高速鐵路客專(zhuān)線（07）004道岔病害分析與整治

鐘源明，蒙曉明，潘國(guó)園

（1、2、3，中國(guó)鐵路南寧局集團(tuán)有限公司南寧工務(wù)段，工程師，廣西 南寧530000）

道岔是關(guān)聯(lián)約列車(chē)運(yùn)行速度提高的重點(diǎn)設(shè)備，其平順性對(duì)于高鐵行車(chē)的平穩(wěn)有著重要意義，因此也是工務(wù)設(shè)備養(yǎng)護(hù)重點(diǎn)環(huán)節(jié)之一。南寧局集團(tuán)公司南寧工務(wù)段管內(nèi)的柳南客專(zhuān)、南廣線均為設(shè)計(jì)速度250 km/h的有砟軌道，鋪設(shè)了圖號(hào)為客專(zhuān)線（07）004的60 kg/m-18號(hào)道岔共計(jì)45組，2013年開(kāi)通運(yùn)營(yíng)以來(lái)這些道岔及前后線路的晃車(chē)約占到40%左右，既增加了列車(chē)過(guò)岔的安全風(fēng)險(xiǎn)，也降低了動(dòng)車(chē)組列車(chē)舒適度。這個(gè)段在日常養(yǎng)修中加強(qiáng)病害綜合調(diào)查和分析，采取了一些有益的做法，有效地整治了這些病害，提升了道岔質(zhì)量。

1 主要病害

1.1 尖軌和心軌部位軌距偏小在日常巡檢中發(fā)現(xiàn)尖軌中部和前部、可動(dòng)岔心心軌部分軌距偏小2～3 mm，尖軌、心軌頂面光帶不均勻,頂面光帶較前后光帶寬3～5 mm。

1.2 尖軌第三牽引點(diǎn)至跟端假軌距靜態(tài)檢查發(fā)現(xiàn)尖軌第三牽引點(diǎn)至跟端鋼軌向線路中心側(cè)拱，軌距偏小，但使用撬棍撥動(dòng)后軌距能恢復(fù)正常。動(dòng)車(chē)組列車(chē)通過(guò)尖軌中后部時(shí)車(chē)頭有明顯晃動(dòng)，車(chē)載動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)儀出現(xiàn)超限報(bào)警，司機(jī)或添乘人員也報(bào)告晃車(chē)問(wèn)題。

1.3 焊接接頭平直度超標(biāo)焊接接頭用1 m平直尺測(cè)量軌頭內(nèi)側(cè)工作面的平直度大于0.35 mm、鋼軌頂面平直度大于1 mm。

1.4 岔區(qū)及前后線路軌向不良整個(gè)岔區(qū)存在大方向不良、相鄰兩組道岔間或道岔與區(qū)間線路順接不好、單組道岔內(nèi)存在軌向小碎彎等問(wèn)題。

1.5 岔區(qū)高低不良岔區(qū)存在高低復(fù)合不平順，轉(zhuǎn)轍部分軌枕空吊，牽引點(diǎn)處軌枕盒內(nèi)道砟不足、兩側(cè)的軌枕?yè)v固密實(shí)度不夠，牽引點(diǎn)處光帶異常等問(wèn)題，列車(chē)通過(guò)道岔區(qū)時(shí)在岔心、尖軌等牽引點(diǎn)前后出現(xiàn)超限報(bào)警。

1.6 降低值不符合規(guī)范在直尖軌頂面20 mm、35 mm、50 mm斷面處測(cè)量尖軌相對(duì)基本軌降低值和在道岔長(zhǎng)心軌22 mm、40 mm斷面處測(cè)量相對(duì)翼軌降低值偏差均存在超過(guò)1 mm的情況，且尖軌和基本軌頂面、長(zhǎng)心軌與翼軌頂面均存在光帶不良。

2 病害原因分析

2.1 頂鐵設(shè)置不標(biāo)準(zhǔn)檢查發(fā)現(xiàn)尖軌、心軌軌距偏小部位的都設(shè)置有頂鐵，軌腰處頂鐵頂端與尖軌、心軌的接觸明顯，頂鐵跟端也未加裝墊片。拆檢測(cè)量頂鐵長(zhǎng)度偏長(zhǎng)，頂住尖軌、可動(dòng)心軌無(wú)法回彈到預(yù)定位置，致使軌距偏小。

2.2尖軌位移不足尖軌位移不足是導(dǎo)致在尖軌第三轉(zhuǎn)牽引點(diǎn)至跟端形成假軌距的主要原因，而引起尖軌位移不足的原因有道岔牽引點(diǎn)布置不足、滑床臺(tái)摩擦阻力增大等因素，由此導(dǎo)致尖軌向線路中心側(cè)拱無(wú)法達(dá)到原有設(shè)計(jì)線型，當(dāng)動(dòng)車(chē)組列車(chē)通過(guò)時(shí)車(chē)頭首先接觸沒(méi)有在設(shè)計(jì)線型位的側(cè)拱尖軌產(chǎn)生“晃車(chē)”。具體原因：

1）為了提高列車(chē)側(cè)向過(guò)岔速度，18號(hào)道岔增大了曲尖軌和導(dǎo)曲線部分的半徑，相應(yīng)地增加了尖軌的長(zhǎng)度（客專(zhuān)線（07）004的60 kg/m-18號(hào)道岔尖軌總長(zhǎng)達(dá)21.45 m）；為了保證刨切段與基本軌豎切密貼，在尖軌前半段布置了3處牽引點(diǎn)，第三牽引點(diǎn)至尖軌跟端的10.805 m無(wú)任何牽引控制，尖軌后半段的牽引力和回彈力都不足。

2）尖軌第三牽引點(diǎn)至跟端動(dòng)程逐步減小，尖軌橫向移動(dòng)的動(dòng)力不足。道岔都是處于露天環(huán)境，滑床臺(tái)的潤(rùn)滑油脂吸附塵土后增大尖軌轉(zhuǎn)換阻力，又只在29#岔枕的滑床臺(tái)設(shè)置了單輥輪，這都減小了尖軌橫向位移量。

2.3 施工期間焊接質(zhì)量控制不嚴(yán)運(yùn)營(yíng)期間維護(hù)不及時(shí)是導(dǎo)致焊接接頭平直度超標(biāo)長(zhǎng)期存在的主要原因。

1）建設(shè)期間作業(yè)過(guò)程管理粗放，作業(yè)人員焊接工藝掌握不到位，且沒(méi)有嚴(yán)格執(zhí)行工序流程，在焊接對(duì)軌堆高、焊接后打磨精磨也未嚴(yán)格執(zhí)行作業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，焊接接頭存在質(zhì)量缺陷。

2）運(yùn)營(yíng)后未及時(shí)開(kāi)展接頭的精細(xì)打磨保養(yǎng)，在車(chē)輪沖擊下平直度超標(biāo)情況進(jìn)一步惡化，造成動(dòng)車(chē)組通過(guò)時(shí)產(chǎn)生橫向和縱向的震動(dòng)。

2.4 作業(yè)質(zhì)量存在問(wèn)題主要表現(xiàn)在扣配件作用不良、道床缺砟不穩(wěn)定、轉(zhuǎn)轍機(jī)動(dòng)作不同步等導(dǎo)致出現(xiàn)軌向、軌距變化率超限。

1）作業(yè)時(shí)沒(méi)有嚴(yán)格執(zhí)行零誤差要求，作業(yè)后岔區(qū)形成了軌向小碎彎。作業(yè)前數(shù)據(jù)調(diào)查和作業(yè)驗(yàn)收只注重了單組道岔的軌向，缺乏整個(gè)岔區(qū)作業(yè)統(tǒng)籌考慮導(dǎo)致道岔與道岔銜接不好導(dǎo)致軌向不良。

2）扣配件扭力達(dá)標(biāo)不均勻，在車(chē)輪沖擊下道岔各部件的控制能力下降，鋼軌和配件的支撐力不同引起車(chē)輛蛇形運(yùn)動(dòng)。

3）道床經(jīng)過(guò)列車(chē)的碾壓沖擊出現(xiàn)不均勻沉降，特別是抬道量大的情況下，道床還沒(méi)有穩(wěn)定，在沉降過(guò)程中道岔中心發(fā)生偏移，引起軌向變化；局部缺砟也導(dǎo)致道床橫向阻力不足，在列車(chē)的沖擊下發(fā)生線路橫向偏移，造成軌向不良。

4）道岔尖軌3個(gè)轉(zhuǎn)轍機(jī)動(dòng)作不同步，列車(chē)高速通過(guò)時(shí)對(duì)尖軌3個(gè)牽引點(diǎn)的沖擊作用力不同，造成導(dǎo)致尖軌中前部出現(xiàn)變形形成軌向。

2.5 搗固質(zhì)量不高由于軌枕受轉(zhuǎn)轍機(jī)連桿影響，搗固質(zhì)量得不到保證，兩側(cè)軌枕產(chǎn)生空吊，尖軌轉(zhuǎn)轍部分、可動(dòng)岔心形成高低復(fù)合不平順。客專(zhuān)線（07）004道岔在4#枕與5#枕之間、12#枕與13#枕之間、21#枕與22#枕之間、92#枕與93#枕之間、98#枕與99#枕之間有轉(zhuǎn)轍機(jī)連桿，枕木盒內(nèi)道砟偏少，搗固作業(yè)也受影響，這10根軌枕經(jīng)常出現(xiàn)空吊。

2.6 相關(guān)參數(shù)不達(dá)標(biāo)

1）基本軌軌底膠墊壓潰導(dǎo)致基本軌頂面高程降低，鋼軌打磨車(chē)主要打磨道岔直向刨切直基本軌也降低了基本軌頂面高程，導(dǎo)致降低值偏小，車(chē)輪踏面提前與尖軌接觸造成尖軌受力提前。

2）當(dāng)尖軌磨耗后，基本軌與尖軌頂面高差變大，造成尖軌受力延遲。

3）可動(dòng)心轍叉翼軌磨耗后車(chē)輪提前接觸長(zhǎng)心軌50 mm以上斷面造成長(zhǎng)心軌提前受力。

3 整治措施

3.1 確保頂鐵達(dá)標(biāo)在電務(wù)配合下更換不符合要求的頂鐵，重新安裝調(diào)試后，使尖軌、心軌與基本軌密貼，頂鐵能受力均勻，解決尖軌及心軌部分頂鐵頂死造成的軌距過(guò)小的問(wèn)題。對(duì)于換下的頂鐵帶回基地按照設(shè)計(jì)尺寸打磨后備用。

3.2 合理設(shè)置尖軌跟端軌距遞變從尖軌跟端到尖軌中后部10根軌枕范圍的軌距從0逐步遞增到+2、軌距變化率按1/1 500控制，有效帶動(dòng)尖軌中后部軌距增加，緩解尖軌側(cè)拱程度。協(xié)調(diào)電務(wù)專(zhuān)業(yè)采用減摩作用更好的固體潤(rùn)滑劑，并加強(qiáng)對(duì)尖軌中后部的滑床板涂抹，減少尖軌底部與滑床臺(tái)的摩擦力，使尖軌轉(zhuǎn)換順暢到位。

3.3加強(qiáng)鋼軌修理打磨使用鋼軌精磨機(jī)、頂面打磨機(jī)、角向磨光機(jī)等設(shè)備對(duì)超標(biāo)焊縫進(jìn)行精磨調(diào)整。打磨前加強(qiáng)作業(yè)調(diào)查，運(yùn)用電子平直度檢測(cè)儀檢測(cè)軌面波形，準(zhǔn)確分析打磨量、設(shè)定打磨廓形，按照廓形設(shè)計(jì)開(kāi)展鋼軌修理，避免超量或欠量，實(shí)現(xiàn)檢測(cè)可視化、控制數(shù)字化、打磨精細(xì)化，有效地提高焊縫接頭質(zhì)量。

3.4 改善道岔區(qū)軌向不良以整個(gè)岔區(qū)為單元綜合考慮軌向，通過(guò)大機(jī)撥正大方向、軌距精改精調(diào)減少小碎彎改善道岔區(qū)的軌向不良。使用全站儀進(jìn)行穿中測(cè)量后結(jié)合貫導(dǎo)小車(chē)測(cè)量數(shù)據(jù)加強(qiáng)對(duì)道岔軌向的分析，利用大機(jī)撥正撥順道岔區(qū)的大軌向。作業(yè)前提前安排補(bǔ)充道床和均勻石砟，作業(yè)中堅(jiān)持夯拍道床，作業(yè)后及時(shí)恢復(fù)道床確保道床飽滿、砟肩堆高合適，減少道岔縱向沉降、橫向位移。撥正道岔直股大軌向后使用長(zhǎng)弦繩細(xì)找確定小軌向的位置，通過(guò)改道來(lái)使直股整體順直，再以直股為基準(zhǔn)股全面調(diào)整側(cè)股軌向。軌距做到每根軌枕一量，準(zhǔn)確找到變化率超標(biāo)處所，優(yōu)先使用軌距調(diào)整塊改正，如軌距調(diào)整塊達(dá)不到修正軌距的目的，再用緩沖調(diào)距塊調(diào)整軌下墊板位置來(lái)修正。軌距變化率控制在0.5‰以內(nèi)，改道作業(yè)結(jié)束時(shí)全面復(fù)緊扣件，防止軌距、小軌向反彈。

3.5 堅(jiān)持搗墊結(jié)合以搗為主對(duì)道岔平縱斷面進(jìn)行精調(diào)，優(yōu)化道岔平面線形。對(duì)軌枕空吊、暗坑及時(shí)整治，避免引起鋼軌、滑床板變形形成記憶病害。起道作業(yè)起平道、禁起高道，全面搗固保證作業(yè)質(zhì)量。相鄰兩組開(kāi)向相反的道岔不能只注重單組道岔的水平而導(dǎo)致道岔過(guò)渡段出現(xiàn)70 m長(zhǎng)波高低不平順。重點(diǎn)加強(qiáng)道岔尖軌、可動(dòng)心軌轉(zhuǎn)轍機(jī)部位的岔枕?yè)v固，在滿足電務(wù)連桿正常作用的前提下在5處牽引點(diǎn)枕木盒內(nèi)鋪墊瓜米石，提高道床阻力和岔枕底部道砟密實(shí)度，增強(qiáng)道岔整體彈性。

3.6 落實(shí)規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)測(cè)量的降低值，調(diào)整基本軌軌底膠墊厚度、滑床板底膠墊厚度，打磨超高尖軌或滑床板，使基本軌（翼軌）與尖軌的相對(duì)高差符合規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)，滿足列車(chē)通過(guò)時(shí)輪軌匹配需求，改善道岔區(qū)的輪軌關(guān)系。全面調(diào)查軌面光帶情況，對(duì)鋼軌表面光帶不良處所進(jìn)行修理性打磨。

4 思考與建議

4.1 加強(qiáng)病害研究重點(diǎn)是要加快對(duì)大號(hào)碼道岔尖軌位移不足問(wèn)題的研究解決，采取措施解決尖軌后半段的牽引力和回彈力不足問(wèn)題，在設(shè)計(jì)時(shí)可以考慮適當(dāng)增加牽引點(diǎn)間距或者增設(shè)第四牽引點(diǎn)。對(duì)于已經(jīng)上道使用的道岔應(yīng)當(dāng)考慮在尖軌中后部增加第四牽引點(diǎn)，現(xiàn)在已經(jīng)開(kāi)展的研究試用，需要對(duì)試用效果和安全性進(jìn)行評(píng)價(jià)，盡快形成規(guī)范的指導(dǎo)意見(jiàn)和圖紙，對(duì)運(yùn)營(yíng)道岔進(jìn)行增設(shè)，確保尖軌在實(shí)際使用時(shí)能達(dá)到原有設(shè)計(jì)線型。

4.2 加強(qiáng)對(duì)道岔鋪設(shè)的提前介入一是加強(qiáng)鋪設(shè)上道前對(duì)幾何尺寸、扣配件作用有效性驗(yàn)收，二是加強(qiáng)鋪設(shè)施工時(shí)對(duì)岔區(qū)整體軌向驗(yàn)收（高速大號(hào)碼道岔鋪設(shè)難度大，多組道岔分組鋪設(shè)，相鄰道岔位置擺放稍有偏差即使細(xì)小的偏角經(jīng)過(guò)幾十米的整組道岔放大，都會(huì)在道岔區(qū)形成明顯的70 m軌向長(zhǎng)波不平順，在交接點(diǎn)形成短波不平順），三是加強(qiáng)各類(lèi)焊接作業(yè)流程卡控，有效把控焊頭質(zhì)量。

5 結(jié)束語(yǔ)

高鐵大號(hào)碼道岔病害是維修養(yǎng)護(hù)中的難點(diǎn)和重點(diǎn)，南寧局集團(tuán)公司南寧工務(wù)段恪守“精檢慎修、精修細(xì)養(yǎng)”維修理念，綜合分析病害及其產(chǎn)生原因和發(fā)展規(guī)律，堅(jiān)持“靜態(tài)為主、動(dòng)態(tài)為輔、動(dòng)靜結(jié)合”進(jìn)行病害分析，采取全面綜合性整修與局部針對(duì)性整治相結(jié)合，從源頭上控制病害的產(chǎn)生與發(fā)展。這些整修措施運(yùn)用到了管內(nèi)鋪設(shè)的66組圖號(hào)為GLC（07）02的P60-18#道岔病害處置中，取得了很好的效果，車(chē)載動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)儀及添乘檢查儀報(bào)警峰值大幅降低，有效地提高了列車(chē)通過(guò)時(shí)的平順性。