大秦線重載條件下的季節性養護維修技術研究

高 飛

(大秦鐵路股份有限公司秦皇島西工務段，河北秦皇島 066012)

0 引言

大秦線西起大同韓家嶺站，東至秦皇島柳村南站，全長653km，線路所在的華北北部，在溫帶季風氣候區內，四季分明，春秋季溫度適宜，夏季高溫多雨，冬季寒冷干燥，工務設備深受氣候變化影響，養護維修作業隨季節變化而變化。

春秋兩季氣溫適宜，是線路維修的黃金季節，于4月及10月開展集中修。夏季及秋初的6月～9月期間，為確保無縫線路穩定，線路的綜合維修“天窗”在溫度適宜的4:00～6:00左右進行，高溫時段嚴防脹軌跑道，強降雨時加強防洪工作。冬季的11月～次年2月，應做好工務設備的安全過冬工作。

1 春

1.1 春季氣候對線路設備的影響

春季氣溫回升，鐵路線路依次經歷春融、穩定狀態及熱脹三個階段，降雨逐漸增多。為保持設備狀態穩定，利用好春季的適宜軌溫，開展春季線路設備大檢查大整修、春檢春鑒、集中修及汛前設備檢查整治等工作，做好春季設備的保養整治工作。

1.2 嚴防春融亂道

大秦線經過冬季嚴寒后，在春季會出現凍結融化的春融，春融后的線路在列車動載作用下處于不穩定狀態，幾何尺寸不易保持，此現象為春融亂道，其主因是線路凍結融化導致的凍害回落和翻漿冒泥。

1.2.1 整修凍害回落

整治凍害回落引發的設備病害，應根據動、靜態檢查數據及氣溫變化情況，掌握線路回落規律，采取隨落隨撤、隨起隨墊、搗墊結合的方式。對已穩定的線路及時撤出凍害墊板，加強搗固;對沒有完全解凍的線路，重點盯控，加密檢查頻次，待完全穩定后再撤出凍害墊板并搗固。凍害墊板撤出后，對兩端進行順坡，使軌道幾何尺寸在經常保養容許偏差范圍內。

1.2.2 整治翻漿冒泥

在春融期，凍結的道床上部開始融化，下部仍處于凍結狀態，此時不潔道床在列車動載作用下會形成道床性翻漿冒泥。春季氣候多變，整治春融時期的翻漿冒泥難度大，重復作業多。對春融時期的翻漿冒泥要有針對性地采取盯、控、墊、挖、搗等方法綜合整治，切實做到“隨翻隨清”。

1.3 春季集中修

春季的4月份氣候適宜，軌溫接近無縫線路鎖定軌溫，在此時段開展大秦線第一階段集中修。充分利用大型養路機械對鋼軌、道岔、聯結零件、軌枕及道床等進行大修，使線路基礎結構得到必要改善和設備質量均衡提高。集中修后，補充、均勻石碴，補齊、復緊扣件，做好無縫線路換軌地段觀測標尺的粘貼及位移觀測樁的埋設工作。

1.4 防脹準備工作

1.4.1 組織及培訓

防脹工作要建立段、車間、班組三級防脹組織，明確防脹職責及工作重點，各線路車間成立防脹切割點，備齊防脹機具。在進入高溫季節前安排一次全員防脹培訓及考試，加強對防脹有關知識及無縫線路脹軌跑道處理的學習。

1.4.2 設備檢查及補強

在4月期間，結合集中修對工務設備進行防脹檢查及補強。

1)對鎖定軌溫存在問題的長軌條適時安排應力放散或調整，優先處理低溫軌條和低溫插入短軌焊聯處所。對插入短軌、廢棄絕緣、母材及焊縫加固等處所，在氣溫適宜時進行焊聯。

2)在軌溫合適時全面復緊一遍線路，重點做好鋼軌接頭、道岔前后短軌地段扣件及接頭螺栓的復緊。調整絕緣接頭軌縫，防止拉開、擠破絕緣套管以及絕緣頂死造成紅光帶。對短軌接頭處的軌頭冒沿進行倒棱及肥邊打磨，調整短軌瞎縫，防止夏季氣溫升高后軌縫頂死造成聯電及鋼軌揭蓋。

3)加強道床斷面管理，保證必要的道床斷面，對影響道床穩定的施工地段、道床砟肩堆高不足地段、電務平臺處所、橋梁地段及曲線地段等及時補砟，使道床頂面寬度及邊坡坡度符合技術標準，并定期夯拍道床邊坡。

1.5 防洪準備工作

1.5.1 汛前設備檢查整治

1)疏通排水設備。

檢查疏通沿線天溝、吊溝、側溝等，入夏前整治完畢，確保排水設備無破損、無雜草污土、排水暢通。

2)巡山掃石。

全面排查清理山體危巖落石危樹、風化剝落深路塹等處所，對難以徹底清理的落石隱患地段，派專人監護。對沿線每個山頭要做到“五清”，即巖層、巖性、覆蓋層、排水路徑及周邊環境要清楚。

3)線路除草。

為避免進入夏季后鐵路線路雜草叢生，影響線路質量及路肩排水，遮擋地面信號機，在春季要采取噴灑除草劑和人工除草相結合的方式定期除草。

1.5.2 組織及培訓

在汛前成立段、車間兩級防洪搶險組織機構，組建搶險后備隊伍，更新各車間雨量計并設專人管理。根據線、橋、路基設備狀態，在沿線車間儲備好搶險物資。完善防洪信息圖，修訂完善防洪預案，定期開展防洪搶險應急演練。對全員開展防洪培訓并考試，樹立“汛期不斷，培訓不止”的工作理念，將培訓工作貫穿到整個汛期。

2 夏

2.1 夏季氣候對線路設備的影響

夏季天氣炎熱，高溫時段軌溫能達到50℃～60℃，鋼軌內部存在巨大的溫度壓力，極易發生脹軌跑道。該地區年降雨量在550mm～760mm左右，主要集中在夏季，汛期降雨強度大、持續時間長、影響范圍廣。夏季以熱防脹、雨防洪為中心任務。

2.2 防脹工作

1)加強無縫線路位移觀測。

鎖定軌溫的準確是做好防脹工作的基礎，要利用觀測樁，加強無縫線路的位移觀測及數據分析，尤其是施工地段作業前后的位移變化，發現位移異常及時進行應力放散或調整。

2)加強無縫線路巡熱檢查。

根據大秦線沿線氣溫情況確定巡熱時間為9:30～17:30，巡視人員按規定時間及路線巡熱，做到“三定”即:定人、定時、定地點。對隧道出入口、曲線頭尾、道岔前后、橋頭及橋尾等易發生脹軌的地點要重點巡視，當氣溫超過35℃或軌溫高于55℃時要增加巡視次數。

3)加強無縫線路施工作業管理。

在無縫線路作業時，要避開10:00～17:00的高溫時段，遵守“一準、兩清、三測、四不超、五不走”制度。作業時發現脹軌預兆必須停止作業，立即補充石碴并夯拍道床，恢復線路穩定。對有位移變化的經常保養地段無縫線路，要加強道床的夯拍工作。

2.3 脹軌處理

線路出現脹軌時，立即啟動防脹搶險預案，確保行車安全。當兩股鋼軌軌向偏差平均值達到10mm時，采取堆高砟肩、填滿枕盒道砟及夯拍道床等措施恢復線路穩定;當偏差平均值達到12mm時，采取澆水或噴灑液態二氧化碳降溫。若降溫無法恢復線路，在地形條件允許時，采用撥曲線法將脹軌從故障兩端向中間撥成半徑不小于200 m的反向曲線，限速放行列車;在地形條件困難，為在短時間內放行列車時，用氧氣乙炔焰割斷鋼軌，松開扣件放散應力，再用夾板或急救器加固，限速5km/h放行列車。

2.4 防洪工作

1)防洪重點管理。

對防洪重點處所實行三級管理制度:Ⅰ級防洪地點寫入LKJ基礎數據進行語音提示，汛期派人晝夜看守并按照聯控用語守機聯控;Ⅱ級防洪地點寫入IC卡進行安全提示，雨中和雨后不小于48 h派人看守;Ⅲ級防洪地點要加強雨中雨后檢查。遇連續強降雨天氣，防洪地點要升級管理。

2)防洪值守及檢查。

汛期要加強防洪值班，沿線車間、工區有半數以上24 h值班人員。雨前、雨中及雨后要根據行車密度、水害隱患和降雨特征等動態合理安排巡查力量，全面檢查設備，全覆蓋監控抗洪能力低、水害易發的線路區段。

2.5 防洪應急處置

當降雨量達到“出巡”“限速”“封鎖”警戒值時，要冒雨出巡，巡視檢查人員發現險情時，要有“寧可錯攔、不可錯放”的思想，果斷提出運行限速條件、封鎖攔停列車，按照“先防護后處理”的原則，及時報告、及時防護，確保行車安全。收到災害性氣象預報信息后，搶險工作要提前部署，做到“信息傳遞快、到達現場快、方案確定快、組織實施快、線路開通快”。線路搶通后，加固、補強水害地段，以防水害再次發生。

3 秋

3.1 秋季氣候對線路設備的影響

華北北部的9月份降雨仍然較多，秋汛存在很大的不確定性，鐵路防洪形勢依然嚴峻。秋季溫度適宜，適合對線路進行大面積整修。在秋季開展線路設備大檢查大整修、集中修、秋檢秋鑒等一系列工作，確保線路設備安全過冬，為冬季工作提供良好的設備基礎。

3.2 秋汛防洪

1)防洪工作。

秋初要繼續落實防洪安全措施，密切關注天氣變化，加強地質災害多發地點的檢查，及時處理山體危巖落石、疏通排水設施，確保行車安全。

2)水害復舊。

由于天氣降溫早，水害復舊工作要按照徹底清除水害根源、不留后患的原則及早進行，恢復排水系統抗洪能力。

3)防洪總結。

汛期過后，統計當年雨情、水情、災情及冒雨出巡人次等，分析水害發生原因、發生過程和搶險情況等，做好防洪工作總結。

3.3 秋季集中修

在氣候適宜的秋季10月份開展大秦線第二階段集中修，進行大機清篩、打磨、搗固等作業，提高線路的整體框架結構強度。集中修期間開始對高溫軌進行應力放散及調整，對大機清篩等施工拉伸過的長軌要進行恢復。在11月上旬前消滅全部高溫軌條及應力集中區段，消除入冬后斷軌隱患，為設備安全過冬打好基礎。

3.4 防寒過冬準備

3.4.1 物資儲備及教育培訓

入冬前，儲備好防寒、防斷及防護用品物資，做到專項專用。所有防斷備用軌，如尖軌、轍岔、基本軌及護軌等，按要求存放于現場，作為防斷專用。及時將防寒過冬防護用品配發給職工。對全員開展防寒過冬安全教育，提高職工防寒過冬安全意識及“風、雪、霧、寒”情況下的安全作業能力，于10月底前完成全員防寒過冬考試。

3.4.2 冬前設備檢查整修

抓住入冬前氣候較暖的有利條件，檢查整修設備薄弱環節。

1)入冬前，對聯接零件安排一次復緊、補充及涂油工作，確保扣件復緊達到3點密貼及螺栓扭力矩達標，保證聯接零件齊全有效。

2)綜合整治焊縫，解決焊縫處所的道床板結、翻漿及空吊板等病害。入冬前對鋼軌焊縫全面探傷一遍，傷焊縫要用鼓包夾板加固并監護使用。

3)做好軌縫的調查、調整工作，保證接頭軌縫不大于構造軌縫且不小于6mm，防止冬季拉斷絕緣套筒造成紅光帶、螺栓拉斷及夾板折斷等。

4)整修傷損軌，更換側磨嚴重及接近重傷鋼軌，對長軌加固處所，要逐一打開夾板檢查螺栓孔和傷損部位，發現眼裂和傷損發展要及時更換。

5)做好凍害預防工作，對歷年發生過凍害、翻漿冒泥及水漫線路地段進行清篩、注鹽，站專線凍害嚴重地段可提前墊入調高墊板，凍害發生時逐步撤出墊板。

4 冬

4.1 冬季氣候對線路設備的影響

冬季是一年中最寒冷的季節，晝夜溫差大，大秦線所處個別地區寒冷時段長達4個月。因道床凍結，軌道下部作業減少，上部作業增多。氣溫降低使金屬材質脆性加大，在列車動荷載作用下鋼軌傷損折斷增多，尤其凌晨1:00～5:00是斷軌高發時段。在冬季，整治線路凍害及預防鋼軌、轍叉及接頭夾板的“三折”成為工務部門的主要工作。

4.2 凍害產生原因及特點

大秦線所處地區降水充沛，土壤含水量較大，在煤炭運輸中煤灰粉塵灑落到線路上，造成道床臟污、板結，進入冬季便產生凍害，且多為道床凍害。根據氣候特點，線路凍害分階段表現為降溫階段的凍脹期(11月中旬～次年1月底)，恒溫階段的穩定期(2月)和升溫階段的回落期(3月初4月中旬)。

4.3 凍害檢查整治

1)凍害檢查。

在入冬后，根據天氣情況全面檢查可能發生凍害地段，尤其是路橋過渡、隧道背陽、深路塹、排水不良及歷年易發生凍害等地段，記錄凍害在凍脹前、凍脹期、穩定期、回落期及回落后等不同階段發展時線路的變化情況。

2)凍害整治。

冬季道床凍結，整平線路凍害不可起道搗固，要綜合采用撤、墊、撥、換等方法，做到隨起隨墊、隨落隨撤。整治輕微凍害，采取墊板順坡的方法;整治嚴重凍害，按照凍起高度采取安裝調高扣件、加裝軌距桿、加穿木枕等單一或綜合性措施，并按凍害順坡率標準順坡;當凍害達到一定高度，根據凍害對線路造成的影響，采取必要的限速措施，確保行車安全。

4.4 鋼軌防斷

4.4.1 加強防斷檢查

1)加強鋼軌探傷。

冬季鋼軌探傷應縮短周期，重點地段要增加探傷次數，作業時控制好行進速度，確保探傷質量，嚴格按“接頭(焊縫)站、小腰慢、大腰勻速探”進行。對焊縫熱影響區及曲線鋼軌側磨軌地段，要調整探頭角度，增大探傷面積。

2)加強手工檢查。

為彌補儀器檢查不足，每周開展一次手工檢查鋼軌工作，按“一看、二敲、三照、四卸”步驟進行。防斷重點地段要縮短檢查周期，氣溫驟降時要加密檢查，手工檢查鋼軌工作要錯開鋼軌探傷計劃，避免同時同地作業，以發揮各道防線作用。

3)加強巡視檢查。

在日常巡檢中，充分發揮巡道工作用，加強重點時段、地段及部位的檢查。寒冷時要增派巡道工，防止斷軌事故發生。

4.4.2 作業保養

入冬后嚴禁進行破壞線路穩定的作業，重點做好傷損軌件的整修更換工作。傷損鋼軌要及時加固或更換，新換鋼軌的螺栓孔、軌端必須倒棱。對波浪形磨耗鋼軌、鋼軌肥邊、凹陷焊縫、壓潰掉塊接頭及轍叉等要焊修打磨;對輕傷及焊接工藝不良的焊縫要用急救器和鼓包夾板加固;對輕傷有發展的焊縫要鉆孔加固;對重傷及嚴重缺陷焊縫要插入短軌再焊，做永久處理。定期補充零配件、復緊扣壓力，確保零配件齊全無失效，及時處理新發生的大軌縫。

4.5 無縫線路斷軌處理

斷軌發生后，要先攔停列車、設置防護、通知相鄰兩車站及工區，再進行修復。鋼軌斷縫不大于50mm時，采取緊急處理，恢復線路后限速放行列車;鋼軌折損嚴重或斷縫大于50mm及緊急處理后不能立即焊復時，采取臨時處理，恢復線路后按正常速度放行列車;緊急或臨時處理后，在軌溫接近或低于實際鎖定軌溫時，采取永久處理，恢復無縫線路軌道結構。在線路上焊接時軌溫不可低于0℃，放行列車時焊縫處軌溫應降至300℃以下。

5 結語

大秦線工務設備的養護維修技術體系，兼顧了當前重載運輸現狀及所處地區季節特點，在解決線路病害、提高養修質量、降低維修成本、延長設備維修周期等方面總結了豐富的經驗，可推廣于相同氣候條件下的普速鐵路，值得類似重載鐵路借鑒。

［1］鐵運［2006］146號，鐵路線路修理規則［S］.

［2］鐵總運［2014］272號，普速鐵路工務安全規則［S］.