高铁客运专线线路病害研究

岳文

北京局集团公司衡水工务段 河北 衡水 053000

1 高铁客运的有砟轨道分析

针对高铁线路的施工建设，相关管理部门为了确保高铁可以顺利通行，就应对高铁内重要基础设施制定严格的技术标准。一般情况下，普通铁路和高速铁路的有砟轨道大体一致，确切地讲，高铁线路的要求较为苛刻。例如，高铁建设线路经过施工建设人员采用专业的技术方法，通过对高铁内部的轨枕进行加宽处理，可以明显减小枕下作用力，即安设重型结构轨枕，重型轨枕通过较大的宽枕就可以支撑相关内部结构，承载较大的作用力，同时附加适量的弹性垫层来改善轨道的弹性[1]。

2 高铁线路病害形成原因及相关处理措施

2.1 三角坑产生的因素

2.1.1 路基出现病害。当对道路线路进行施工建设中，路基路面建设构成了高铁客运线路的主体，受到各种外界客观环境因素影响，路面的相关结构就会受到损害，加上施工建设材料的性能较差，当大量车辆对路面进行高负荷碾压时，导致路面刚度的稳定性、安全性下降，一旦路基出现翻浆冒泥、路面冻胀以及路基高度下沉等情况，就会使得路面的建设结构受到损害，久而久之，形成基坑。

2.1.2 道床病害。对于高铁线路的道床施工管理，建筑施工单位经常会选用刚性较强、厚度较高的双层道床，为了保证高铁轨道的弹性、减少噪音影响，进而避免高铁列车对车身的撞击，由于相关部门操作不当，在大量车辆以及其他重物的负荷值下，道床的结构会发生严重破坏，最后导致轨道没有较好的弹性，并出现排水状况；与此同时，列车长期对线路轨道进行施压，道床的粉碎现象也越发明显，并不断出现液化情况，进而导致轨道出现变形，对高铁的顺利通行埋设众多安全风险隐患，最终使得道路结构弯曲变形，诱发三角坑等病害[2]。

2.1.3 钢轨不均匀磨耗。钢轨作为铁路轨道的重要组成部分，对高铁的顺利通行起着重要影响，钢轨的重要零部件既是车轮引导的方向，也是高铁轨道的重要导体，加上轨道处于长期运行，使得钢轨的车轮和轨道近距离接触，将会对重要零部件形成一定磨损，最后缩短高铁等基础设备和其他线路的使用周期。

2.2 三角坑处理方法

2.2.1 路基病害的处理方法。针对在2.5m之内的软弱土层，相关建设人员可以采用抛石挤淤、翻挖填土等技术处理；针对那些较高深度的软弱土层，建设人员应在厚度较少的砂层或者硬土层，调配一定比例的水泥集料均匀进行搅拌，针对那些密度较好的土层，相关建设人员可以采用砂桩或者碎石桩等技术处理；针对地下水位较大且埋深较浅的土层，应采用强夯处理技术提升线路结构的安全性和稳定性。

2.2.2 路基冻胀处理方法。首先，在线路实际施工建设中，施工管理部门可以根据工程建设状态进行换填沙土处理，以防止路面出现冰冻现象；其次，应将高速铁路线路的基础地面建设安设在较高的地面结构，在温度较低的情况下，路基的建设结构就不会受到过多负面影响。

2.2.3 钢轨损坏处理方法。相关维修养护人员应结合具体的钢轨受损状况，对经常破损的部位进行重点维修和养护，与此同时，相关部门应定期对钢轨的结构质量进行检测，当钢轨面受到探伤损害后，相关人员应引进先进的维修手段来提高其整体结构性能。另外，管理部门应设立集中巡检制度，对钢轨受损重点区域和维修养护情况进行实时跟踪记录，为后期高铁线路的安全管理奠定夯实的基础。

3 客运线路道岔病害形成原因及相关处理措施

3.1 道岔病害常见类型和形成原因

3.1.1 尖轨与滑床板离缝。在客运线路的诸多病害中，该种线路病害的形成主要有两个原因，首先是施工作业人员操作不当买入的岔枕角度不符合国家规定的建设标准；其次，一旦施工作业人员对尖轮安装不合规时，尖轨卡在轨底内部的辊轮处，尖轨高度上升会出现大量板床离缝现象；最后，受到外界客观环境因素影响，在温度变化较大的情况下，尖轨热胀冷缩，轨道也可能处于离缝状态。

3.1.2 尖轨与相邻轨不密贴。客运线路的轨道拉杆的尖轨和基本轨道出现大量缝隙后，在无人维修的情况下，道岔列车的轮缘会渐离相关轨道，最终导致道岔严重偏离正常运转轨道，最终导致列车脱离正常的轨道路线，当翼轨和可心轨道不能有效结合时，车辆处于剧烈震动的情况下也会偏离轨道。

3.1.3 轨道不平顺。通常情况下，垂向轨道不平顺、横向轨道不平顺以及复合轨道不平顺是最基本的三类轨道病害问题。其中，在垂直轨道不平顺三种线路病害中，可能出现高低不平顺的情况，产生此种现象的原因可能是运输线路受到外界压力负荷的影响，在长期碾压的状态下，部分公路桥梁路段出现扭曲沉降情况，加上线路轨道可能处于维修及养护期间，在外界客观风险因素的影响下，会诱发一系列的钢轨变化，水平不平顺现象，客运线路在处于曲线上升阶段时，因为在对外轨的设计过程中，需要设置一定的高度抵消相应的离心力，这种曲线设计高度的差异性可能会使得与预设的线路高度存在一定误差；其次，在轨道横向不平顺的病害处理中，主要是指沿着线路纵向钢轨的附近区域出现一定的误差，这主要是由于两方面一起的：其一，在实际的轨道施工铺设进而机道整合作业期间，施工作业人员对重点关注的部位存在一定的偏离，其二，在外界客观因素的干扰下，钢轨的表层结构磨损现象严重，从一定程度上导致部分重要零部件出现失效现象或者严重的压力负荷；最后，在轨道复合不平顺中，在同一轨道断面处，垂直方向和水平方向轨道的不平顺导致轨道出现膨胀，并与相应的高轨区域形成明显的反超高状态。

3.2 道岔病害处理方法

首先，针对道岔结构受损状态下，维修养护人员应及时更换重要零件，在施工作业建设期间，对道岔的重要部门进行实地测量，并合理调整各个结构部门的比例和建设尺寸；其次，针对心轨、尖轨和滑床板的离缝问题，管理部门通过抬高滑床板即安设岔枕来减少离缝的产生；最后，适当调整辊轮的建设位置，在保证相邻的辊轮和尖轨轨底在46°的水平角度基础上，确保轨道和各个重要部件的有机协调，并及时更换尖轨等重要零部件，延长其使用周期。

4 客运线路道床病害处理措施

4.1 整体管理方案

加强对道床质量的管理。第一，在施工的过程中严格执行碎石道砟标准，从源头上把关道砟的质量。第二，按照道床的实际情况来及时更换和筛除不合理固定的道砟，确保道床始终保持在理想的状态。第三， 整治机床病害修复基床的密度和排水度，对基床填料不良或者密实度不足引起的翻浆问题要及时采取措施予以处理，彻底恢复路拱，确保路基路面的排水顺畅。第四，改善外部条件对道床的污染，实现对客车垃圾回收和到站的统一管理。

4.2 无砟轨道道床破损处理方法

4.2.1 无砟轨道道床破损修复。首先，施工作业人员可以结合实际的施工状态并使用破碎锤相关人员相配合的方式对相关道床板进行破除，在清理相应的路基结构面之后，采取一定的基础措施对相关破损部位进行有针对性的修复处理；其次，建筑企业的管理人员可以通过轨排分段的施工管理方法对施工道床板进行一定的处理，设计人员应对实际的轨道地质情况、自然环境气候以及相应的施工条件进行全面的分析和论证，在与原设计图进行对比的同时，可以将线路轨顶到支撑底层面的高度设定在835mm；最后，在拆除下行线双快式无砟轨道过程中，应采用适当的力度对上下行线的无砟轨道和线路间的填充混凝土进行相应的保护管理。

4.2.2 道岔区无砟轨道修复。同样，采用破碎锤等施工设施在与施工作业人员相互配合的过程中，对道床板重点部位以及基面结构进行基础的清理，按照预设的方式进行岔道组装和管理，在实际的道岔管理期间，施工作业人员应严格按照国家固定的技术标准对生产建筑材料、接地施工、排水设计以及绝缘施工要求进行妥善的协调和处理，避免各个施工环节出现不统一的情况，同时，为了避免下行线拆除过程中无砟轨道的施工对上行线路的不利影响，应采用一定的处理方案对其管控，例如，首先，可以通过切除受损部位的道岔床板，并在受损道岔部位以及未受损部位设立深度为5cm左右的裂缝和相应通道；其次，在严格按照对上行线道无砟轨道设计方案的基础上，使用锚固销钉等材料进行加固处理，施工作业人员可以通过纵横向的处理方式对适当距离的销钉进行综合管理，销钉的直径约长41mm，长度在382mm，钻孔直径在50mm左右，钻入混凝土架构以及穿过道床板后的实际深度可以达到192mm，施工作业人员在基础的固定期间，可以在销钉的四周用植筋进行加固，在满足实际的绝缘要求后，进行基础的密封操作管理。

5 高铁客运线路的施工展望

5.1 相关建议

在具体的高铁客运施工线路期间，施工团队应投入适当的建设资金，聘请一些专业知识较高的施工人员对线路施工方案进行周密的分析和设计，在制定相应施工管理制度的同时，建立科学完整的线路病害研究管理体系，针对日常施工过程中出现的各类突发性现象以及产生的病害问题进行全面的信息收集和汇总，在建立与之相应的病害数据库后，结合实际的施工情况，有针对性地对各类病害问题采取相应的解决措施，在对各类修复结果进行跟踪处理后，做好书面归档保管，进而为后期客运修复线路管理奠定夯实的基础。

5.2 下一步研究方向

首先，在基础的集包线综合评价管理过程中，管理人员应密切关注施工过程中的温度变化，在合理控制施工温度的同时，尽量减少因为施工温度因素而降低客运线路结构的安全性和稳定性；其次，应密切关注不同线路病害存在具体情况以及产生的不利影响，在深入调查和分析后，对多种线路问题进行及时的修复和架构调整；最后，还应重点关注无砟轨道的病害研究，因为我国对该类轨道结构病害的研究相对较晚，且相关营运时间不长，发生的线路病害类型相对较少，应用的病害管理 措施也不多，应积极引进国内外先进的病害处理技术，在具体的实践中提升结构的建设质量。

6 结束语

总而言之，高铁客运专线线路出现病害主要是由于外界环境因素以及人为因素引起的，为了有效消除相关病害，管理部门应积极学习国内外先进的线路病害处理技术，不断树立自主创新思想，拓宽线路病害处理的预防措施途径，在因地制宜、统筹规划的基础上，提高线路结构的安全性和稳定性，最后促进社会的可持续发展。