大秦线重载条件下的季节性养护维修技术研究

高 飞

(大秦铁路股份有限公司秦皇岛西工务段，河北秦皇岛 066012)

0 引言

大秦线西起大同韩家岭站，东至秦皇岛柳村南站，全长653km，线路所在的华北北部，在温带季风气候区内，四季分明，春秋季温度适宜，夏季高温多雨，冬季寒冷干燥，工务设备深受气候变化影响，养护维修作业随季节变化而变化。

春秋两季气温适宜，是线路维修的黄金季节，于4月及10月开展集中修。夏季及秋初的6月～9月期间，为确保无缝线路稳定，线路的综合维修“天窗”在温度适宜的4:00～6:00左右进行，高温时段严防胀轨跑道，强降雨时加强防洪工作。冬季的11月～次年2月，应做好工务设备的安全过冬工作。

1 春

1.1 春季气候对线路设备的影响

春季气温回升，铁路线路依次经历春融、稳定状态及热胀三个阶段，降雨逐渐增多。为保持设备状态稳定，利用好春季的适宜轨温，开展春季线路设备大检查大整修、春检春鉴、集中修及汛前设备检查整治等工作，做好春季设备的保养整治工作。

1.2 严防春融乱道

大秦线经过冬季严寒后，在春季会出现冻结融化的春融，春融后的线路在列车动载作用下处于不稳定状态，几何尺寸不易保持，此现象为春融乱道，其主因是线路冻结融化导致的冻害回落和翻浆冒泥。

1.2.1 整修冻害回落

整治冻害回落引发的设备病害，应根据动、静态检查数据及气温变化情况，掌握线路回落规律，采取随落随撤、随起随垫、捣垫结合的方式。对已稳定的线路及时撤出冻害垫板，加强捣固;对没有完全解冻的线路，重点盯控，加密检查频次，待完全稳定后再撤出冻害垫板并捣固。冻害垫板撤出后，对两端进行顺坡，使轨道几何尺寸在经常保养容许偏差范围内。

1.2.2 整治翻浆冒泥

在春融期，冻结的道床上部开始融化，下部仍处于冻结状态，此时不洁道床在列车动载作用下会形成道床性翻浆冒泥。春季气候多变，整治春融时期的翻浆冒泥难度大，重复作业多。对春融时期的翻浆冒泥要有针对性地采取盯、控、垫、挖、捣等方法综合整治，切实做到“随翻随清”。

1.3 春季集中修

春季的4月份气候适宜，轨温接近无缝线路锁定轨温，在此时段开展大秦线第一阶段集中修。充分利用大型养路机械对钢轨、道岔、联结零件、轨枕及道床等进行大修，使线路基础结构得到必要改善和设备质量均衡提高。集中修后，补充、均匀石碴，补齐、复紧扣件，做好无缝线路换轨地段观测标尺的粘贴及位移观测桩的埋设工作。

1.4 防胀准备工作

1.4.1 组织及培训

防胀工作要建立段、车间、班组三级防胀组织，明确防胀职责及工作重点，各线路车间成立防胀切割点，备齐防胀机具。在进入高温季节前安排一次全员防胀培训及考试，加强对防胀有关知识及无缝线路胀轨跑道处理的学习。

1.4.2 设备检查及补强

在4月期间，结合集中修对工务设备进行防胀检查及补强。

1)对锁定轨温存在问题的长轨条适时安排应力放散或调整，优先处理低温轨条和低温插入短轨焊联处所。对插入短轨、废弃绝缘、母材及焊缝加固等处所，在气温适宜时进行焊联。

2)在轨温合适时全面复紧一遍线路，重点做好钢轨接头、道岔前后短轨地段扣件及接头螺栓的复紧。调整绝缘接头轨缝，防止拉开、挤破绝缘套管以及绝缘顶死造成红光带。对短轨接头处的轨头冒沿进行倒棱及肥边打磨，调整短轨瞎缝，防止夏季气温升高后轨缝顶死造成联电及钢轨揭盖。

3)加强道床断面管理，保证必要的道床断面，对影响道床稳定的施工地段、道床砟肩堆高不足地段、电务平台处所、桥梁地段及曲线地段等及时补砟，使道床顶面宽度及边坡坡度符合技术标准，并定期夯拍道床边坡。

1.5 防洪准备工作

1.5.1 汛前设备检查整治

1)疏通排水设备。

检查疏通沿线天沟、吊沟、侧沟等，入夏前整治完毕，确保排水设备无破损、无杂草污土、排水畅通。

2)巡山扫石。

全面排查清理山体危岩落石危树、风化剥落深路堑等处所，对难以彻底清理的落石隐患地段，派专人监护。对沿线每个山头要做到“五清”，即岩层、岩性、覆盖层、排水路径及周边环境要清楚。

3)线路除草。

为避免进入夏季后铁路线路杂草丛生，影响线路质量及路肩排水，遮挡地面信号机，在春季要采取喷洒除草剂和人工除草相结合的方式定期除草。

1.5.2 组织及培训

在汛前成立段、车间两级防洪抢险组织机构，组建抢险后备队伍，更新各车间雨量计并设专人管理。根据线、桥、路基设备状态，在沿线车间储备好抢险物资。完善防洪信息图，修订完善防洪预案，定期开展防洪抢险应急演练。对全员开展防洪培训并考试，树立“汛期不断，培训不止”的工作理念，将培训工作贯穿到整个汛期。

2 夏

2.1 夏季气候对线路设备的影响

夏季天气炎热，高温时段轨温能达到50℃～60℃，钢轨内部存在巨大的温度压力，极易发生胀轨跑道。该地区年降雨量在550mm～760mm左右，主要集中在夏季，汛期降雨强度大、持续时间长、影响范围广。夏季以热防胀、雨防洪为中心任务。

2.2 防胀工作

1)加强无缝线路位移观测。

锁定轨温的准确是做好防胀工作的基础，要利用观测桩，加强无缝线路的位移观测及数据分析，尤其是施工地段作业前后的位移变化，发现位移异常及时进行应力放散或调整。

2)加强无缝线路巡热检查。

根据大秦线沿线气温情况确定巡热时间为9:30～17:30，巡视人员按规定时间及路线巡热，做到“三定”即:定人、定时、定地点。对隧道出入口、曲线头尾、道岔前后、桥头及桥尾等易发生胀轨的地点要重点巡视，当气温超过35℃或轨温高于55℃时要增加巡视次数。

3)加强无缝线路施工作业管理。

在无缝线路作业时，要避开10:00～17:00的高温时段，遵守“一准、两清、三测、四不超、五不走”制度。作业时发现胀轨预兆必须停止作业，立即补充石碴并夯拍道床，恢复线路稳定。对有位移变化的经常保养地段无缝线路，要加强道床的夯拍工作。

2.3 胀轨处理

线路出现胀轨时，立即启动防胀抢险预案，确保行车安全。当两股钢轨轨向偏差平均值达到10mm时，采取堆高砟肩、填满枕盒道砟及夯拍道床等措施恢复线路稳定;当偏差平均值达到12mm时，采取浇水或喷洒液态二氧化碳降温。若降温无法恢复线路，在地形条件允许时，采用拨曲线法将胀轨从故障两端向中间拨成半径不小于200 m的反向曲线，限速放行列车;在地形条件困难，为在短时间内放行列车时，用氧气乙炔焰割断钢轨，松开扣件放散应力，再用夹板或急救器加固，限速5km/h放行列车。

2.4 防洪工作

1)防洪重点管理。

对防洪重点处所实行三级管理制度:Ⅰ级防洪地点写入LKJ基础数据进行语音提示，汛期派人昼夜看守并按照联控用语守机联控;Ⅱ级防洪地点写入IC卡进行安全提示，雨中和雨后不小于48 h派人看守;Ⅲ级防洪地点要加强雨中雨后检查。遇连续强降雨天气，防洪地点要升级管理。

2)防洪值守及检查。

汛期要加强防洪值班，沿线车间、工区有半数以上24 h值班人员。雨前、雨中及雨后要根据行车密度、水害隐患和降雨特征等动态合理安排巡查力量，全面检查设备，全覆盖监控抗洪能力低、水害易发的线路区段。

2.5 防洪应急处置

当降雨量达到“出巡”“限速”“封锁”警戒值时，要冒雨出巡，巡视检查人员发现险情时，要有“宁可错拦、不可错放”的思想，果断提出运行限速条件、封锁拦停列车，按照“先防护后处理”的原则，及时报告、及时防护，确保行车安全。收到灾害性气象预报信息后，抢险工作要提前部署，做到“信息传递快、到达现场快、方案确定快、组织实施快、线路开通快”。线路抢通后，加固、补强水害地段，以防水害再次发生。

3 秋

3.1 秋季气候对线路设备的影响

华北北部的9月份降雨仍然较多，秋汛存在很大的不确定性，铁路防洪形势依然严峻。秋季温度适宜，适合对线路进行大面积整修。在秋季开展线路设备大检查大整修、集中修、秋检秋鉴等一系列工作，确保线路设备安全过冬，为冬季工作提供良好的设备基础。

3.2 秋汛防洪

1)防洪工作。

秋初要继续落实防洪安全措施，密切关注天气变化，加强地质灾害多发地点的检查，及时处理山体危岩落石、疏通排水设施，确保行车安全。

2)水害复旧。

由于天气降温早，水害复旧工作要按照彻底清除水害根源、不留后患的原则及早进行，恢复排水系统抗洪能力。

3)防洪总结。

汛期过后，统计当年雨情、水情、灾情及冒雨出巡人次等，分析水害发生原因、发生过程和抢险情况等，做好防洪工作总结。

3.3 秋季集中修

在气候适宜的秋季10月份开展大秦线第二阶段集中修，进行大机清筛、打磨、捣固等作业，提高线路的整体框架结构强度。集中修期间开始对高温轨进行应力放散及调整，对大机清筛等施工拉伸过的长轨要进行恢复。在11月上旬前消灭全部高温轨条及应力集中区段，消除入冬后断轨隐患，为设备安全过冬打好基础。

3.4 防寒过冬准备

3.4.1 物资储备及教育培训

入冬前，储备好防寒、防断及防护用品物资，做到专项专用。所有防断备用轨，如尖轨、辙岔、基本轨及护轨等，按要求存放于现场，作为防断专用。及时将防寒过冬防护用品配发给职工。对全员开展防寒过冬安全教育，提高职工防寒过冬安全意识及“风、雪、雾、寒”情况下的安全作业能力，于10月底前完成全员防寒过冬考试。

3.4.2 冬前设备检查整修

抓住入冬前气候较暖的有利条件，检查整修设备薄弱环节。

1)入冬前，对联接零件安排一次复紧、补充及涂油工作，确保扣件复紧达到3点密贴及螺栓扭力矩达标，保证联接零件齐全有效。

2)综合整治焊缝，解决焊缝处所的道床板结、翻浆及空吊板等病害。入冬前对钢轨焊缝全面探伤一遍，伤焊缝要用鼓包夹板加固并监护使用。

3)做好轨缝的调查、调整工作，保证接头轨缝不大于构造轨缝且不小于6mm，防止冬季拉断绝缘套筒造成红光带、螺栓拉断及夹板折断等。

4)整修伤损轨，更换侧磨严重及接近重伤钢轨，对长轨加固处所，要逐一打开夹板检查螺栓孔和伤损部位，发现眼裂和伤损发展要及时更换。

5)做好冻害预防工作，对历年发生过冻害、翻浆冒泥及水漫线路地段进行清筛、注盐，站专线冻害严重地段可提前垫入调高垫板，冻害发生时逐步撤出垫板。

4 冬

4.1 冬季气候对线路设备的影响

冬季是一年中最寒冷的季节，昼夜温差大，大秦线所处个别地区寒冷时段长达4个月。因道床冻结，轨道下部作业减少，上部作业增多。气温降低使金属材质脆性加大，在列车动荷载作用下钢轨伤损折断增多，尤其凌晨1:00～5:00是断轨高发时段。在冬季，整治线路冻害及预防钢轨、辙叉及接头夹板的“三折”成为工务部门的主要工作。

4.2 冻害产生原因及特点

大秦线所处地区降水充沛，土壤含水量较大，在煤炭运输中煤灰粉尘洒落到线路上，造成道床脏污、板结，进入冬季便产生冻害，且多为道床冻害。根据气候特点，线路冻害分阶段表现为降温阶段的冻胀期(11月中旬～次年1月底)，恒温阶段的稳定期(2月)和升温阶段的回落期(3月初4月中旬)。

4.3 冻害检查整治

1)冻害检查。

在入冬后，根据天气情况全面检查可能发生冻害地段，尤其是路桥过渡、隧道背阳、深路堑、排水不良及历年易发生冻害等地段，记录冻害在冻胀前、冻胀期、稳定期、回落期及回落后等不同阶段发展时线路的变化情况。

2)冻害整治。

冬季道床冻结，整平线路冻害不可起道捣固，要综合采用撤、垫、拨、换等方法，做到随起随垫、随落随撤。整治轻微冻害，采取垫板顺坡的方法;整治严重冻害，按照冻起高度采取安装调高扣件、加装轨距杆、加穿木枕等单一或综合性措施，并按冻害顺坡率标准顺坡;当冻害达到一定高度，根据冻害对线路造成的影响，采取必要的限速措施，确保行车安全。

4.4 钢轨防断

4.4.1 加强防断检查

1)加强钢轨探伤。

冬季钢轨探伤应缩短周期，重点地段要增加探伤次数，作业时控制好行进速度，确保探伤质量，严格按“接头(焊缝)站、小腰慢、大腰匀速探”进行。对焊缝热影响区及曲线钢轨侧磨轨地段，要调整探头角度，增大探伤面积。

2)加强手工检查。

为弥补仪器检查不足，每周开展一次手工检查钢轨工作，按“一看、二敲、三照、四卸”步骤进行。防断重点地段要缩短检查周期，气温骤降时要加密检查，手工检查钢轨工作要错开钢轨探伤计划，避免同时同地作业，以发挥各道防线作用。

3)加强巡视检查。

在日常巡检中，充分发挥巡道工作用，加强重点时段、地段及部位的检查。寒冷时要增派巡道工，防止断轨事故发生。

4.4.2 作业保养

入冬后严禁进行破坏线路稳定的作业，重点做好伤损轨件的整修更换工作。伤损钢轨要及时加固或更换，新换钢轨的螺栓孔、轨端必须倒棱。对波浪形磨耗钢轨、钢轨肥边、凹陷焊缝、压溃掉块接头及辙叉等要焊修打磨;对轻伤及焊接工艺不良的焊缝要用急救器和鼓包夹板加固;对轻伤有发展的焊缝要钻孔加固;对重伤及严重缺陷焊缝要插入短轨再焊，做永久处理。定期补充零配件、复紧扣压力，确保零配件齐全无失效，及时处理新发生的大轨缝。

4.5 无缝线路断轨处理

断轨发生后，要先拦停列车、设置防护、通知相邻两车站及工区，再进行修复。钢轨断缝不大于50mm时，采取紧急处理，恢复线路后限速放行列车;钢轨折损严重或断缝大于50mm及紧急处理后不能立即焊复时，采取临时处理，恢复线路后按正常速度放行列车;紧急或临时处理后，在轨温接近或低于实际锁定轨温时，采取永久处理，恢复无缝线路轨道结构。在线路上焊接时轨温不可低于0℃，放行列车时焊缝处轨温应降至300℃以下。

5 结语

大秦线工务设备的养护维修技术体系，兼顾了当前重载运输现状及所处地区季节特点，在解决线路病害、提高养修质量、降低维修成本、延长设备维修周期等方面总结了丰富的经验，可推广于相同气候条件下的普速铁路，值得类似重载铁路借鉴。

［1］铁运［2006］146号，铁路线路修理规则［S］.

［2］铁总运［2014］272号，普速铁路工务安全规则［S］.