23 t轴重货车条件下铁路路桥过渡段动力性能分析

徐建威 柴金飞

（1.中国铁路呼和浩特局集团有限公司工务部，呼和浩特 010050；2.中国铁道科学研究院集团有限公司铁道建筑研究所，北京 100081）

对锦赤铁路朝阳北至锦州段铁路路桥过渡段进行23 t 轴重货车条件下实车运行测试，分析货物试验列车以速度30，40，50，60，70，80，88 km/h 通过时路桥过渡段的受力、变形以及振动特性，评价23 t轴重货车条件下铁路路桥过渡段动力性能的工程适应性和设计合理性，为其养护维修提供基础数据［1-8］。

1 动力性能现场测试方法

对锦赤铁路朝阳北至锦州段铁路路桥过渡段进行货物列车准静态标定、路桥过渡段动力性能测试，采用的货物试验列车编组为机车DF8B+15辆C70重车+15辆C70空车+机车DF8B。

路桥过渡段动力性能现场测试主要技术设备（图1）及系统包含：①动应力测试模块，土压力传感器+数据采集与处理系统。②动变形测试模块，高精度位移计+数据采集与处理系统。③振动加速度测试模块，振动加速度传感器+数据采集与处理系统。主要测试内容包括路桥过渡段基床动荷载、动变形和振动加速度。

图1 路桥过渡段传感器布置示意

根据铁建设〔2008〕133 号《客货共线铁路工程竣工验收动态检测指导意见》6.2.2 条，路桥过渡段动力性能评判标准为：①路基动荷载最大值不得大于测试均值的2倍或通常情况测试值。②路基动变形最大值不得大于测试均值的2倍或通常情况测试值。③路基振动加速度最大值不得大于测试均值的2倍或通常情况测试值。现场测试见图2。

图2 现场测试

2 动力性能现场测试数据分析

试验货车以速度30，40，50，60，70，80，88 km/h 通过路桥过渡段，分析路桥过渡段的受力、变形及振动特性。

2.1 路桥过渡段测点动荷载

试验货车以不同速度通过时，路桥过渡段钢轨下路基表面的动荷载与车速关系见图3。可知，动荷载随车速变化趋势不明显。

图3 动荷载与车速关系

试验货车运行时路桥过渡段基床动荷载见表1。可知，桥台端机车、重车运行时基床动荷载最大值分别为27，31 kPa；路基端机车、重车运行时基床动荷载最大值分别为60，48 kPa。路桥过渡段动荷载均小于100 kPa的限值［9-10］，说明过渡段的设置基本合理。

表1 路桥过渡段基床动荷载 kPa

2.2 路桥过渡段测点动变形

试验货车以不同速度通过时，路桥过渡段轨枕间钢轨外侧路基表面动变形与车速的关系见图4。可知，随车速的提高动变形变化不明显。

图4 动变形与车速关系

试验货车运行时路桥过渡段基床动变形见表2。可知，桥台端机车、重车运行时基床动变形最大值分别为0.77，0.81 mm；路基端机车、重车运行时基床动变形最大值分别为0.10，0.17 mm。测试动变形均小于1 mm的限值［4-5］，说明过渡段的设置基本合理。

表2 路桥过渡段基床动变形 mm

2.3 路桥过渡段测点振动特性

试验货车以不同速度通过时，路桥过渡段轨枕间钢轨外侧路基表面振动加速度与车速的关系见图5。可知，振动加速度随车速提高呈增大趋势。

试验货车运行时，路桥过渡段基床振动加速度见表3。可知，桥台端机车、重车运行时基床振动加速度最大值分别为0.12，0.06 m/s2；路基端机车、重车运行时基床振动加速度最大值分别为0.80，0.60 m/s2。路桥过渡段基床振动加速度均小于10 m/s2的限值［4-5］。

图5 振动加速度与车速关系

表3 路桥过渡段基床振动加速度 m·s-2

3 结论

该路桥过渡段所测基床动荷载最大值为60 kPa，小于100 kPa（限值要求）；基床动变形最大值为0.81 mm，小于1 mm（限值要求）；基床振动加速度最大值为0.80 m/s2，小于10 m/s（2限值要求）。各参数均满足相关规范的限值要求，该路桥过渡段动力性能满足货物列车以80 km/h运行时的安全性要求。