高速铁路客专线（07）004道岔病害分析与整治

钟源明，蒙晓明，潘国园

（1、2、3，中国铁路南宁局集团有限公司南宁工务段，工程师，广西 南宁530000）

道岔是关联约列车运行速度提高的重点设备，其平顺性对于高铁行车的平稳有着重要意义，因此也是工务设备养护重点环节之一。南宁局集团公司南宁工务段管内的柳南客专、南广线均为设计速度250 km/h的有砟轨道，铺设了图号为客专线（07）004的60 kg/m-18号道岔共计45组，2013年开通运营以来这些道岔及前后线路的晃车约占到40%左右，既增加了列车过岔的安全风险，也降低了动车组列车舒适度。这个段在日常养修中加强病害综合调查和分析，采取了一些有益的做法，有效地整治了这些病害，提升了道岔质量。

1 主要病害

1.1 尖轨和心轨部位轨距偏小在日常巡检中发现尖轨中部和前部、可动岔心心轨部分轨距偏小2～3 mm，尖轨、心轨顶面光带不均匀,顶面光带较前后光带宽3～5 mm。

1.2 尖轨第三牵引点至跟端假轨距静态检查发现尖轨第三牵引点至跟端钢轨向线路中心侧拱，轨距偏小，但使用撬棍拨动后轨距能恢复正常。动车组列车通过尖轨中后部时车头有明显晃动，车载动态监测仪出现超限报警，司机或添乘人员也报告晃车问题。

1.3 焊接接头平直度超标焊接接头用1 m平直尺测量轨头内侧工作面的平直度大于0.35 mm、钢轨顶面平直度大于1 mm。

1.4 岔区及前后线路轨向不良整个岔区存在大方向不良、相邻两组道岔间或道岔与区间线路顺接不好、单组道岔内存在轨向小碎弯等问题。

1.5 岔区高低不良岔区存在高低复合不平顺，转辙部分轨枕空吊，牵引点处轨枕盒内道砟不足、两侧的轨枕捣固密实度不够，牵引点处光带异常等问题，列车通过道岔区时在岔心、尖轨等牵引点前后出现超限报警。

1.6 降低值不符合规范在直尖轨顶面20 mm、35 mm、50 mm断面处测量尖轨相对基本轨降低值和在道岔长心轨22 mm、40 mm断面处测量相对翼轨降低值偏差均存在超过1 mm的情况，且尖轨和基本轨顶面、长心轨与翼轨顶面均存在光带不良。

2 病害原因分析

2.1 顶铁设置不标准检查发现尖轨、心轨轨距偏小部位的都设置有顶铁，轨腰处顶铁顶端与尖轨、心轨的接触明显，顶铁跟端也未加装垫片。拆检测量顶铁长度偏长，顶住尖轨、可动心轨无法回弹到预定位置，致使轨距偏小。

2.2尖轨位移不足尖轨位移不足是导致在尖轨第三转牵引点至跟端形成假轨距的主要原因，而引起尖轨位移不足的原因有道岔牵引点布置不足、滑床台摩擦阻力增大等因素，由此导致尖轨向线路中心侧拱无法达到原有设计线型，当动车组列车通过时车头首先接触没有在设计线型位的侧拱尖轨产生“晃车”。具体原因：

1）为了提高列车侧向过岔速度，18号道岔增大了曲尖轨和导曲线部分的半径，相应地增加了尖轨的长度（客专线（07）004的60 kg/m-18号道岔尖轨总长达21.45 m）；为了保证刨切段与基本轨竖切密贴，在尖轨前半段布置了3处牵引点，第三牵引点至尖轨跟端的10.805 m无任何牵引控制，尖轨后半段的牵引力和回弹力都不足。

2）尖轨第三牵引点至跟端动程逐步减小，尖轨横向移动的动力不足。道岔都是处于露天环境，滑床台的润滑油脂吸附尘土后增大尖轨转换阻力，又只在29#岔枕的滑床台设置了单辊轮，这都减小了尖轨横向位移量。

2.3 施工期间焊接质量控制不严运营期间维护不及时是导致焊接接头平直度超标长期存在的主要原因。

1）建设期间作业过程管理粗放，作业人员焊接工艺掌握不到位，且没有严格执行工序流程，在焊接对轨堆高、焊接后打磨精磨也未严格执行作业标准，焊接接头存在质量缺陷。

2）运营后未及时开展接头的精细打磨保养，在车轮冲击下平直度超标情况进一步恶化，造成动车组通过时产生横向和纵向的震动。

2.4 作业质量存在问题主要表现在扣配件作用不良、道床缺砟不稳定、转辙机动作不同步等导致出现轨向、轨距变化率超限。

1）作业时没有严格执行零误差要求，作业后岔区形成了轨向小碎弯。作业前数据调查和作业验收只注重了单组道岔的轨向，缺乏整个岔区作业统筹考虑导致道岔与道岔衔接不好导致轨向不良。

2）扣配件扭力达标不均匀，在车轮冲击下道岔各部件的控制能力下降，钢轨和配件的支撑力不同引起车辆蛇形运动。

3）道床经过列车的碾压冲击出现不均匀沉降，特别是抬道量大的情况下，道床还没有稳定，在沉降过程中道岔中心发生偏移，引起轨向变化；局部缺砟也导致道床横向阻力不足，在列车的冲击下发生线路横向偏移，造成轨向不良。

4）道岔尖轨3个转辙机动作不同步，列车高速通过时对尖轨3个牵引点的冲击作用力不同，造成导致尖轨中前部出现变形形成轨向。

2.5 捣固质量不高由于轨枕受转辙机连杆影响，捣固质量得不到保证，两侧轨枕产生空吊，尖轨转辙部分、可动岔心形成高低复合不平顺。客专线（07）004道岔在4#枕与5#枕之间、12#枕与13#枕之间、21#枕与22#枕之间、92#枕与93#枕之间、98#枕与99#枕之间有转辙机连杆，枕木盒内道砟偏少，捣固作业也受影响，这10根轨枕经常出现空吊。

2.6 相关参数不达标

1）基本轨轨底胶垫压溃导致基本轨顶面高程降低，钢轨打磨车主要打磨道岔直向刨切直基本轨也降低了基本轨顶面高程，导致降低值偏小，车轮踏面提前与尖轨接触造成尖轨受力提前。

2）当尖轨磨耗后，基本轨与尖轨顶面高差变大，造成尖轨受力延迟。

3）可动心辙叉翼轨磨耗后车轮提前接触长心轨50 mm以上断面造成长心轨提前受力。

3 整治措施

3.1 确保顶铁达标在电务配合下更换不符合要求的顶铁，重新安装调试后，使尖轨、心轨与基本轨密贴，顶铁能受力均匀，解决尖轨及心轨部分顶铁顶死造成的轨距过小的问题。对于换下的顶铁带回基地按照设计尺寸打磨后备用。

3.2 合理设置尖轨跟端轨距递变从尖轨跟端到尖轨中后部10根轨枕范围的轨距从0逐步递增到+2、轨距变化率按1/1 500控制，有效带动尖轨中后部轨距增加，缓解尖轨侧拱程度。协调电务专业采用减摩作用更好的固体润滑剂，并加强对尖轨中后部的滑床板涂抹，减少尖轨底部与滑床台的摩擦力，使尖轨转换顺畅到位。

3.3加强钢轨修理打磨使用钢轨精磨机、顶面打磨机、角向磨光机等设备对超标焊缝进行精磨调整。打磨前加强作业调查，运用电子平直度检测仪检测轨面波形，准确分析打磨量、设定打磨廓形，按照廓形设计开展钢轨修理，避免超量或欠量，实现检测可视化、控制数字化、打磨精细化，有效地提高焊缝接头质量。

3.4 改善道岔区轨向不良以整个岔区为单元综合考虑轨向，通过大机拨正大方向、轨距精改精调减少小碎弯改善道岔区的轨向不良。使用全站仪进行穿中测量后结合贯导小车测量数据加强对道岔轨向的分析，利用大机拨正拨顺道岔区的大轨向。作业前提前安排补充道床和均匀石砟，作业中坚持夯拍道床，作业后及时恢复道床确保道床饱满、砟肩堆高合适，减少道岔纵向沉降、横向位移。拨正道岔直股大轨向后使用长弦绳细找确定小轨向的位置，通过改道来使直股整体顺直，再以直股为基准股全面调整侧股轨向。轨距做到每根轨枕一量，准确找到变化率超标处所，优先使用轨距调整块改正，如轨距调整块达不到修正轨距的目的，再用缓冲调距块调整轨下垫板位置来修正。轨距变化率控制在0.5‰以内，改道作业结束时全面复紧扣件，防止轨距、小轨向反弹。

3.5 坚持捣垫结合以捣为主对道岔平纵断面进行精调，优化道岔平面线形。对轨枕空吊、暗坑及时整治，避免引起钢轨、滑床板变形形成记忆病害。起道作业起平道、禁起高道，全面捣固保证作业质量。相邻两组开向相反的道岔不能只注重单组道岔的水平而导致道岔过渡段出现70 m长波高低不平顺。重点加强道岔尖轨、可动心轨转辙机部位的岔枕捣固，在满足电务连杆正常作用的前提下在5处牵引点枕木盒内铺垫瓜米石，提高道床阻力和岔枕底部道砟密实度，增强道岔整体弹性。

3.6 落实规范标准根据现场测量的降低值，调整基本轨轨底胶垫厚度、滑床板底胶垫厚度，打磨超高尖轨或滑床板，使基本轨（翼轨）与尖轨的相对高差符合规范标准，满足列车通过时轮轨匹配需求，改善道岔区的轮轨关系。全面调查轨面光带情况，对钢轨表面光带不良处所进行修理性打磨。

4 思考与建议

4.1 加强病害研究重点是要加快对大号码道岔尖轨位移不足问题的研究解决，采取措施解决尖轨后半段的牵引力和回弹力不足问题，在设计时可以考虑适当增加牵引点间距或者增设第四牵引点。对于已经上道使用的道岔应当考虑在尖轨中后部增加第四牵引点，现在已经开展的研究试用，需要对试用效果和安全性进行评价，尽快形成规范的指导意见和图纸，对运营道岔进行增设，确保尖轨在实际使用时能达到原有设计线型。

4.2 加强对道岔铺设的提前介入一是加强铺设上道前对几何尺寸、扣配件作用有效性验收，二是加强铺设施工时对岔区整体轨向验收（高速大号码道岔铺设难度大，多组道岔分组铺设，相邻道岔位置摆放稍有偏差即使细小的偏角经过几十米的整组道岔放大，都会在道岔区形成明显的70 m轨向长波不平顺，在交接点形成短波不平顺），三是加强各类焊接作业流程卡控，有效把控焊头质量。

5 结束语

高铁大号码道岔病害是维修养护中的难点和重点，南宁局集团公司南宁工务段恪守“精检慎修、精修细养”维修理念，综合分析病害及其产生原因和发展规律，坚持“静态为主、动态为辅、动静结合”进行病害分析，采取全面综合性整修与局部针对性整治相结合，从源头上控制病害的产生与发展。这些整修措施运用到了管内铺设的66组图号为GLC（07）02的P60-18#道岔病害处置中，取得了很好的效果，车载动态监测仪及添乘检查仪报警峰值大幅降低，有效地提高了列车通过时的平顺性。