大機(jī)線路搗固質(zhì)量影響因素分析與對(duì)策-

1、大機(jī)線路搗固質(zhì)量影響因素分析與對(duì)策谷權(quán)上海鐵路局蚌埠工務(wù)段摘要:本文針對(duì)影響大機(jī)線路搗固質(zhì)量的各種因素進(jìn)行分析,在總結(jié)歷年來搗固施工中存在的各種問題的基礎(chǔ)上,提出了具體的對(duì)策措施,在實(shí)際操作中取得了良好的應(yīng)用效果,確保了施工安全、正點(diǎn)、高效。關(guān)鍵詞:大機(jī)搗固質(zhì)量分析對(duì)策大提速后既有線有碴線路列車運(yùn)行速度的提高、車輛軸重增加和列車運(yùn)行密度的加大,都加劇了線路設(shè)備狀態(tài)的變化速率,縮短了線路設(shè)備養(yǎng)護(hù)周期;另一方面工務(wù)維修人員的減少、“天窗修”點(diǎn)內(nèi)時(shí)間的局限以及點(diǎn)內(nèi)作業(yè)項(xiàng)目的制約都給線路養(yǎng)護(hù)提出了新的要求。為快速提升線路設(shè)備質(zhì)量、消除設(shè)備病害隱患,確保工務(wù)設(shè)備質(zhì)量均衡、安全受控,大型線路搗固車進(jìn)行的線

2、路綜合維修作業(yè),已經(jīng)成為重要的維修模式,大機(jī)作業(yè)對(duì)提高線路設(shè)備質(zhì)量的作用越來越明顯。但是由于多種因素的影響,造成大機(jī)施工后的作業(yè)質(zhì)量達(dá)不到作業(yè)要求,甚至由于幾何尺寸偏差超限引起嚴(yán)重晃車,影響著線路整體質(zhì)量的均衡和提高,對(duì)行車安全形成不利影響。針對(duì)“集中修”實(shí)行以來的大機(jī)線路搗固施工中暴露出來的各種問題,對(duì)我段幾年來大機(jī)線路搗固施工準(zhǔn)備和過程控制方面進(jìn)行分析的基礎(chǔ)上,對(duì)影響施工質(zhì)量的各種因素進(jìn)行了探討,現(xiàn)就對(duì)影響大機(jī)線路搗固質(zhì)量的各種因素進(jìn)行分析并提出相應(yīng)的對(duì)策措施。1.影響搗固車作業(yè)質(zhì)量的因素1.1.道床板結(jié)嚴(yán)重對(duì)于線路未按修程修制進(jìn)行大中修的設(shè)備欠帳地段,道床的板結(jié)嚴(yán)重影響搗固車的作業(yè)質(zhì)量。

3、按規(guī)定鎬頭下插深度應(yīng)為鎬掌上沿距離枕底15mm,鎬頭標(biāo)準(zhǔn)高度為70mm,因此搗鎬的有效作業(yè)范圍應(yīng)為枕下085mm。在其85mm以下部位仍為板結(jié)區(qū)時(shí),相當(dāng)于減薄了道床厚度,由軌枕傳下的列車載荷力雖經(jīng)擴(kuò)散,但由于清碴厚度不足,沒有得到有效衰減,單位面積承壓力仍大于基床承載力,所以搗固后的線路在保持了較短的時(shí)間后又會(huì)發(fā)生不均勻下沉,造成線路的高低、水平偏差。1.2.基床松軟、翻漿冒泥一些線路由于基床土質(zhì)不良或其他一些原因造成道床排水不良,尤其雨中、雨后基床土壤受水的浸泡膨脹軟化,基床承載力嚴(yán)重下降,搗固車在這樣的軟基床地段進(jìn)行高頻、強(qiáng)振搗固作業(yè),不僅起不到提高線路質(zhì)量的作用,反而會(huì)加劇了線路基床的破

4、壞。1.3.扣件扭力矩不足線路鋼軌大修后或日常養(yǎng)護(hù)維修后,因抽墊后沒有及時(shí)擰緊扣件或螺栓銹死造成扣件松動(dòng),使搗固車作業(yè)鋼軌被夾軌鉗提起時(shí),在枕木和鋼軌之間形成空吊,搗固后易造成線路高低存在。1.4.軌距誤差在做線路準(zhǔn)備工作時(shí)容易忽視軌距的重要性,由于搗固車在方向的整治過程中采用的是“四點(diǎn)法”或“三點(diǎn)法”方向偏差檢測方法對(duì)單股進(jìn)行整正,利用軌排整體運(yùn)動(dòng)達(dá)到方向整治的目的,無法改變軌距偏差,因此大型機(jī)械作業(yè)后就會(huì)把軌距的誤差積聚到非基準(zhǔn)股上來,形成線路小方向不良,線路開通后車輛蛇行而產(chǎn)生晃車。1.5.鋼軌缺陷的影響。搗固車在作業(yè)中對(duì)死彎鋼軌、軌面磨耗不均勻,個(gè)別鋼軌接頭塑性變形低扣等鋼軌病害也是無

5、能為力的,特別是鋼軌硬彎在大機(jī)作業(yè)前不矯正,不但會(huì)影響硬彎處的線路方向,而且由于搗固車的自動(dòng)撥道功能還會(huì)導(dǎo)致基本股硬彎處前后方向不良。1.6.道床嚴(yán)重缺碴對(duì)于有碴線路而言,道碴是否充足是各項(xiàng)線路養(yǎng)護(hù)作業(yè)的基礎(chǔ)。在利用大機(jī)搗固車進(jìn)行綜合維修時(shí),線路中常遇見線路道床嚴(yán)重缺碴,碴肩無堆高,搗固裝置插鎬位置嚴(yán)重缺碴,甚至枕木頭全部外露,有些區(qū)段在搗固車作業(yè)前雖然也進(jìn)行了補(bǔ)卸石碴,但未及時(shí)勻碴,搗固作業(yè)后沒有足夠的石碴來填充,使得搗固后道床沒有足夠阻力,線路幾何尺寸產(chǎn)生變化,搗固質(zhì)量難以保持。1.7.大機(jī)搗固施工地段鋼軌兩側(cè)設(shè)施未及時(shí)拆除由于線路軌道上附著安裝有工、電、車、通信等部門的橋梁護(hù)軌、導(dǎo)線、軸

6、溫探測等設(shè)備,大機(jī)線路搗固時(shí),除工務(wù)部門作為施工主體外,還需電務(wù)、車輛和通信等部門配合,施工過程中常有工、電、車輛設(shè)施未及時(shí)或不能全部拆除,搗固車在作業(yè)到這些處所時(shí)不得不作跳過或進(jìn)行順撬處理,不能實(shí)行全面無障礙搗固,甚至需要由人工對(duì)大機(jī)遺留工作量進(jìn)行手工搗固處理,由于手工搗固與大機(jī)搗固質(zhì)量存在差異,線路開通運(yùn)行后易出現(xiàn)明顯的高低,個(gè)別地點(diǎn)線路方向和水平也難以保證。1.8.搗固起道量對(duì)搗固質(zhì)量的影響在目前的大機(jī)作業(yè)中,規(guī)定全部采用精確法給定起道量時(shí),基本起道量為2530mm。實(shí)際起道量超過40mm時(shí)應(yīng)分層起道。當(dāng)選取的設(shè)計(jì)坡段較長時(shí),對(duì)于縱斷面較差的線路給定0-40mm的起道量,無法滿足改造線路

7、平順性要求的需要。同時(shí),在某些極限情況下,搗固車采用縱向水平檢測方法檢測縱向水平(高低時(shí),當(dāng)給定基本起道量小于既有高低偏差,有時(shí)搗固車甚至顯示作業(yè)點(diǎn)處在落道位,不但不能消除高低偏差,就連既有水平都無法糾正,嚴(yán)重影響作業(yè)質(zhì)量。另外當(dāng)順撬起點(diǎn)起道量較大,且由于線形不良,起點(diǎn)距道岔、曲線或封鎖里程終點(diǎn)較近時(shí),由于受條件制約而選擇順撬坡度較大、順撬距離較短時(shí),常會(huì)造成收機(jī)順撬地段線路高低不良,也易引起晃車。1.9.供電接觸網(wǎng)導(dǎo)高影響作業(yè)在上跨立交橋和鐵路橋等供電接觸網(wǎng)導(dǎo)高限制點(diǎn)地段,在實(shí)際作業(yè)過程中,每次大機(jī)線路搗固時(shí)均不能按抄平拉坡計(jì)劃起道量進(jìn)行起道,而是以接觸網(wǎng)導(dǎo)高限值為控制點(diǎn),由此帶來的結(jié)果就是

8、臨時(shí)變更了大機(jī)搗固作業(yè)起道值,造成線路大高低不良,當(dāng)限制點(diǎn)處道床板結(jié)等病害時(shí)由于給定起道量較小,容易產(chǎn)生線路水平、高低不良,影響行車平穩(wěn)性。1.10線路資料不能準(zhǔn)確提供由于在人工養(yǎng)護(hù)維修中長期使用簡易撥道法,造成既有線路上一些曲線的始、終點(diǎn)位置發(fā)生位移,曲線半徑也與原設(shè)計(jì)不相符。如果仍按原始臺(tái)賬資料提供線路的各種曲線要素,結(jié)果造成既有曲線與理論曲線要素不相符,造成曲線終點(diǎn)方向與直線方向不能銜接,極易形成曲線反彎或鵝頭。另外無縫線路鎖定軌溫也是大機(jī)搗固時(shí)需考慮的因素,因鎖定軌溫掌握不準(zhǔn)且起道量較大時(shí),存在線路脹軌的可能。1.11.車間自身配合中的不足大機(jī)作業(yè)效率高,09-3X單機(jī)180分鐘“天窗

9、點(diǎn)”內(nèi)可作業(yè)2km左右,一組搗固車(2臺(tái)09-3X搗固車一個(gè)天窗點(diǎn)內(nèi)可完成近4Km線路搗固工作量,由于施工前慢行的取消,造成車間在施工過程中,無法集中力量進(jìn)行抽墊工作。另外在施工點(diǎn)內(nèi),大機(jī)后線路車間配合人員不足,使得大機(jī)作業(yè)后鎬窩不能及時(shí)回填、缺碴不能及時(shí)均勻、補(bǔ)充,作業(yè)后軌道幾何尺寸不易保持。2.提高搗固車施工作業(yè)質(zhì)量具體對(duì)策措施2.1.提前對(duì)翻漿地段進(jìn)行人工清篩并換填清潔道碴大機(jī)線路搗固施工計(jì)劃提報(bào)后,應(yīng)提前調(diào)查施工范圍內(nèi)線路翻漿地點(diǎn)、孔數(shù)等工作量,組織勞力對(duì)道心及板頭進(jìn)行清篩,作業(yè)方法按照“三切一扣”要求,嚴(yán)格執(zhí)行“1.2.3”標(biāo)準(zhǔn),即道心、承軌槽、軌枕板頭清篩深度分別為100、200、

10、300mm。清篩時(shí)做好排水順坡,回填整潔道碴,清篩后對(duì)砼枕進(jìn)行通長搗固,以確保清篩的質(zhì)量,同時(shí)均勻道碴,確保道床豐滿。清篩后,不得將棄碴放置在路肩及排水溝邊,以免影響線路外觀及堵塞排水,造成新的病害。2.2.做好鋼軌修理,消滅硬彎和低扣等影響大機(jī)搗固的病害矯正鋼軌硬彎,先調(diào)查測量確認(rèn)硬彎的位置、形狀和尺寸,確定矯直點(diǎn)和矯直量,避免矯后硬彎復(fù)原或產(chǎn)生新彎。矯直時(shí),應(yīng)在天窗點(diǎn)內(nèi)且軌溫必須高于25以上,矯直后用1m鋼直尺測量,矢度不大與0.3mm。加強(qiáng)接頭(焊縫軌面平順度和接頭支嘴整修,對(duì)肥邊接頭及時(shí)進(jìn)行打磨。更換嚴(yán)重擦傷鋼軌,減少輪對(duì)對(duì)鋼軌的沖擊。2.3.提供準(zhǔn)確的線路資料施工前準(zhǔn)確提供曲線要素、

11、鎖定軌溫等技術(shù)資料,線形不良曲線必須重新精測,優(yōu)化設(shè)計(jì)并計(jì)算撥道量,每隔5根軌枕標(biāo)注,以便大機(jī)采取精確法撥道,消除偏差。只有線形到位的曲線可以采取順平法撥道。大機(jī)搗固施工前,在道心枕面上標(biāo)注ZH、HY、YH、HZ點(diǎn)準(zhǔn)確位置,便于機(jī)組作業(yè)人員確認(rèn)同步點(diǎn)。大機(jī)作業(yè)前同步提供無縫線路鎖定軌溫資料。2.4確定適當(dāng)?shù)钠鸬懒繐v固車的作業(yè)方式是全起全搗,必須要有一定的起道量從而消除軌道橫向和縱向的誤差(搗固車不能落道,但是過大的起道量對(duì)道床擾動(dòng)較大,作業(yè)后的沉降較大,均勻性較差。在維修作業(yè)中對(duì)線路過大的擾動(dòng)百害而無一益。根據(jù)搗固車作業(yè)后軌面下沉規(guī)律研究表明,當(dāng)基本起道量為25-40mm時(shí),作業(yè)后軌面下沉比較

12、小且均勻;而基本起道量<25 mm或>40mm時(shí),由于道床板結(jié)等原因影響,施工后線路變化比較大。為此,應(yīng)從道床實(shí)際狀態(tài)出發(fā),結(jié)合道床道碴多少和密實(shí)程度確定適當(dāng)?shù)钠鸬懒?這樣既能最大限度地消除橫向和縱向誤差,又要控制起道量值,否則過大的起道量不僅難以保持,而且造成線路狀態(tài)失穩(wěn),危及行車安全。一般對(duì)于線路維修作業(yè),起道量定為25-40 mm較適宜。在確需較大起道量的情況下,如當(dāng)起道量>50 mm時(shí),應(yīng)進(jìn)行二次分層搗固,并及時(shí)補(bǔ)充道碴。對(duì)前期已經(jīng)經(jīng)過大中修,線路縱斷面較好的地段也可考慮按25-30mm起道量通起線路,避免因搗固地段起道量不一致造成搗固后的不均勻下沉而影響搗固質(zhì)量。2

13、.5及時(shí)修正水平偏差搗固車作業(yè)后水平控制需要現(xiàn)場配合人員使用道尺及時(shí)測量修正,由于前司機(jī)室距起道裝置近10 m,在搗固車后用道尺測量水平發(fā)現(xiàn)水平偏差較大需重做時(shí),若誤差處距搗固車尾部<10m,倒車修正即可;但當(dāng)其距離>10m,搗固車后退以后其前司機(jī)室會(huì)位于已起撥過的線路處,這時(shí)必須重新調(diào)整基本起道量或撥道量值,將給操作上造成麻煩并影響效率。所以要求隨車驗(yàn)收人員應(yīng)距離搗固車尾部10 m范圍內(nèi)進(jìn)行跟車驗(yàn)收。2.6.選擇適當(dāng)?shù)木€路高低整正方式2.6.1近似法近似法能減少既有線路縱向(高低偏差,但不能消除誤差。近似法抄平的特點(diǎn)是不需逐點(diǎn)輸入起道值,就可大大減小誤差,簡單易行。近似法主要適用

14、于原線路的高低偏差較小或不要求達(dá)到設(shè)計(jì)(或設(shè)定標(biāo)高的抄平作業(yè)。 2.6.2 精確法 精確法是指線路縱向每一點(diǎn)都嚴(yán)格按測量的標(biāo)高起道， 作業(yè)后使線路縱向各 點(diǎn)都要達(dá)到測量標(biāo)高或設(shè)計(jì)標(biāo)高。其前提條件是必須進(jìn)行軌道縱斷面測量，每間 隔 3m（5 根軌枕）給出一個(gè)起道量值，由前司機(jī)室的操縱人員把標(biāo)注的起道量逐 點(diǎn)輸入，從而得到一個(gè)精確標(biāo)高的線路。精確法抄平較精確，但測量工作量大， 起道量亦大。 當(dāng)線路高低不良， 用近似法難以達(dá)到維修規(guī)則的要求或在線路維修 中有控制點(diǎn)要求時(shí)，如道口橋梁、隧道等處的線路有嚴(yán)格的定量標(biāo)高要求，就須 選用精確法。要注意的是必須控制起道量，過大的起道量對(duì)線路擾動(dòng)大，情況往 往是

15、作業(yè)后當(dāng)時(shí)觀測雖然大平較好，但通過一定運(yùn)量后其沉降較大，原有高低誤 差繼續(xù)存在，必要時(shí)要進(jìn)行兩次搗固或分多次作業(yè)，以分次消除大平誤差。 27選擇適當(dāng)?shù)膿艿雷鳂I(yè)方式 2.7.1 近似法(四點(diǎn)法/三點(diǎn)法 近似法作業(yè)是一種使誤差減小的撥道方式， 當(dāng)線路方向偏差連續(xù)長度超過一 個(gè)車身長度時(shí)，由于誤差累積，就不能很好地使這類方向偏差得以消除,存在殘 留方向偏差。 一般在線路維修作業(yè)中當(dāng)既有線路方向較好，又無控制點(diǎn)特殊要求 時(shí)，線路維修多選用近似法。 2.7.2 精確法 精確法作業(yè)是先通過測量，每隔 25 m 給出既有線路與設(shè)計(jì)線路的方向偏 移量，逐點(diǎn)輸入，從而使軌道撥正到設(shè)計(jì)(設(shè)定軌道中心線的位置。精確

16、法適用 于大、中修作業(yè)，而維修作業(yè)中精確法應(yīng)用較少。但在線路維修作業(yè)中存在控制 點(diǎn)(如道口、橋梁、曲線頭尾需按限定值撥道時(shí)，或原線路方向較差用近似法又 達(dá)不到要求時(shí)， 就必須選用精確法進(jìn)行作業(yè)。如當(dāng)橋梁上線路存在向某一側(cè)有一 定數(shù)值的偏載時(shí)，可先測出各點(diǎn)偏差值，按精確法逐點(diǎn)輸入，就可使線路恢復(fù) 到橋梁線路中心位置，從而解決偏載問題。再如當(dāng)原有曲線不圓順、正矢誤差較 大時(shí)，用近似法難以達(dá)到要求，通?？上葘?shí)測現(xiàn)場正矢，使用繩正法計(jì)算其撥道 量，采用精確法逐點(diǎn)輸入，可收到較好的效果。 6 2.7.3激光撥道法 在長大直線地段， 激光準(zhǔn)直撥道作業(yè)質(zhì)量比近似式撥道作業(yè)質(zhì)量高，其一次 作業(yè)距離可視環(huán)境和搗

17、固車型號(hào)不同等條件約達(dá) 200-400m。只要激光發(fā)射器發(fā) 出的激光束線與理想線路中心線重合，即可使線路撥到理想位置。使用激光準(zhǔn)直 法撥道，當(dāng)既有線路與設(shè)計(jì)中心線偏差較大，致使產(chǎn)生過大的撥量時(shí)，應(yīng)考慮對(duì) 道床擾動(dòng)及與鄰線的線間距產(chǎn)生的影響。 2.8合理組織，提高施工計(jì)劃兌現(xiàn)率 施工前， 工務(wù)段線路科應(yīng)加強(qiáng)與大機(jī)運(yùn)用檢修段的對(duì)接工作，明確大機(jī)維修 工作量（工作量、地點(diǎn)） ，編制大機(jī)維修輪廓計(jì)劃及推進(jìn)日計(jì)劃，加強(qiáng)與大機(jī)施 工機(jī)組、工務(wù)段施工配合車間、工區(qū)的聯(lián)系，提前將確定后的施工計(jì)劃下達(dá)給車 間、工區(qū)，安排車間、工區(qū)進(jìn)行墊片拆除、補(bǔ)充道碴、抄平拉坡等準(zhǔn)備工作，對(duì) 拆墊超過兩塊及以上的處所加強(qiáng)手工搗

18、固，確保拆除墊片后的線路穩(wěn)定，同時(shí)督 促大機(jī)機(jī)組做好大機(jī)的保養(yǎng)， 確保施工點(diǎn)內(nèi)作業(yè)機(jī)組的設(shè)備狀態(tài)良好，保證施工 質(zhì)量。 2.9加強(qiáng)與配合單位的聯(lián)系，實(shí)現(xiàn)無障礙搗固 提前 3 天將施工配合聯(lián)系單發(fā)給工務(wù)、電務(wù)、車輛、供電等配合部門，通知 施工點(diǎn)需配合的具體里程， 對(duì)大機(jī)搗固裝置范圍內(nèi)影響大機(jī)作業(yè)的鋼軌兩側(cè)設(shè)備 在施工點(diǎn)開始后全部拆除或捆扎到位，確保線路連續(xù)、無障礙搗固。 2.10加強(qiáng)勞力組織，強(qiáng)化線路車間各項(xiàng)施工配合工作 施工點(diǎn)內(nèi)應(yīng)組織足夠的勞力，除指定施工防護(hù)人員外，還應(yīng)安排人員跟隨大 機(jī)進(jìn)行水平和曲線正矢進(jìn)行測量，同步觀察軌面高低。在大機(jī)后組織足夠人員進(jìn) 行大機(jī)搗固后鎬窩的回填，對(duì)缺碴地段補(bǔ)充、均勻道碴，在線路開通前做好道床 及外觀恢復(fù)工作，道床頂面寬度和邊坡坡度符合修規(guī)規(guī)定，加