負(fù)責(zé)清理枕槽及磨平。

3.2 松開(kāi)扣件，抬起鋼軌撤出膠墊，將承軌槽清理干凈

松開(kāi)一定范圍的扣件，抬升鋼軌，用鏟刀、鋼絲刷、扁鑿等工具清理軌枕表面及立栓內(nèi)側(cè)污物，并用吹風(fēng)機(jī)吹掃軌枕切槽界面雜質(zhì)，確保軌枕表面混凝土干凈且無(wú)明水，污漬清理的好壞，直接影響修復(fù)質(zhì)量。

3.3 立模具，涂抹界面劑

正確擺放好模具，并在軌枕切槽部位均勻涂抹修復(fù)劑，修復(fù)劑有利于提高待修復(fù)軌枕與砂漿的粘結(jié)力。

3.4 澆筑拌好砂漿并磨平

使用電子秤按照規(guī)定的液料比(1∶0.15)進(jìn)行材料稱量，將稱量好的材料放入攪拌桶內(nèi)進(jìn)行攪拌3 min,然后進(jìn)行軌枕修復(fù)使用，每次攪拌材料4 kg左右為宜。

3.5 拆模，精調(diào)，恢復(fù)線路

待砂漿凝結(jié)后(30 min)，將模板拆除，安裝扣件，軌道精調(diào)，恢復(fù)線路。待后期利用集中修時(shí)間對(duì)該地段進(jìn)行放散。

3.6 注意事項(xiàng)

1)待修復(fù)軌枕表面應(yīng)無(wú)雜質(zhì)且無(wú)明水。

2)在灌注砂漿前，粘結(jié)面必須涂抹界面劑。

3)材料拌制后應(yīng)一次用完，初凝后嚴(yán)禁再次加水?dāng)嚢枋褂谩?/p>

4 取得的效果

4.1 設(shè)備狀態(tài)得到改善

通過(guò)線上快速修復(fù)技術(shù)對(duì)壓潰混凝土軌枕進(jìn)行修復(fù)，提高了軌枕的平整度，在列車(chē)通過(guò)時(shí)，提供均勻支持力，杜絕了鋼軌的側(cè)傾，減少了軌道幾何尺寸超限，高低、方向不良等病害也得到了有效控制，提高了線路整體設(shè)備質(zhì)量。

以平谷線路車(chē)間管內(nèi)下行389曲線(R=800 m，起終點(diǎn)388.860～390.025)為例，2017年4月份389.0～389.3完成修復(fù)，修補(bǔ)前后的軌檢車(chē)波形圖對(duì)比和389 km TQI均分及扣分對(duì)比分別如圖3,圖4所示。

從軌檢車(chē)波形圖對(duì)比可以看出，經(jīng)過(guò)切槽修復(fù)后，軌距病害得到了消除，高低、軌向、三角坑等病害也明顯改善；從均分及TQI對(duì)比圖看出，TQI均值由2016年9月份的10.78下降至2017年5月份的9.52，不良出分為0分，該曲線設(shè)備狀態(tài)明顯得到改善。

4.2 經(jīng)濟(jì)效益顯著

2016年10月與2017年4月我段共修復(fù)切槽軌枕18 094根，以往需要更換軌枕才能解決的設(shè)備病害，現(xiàn)在采用軌枕切槽修復(fù)技術(shù)，既降低了工作強(qiáng)度，提高了工作效率，又降低了成本支出，勞動(dòng)產(chǎn)出率明顯提高。經(jīng)過(guò)我段軌枕切槽快速修復(fù)實(shí)驗(yàn)分析，更換1根軌枕綜合費(fèi)用最低需要630元左右，線上快速修復(fù)1根軌枕綜合費(fèi)用為107元左右，較更換1根軌枕可節(jié)省523元，兩次集中修共節(jié)約費(fèi)用946萬(wàn)元，大大降低維修成本費(fèi)用。

5 結(jié)語(yǔ)

從2013年10月份開(kāi)始嘗試進(jìn)行軌枕切槽修復(fù)工作，每次集中修前安排專人對(duì)軌枕切槽較嚴(yán)重地段進(jìn)行工作量調(diào)查，由車(chē)間組織經(jīng)過(guò)培訓(xùn)過(guò)的人員成立專業(yè)隊(duì)伍，進(jìn)行切槽修復(fù)施工，過(guò)程中不斷實(shí)踐、總結(jié)，于2016年9月開(kāi)始大范圍修復(fù)施工，修復(fù)后設(shè)備質(zhì)量穩(wěn)步提升，也取得了良好的經(jīng)濟(jì)效益。軌枕切槽修復(fù)技術(shù)工藝流程簡(jiǎn)單、可操作性強(qiáng)、作業(yè)過(guò)程中不需要擾動(dòng)道床基礎(chǔ)、開(kāi)通后不需限速，對(duì)運(yùn)輸組織影響小，是值得大力推廣的一項(xiàng)新技術(shù)。

[1] 鐵科院鐵道建筑研究所.K型快速修復(fù)聚合物水泥砂漿產(chǎn)品說(shuō)明[M].北京：鐵道建筑出版社，2013.

On maintenance technique for sleeper grooving along Datong-Qinhuangdao Railway based on fast hardening cement mortar

Chen Jinying

(ChawuTrackMaintenanceDivision,Datong-QinhuangdaoRailwayCo.,Ltd,Beijing101402,China)

The paper analyzes the reasons for the disease of soft sleeper grooving along Datong-Qinhuangdao Railway and its hazards, introduces the steps for the maintenance technique from the preparation, cleansing of sleeper grooving, adhesion agent, and grouting with mortar and rubdown, and illustrates its precautions and achievement.

soft sleeper grooving, cement mortar, support rail bed, repairing agent

1009-6825(2017)18-0154-03

2017-05-18

陳進(jìn)英(1987- )，男，助理工程師

U213.3

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