益湛线线路70 m高低病害的成因与整治

黄子龙

（南宁铁路局桂林工务段，工程师，广西 桂林 541001）

随着列车运行速度的不断提高，为实现旅客列车运行的安全性和舒适性，要求线路必须达到高平顺性。从2007年起，时速140 km及以上线路检测增加了70 m高低、70 m轨向、轨距变化率、曲率变化率、横加变化率共5个评分项目，对行车安全有影响的轨道不平顺波长范围也随之扩大，这就需要我们更进一步提高轨道不平顺的控制标准。

所谓70 m高低就是列车在轨道上运行时，任意一段70 m范围内的轨面高低不平顺峰值。70 m高低分为短波不平顺和长波不平顺，短波不平顺检测基长为1.5～42 m，长波不平顺检测基长为1.5～70 m。轨道短波不平顺主要影响轮重的变化，长波不平顺主要影响旅客的舒适度。由于工区现场整治长波不平顺时检测手段的匮乏，传统的眼穿法起道精度不足，所以长波不平顺的整治一直是困扰现场作业人员的一大难题。能够准确分析产生长波不平顺的原因、找到切实可行的整治手段和方法，对线路养护维修工作具有广泛指导意义。

1 病害概况

益湛线设计时速为140 km，轨检车检查执行120 km/h＜V≤160 km/h检查标准。自2009年开通以来，线路70 m高低扣分一直居高不下。

1）2012年6月10日轨检车检测益湛线桂林工务段管内313 km，其中优良313 km，优良率为100%。全段Ⅰ级扣分3 085处，Ⅱ级扣分77处，三级扣分0处；平均每公里扣分11.09分。单项扣分最多的为70 m高低，共扣1 875分，占总扣分的54.03%。

2）2012年7月10日轨检车检测益湛线313 km，其中优良312 km，优良率为99.68%；合格1 km，失格0 km。全段Ⅰ级扣分2 979处，Ⅱ级扣分52处，三级扣分0处；平均每公里扣分10.35分。单项扣分最多的是70 m高低，扣1781分，占总扣分的54.99%。

3）2012年8月12日轨检车检测益湛线313 km，其中优良313 km，优良率为100%。全段Ⅰ级扣分3 029处，Ⅱ级扣分58处，三级扣分0处；平均每km扣分10.6分。单项扣分最多的是70 m高低，扣1 830分，占总扣分的55.14%。

从上面3组数据中可看出，70 m高低病害扣分占桂林工务段益湛线每月轨检车总扣分54%以上，严重影响该段益湛线线路质量的整体水平提升。

2 原因分析

为彻底弄清70 m高低扣分原因，桂林工务段派出精兵强将，深入现场，对70 m高低扣分地点的轨检车波形图、现场线路平面、纵断面、道床厚度、轨道动静态状况进行了排查和分析，70 m高低不平顺存在以下8个方面的表现形式和原因。

2.1 设计缺陷 线路竖曲线伸入钢梁桥造成钢梁无法设置上拱度,形成长波长不平顺。如益湛线k 344+616下甸口钢梁桥位于5.7‰的坡道上，k 344+529变坡点的坡度差为9.1‰，该处竖曲线设置已伸入明桥面上，与《铁路桥隧建筑物修理规则》第3.1.6条“明桥面上线路不应设置竖曲线和缓和曲线。明桥面也不宜设在大于4‰的坡道上”的规定不相符，造成钢梁无法设置上拱度，引起该桥两侧经常出现轨检车70 m高低一、二级扣分。再如益湛线k 589+305贺江桥，中间孔为半穿式板梁，直缓点里程为k 589+308.25,有21 m设置在明桥面上，轨向无法调整，造成轨道综合病害在此积聚，形成70 m高低和轨向复合病害。

2.2 线路变坡点养护不当 线路变坡点如果竖曲线不圆顺，特别是在变坡点50～100 m范围内存在单波或多波高低不平顺，易产生长波高低不平顺。如益湛线k 589+400～+700段有7处70 m高低一级扣分，就是k 589+625变坡点的竖曲线养护不到位造成。

2.3 桥隧涵与路基过渡段挠曲差 列车长期运行，或因桥梁、隧道、涵洞与路基刚度不同，导致轨道在桥涵头尾、隧道进出口存在挠曲差，易引起长波不平顺。多跨等距梁挠曲变形所形成的轨道不平顺具有周期性和谐振波形特征，在速度较快时，激起车体谐振，40～100 m跨度的多跨等距梁可能因梁体挠曲变形而形成轨道不平顺。如益湛线k 630+341二级扣分地点位于隧道口过渡段，现场检查线路静态几何尺寸良好，但隧道口外部线路过车时轨道空吊明显，主要是隧道内、外道床厚度相差较大，隧道外道床厚度因路基下沉达1.2 m，隧道内道床厚度与开通初始时基本相同，约为0.45 m。

2.4 路基填方地段工后沉降不均匀 由于不同地质条件下路基沉降系数的不同，造成路基工后沉降不均匀，使得路基顶面不平顺，导致道床厚度不一。道床在挤密作用下的沉降与道床厚度是成正比的，道床厚度越厚，由于道碴孔隙比较大，所以列车挤密作用使得沉降越明显。道床弹性和残余变形积累不均匀，逐渐形成轨道50～100 m范围内的中长波高低不平顺。如益湛线k 548+058一级扣分地点位于k 547+930～k 548+090段高路堤上，该段路堤填方高约12 m，下有软弱层，设计曾对路基基底加固处理，该段路基沉降较其他地段尤为明显，其道床厚度与两侧路堑地段要高得多。

2.5 工区维修保养不到位或手法单一 一是养护人员抬道、捣固不均，或养护不当造成空吊板过多，易新生单波、连续多波的短波高低不平顺。二是工区对不均匀下沉地段整治维修力度不够，未对不均匀下沉地段进行经常性捣固作业，形成轨距、水平、方向复合不平顺。三是养护人员作业形式单一，对长波不平顺内的单波或多波高低不平顺，多采用以垫代捣的方法目测估算垫板数量，满足于“顺得起”不出轨检高低扣分就可以了，这种方式对于平面状态下的短波高低不平顺整治会有一些效果，但对长波高低不平顺的整治效果不明显，特别是会造成越垫越厚，当调高垫板垫至一定高度时，会降低轨道的框架刚度。如益湛线k 629+727一级扣分地点位于曲线上3.0‰坡道上，现场垫板超厚严重，工区为避免抬道作业，一味地垫板至6块之多，厚约50 mm。再如益湛线k 495～k 498这3 km范围内存在大量光板现象，现场检查为个别单波峰值过高，需落道作业，工区为减少工作量，简化作业程序，直接将轨底胶取掉，造成钢轨直接落在轨枕上，使得轨道弹性不均匀产生轨道动不平顺。

2.6 大型机械维修作业缺陷 一是我国目前使用的08-32和09-32大型起拨道捣固车本身的测量系统弦长只有15.7 m，故作业时不能完全消除长波长不平顺病害。二是大型机械捣固作业因机械差异、人员素质、作业习惯等因素不同，造成捣固质量不同，引起同区段道床密实度不同，导致道床产生不均匀沉降。

2.7 钢轨焊接不良 钢轨进行现场气压焊时，由于焊接不良产生高接头，通常高接头会影响焊缝两端1.5～2.0 m范围，形成中波高低不平顺。

2.8 建设过程造成轨道初始不平顺 轨道不平顺具有“记忆”特征，初始不平顺是运营后各种轨道不平顺发生、发展、平顺性恶化的根源。在建设过程中若不严格控制轨条的堆放，或铺轨过程中未采用过渡轨过渡，将造成运营期间难以处置的后患。如2011年益湛线井山站改造时，施工单位将新轨随意放置在现场，由于轨条侧翻、上下层交错搭接、翘曲，造成部分轨条扭曲、硬弯，铺设后影响到轨道的平顺度。

3 整治措施

3.1 采用水准仪精确测量后重新拉坡 利用轨检动态长波高低不平顺数据，使用水准仪每隔5 m进行精确测量，根据线路坡度情况，计算出各测点的抬、落道量，要求起道量小于50 mm，坡差大于3‰设置竖曲线，坡长大于200 m。通过对线路标高进行测量后重新拉坡，根据线路起道量安排补碴捣固，改善线路纵断面状况。

3.2 进行全起全捣 通过测量，对50～100 m路基不均匀沉降地段和桥隧涵与线路连接处“漫洼”、长波高低不平顺内产生的中波不平顺处所，安排进行全起全捣或回垫，消除长波不平顺，减缓中波不平顺引起的列车振动。

3.3 改变养护维修作业的方式 整治轨道不平顺超限作业时不能单打一，作业过程中严格按照标准进行，注意消灭轨道复合不平顺，避免整治一处病害又增加一处或几处其它病害。如改道要注意轨距变化率、轨向，捣固要注意水平及变化率，作业后一定要回检，并观察过车时轨面的变化，若接头起道太高容易造成新的不平顺、接头捣固后小腰不顺撬造成空吊等。

3.4 加强对小型捣固机具设备优化利用 由于一操一、一操二、一操四只能处理一些中波引起的病害，整治长波高低不平顺时易受捣固质量、人力物力、人员素质等不利因素的影响，因而效果不是很明显，但可以用做前期超厚垫板取捣、长波不平顺内起道量较小、较短的单波或者多波高低不平顺的抬平、顺撬工作，同时进行匀均石碴。对于长波不平顺内起道量不大，起道长度不长、不易使用一操一、一操二等进行捣固消灭的较短单波或者多波高低不平顺，可以根据需要安排小机班，使用2台或者4台小液捣利用天窗点，借助轨检动态检测数据、水准仪测量数据及预起道量进行起道捣固，抬平长波高低不平顺中的短波高低不平顺。经列车压密实后，采用垫改相结合找细的办法消灭单波或多波的短波高低不平顺，同时进行匀均石碴。

3.5 加强与大机捣固作业的配合 一是做好大机捣固前的测量工作，根据动态检测数据确定测量地点，对长大漫洼和长波高低不平顺地段进行精确测量，提供准确的起道量。二是做好大机捣固作业的协调配合，对长波高低不平顺地段要进行加密捣固，特别是要做好道床稳定工作，施工完毕后及时跟进回检质量，对相同区间隔天捣固的捣固车进行预留道床下沉量。

3.6 消灭气压焊高接头 对焊接高接头处所采取轨面打磨或重新切割焊接，消除由于焊接不良形成的中波高低不平顺。

3.7 严格验收标准 一是严格审核设计、竣工图，加强新线开通前轨顶及路基设计标高的测量，防止设计、施工形成的“硬伤”带入运营期。二是加强对新钢轨平直度的检验，减少焊头、严格控制焊缝区的平顺性。三是加强提前介入工作，对长轨条的堆放要加强监管，防止长轨条因堆压不当造成变形；在铺轨过程中严格要求施工单位采用过渡轨过渡，防止新轨因施工过程中运料造成轨面磨耗或变形。四是采用一次铺成无缝线路的铺轨技术，提高轨道的铺设精度，杜绝传统的“短轨过渡法”，确保在新线建设时就形成具有高平顺性的无缝线路。

4 结束语

桂林工务段通过在益湛线各线路车间增设小机队，配置小型内燃液压捣固机及水准仪，积极开展70 m高低病害整治。整治采取集中修、机械修模式，先行拉坡计算，再用小机群起道捣固，通过2个月的努力，已初见成效。2013年7月19日轨检车检查，益湛线各线路车间70 m高低扣分均得到有效控制，其中零陵线路车间70 m高低下降53分，江华线路车间70 m高低下降了117分，下降最为明显的是贺街线路车间，通过整治70 m高低扣分下降了141分，线路质量明显提升。

铁路既有线经过一段时间的运营，都会出现程度不同的坑洼，为此，运营过程中通过合理的养护维修控制轨道不平顺的发展，及时恢复线路纵断面良好状态不可或缺。