无砟轨道长钢轨静态精调常见病害及处理方法
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摘 要： 随着高速铁路建设步伐的加快，如何高质量的完成轨道精调任务成为列车高速度及高舒适度的关键，结合郑西、京沪、沪杭高铁的工程实践对无砟轨道长钢轨静态精调常见问题及处理方法进行研究。
中图分类号：U238 文献标识码：A 文章编号：1671－7597（2012）0210150－02
0 引言
近年来，随着我国高速铁路建设步伐的不断加快，高速铁路已逐渐成为交通的明星，引起了全民的高度关注。提起高速铁路，最大的特点莫过于其高速度、高舒适度及高时效性，而决定这些特点的主要因素便是无缝长钢轨的高平顺性。郑西铁路客运专线、武广高铁、京沪高铁等是国内首批建设的高速铁路，现成为连接我国省际及南北交通的重要通道。
随着高铁建设的推进，我国在高铁建设方面已处于世界领先的地位，而如何高质量的完成轨道精调任务是列车高速度及高舒适度的关键，本文结合郑西、京沪、沪杭高铁的工程实践对无砟轨道长钢轨静态精调常见问题及解决方法进行了研究。
1 轨道平顺度指标
无砟轨道静态平顺度标准应符合表1的规定。
2 静态精调常见病害及产生原因
2.1 高低不平顺
高低不平顺主要是指轨道纵向的长、短弦线不合格，30m短弦>2mm，300m长弦>10mm。主要表现为轨道沿轨道方向的波动。高低病害往往造成列车在行驶过程中随轨道线形而产生上下波动，引起旅客不舒适。
高低不平顺产生的原因主要有以下几点：
1）轨枕（轨道板）在施工过程中产生定位偏差；
2）钢轨铺设前承轨槽表面未清理干净，产生偏差；
3）钢轨轨顶擦伤。
2.2 水平病害
水平病害主要是指线路同一截面上，两根钢轨之间高程差>1mm，高差变化率>2mm/2.5m，引起轨道扭曲产生三角坑，导致列车在行驶过程两侧钢轨受力不均匀或者列车左右晃动，在高速行驶过程中，容易导致列车脱轨。产生水平病害的原因主要有以下几点：
1）轨枕在施工过程中产生横向倾斜（常见于II型轨枕）；
2）轨道板在施工过程中固定不牢固而产生扭曲，四角点不在同一平面上；
3）扣件扭矩不足。
2.3 方向不平顺
方向不平顺主要是指轨道轴线方向的的长、短弦线不合格，30m短弦>2mm，300m长弦>10mm。主要表现为轨道横向的波动，即蛇形运动。列车行驶过程中，产生蛇形晃动，高速行驶过程中或高温条件下，易产生胀轨跑道，危及行车安全。产生方向不平顺的原因主要有以下几点：
1）轨枕或轨道板两次施工未进行搭接处理，产生施工偏差；
2）轨枕承轨槽本身偏差；
3）施工测量时温度较高，测量定位不准确，产生线性偏差（常见于II型轨枕）。
2.4 轨距病害
轨距病害指钢轨轨面下16mm范围内两股钢轨在作用边之间的最小距离偏差>1mm。轨距过大时，会造成列车蛇形幅度增大，恶化运行品质，同时，作用在钢轨上的横向力也增大，高速行车时，对列车的平稳性和轨道的稳固性都有很不利的影响；轨距过小，增大了列车在行驶过程中对钢轨的摩擦，甚至不能顺利通过，造成卡轨。
造成轨距病害的原因主要有以下几点：
1）轨枕或轨道板在生产过程中产生偏差；
2）钢轨铺设后未进行打磨处理；
3）轨枕铺设过程两侧轨枕间的连接筋发生弯曲变形，造成轨枕扭曲，导致轨距发生变化（II型轨枕）。
2.5 空吊现象
空吊是指一根或几根轨枕在高程上产生突变，与相邻轨枕产生较大偏差，导致钢轨铺设后在静态检测的情况下检测不出病害，而荷载过程中发现病害，该病害单侧出现时，表现为三角坑，两侧钢轨均出现该病害，表现为高低病害。如图1。
空吊产生的主要原因是：
1）施工过程中固定轨枕的螺栓松动，导致轨枕高程低于相邻轨枕（Zublin技术施工）；
2）扣件（钢板）安装不齐全。
3 病害处理方法
处理以上各种病害，除了在轨枕（轨道板）施工过程中加强控制外，主要通过更换扣件的方式进行后期处理。无砟轨道长钢轨在静态精调前，首先进行高精度测量，检测线路线形条件，对线路情况作出评价，外业检查结合内业调整，作出正确、合理的调整方案。外业工作组根据调整方案，更换扣件，使线路高度平顺，保证列车动态检测合格。
轨道精调病害处理工艺流程见图2。
3.1 全面检查钢轨
1）钢轨：全面查看，应无污染、无低塌、无掉块、无硬弯等缺陷。
2）扣件：应安装正确，无缺少、无损坏、无污染，扭力矩达到250N・M，弹条中部前端下颏与轨距块间隙≯0.5mm，轨底外侧边缘与轨距块间隙≯0.5mm，轨枕挡肩与轨距块间隙≯0.3mm。在长钢轨锁定完成后，应全面检查扣件的离缝情况，离缝大于1mm的部位应重点检查。
3）垫板：应安装正确，无缺少、无损坏、无偏斜、无污染、无空吊（间隙≯0.3mm）。
3.2 外业数据采集
1）轨枕编号：轨枕编号采用独立唯一编号，易确定位置，不重复。
2）外业数据采集：选取正确的轨道几何参数进行数据采集，每站长度为一对CPIII长度+30根轨枕（作为下一站搭接）。段落间搭接不得小于300m，以保证测量数据的可靠性。
3.3 内业数据处理
处理数据方面，各设计院都先后开发了数据处理软件，模拟钢轨线形。处理数据时，严格按照《客运专线无砟轨道铁路工程施工质量验收暂行标准》进行调整，将轨道各项几何尺寸全部调整到允许范围之内，并对轨道线型进行优化。遵循“先轨向，后轨距”，“先高低，后水平”的基本原则，按照调整量表对“轨向、轨距、高低、水平”按100%合格率调整，以确保较高的一次性合格率。
3.4 轨道调整
1）标识数据
标识数据时，调整方向与高低的扣件的标识方法严格区分，避免混淆，导致换错。
2）放置非标件
根据标示在轨枕上的数据整齐摆放扣件，摆放扣件必须一一对应，禁止出现“多、漏、错”，更不能随处乱丢，多余的扣件和更换掉的扣件必须回收。
3）检查复核
检查轨枕标识与调整量表上是否对应，检查放置的非标件与轨枕上的数据是否对应，在检查过程中对照调整量表逐一核对。检查完成后及时对照调整量表的标识进行更换，更交换完毕后采用电子道尺进行复核。
4）弦线复核
对于调整扣件较大的部位，应采用10m（20m）弦线进行复核，检查其真实性。
5）更换扣件
检查无误后进行现场更换扣件，严格遵循“七带一”原则，即一根轨枕有问题，松动前后各三根轨枕。以福斯罗扣件为例，先松动“-”侧，再松动“+”侧。按照轨枕上表示数据逐个更换，更换时要将承轨槽内的杂物及扣件上的铁锈清除干净。更换完毕后，按照“先松后紧”的原则将螺栓逐个紧固到位。
6）现场复检
更换完一段后及时采用电子道尺进行逐根复检，对于效果不明显的轨枕进一步调整。
3.5 复测
完成一段落更换后进行段落性复检，采用轨检小车进行，采集完数据交由内业组评定，达到验收标准后进行下一段调整，未达标准的进一步调整，再次结合调整量表进行现场调整，直至合格。
4 注意事项
1）开始更换非标准扣件之前，必须量测钢轨温度，钢轨精调应在23±5℃范围内进行，以避免钢轨存在温度应力，达不到预期效果。
2）在调整的时候极少有可能出现连续的两个轨枕同侧出现一个正值和一个负值，松动螺栓的时候并不是交叉松动。而是研究数据，看看先松动负值较多的一侧。如果正值和负值各占一半，就从中间分开，先调整一段，紧固好螺栓后在调整另一段。
3）更换垫片时，起道器起道的高度不能超过25mm。每次起道是两个起道器要同时起道。
4）回收更换下来的调整件，按照规格型号分类存放。
5 结束语
通过郑西、沪杭、京沪等多个项目的长钢轨静态精调应用，各项轨道指标精调一次性合格率均达到90%以上，得到了很好的验证。通过多个项目的研究应用认识到，轨道在调整过程中存在一次性调整合格率并不理想的情况，并不是方法的问题，而是在实践过程中不注重细节，造成错误操作、重复施工等不必要的施工要素的浪费。本文通过几个重点工程的实践应用，给以后类似的施工提供参考。
参考文献：
[1]铁建设[2007]85号，客运专线无砟轨道铁路工程施工质量验收暂行标准[S].
[2]铁建设[2009]218号，高速铁路CRTSⅡ型板式无砟轨道施工质量验收暂行标准[S].
作者简介：
苗家艳（1984-），女，助理工程师，中铁十二局第三工程有限公司。