时速低于160 km既有线正线曲线养护探讨

徐振辉 上海铁路局阜阳工务段

1 概述

曲线作为铁路线路养护工作中三大薄弱环节之一，一直以来都是工务养护工作中的一大难点。在线路动态检测特别是轨检车检测中，曲线横向加速度及曲率变化率扣分一直占总扣分40%左右，所以，如何提高曲线养护水平，提高曲线动态品质，就成为提高轨控质量的关键之一。

2 既有线曲线养护

为提高轨控质量，确保曲线良好状态，在曲线养护维修工作中，严格按照综合维修、经常保养和临时补修三种不同的养修手段，根据设备状态，合理选用，保证线路质量不断稳步提高。

2.1 正线曲线养护主要存在的病害及预防整治措施

2.1.1 曲线养护常见病害

（1）曲线轨向不良，方向不易保持。圆曲线方向不良，则说明圆曲线曲率不等，存在曲率变化点，列车通过时必然要发生摇晃，进而破坏曲线方向，并引起挤道、坑洼等病害，促使钢轨磨耗不均，形成钢轨不均匀磨耗。

（2）曲线"鹅头"。曲线方向不良，多数发生在曲线头尾，曲线头尾向上凸出，通常称之为"鹅头"。

（3）钢轨磨耗。由于钢轨轨面与轮轨的不正常接触，钢轨材质或轨下道床基础弹性不均等，都会造成钢轨顶面或作用边发生磨耗。

2.1.2 正线曲线病害预防及整治措施

（1）曲线轨向不良的预防及整治措施：

① 从曲线结构状态整治曲线方向，首先要确保钢轨结构良好，要矫直钢轨硬弯，整治或更换钢轨不良接头（如支嘴焊缝等）。同时，要及时整治曲线翻浆冒泥，均匀道床弹性，并且加强薄弱区段道床捣固与夯实，增加道床阻力，稳定曲线状态。

② 从日常养护工作中，要加强曲线正矢检查及整治，坚持曲线拨道制度。根据曲线2.5m附点，按周期循环检查5m附点，对大值偏差正矢及时进行计算拨道。

③ 安装曲线方向控制设备，对于长期不宜保持的曲线晃点及拨道保持不住地点，在加装绝缘的前提下，可适当增加轨道加强设备（如霸王桩等）进行稳定。

④ 建立健全曲线技术基础，精确控制曲线。对曲线单元进行全站仪精确定位测量，全面控制曲线横距，在路肩外侧埋设定位装置，标定精测资料，永久性控制曲线横距，确保曲线方向良好。

（2）预防与整治曲线"鹅头"。导致曲线"鹅头"的原因一般有，长期利用目视进行拨道，破坏了四大桩点的位置。另外，列车由直线进入曲线或由曲线驶向直线，长久惯性力的冲击也是造成鹅头的一个原因，如图1所示。

图1 曲线"鹅头"示意图

具体防治措施有：

① 加强曲线单元管理，在每月的三全检查及重点检查工作中，对于曲线头外100 m直线段多检查几点，在计算拨道时，提前拨直直线段，找准曲线四大桩点。

② 在日常曲线拨道养护工作中，可以根据计算的拨道量及正矢调整量，采用从曲线两端向中间拨道的办法，消除曲线头尾拨道误差累积。

（3）预防钢轨磨耗的整治措施主要有：

① 合理计算设置曲线超高，特别是客货共线铁路，由于高速客车和重载货车所产生的离心力不同，对于钢轨碾压磨耗不同，所以，要根据公式h=11.8V2/R，合理计算，找出两者的平衡点，正确设置曲线超高，使曲线过超高和欠超高控制在合理范围内，降低列车行驶对于曲线钢轨的磨耗。

② 加强曲线结构病害整治，及时更换压溃、失效胶垫，加强钢轨打磨工作，保证钢轨轨底坡正确，钢轨截面良好，使车轮的重心落在钢轨顶面中央位置，使其接触良好，降低磨耗速率。

③ 在有条件的情况下，可以采取定期钢轨涂覆工作，这样既可以减缓钢轨磨耗损坏，延长钢轨使用寿命，同时也可以增加旅客列车行驶的平稳度。

④ 建立曲线侧磨观测点，特别是对于一些小半径曲线，由于其侧磨是不可避免。所以要建立观测点，定期观测，对于侧磨已达更换标准的应及时进行更换。

⑤ 加强曲线拨改工作，在保证曲线圆顺外，加强曲线改道，严格控制曲线轨距递减率，防止由于曲线轨距递减不顺造成钢轨磨耗。

2.2 精心养护，确保曲线状态良好

铁路曲线除了承受正常列车荷载外，还受到列车横向水平力挤压，易使曲线方向遭到破坏，影响曲线圆顺度。所以，在进行曲线养护时进行结构整治过程中，还应用"拨、改、直"三结合的办法，及时调整曲线正矢，确保曲线圆顺。

2.2.1 正线曲线养护程序

加强曲线养护，按计划对曲线设备进行养护工作，是确保曲线动静态质量的有效途径。精心养护应按以下程序逐步推进：

（1）全站仪精确测量。对曲线单元（包括前后100 m直线段）进行全面的精确测量，以精确的数据资料作为养修依据，达到科学养路的目的。

（2）结构病害整治。全面打点方枕，处理道床翻浆冒泥，更换失效枕以及失效、非标零配件，矫直钢轨硬弯，对设备结构进行全面优化，确保设备结构健康。

（3）轨面几何尺寸整治。对曲线单元轨距、水平、正矢进行全面检查，做到重起全捣，细拨细改。

（4）外观、标志标记以及涂油工作。对曲线外观进行全面整理，清理路肩杂草，刷新线路标志标记，对曲线进行全面涂油。

2.2.2 正线曲线养护注意事项

（1）注重曲线单元化管理。对照段曲线标志标记刷新要求，按照2.5 m附点设置曲线测点，做好曲线前后100 m直线的曲线单元控制，保证曲线正矢良好，曲率圆顺，曲线头尾无反弯。

（2）消除曲线小方向及轨距递减不顺。全面拨正调整曲线正矢，严格控制曲线轨距递减不顺，防止曲线由于上述原因导致车体蛇形摇晃，造成钢轨形成不均匀侧磨。

（3）对曲线进行重起全捣，防止曲线道床由于捣固撬短和捣固密实度不均造成弹性不均，长期形成空吊及钢轨波形磨耗等结构病害。

（4）加强曲线扣件扭力矩的检查和伤损扣件的及时更换工作。使扣件扭力矩满足，整套扣件各部无伤损，挡板座位置平靠，轨距挡板前后无离缝，使曲线上股钢轨在承载状态下，其扣件不会发生弹性挤开，无动态病害存在，确保列车运行平稳性。

2.3 提高曲线动态品质的办法

（1）加强钢轨打磨修理工作，更换曲线不良钢轨。调查钢轨接头平直度，对曲线侧磨钢轨设置观测点，对不良焊缝能打磨的要及时安排计划进行打磨，消除焊缝顶面及作用边不平顺。对于严重支嘴或错牙无法打磨处理的焊缝，要及时提报施工计划进行更换处理。

（2）根据钢轨状态及行车情况，合理调整轨底坡。由于车辆在线路上长期的蛇形运动，不断地推挤钢轨使其向外倾斜，使得钢轨原有的1:40的轨底坡将变得更加平缓，造成车轮踏面与钢轨的接触面偏离钢轨顶面中轴线向钢轨里口，减小了轮轨接触面，增加钢轨应力，加剧钢轨磨耗，增加过车不平顺度。所以，在产生上述情况后，可以根据现场情况，利用坡行胶垫，对轨底坡进行适当调整，不但可以恢复轨底坡，增加轮轨接触面，而且也增加了轨下弹性，提高列车运行平顺度。

（3）加强曲线线形控制，建立曲线单元理念，以曲线单元为一个整体养护单位，通过全站仪精测资料，对曲线建立精确控制桩，并根据曲线变化情况，建立定期拨道制度，对曲线进行细拨细改，注重曲线线形控制是曲线养护工作的基础工作。

（4）注重动静态结合，充分利用动态添乘资料特别是轨检车波形图资料进行分析，指导现场养护工作，提高曲线动态质量。

（5）利用钢轨涂油减缓曲线钢轨磨耗，提高列车平顺度。

3 取得的实际效果

通过对正线曲线养护及现场经验推广应用，在我段正线曲线设备养护过程中取得了较为明显的效果，使得我段曲线设备养护及轨控质量得到了稳步提升：

（1）轨道静态几何尺寸容许偏差管理值：无Ⅲ级偏差，Ⅱ级偏差均公里两处；

（2）轨道动态指标：无Ⅲ级分，Ⅱ级分均公里0.3个，无晃车，无动力学指标超限；无0.11 g以上水加及0.15 g以上垂加；

（3）列车运行至曲线头尾时人体感觉明显改善，轨检车加速度扣分也相应减少。