合宁、合武客运专线道岔晃车整治方法

薛旭龙 龚新斌 上海铁路局工务处

合宁、合武客运专线使用的118组P60-1/18道岔是在引进法国科吉富公司高速道岔技术的基础上，按照我国现有P60-1/18号道岔的线形条件，由宝桥厂制造的250 km/h高速道岔，适合用于最高行车速度在250 km/h及以下的有砟客运专线或高速铁路。该道岔已在法国高速线路（SNCF）、英国高速线路（CTRL）、比利时高速线路（SNCB）、韩国高速线路（KTX）等国际铁路网上广泛应用；由于在我国还是首次铺设，在道岔的设计、制造、施工、养护过程中都存在不同程度的不足，所以在上道初期该类型道岔晃车现象一直是上海局工务部门急待解决的问题。

1 道岔病害类型

合宁线60-18号道岔自2008年4月28日开通以后，采取定机、定人、定期进行添乘，根据添乘人员反馈情况，当机车进入转辙部位时机车有明显的横向摆力，人体感觉不良，便携式检查仪、晃车仪、路局轨检车、铁道部轨检车检查Ⅱ、Ⅲ级报警较多。通过静态检查发现主要存在以下问题。

1.1 长短心轨密贴不靠问题

合宁线45组高速道岔，有不少存在长短心轨密贴不靠问题，例如：黄庵站1#、4#、巢北站 9#、肥东站 3# 等，其中最大离缝有3 mm之多，与"长短心轨之间须密贴，缝隙≤0.5 mm"的要求有较大差距。

1.2 长心轨存在矢度问题

合宁、合武线150组高速道岔，部分长心轨存在矢度问题，例如：独山站6#，六安站5#、墩义堂站8#道岔等，目视长心轨存在矢度的现象，使得长短心轨的线型较差，在长短心轨刨切点处轨距一般为负值，长心轨矢度中心处轨距为正值，轨距从+2 mm到-1 mm，在3 m范围内轨距递减达到1.67‰，已超过Ⅲ级偏差标准。

1.3 道岔焊接接头非标问题

（1）合武高速道岔现场焊接不同程度存在焊接接头拱腰问题。用3 m弦线测量有1～2 mm高低，如独山站8#道岔、墩义堂站8#、2#、南分路站、六安站等。

（2）焊接接头有扭曲现象。高速道岔直尖轨及道岔前后基本轨焊接接头钢轨扭曲，在方向良好的情况下，轨距递减不顺，在焊缝前后2根枕600 mm范围内有1 mm轨距变化，轨距递减达到1.67‰，超过Ⅲ级偏差标准，而此处车轮碾压的光带有突变现象，光带从紧贴钢轨作用面忽变为钢轨中部，光带忽变明显，变向范围较小，在机车逆向进入道岔时，机车摆动力更大，现场检查发现，在变截面处往往容易出现肥边，在机车逆向进岔时尤为突出，肥边更易出现。在机车添乘中此处容易出现晃点及人体感觉不良，如：南分路站6#、8#道岔，独山站6#道岔，墩义堂站8#道岔等。

（3）尖轨侧弯问题。在合宁、合武线高速道岔中有部分道岔直尖轨存在尖轨侧弯现象，光带变化大，车轮轮缘走向明显不在一条线上，工区在整治作业中，检查发现转辙部分的轨距偏小，顶铁有离缝现象，但道岔的框架尺寸良好，直尖轨的轨距递减和方向不良，如：墩义堂站4#道岔。

此外，通过对道岔结构、道岔施工过程及道岔的日常养护维修工作的分析，还可以发现以下问题：

（4）岔本身存在制造缺陷，道岔钢轨件的加工精度不高。

（5）在前期施工中，将高速道岔作工程线用，道岔钢轨损坏严重，特别是通向站线的高速道岔尤为明显，曲股钢轨有明显的打飞轮钢轨压伤现象，如：长安集站13#道岔，独山站8#道岔等。

（6）铺设质量控制不到位，造成岔区无缝线路的锁定轨温普遍偏低以及部分焊接接头超标。

（7）前期车间、工区对该道岔的结构、原理、养护方法没有完全掌握；现场对道岔养护不到位，主要表现在对高速道岔的作业方法不熟悉，作业手段简单。

2 道岔晃车原因分析

通过对产生"道岔病害类型"所述道岔病害的原因进行综合分析，其主要原因可归纳为几何状态控制不良、结构状态不良、钢轨表面状态控制不良和其他方面原因等四种类型。

2.1 几何状态控制不良

检测和养修工具不到位，现场养修经验不足，导致几何状态控制方面不能达到250 km/h道岔静态几何尺寸容许偏差管理值的技术要求。

2.2 结构状态控制不良

（1）直尖轨刨切点顺坡设置变化率过大，使车轮轮缘在短距离内的急促变向导致了机车的摇晃。

（2）长短心轨密贴不靠问题。主要是生产厂加工工艺问题，出厂前未进行每组长短心轨刨切调试。合武线新铺高速道岔长短心轨刨切点处加强化螺栓，临时解决了长短心轨密贴不靠问题。

（3）长心轨存在矢度、尖轨侧弯问题。主要原因有：长心轨或尖轨存在残余应力上道运营后释放引起，运输、堆放过程中未严格按规定操作等。

（4）道岔本身存在制造缺陷，道岔钢轨件的加工精度不高。主要体现在翼轨、尖轨锻压刨切部位轨头断面修理不到位，导致变截面轨顶坡过渡不平顺。

2.3 钢轨表面状态控制不良

钢轨表面状态控制方面，产生的问题主要表现在道岔焊接接头的非标问题，如合武高速道岔现场焊接不同层度存在焊接接头拱腰问题、焊接接头存在扭曲现象等。

2.4 其他方面原因

其他方面的原因，包括道岔施工过程、道岔的日常养护维修等方面，亦会造成道岔使用或维护上的问题。

道岔施工过程中，道岔钢轨因施工中的非规范使用而造成损坏（如压伤等）、道岔铺设质量控制不到位而造成的岔区无缝线路的锁定轨温普遍偏低以及部分焊接接头超标。

道岔的日常养护维修中，产生的问题包括：

（1）因缺乏有效的检测工具和作业手段，而造成现场对道岔养护不到位；，主要表现在对高速道岔的作业方法不熟悉，作业手段简单。

（2）缺乏250 km/h有砟轨道18#道岔工务养修经验，对高速道岔性能的不熟悉均会影响作业效率和道岔维护质量。

3 高速道岔养修对策

针对60-18高速道岔产生病害的原因及分析和现场观测，提出了高速道岔的养修对策，主要包括几何状态的控制措施、钢轨表面状态的控制措施、结构状态的控制措施以及其他方面的控制措施等四个方面。

3.1 几何状态控制措施

几何状态的控制从检查和作业两个方面加以控制。

检查方面，要严格遵循"严检慎修"的理念，突出把好设备检查检测关。

静态轨道几何尺寸检查主要是动态不良的复核检查及正常的周期性检查。线路动态检查包括铁道部动车组综合检查车，轨道检查车和路局轨道检查车检查，车载式线路检查仪、便携式线路检查仪和人体感觉检查。

动态检查时，除跟踪动车组综合检查车、轨道检查车外，应着重抓好每天车载线路检查仪、便携式线路检查仪和人工添乘仪的动态检查结果间的系统对比分析，再按"波形图"指导车间、工区进行静态复核检查，增强现场作业针对性。

动态检测严格按照检测周期执行。轨道检查车和动车组综合检查车每月各检查不少于二遍；车载式轨道检查仪每天至少检查1遍；每周一、三、五使用便携式线路检查仪添乘动车组检查一遍。

作业方面，对检查中发现的超限问题，按照《250 km/h有砟轨道高速道岔养修方法》中规定的检测方式、超限类型和超限等级的不同，及时复核、消灭。

此外，在保证道岔大方向顺直的情况下，需加强对道岔内小方向的细拨细改，必须保证道岔直基本轨的平直，用40 m弦线利用"穿袖子"方法，对道岔的方向逐根测量，对小方向变化率超过0.30‰的部位，通过细拨细改矫直钢轨硬弯，达到方向良好。

3.2 钢轨表面状态控制措施

（1）探伤仪探伤检查正线、到发线每季进行一遍。钢轨探伤车每2月检查一遍，探伤车检查发现的伤损应采用探伤仪进行复核。

（2）高速道岔的现场焊缝的探伤，每半年1次。

（3）当探伤发现重伤钢轨时，应严格按上铁工发【2006】15号"关于重新印发《上海铁路局钢轨伤损检查、监视、处理办法》的通知"的规定执行。当钢轨发生如下情况时，应对钢轨及时更换处理，并在48 h内处理完毕：①钢轨轻伤有发展；②探伤发现有伤损波形，但判定重伤有疑问；③鱼鳞伤裂纹横向长度超过30 mm。

（4）钢轨轨端或轨顶面剥离掉块、轨顶面擦伤和波浪形磨耗达到轻伤，应制定月度钢轨打磨或更换计划，按计划进行打磨或更换。

对于钢轨伤损病害而言，应提高对钢轨伤损的形式的认识，针对不同的伤损类型提出针对性的解决方案；同时探索钢轨预防性打磨技术，以保证目前高速列车安全舒适的运行。

（5）用道岔打磨车对高速道岔钢轨，按照铁道部《既有线提速200～250 km/h线桥设备维修规则》进行了预防性打磨。重点对高速道岔焊接接头平直度进行打磨。

（6）组织专业打磨队伍，使用专业机械对高速道岔进行精细打磨。

3.3 结构状态控制措施

高速道岔的静态检查内容包括轨道几何状态、结构状态等。静态轨道几何尺寸检查主要是动态不良的复核检查及正常的周期性检查。结构检查主要检查钢轨（表面伤损）、零配件、滑床板等项目。

对于结构状态不良的不同类型，所造成的病害亦有所区别，因此，需分别采取不同的处理措施，如：

（1）对于结构部件状态明显不良的道岔可直接更换；

（2）道岔直尖轨及心轨后焊头处轨顶坡至轨底坡的扭转量非标，光带飘移及非标焊头进行精修细磨；

（3）对尖轨过长，易造成尖轨不直、尖轨中后部轨距减小较多的道岔加装1.4 m内撑轨距；

（4）对尖轨侧弯问题进行工电联整，在电务转辙杆处加装调整片，使尖轨位移量保持一致，保证尖轨的平直性；

（5）对心轨存在翘头现象，通过打磨、捣固等方法进行修理。

4 应用效果与效益分析

在管辖的合宁线、合武线18号高速道岔的整治过程中，不断探索新方法、新手段和新模式，效果显著。

4.1 高速道岔轨控质量明显提升

实施至今，合宁、武客运专线的高速道岔质量始终保持着良好的状态，动车组运行的平稳度和旅客乘坐的舒适度明显提高，动检车检查全部优良，安全性能有了强有力的保证。

4.2 技术经济效益分析

在了解并掌握60-18号高速道岔的应用特性及其整治措施的基础上，可以合理维护高速道岔的工作状态，提高使用的效率与效益。

（1）掌握250 km/h有砟轨道 18号道岔的变化规律和养护周期，可有效地预防和减少设备早期病害的发生，最大限度地延长设备的使用寿命。设备损耗率有大幅度的下降，单组高速道岔的尖轨使用寿命可以较大幅度的延长。由于此种高速道岔成本费用昂贵，按每根尖轨平均1.8万元价格计算，每年可减少伤损尖轨更换3-5根，节约费用5-9万元。

（2）提升了设备质量，减少了工区的日常养护工时投入，高速道岔的强化整治使其质量得到了加强，同时在现场工区的日常养护人工投入上有了节省，按每月每组道岔减少3个人工，150组高速道岔每年可减少人工投入近5 400个，节约费用35万左右。

（3）随着客运专线的大量建设以及高速道岔的铺设使用，所建立的完整观察体系（包括大轨面观察、轨道几何尺寸观察、尖轨、基本轨、可动心轨工作状态观察、电务转换设备工作状态观察等），为今后高速道岔的养护维修积累经验。