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1 前 言 2009年，作为我国沪汉蓉快速铁路的组成部分和国家规划的“四纵四横”快速客运网的重要组成部分，合武铁路建成通车。2012年7月，沪汉蓉高速铁路的另一重要组成部分汉宜铁路，实现武汉至宜昌段公交化运营，成为湖北省最忙碌的客运铁路线。该线路由东向西，跨越长江，横贯湖北省，双线全长1302km，其中武汉铁路局管内898km。伴随着城际铁路、武广高铁、郑武高铁的相继开通，武汉铁路局管内有砟高铁正线、动车走行线、联络线等运营里程接近1000km。 高速铁路的发展，极大方便了人们的出行，也给线路养护带来了新的挑战。有砟高铁作为高速铁路的重要组成部分，养护的主要方法是依靠大型养路机械进行捣固维修，通过恢复轨道弹性、改善几何尺寸、长波高低等方式，使线路静态几何尺寸符合管理标准。 2 施工现状及存在问题 2.1 路基不稳定造成局部线路几何尺寸偏差超出管理标准 沪汉蓉快速铁路汉宜段主要有桥梁和高填方路基。投入运营后，桥梁较稳定，高填方路基局部有不同程度的沉降，导致线桥结合部出现高低、轨向等偏差。 案例：2011年前后京广线集中修，大机对桥上线路双夹持作业，路桥结合部安排单捣。设备管理单位负责人分析方案制定原因为桥上线路状态较差，晃车较多，要求大机多遍捣固，以改善病害地段线路质量。 分析：桥路结合部高低问题是晃车重点，一般情况下桥两端低、中间高，大机作业重点捣固线桥结合部，应在桥两端安排双夹持或双捣，使结合部平顺过渡，桥上单捣维修。 2.2 设备管理单位准备工作不足、配合不充分造成捣固效果不理想 设备管理单位在捣固前补砟不充分，数据测量不精确、数据里程与现场里程错位，现场里程标记不准确，起收车位置安排不合理均有可能影响大机捣固作业质量。捣固后，未及时进行封砟、密实道床，造成轨道线路在动载情况下发生变化，影响线路捣固质量。 案例：2015年上半年京广线集中修大机施工后，效果评价显示部分区段不达标，有些线路高低TQI劣化严重。 分析：工务处组织相关单位组织分析，主要原因是道床严重缺砟，捣固后没有足够道砟回填、夯实道床，线路在重载后几何尺寸发生变化，质量下滑。 2.3 机械设备状态不佳影响捣固质量 大型养路机械状态不良，精度未调试好，起道动作不一致等造成作业效果不理想。 案例：2014年5月至11月，我段配备两台捣固车（车号07550和07557）和两台稳定车（车号07638和07643），采用全程捣固和全程稳定的作业模式进入汉宜线荆门桥工段管内作业，荆门桥工段每天对捣固质量分车进行追踪分析，发现一台捣固后TQI降低1.0左右、另一台捣固后TQI降低0.3左右。以汉宜上行线捣固前后对比数据为例，数据对比见表1~表3。  分析：在基本一致的施工环境下，两台大机作业效果差别如此明显，我们就直接在设备上查找原因。通过两台车作业后复核数据反馈，确定其中改善不明显的一台车作业精度存在问题。经过整车调试、更换传感器等仍未见效，历时近1个月最终查出伺服阀故障。 2.4 作业标准落实不力影响捣固质量 大型养路机械未落实作业标准造成作业效果不理想。 案例：2014年下半年，路局组织对2014年宜万线大机捣固效果进行追踪分析，发现有3段作业后TQI高低指标变差。 分析：3段均为测量区段，部分抬道量为50mm，大机段限制单次抬道量为30mm，设备管理单位负责人不清楚大机作业标准，没有组织复测、二次捣固，使得原来长波高低变为多个短波高低，病害数量增加，TQI指标变差。 2.5 障碍物影响造成多个起收车结合部，对改善轨道线路产生不良影响 DWL-48型捣固稳定车，在没有障碍物的情况下，在进行捣固作业的同时，对线路进行稳定密实。一旦遇障碍物需要停车时，需先顺坡停止稳定作业。越过障碍物后，在停止稳定作业的100m后再顺坡开始稳定作业。障碍物的存在，影响大机稳定作业的连续性，影响捣稳一体车性能的发挥，现场遗留多个起收车结合部，不利于轨道线路质量的整体改善。 案例：2011年合武线大机捣固后，工务处组织对作业效果进行追踪分析，发现高低TQI指标整体改善不明显，局部地段质量下滑。 分析：当时安排DWL-48型捣固车，电务每间隔1.1km左右有一处电务信号线。由于DWL-48型捣固车属于捣稳一体，过信号线时，停车对位捣固架，为防止将信号线后方线路长时间稳定，造成局部低洼，提前停止稳定作业。捣固车过信号线后，稳定作业重新顺坡启动，相当于每1.1km停稳一次，破坏线路大平。 2.6 非正常线路状况处置方案欠妥 线桥结合部、岔区前后起顺坡作业、设备故障或误操作造成的线路破坏等情况，现场处置方案欠妥影响线路捣固质量。 综上，影响有砟高速铁路捣固效果的主要因素如图1所示。  3 改善建议 针对上述施工中存在的突出问题，我们重点对机械设备、施工组织、作业标准、特殊线路状况处置方案等方面进行了持续改善。 3.1 要因分析 根据上述要因分析，我们罗列了以下几点基本思路，并有针对性地提出改善对策。  3.2 基本思路 （1）如何确保设备作业精度达到要求？ （2）如何确保线路设备管理单位前期准备工作到位、配合充分？ （3）如何对测量数据进行分析、处理？ （4）如何合理划分作业单元、选择起收车位置？ （5）如何在现场作业中落实标准？ （6）如何尽可能地避免障碍物对捣固作业连续性的影响？ （7）如何规范非正常线路状况应对处置方案？ 3.3 改善对策 3.3.1 加强电器系统调试，确保起拨道系统精度 提前拟定有砟高速铁路捣固计划，避免选择刚年检出库或即将入库检修的车辆。在进入有砟高速铁路施工前，车间安排施工队组织对车辆起、拨道系统的精度调试，并指派车间技术骨干现场指导。 解决问题：（1）按照对应车型说明书调试车辆。 （2）设备管理单位在天窗点内对捣固地段进行同步复核。 3.3.2培养专业测量队伍，施工负责人对测量方案及数据审核把关 根据《武汉铁路局有砟高速铁路大机捣固指导意见》要求，设备管理单位要安排足够的业务素质强的专业人员进行现场精确测量和数据优化，线路技术（高铁）科、施工负责人要对测量方案、测量数据审核把关。 解决问题：（1）测量基本原则:有砟高速铁路大机捣固前原则上必须全部测量（特殊地段不进行测量的，须报工务处审批）。设置CPⅢ网的高铁线路利用轨检小车进行绝对测量5m一点；CPⅢ网失效地段高铁线路利用全站仪（或水准仪）10m一点（重点地段5m一点）进行相对测量，每500米闭合测量一次。原则上只测量高程、不测量方向（动检车检测长波轨向地段的测量、捣固作业，应单独制定方案，报工务处审批）。 （2）数据处理原则。原则上单次作业抬道量应控制在20mm以内，最大不宜超过30mm（沉降区段除外）。最小作业长度不小于300m，按照1.5~2.5km为一单元（单台车单点作业任务量）划分，起止里程抬道数据应控制在5mm以内（最好为0mm），并在相应枕木上用油漆标示，处理好的数据至少提前2天提交给大机段；设备管理单位要将每100m起拨道数据标注在轨枕面上，便于作业过程中核对。 3.3.3提前计划，根据周期做好大机介入前的准备工作和捣固后道砟回填工作 有砟高速铁路大机捣固坚持周期修结合状态修、以周期修为主的原则。以上一次捣固时间为节点，提前做好下一周期大机介入前的准备工作。有砟高速铁路大机捣固前，由设备管理单位书面申请，工务处提前对大机捣固准备情况进行预评估，大机段按照工务处的通知开始施工作业。 解决问题：（1）大机作业前应保证道床道砟满足机捣需要，道床上砟（道砟顶面与轨枕面齐平）应完成不少于计划捣固地段总量的80%；大机作业后天窗点内应将枕木面、扣件、钢轨上的道砟清理干净；作业地段施工后要及时回填道床（道砟顶面与轨枕面齐平），恢复线路外观。 （2）测量完成不少于计划捣固总量的60%。 3.3.4 全面分析设备质量，精确选定作业地段，合理划分作业区段 设备管理单位高铁技术人员根据动检车、车载、添乘及静态检查资料按照区间单元全面分析确定捣固区段。 解决问题：（1）对TQI不良、长波病害、结合部沉降、设备质量薄弱处所等地段精确分析，确定重点捣固地段； （2）综合以上分析情况，结合年度大机任务量合理确定捣固地点，确保大机捣固施工方案的精准性、有效性。 （3）一个作业单元长度不小于300m，相邻两个作业单元间距不小于300m。前后N个作业单元组成一个作业区段，每个作业区段按照1.5～2.5km（单台车单点作业任务量）控制。 3.3.5合理选择起收车位置 起收车作业区段，顺坡过程中，起道动作呈递增或递减的变化规律。当没有起道动作或起道量小于当前线路高低误差时，不能有效改善该点横向高低，对不良线路的状态恢复效果不理想。 解决问题：（1）避免在抬道量大于5mm或高低、方向超限的地段起车顺坡开始作业或收车顺坡结束作业。 （2）当日病害作业区段较长，无法避免在起道量较大或高低变化较大的区段顺坡结束作业时，次日捣固做好与前一次顺坡地段的对接。 3.3.6做好障碍物拆除或整理工作，保证捣固作业的连续性 DWL-48型捣固车在作业中，遇障碍物需停车时，需提前对稳定车顺坡停止作业，通过障碍物后，距稳定车停止作业至少100m的距离方可顺坡开始稳定作业。稳定作业的不连续性增加了现场作业结合部，对线路的纵向高低有不良影响。 解决问题：（1）设备管理单位协调相关单位对障碍物进行拆除或规范性捆扎。 （2）对障碍物拆除地段，正常作业通过；对障碍物进行规范性捆扎地段，作业车低速通过作业区段。相关设备单位准备互换件备用。 3.3.7落实作业标准,加强互控管理 高速铁路是铁路发展进程的新生产物，有砟高速铁路的养护沿用普速铁路线路维修模式，应在摸索中掌握规律，总结经验。通过静态测量、动态检测、建网采集数据，数据指导精确捣固等方式，可以极大提高有砟高速铁路捣固水平。 解决问题：（1）组织管理人员及生产人员对有砟高速铁路作业标准及互控管理办法进行学习，掌握有砟高速铁路作业标准及方法。 （2）与设备管理单位加强交流，请设备管理单位配合大机负责人了解大机性能及作业流程，掌握作业标准，加强现场沟通，配合协作，相互监督，落实作业标准。 3.3.8充分考虑，周密预想，规范非正常线路状况的处置方案 大机故障、操作人员的失误均有可能造成对线路的破坏。我们总结经验，学习探讨，梳理在线路维修过程中可能出现的情况，逐一分析，归纳出具有针对性的处置方案，对现场恢复线路质量具有指导意义。 解决问题：收集问题，分析探讨，提出对特殊线路状况的解决方案。 4实施方案 4.1 调试车辆精度，检查车辆状态，确保大机符合作业要求 （1）根据大型养路机械使用说明书及操作指南，调试车辆：起拨道装置夹轨轮轴的伸出长度要使前夹轨轮缘与轨头下颚之间保持1～10mm的间隙，后夹轨轮缘与轨头下颚之间保持1～5mm间隙，且左前右前、左后右后分别保持一致，保证左右两边起道动作一致。 （2）试车作业。进入有砟高速铁路之前，安排大机在普速线路上进行试车作业，发现问题及时处理。 （3）大机介入有砟高速铁路后，设备管理单位安排专业人员点内同步对大机作业效果进行测量、复核，及时反馈大机作业效果。发现起道不足或过量等情况，及时向大机段反馈。除正常衰减外，大机段应及时对设备进行再调试。 4.2设备管理单位充分准备，积极配合，加强技术交底，共同制定施工方案 工务处下发《武汉铁路局有砟高铁大机捣固指导意见》《武汉铁路局大型养路机械维修作业标准及互控管理办法》中涉及设备管理单位相关工作，设备管理单位应按要求积极筹备，加强与大机段的沟通，共同制定合理的作业方案，并在作业过程中充分配合。 （1）结合动轨检车指标（剔除轨距）、日常掌握静态数据信息，筛选作业地点，划分作业单元； （2）提前预卸道砟，保持道砟饱满； （3）安排专业人员测量数据并进行预处理，在现场对应里程进行准确标示； （4）信号线、电容线等障碍物拆除或绑扎规范； （5）拆除红外探头及线缆，不能拆除的同步进行人工捣固； （6）更换、复紧失效扣件； （7）根据既选作业单元，合理分配单点作业量，并选择合适地段作为起收车地点； （8）点内同步检测作业后静态几何尺寸，同步对纵向高低进行复核，及时向大机负责人反馈作业效果； （9）点内同步对作业区段封砟到位。 4.3 掌握并落实作业标准，对作业中每一个环节的标准进行细化，指导现场便于实施。 根据《大型养路机械使用管理规则》和《高速铁路有砟轨道线路维修规则（试行）》及《武汉铁路局有砟高铁大机捣固指导意见》《武汉铁路局大型养路机械维修作业标准及互控管理办法》等文件，组织车间、施工队技术人员及操作人员对作业标准及验收标准进行学习。通过岗位卡控，段、车间检查盯控，设备管理单位互控监督督导落实。 （1）基本起道抄平作业：捣固作业一次起道量不得超过50mm，超过50mm时，应分多次作业完成。基本起道量由施工队及设备管理单位双方负责人共同确定，起道量应以当日作业地段线路高低误差的最大值为基准，并根据线路标高误差和纵坡等情况做适当调整；未测量地段基本起道量应不小于10mm，最大不超过30mm；测量地段基本起道量不应大于10mm。测量与未测量过渡段要做好顺坡，严禁将未测量区段基本起道量直接累加到测量区段。 （2）基本拨道作业：《武汉铁路局有砟高铁大机捣固指导意见》要求测量数据原则上只测量高程，不测量方向，利用捣固车进行自动拨道作业； （3）基本捣固作业：连续式捣固车捣固频率不应超过22次/min，夹持时间设置“3”档，捣镐磨耗不应大于镐掌的1/3，下插深度为镐掌上边缘距轨枕底10~15mm（这个数值在电子放大器的电路设计时已经计算在内，在现场调整捣固深度时，只要把钢轨顶面至轨枕底的高度值，通过设定电位计输入即可），同步使用振动夯拍； （4）基本稳定作业：线路不具备稳定车作业条件的道岔、道口、桥梁、附属行车设备处所和线路质量严重不良地段，不得进行稳定作业，其余地段应全程稳定，稳定频率为30~32Hz； （5）平顺线路地段起收车顺坡：提前检查线路（夜间目视检查困难时，由工务段提前给定符合条件的地段），避免在既有高低、轨向不良地段起车或收车顺坡；做好作业起点和作业终点的标记，避免在同一地段重复起车或收车，顺坡率均按照5‰操作； （6）前车起车地段与后车收车对接：后车提前50m调整起道量，使对接地段前与后起道量保持一致，并在前车起车标记后方10m处开始收车顺坡标记； （7）前车收车地段与后车起车对接：后车应提前与前车确认其收车里程、起道量、顺坡率，后车找到前车顺坡标记后，在顺坡标记后10m开始起车顺坡作业，前后车起道量与顺坡率应保持一致； （8）故障车未顺坡地段后车续接：故障车五号D点小车测量轮正下方钢轨上做好标记，在作业车前端做好起、拨道标记，提供线路资料，并留守现场协助指挥。续接作业车按钢轨上的标记精准对位，再按地面标记直接给定起、拨道量作业； （9）线桥结合部作业：路桥（涵、隧）结合部作业时，原则上路基段安排双夹持，桥（涵、隧）上单捣，且桥上捣固距离不少于200m。 4.4了解作业车性能，结合现场突发情况处理经验，规范应急处置预案 非正常线路状况一般由于设备突发故障、人员误操作等原因造成。具体情况有：局部水平不良、双边高包、单边高包（细分为直线地段、曲线上股、曲线下股）。在段领导的牵头组织下，召集车间技术骨干、施工队技术力量进行分析、讨论，总结出有针对性的处置方案，作为我段《大型养路机械线路及道岔维修捣固作业指导意见》的进一步补充，为现场解决非正常线路状况提供了技术支持和技术指导。   5 主要优点及意义 5.1 经济效益 2010年，原铁道部在北京局做道床固化试验，水洗特级道砟，经过大机捣固13遍后，扒开道床，30%以上道砟粉碎，康高亮局长在全路会议上将此作为案例，告诫各路局要控制大机捣固次数。 查阅国外资料，德国对高速铁路线路捣固周期一般控制在4年左右，在此基础上，我们尝试对合武线按照3~4年一次的频率进行养护，目前效果良好。麻城工务段合武线管辖240km，每年安排线路捣固80km。 探索线路分级，按通过总重和运行速度将线路分级，同时结合轨道质量指数TQI数据，适当延长捣固周期，如京九线740km线路，近两年每年安排线路捣固600km，设备质量目前比较稳定。 有砟高速铁路大机维修捣固在周期修基础上应结合状态修，在提高捣固质量上下功夫，延长维修周期，压缩捣固频次。如此一来，道砟使用期延长，粉碎性延缓，道床标高不会在短时期内超限，大修清筛落道周期延长，很大程度上缩减了有砟高速铁路养护成本。 5.2 安全效益 （1）改善线路设备质量，恢复轨道弹性，满足有砟高速铁路高密度、高速度、高标准的行车要求。 （2）周期修结合状态修的模式，确保病害地段线路设备质量的改善，延长维修周期。相对于全线覆盖捣固，降低了设备管理单位工作量，减少了干部职工上道时间，大大降低上道作业的安全风险。 5.3设备效益 （1）周期修结合状态修的模式，目前也逐步应用在非高速铁路线路上。在这样的趋势下，按照3~4年的周期进行维修捣固，全局超过6 000 km的有砟线路，每年平均安排2 000~3 000 km，大大降低了大机设备和操作人员的工作强度，对保持设备状态起到了促进作用。设备状态的保持又可以作用于提高线路捣固质量，形成良性循环。 （2）直接降低材料、配件支出成本，延缓大机损耗。 （武汉大型养路机械运用检修段 孙可立） 投稿方式： 如果您希望将稿件及作品与网友分享， 将文件发送至邮箱 |
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