提高南昆客专南百段有砟轨道精调质量的探索

陈建国（南宁铁路局　安全总监，高级工程师，广西　南宁　530029）



提高南昆客专南百段有砟轨道精调质量的探索

陈建国
（南宁铁路局安全总监，高级工程师，广西南宁530029）

摘要：阐述了轨道精调中的常见问题，并在南昆客专南百段轨道精调过程中，从提前介入、施工组织、作业流程、重点病害整治等方面进行探索和实践，轨道精调工作效率得到提高，轨道精调质量得到提升。

关键词：南昆客专；有砟轨道；精调；质量

10.13572/j.cnki.tdyy.2016.02.001

南宁铁路局自2013年底迈入“高铁时代”以来，先后开通了衡柳线、柳南客专、邕北线、钦防线、南广客专等多条有砟轨道。2年多来，宁局在提前介入、施工组织、轨道重点病害整治上，精心组织、重点攻关，不断摸索和实践，为南昆客专南百段高速铁路有砟轨道精调工作积累了丰富经验，切实提升了轨道精调质量。

1　制约因素

1.1轨道基础质量条件未满足受建设进度的影响和联调联试目标时间的制约，进入轨道精调阶段时，线路基础质量条件未满足。如无缝线路尚未放散锁定，焊缝打磨不达标，道床大量缺砟，三捣两稳工序还未完成，轨面标高未达到预定值，线路纵断面线型未调整到位，线下、线上施工作业互相干扰等，严重制约轨道精调的质量和效率。

1.2长波长高低病害长波长高低病害是制约轨道精调质量的关键因素。道床不稳定密实、存在暗坑，线路纵断面坡段线型未调整到位，线路坡段间衔接不平顺，焊缝平直度不达标等问题，均能导致长波长高低病害。此类病害难以直接查找病因，需用仪器测量经综合分析后才能判断，且整治过程中容易引发次生的高低等病害，增加精调工作难度，需投入大量的人力、精力和时间去克缺。经过对衡柳线、柳南客专等几条高铁有砟轨道动检车初期检测数据的分析，发现此类病害占轨道动态检测总扣分的占比超过50%以上。如对衡柳线、柳南客专动检车第一次检测质量分析，长波长病害扣分占比超过60%（见图1）。

图1　2013年衡柳线、柳南客专动检车检查Ⅱ级偏差比例

1.3道岔病害道岔是轨道结构中的薄弱环节，是影响轨道精调质量的重要因素。道岔设备型号繁多、构造复杂，不同型号的道岔整治标准和要求不一，钢轨联接件互相牵制，道岔区与前后线路平顺性差等，病害整治不当易反复，容易形成病害记忆。同时涉及工务、电务、供电等结合部多，增加了协调合作、综合整治的难度。

1.4焊接接头平直度现场闪光焊、铝热焊施工过程没有严格执行工序流程，质量控制不严，对轨、堆高、精磨存在缺陷，导致接头平直度超标；且接头超标数量庞大，整治工艺要求高，又缺乏高效的整治手段，严重制约了轨道精调质量和效率。

1.5过渡段病害有砟与无砟、路桥、路涵、路隧过渡地段碾压不密实、垫层施工不规范、路基面未达标高等形成路基不稳定、道床不密实，特别是有砟与无砟轨道过渡段接口部位，无法采用大型养路机械作业，造成过渡地段道床强度不一、易发生路基下沉、外挤等变化造成惯性晃车。

2　应对措施

2.1提前介入满足轨道基础质量条件南昆客专南百段高速铁路为有砟轨道，运营里程222.398 km，线路等级I级，速度目标值250 km/h，限制坡度12‰；道岔132组，其中正线高速道岔63组、普速道岔69组；桥梁99座/63.4 km；涵洞421座/10131横延米；隧道58座/49.212 km，其中大于6 km以上的隧道2座，分别为那吉隧道和罗皓隧道，其轨道结构采用无砟轨道形式；现场焊接头共3 389个，其中闪光焊1 890个，铝热焊1 499个。该工程2015年年初开始上砟、铺轨。宁局采取集中排查和跟班检查方式提前介入，重点介入钢轨、道床、道岔、精测网、无砟轨道轨枕铺设等环节，收集CPIII精测网复测评估报告和相关设计图纸、竣工资料。集中排查上砟前路基垫层材料、碾压密实度、路基面高程、石砟质量（级配、脏污），道床厚度，精测控制网CPI、CPII、CPIII标桩设置等；跟班检查钢轨条铺设、焊接、焊缝打磨、探伤、扣件安装调整，参与卡控无缝线路放散锁定、道岔铺设锁定、大机整道作业、双块式无砟轨道铺设等现场施工作业，通过实施提前介入，施工过程全程跟踪，促使轨道基础质量条件得到满足。

2.2精细组织提高轨道精调质量

2.2.1统一指挥优化方案实行精调工作集中管理，由工务牵头，与建设、电务、供电、施工等单位共同制定精调施工计划和配合方案并组织实施；合理安排力量，统一调配工具、材料、大型作业机械等资源，均衡推进精调工作；坚持每日进展信息及整治质量统计、分析，每日召开工作协调会，解决精调工作中遇到的重点问题和结合部问题，有效把控施工进度及质量。

2.2.2控制大机精捣起道量精调初期采用精确法开展全线精捣，严格控制起道量，杜绝无精测数据施工。作业第一遍、第二遍起道量按30～40 mm控制，第三遍起道量预留轨面标高按20 mm控制，对第二遍作业后起道量大于40 mm的区段，需增加重点捣固；实测起道量小于20 mm的区段，采用机捣顺坡处理；动态检测阶段每日对动检数据进行技术分析，梳理病害整治区段，利用绝对测量小车进行精测，大机配合精捣作业，起道量按20 mm控制；捣固作业中，捣固车起步及收车地段严格控制起道量为0 mm，线路轨向及高低达到平顺，轨检仪检测进行质量回检，确保作业质量验收达到标准。

2.2.3合理选择基准轨合理选择基准轨是轨道精调中提升改道作业质量的关键。在轨道工程中基准轨与调整轨是相对关系，确定基准轨后，另一股钢轨自然成为调整轨，基准轨为调整轨提供相对的调整量；直线地段选择轨向较好的钢轨、曲线地段选择上股钢轨、道岔地段以直向钢轨作为基准轨；改道作业时，先整治基准轨轨向到位，确认直线顺直，曲线圆顺，再对另一股钢轨进行轨向调整。

2.2.4利用峰值和均值管理质量轨道质量控制采用峰值与均值管理（TQI）的方法，按照精调一段复核一段的原则，运用相对、绝对测量小车对轨道单点峰值及区段质量进行静态复核；峰值管理运用轨道几何尺寸静态验收标准来评判轨道中线、高程、几何尺寸等参数，制定削峰填谷整治的针对性措施；均值管理运用测量小车采集的数据信息，模拟计算出轨道静态TQI值，综合分析病害成因，有效选择整治方向和措施。

2.3重点病害整治效果明显

2.3.1长波长高低病害整治一是通过充分捣固，消除道床不密实现象。二是运用拟合坡段线型的方法将复杂的轨面坡段形态改变为简单形态进行整治。针对轨面出现坡段几何叠加，造成多数线路纵向线型不平顺的问题，对测量得到的轨面抬落量数据进行二次优化处理，将轨面不平顺现状用一系列良性连续短坡段优化，抬落量修正为正值或绝对值极小的负值，每个相邻坡段坡度差绝对值控制在0.3‰以内。如对南昆客专南百段下行k 110+235处出现的长波长高低II级扣分病害，就运用了拟合坡段线型的方法，取得了良好的整治效果（见图2）。南昆客专南百段下行k 110 + 100～+ 550为5.8‰的下坡线路，其中k 110+170～+450的轨面实测高程超出了设计高程，由于轨面坡度差过大及出现几何叠加现象，在k 110+235处出现了长波长高低病害。运用数据优化处理拟合坡段线型方法，对该段轨面存在复杂的短坡段线型进行分析、拟合到简单的3个长坡段线型，调整中间变坡坡段长度≥150 m，始终坡段长度＞70 m，使坡面上任意一点70 m范围内均处于简单几何形态，经修正后坡度分别为5.54‰、5.74‰、6.04‰，两端始终点控制起道量接近0 mm，大型捣固机作业时不需向外顺坡，成功消除了长波长高低病害。

图2　南昆客专下行k 110+100～k 110+550抬落量数据分析

2.3.2道岔病害整治道岔病害采用人机结合、工电联合整治方式。在未安装电务转辙拉杆状态下，道岔直向线路采用大机捣固，待轨面达标高后，人工对道岔侧向通长岔枕进行起道，保持侧向钢轨与直向钢轨水平差值为0 mm，再利用大机捣固和人工捣固补强方式，确保道岔内4股钢轨在同一水平；经捣固夯实，轨面标高基本到位后，再结合人工改道、调整电务转辙设备，确保道岔框架几何尺寸达标。同时做好岔区与线路的衔接处理，在对岔区与线路交接处精测数据优化处理时，避免单组道岔作业，同一岔区线路相邻2至3组道岔调整在一个坡段上，同时开展捣固作业，在轨面高程接近设计高程后，尽量避免道岔区出现数值较大的抬道，控制起道量接近0 mm，通过调整相邻正线上的坡段来顺接道岔区。

2.3.3焊接接头平直度整治一是在轨道精调初步到位后，安排大型打磨列车对钢轨按照设计廓形进行预防性打磨，提高整体平顺度。二是引进钢轨、道岔小型精磨机等设备对焊缝进行打磨；运用电子平直度检测仪及钢轨廓形精细打磨机等先进设备，检测轨面波形，分析打磨量，设定打磨廓形，避免超量或欠量，实现检测可视化、数字控制化、打磨精细化，大大提高了打磨质量及效率。

2.3.4过渡段病害整治过渡段病害采用人机结合的方式进行综合整治。确定无砟轨道方向100 m、有砟轨道方向300 m为整治范围，在此范围内，精测数据按一个坡段处理，以无砟轨道标高为基准，调整有砟轨道的坡段来顺接无砟轨道。关键是处理好有砟与无砟轨道交口处30 m范围的顺接，此范围内无法采用机捣，只能人工对有砟轨道进行抬道，选择单股钢轨人工每2.5 m进行起道作业，待轨面抬至设计标高后，组织人工捣固密实道床，再利用水平差值起道捣固另一股钢轨达到同一水平，安排机车压道3 至5遍或稳定车稳定作业，严格质量回检，追踪整治。

3　精调效果

几年来，宁局通过不断地总结高铁线路有砟轨道精调工作好的做法，高度重视南昆客专南百段轨道精调工作，精心组织、优化方案、细化流程，加大提前介入检查力度，统一协调结合部管理，大力攻关重点病害，轨道精调工期得到大幅缩减，轨道精调质量得到突破性提升。南昆客专南百段轨道精调日工作量为5.51 km，在同比情况下较2014年南广客专增加了0.91 km，较2013年衡柳线增加了2.83 km、柳南客专增加了1.19 km。动态验收质量平均TQI值为3.2，在同比情况下较2014年南广客专降低了0.4，较2013年衡柳线降低了1.47、柳南客专降低了0.54（见图3）。该线路在铁路总公司的动态验收评价中得到一致好评。为当年全路新开通的，质量最好的有砟轨道高铁之一。

图3　轨道精调质量对比

4　结束语

轨道精调是确保新建高速铁路轨道质量达标的重要环节，是线路基础稳定，动态检测质量达标，动车运行平顺、舒适、安全的根本保证。同时也是一项系统性工程，需要我们从提前介入、施工组织、作业流程、重点病害整治等多方面进一步积极探索和大胆实践，运用科学方法，精心组织，优化方案，细化流程，去压缩轨道精调工期，提升轨道精调质量。

中图分类号：U213.2+44

文献标识码：B

文章编号：1006-8686（2016）-02-0001-03