時速低于160 km既有線正線曲線養護探討

徐振輝 上海鐵路局阜陽工務段

1 概述

曲線作為鐵路線路養護工作中三大薄弱環節之一，一直以來都是工務養護工作中的一大難點。在線路動態檢測特別是軌檢車檢測中，曲線橫向加速度及曲率變化率扣分一直占總扣分40%左右，所以，如何提高曲線養護水平，提高曲線動態品質，就成為提高軌控質量的關鍵之一。

2 既有線曲線養護

為提高軌控質量，確保曲線良好狀態，在曲線養護維修工作中，嚴格按照綜合維修、經常保養和臨時補修三種不同的養修手段，根據設備狀態，合理選用，保證線路質量不斷穩步提高。

2.1 正線曲線養護主要存在的病害及預防整治措施

2.1.1 曲線養護常見病害

（1）曲線軌向不良，方向不易保持。圓曲線方向不良，則說明圓曲線曲率不等，存在曲率變化點，列車通過時必然要發生搖晃，進而破壞曲線方向，并引起擠道、坑洼等病害，促使鋼軌磨耗不均，形成鋼軌不均勻磨耗。

（2）曲線"鵝頭"。曲線方向不良，多數發生在曲線頭尾，曲線頭尾向上凸出，通常稱之為"鵝頭"。

（3）鋼軌磨耗。由于鋼軌軌面與輪軌的不正常接觸，鋼軌材質或軌下道床基礎彈性不均等，都會造成鋼軌頂面或作用邊發生磨耗。

2.1.2 正線曲線病害預防及整治措施

（1）曲線軌向不良的預防及整治措施：

① 從曲線結構狀態整治曲線方向，首先要確保鋼軌結構良好，要矯直鋼軌硬彎，整治或更換鋼軌不良接頭（如支嘴焊縫等）。同時，要及時整治曲線翻漿冒泥，均勻道床彈性，并且加強薄弱區段道床搗固與夯實，增加道床阻力，穩定曲線狀態。

② 從日常養護工作中，要加強曲線正矢檢查及整治，堅持曲線撥道制度。根據曲線2.5m附點，按周期循環檢查5m附點，對大值偏差正矢及時進行計算撥道。

③ 安裝曲線方向控制設備，對于長期不宜保持的曲線晃點及撥道保持不住地點，在加裝絕緣的前提下，可適當增加軌道加強設備（如霸王樁等）進行穩定。

④ 建立健全曲線技術基礎，精確控制曲線。對曲線單元進行全站儀精確定位測量，全面控制曲線橫距，在路肩外側埋設定位裝置，標定精測資料，永久性控制曲線橫距，確保曲線方向良好。

（2）預防與整治曲線"鵝頭"。導致曲線"鵝頭"的原因一般有，長期利用目視進行撥道，破壞了四大樁點的位置。另外，列車由直線進入曲線或由曲線駛向直線，長久慣性力的沖擊也是造成鵝頭的一個原因，如圖1所示。

圖1 曲線"鵝頭"示意圖

具體防治措施有：

① 加強曲線單元管理，在每月的三全檢查及重點檢查工作中，對于曲線頭外100 m直線段多檢查幾點，在計算撥道時，提前撥直直線段，找準曲線四大樁點。

② 在日常曲線撥道養護工作中，可以根據計算的撥道量及正矢調整量，采用從曲線兩端向中間撥道的辦法，消除曲線頭尾撥道誤差累積。

（3）預防鋼軌磨耗的整治措施主要有：

① 合理計算設置曲線超高，特別是客貨共線鐵路，由于高速客車和重載貨車所產生的離心力不同，對于鋼軌碾壓磨耗不同，所以，要根據公式h=11.8V2/R，合理計算，找出兩者的平衡點，正確設置曲線超高，使曲線過超高和欠超高控制在合理范圍內，降低列車行駛對于曲線鋼軌的磨耗。

② 加強曲線結構病害整治，及時更換壓潰、失效膠墊，加強鋼軌打磨工作，保證鋼軌軌底坡正確，鋼軌截面良好，使車輪的重心落在鋼軌頂面中央位置，使其接觸良好，降低磨耗速率。

③ 在有條件的情況下，可以采取定期鋼軌涂覆工作，這樣既可以減緩鋼軌磨耗損壞，延長鋼軌使用壽命，同時也可以增加旅客列車行駛的平穩度。

④ 建立曲線側磨觀測點，特別是對于一些小半徑曲線，由于其側磨是不可避免。所以要建立觀測點，定期觀測，對于側磨已達更換標準的應及時進行更換。

⑤ 加強曲線撥改工作，在保證曲線圓順外，加強曲線改道，嚴格控制曲線軌距遞減率，防止由于曲線軌距遞減不順造成鋼軌磨耗。

2.2 精心養護，確保曲線狀態良好

鐵路曲線除了承受正常列車荷載外，還受到列車橫向水平力擠壓，易使曲線方向遭到破壞，影響曲線圓順度。所以，在進行曲線養護時進行結構整治過程中，還應用"撥、改、直"三結合的辦法，及時調整曲線正矢，確保曲線圓順。

2.2.1 正線曲線養護程序

加強曲線養護，按計劃對曲線設備進行養護工作，是確保曲線動靜態質量的有效途徑。精心養護應按以下程序逐步推進：

（1）全站儀精確測量。對曲線單元（包括前后100 m直線段）進行全面的精確測量，以精確的數據資料作為養修依據，達到科學養路的目的。

（2）結構病害整治。全面打點方枕，處理道床翻漿冒泥，更換失效枕以及失效、非標零配件，矯直鋼軌硬彎，對設備結構進行全面優化，確保設備結構健康。

（3）軌面幾何尺寸整治。對曲線單元軌距、水平、正矢進行全面檢查，做到重起全搗，細撥細改。

（4）外觀、標志標記以及涂油工作。對曲線外觀進行全面整理，清理路肩雜草，刷新線路標志標記，對曲線進行全面涂油。

2.2.2 正線曲線養護注意事項

（1）注重曲線單元化管理。對照段曲線標志標記刷新要求，按照2.5 m附點設置曲線測點，做好曲線前后100 m直線的曲線單元控制，保證曲線正矢良好，曲率圓順，曲線頭尾無反彎。

（2）消除曲線小方向及軌距遞減不順。全面撥正調整曲線正矢，嚴格控制曲線軌距遞減不順，防止曲線由于上述原因導致車體蛇形搖晃，造成鋼軌形成不均勻側磨。

（3）對曲線進行重起全搗，防止曲線道床由于搗固撬短和搗固密實度不均造成彈性不均，長期形成空吊及鋼軌波形磨耗等結構病害。

（4）加強曲線扣件扭力矩的檢查和傷損扣件的及時更換工作。使扣件扭力矩滿足，整套扣件各部無傷損，擋板座位置平靠，軌距擋板前后無離縫，使曲線上股鋼軌在承載狀態下，其扣件不會發生彈性擠開，無動態病害存在，確保列車運行平穩性。

2.3 提高曲線動態品質的辦法

（1）加強鋼軌打磨修理工作，更換曲線不良鋼軌。調查鋼軌接頭平直度，對曲線側磨鋼軌設置觀測點，對不良焊縫能打磨的要及時安排計劃進行打磨，消除焊縫頂面及作用邊不平順。對于嚴重支嘴或錯牙無法打磨處理的焊縫，要及時提報施工計劃進行更換處理。

（2）根據鋼軌狀態及行車情況，合理調整軌底坡。由于車輛在線路上長期的蛇形運動，不斷地推擠鋼軌使其向外傾斜，使得鋼軌原有的1:40的軌底坡將變得更加平緩，造成車輪踏面與鋼軌的接觸面偏離鋼軌頂面中軸線向鋼軌里口，減小了輪軌接觸面，增加鋼軌應力，加劇鋼軌磨耗，增加過車不平順度。所以，在產生上述情況后，可以根據現場情況，利用坡行膠墊，對軌底坡進行適當調整，不但可以恢復軌底坡，增加輪軌接觸面，而且也增加了軌下彈性，提高列車運行平順度。

（3）加強曲線線形控制，建立曲線單元理念，以曲線單元為一個整體養護單位，通過全站儀精測資料，對曲線建立精確控制樁，并根據曲線變化情況，建立定期撥道制度，對曲線進行細撥細改，注重曲線線形控制是曲線養護工作的基礎工作。

（4）注重動靜態結合，充分利用動態添乘資料特別是軌檢車波形圖資料進行分析，指導現場養護工作，提高曲線動態質量。

（5）利用鋼軌涂油減緩曲線鋼軌磨耗，提高列車平順度。

3 取得的實際效果

通過對正線曲線養護及現場經驗推廣應用，在我段正線曲線設備養護過程中取得了較為明顯的效果，使得我段曲線設備養護及軌控質量得到了穩步提升：

（1）軌道靜態幾何尺寸容許偏差管理值：無Ⅲ級偏差，Ⅱ級偏差均公里兩處；

（2）軌道動態指標：無Ⅲ級分，Ⅱ級分均公里0.3個，無晃車，無動力學指標超限；無0.11 g以上水加及0.15 g以上垂加；

（3）列車運行至曲線頭尾時人體感覺明顯改善，軌檢車加速度扣分也相應減少。