摘要：轨道是地铁行车的基础，也是地铁的主要技术装备之一，受各种外界因素影响，提高轨道施工质量和精度显得愈来愈迫切。文章针对近年来城市地铁轨道施工中出现的质量问题进行分析阐述，并有针对性提出了具体的施工技术预防控制措施，从而保证了轨道施工质量，解决轨道病害。
关键词：轨道质量；通病；预防措施
1引言
我国地铁不断发展，线路整体动态质量不断提升，新开通的线路通过高标准精测精调，基本实现了几何尺寸“零扣分”，但线路局部几何尺寸突变对行车安全构成较大影响。同时，高速条件下轮轨关系更为复杂，轮轨关系不匹配已成为地铁线路晃车的主要原因之一。通过人工添乘对地铁晃车处所进行动态分析，难以在几何尺寸上找到病害源头。因此，地铁高稳定性、高平顺性、高舒适性的特点客观决定了要从线路安全、设备质量、乘坐舒适度等方面入手，对地铁轨道动态进行一体化分析管理。
2 地铁轨道施工质量通病
2.1 线路几何尺寸异常突变
随着我国地铁桥隧构筑物的大量设计运用，以及施工管理和精测精调的经验不断丰富，新开通运营的地铁基础稳定性、轨道平顺性较普速铁路已有巨大进步。但不容忽视因局部设计和施工缺陷、温度应力作用等原因导致的线路变化。地铁线路几何尺寸异常变化主要包括以下几种：（1）线路下沉。该异常为地铁线路最主要的线路变化，主要原因是路基过渡段工后不均匀沉降、桥梁基础下沉等。（2）无砟轨道上拱。无砟道床浇筑时，温度过低等原因导致无砟轨道在高温季节的温度应力作用下线路起拱胀板（东北地区则因冻土原因导致线路上拱），病害在CRTSⅡ型板式、双块式等纵连式无砟轨道最为普遍；富水隧道水压过大造成无砟道床局部起拱。（3）简支梁桥徐变上拱。由于施工质量加载时间间隔原因，部分地铁简支梁桥开通运营前3年线路高低变化量较大，最大长波高低约6 mm，一般在开通3～5年后变化趋于收敛。（4）钢轨及扣件系统磨耗变形。主要是道岔（曲尖轨、导曲线）侧磨、小半径曲线钢轨侧磨等原因造成轨距变大；扣件系统轨距挡块磨耗变形造成扣件不密贴和轨距变化等。由于钢轨磨耗、扣件轨距挡块磨耗等原因造成几何尺寸及钢轨横向稳定性发生变化。（5）路外环境影响造成线路变化。例如，临近营业线施工造成桥梁墩台偏移；线路外侧违规堆载和减载造成基础沉降及偏移；临近营业线软土基础抽水造成路基变化等。
2.2 几何不良晃车
主要是线路存在动态Ⅱ级（舒适度管理值）及以上几何尺寸偏差，特别是三角坑超限、长波不平顺、轨向及水平逆向复合不平顺等。连续多波不平顺也对乘坐舒适度构成较大影响。通过轨道不平顺功率谱分析，高速铁路常见多波不平顺主要有简支梁桥周期性高低不良（典型波长32.0 m或24.0 m）、道床板上拱翘曲（典型波长6.5 m）、钢轨加工缺陷、厂焊连续焊缝平直度不良（显著波长100.0 m）等。
2.3 钢轨廓形不良晃车
主要是未按周期打磨、未按设计廓形打磨，以及打磨后质量验收不到位等，造成钢轨廓形不良。例如，因钢轨廓形不良、动车组轮对长期在轨距角接触时，随着车轮凹磨程度增大进而加大车轮等效锥度，影响临界速度，造成动车组高速运行时的横向失稳，威胁铁路运营安全。
2.4 轨面波浪磨耗造成共振
主要是因钢轨表面疲劳伤损产生周期性波浪磨耗，波浪磨耗波长与列车速度耦合作用产生的特定频率使轨道结构产生较为明显的高频振动分量，不仅严重影响舒适度，而且可能造成动车组轴箱螺栓、轨道扣件等产生高频振动，导致螺栓或弹条等出现开裂及折断病害。
3 地铁轨道施工质量通病的预防措施
3.1 检测数据对比
（1）自动化对比。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆利用每月不少于2次的综合检测列车检测波形叠加并进行对比，对线路几何尺寸变化进行自动化分析，高效及时监控线路几何尺寸变化。（2）差异化对比。开展高温季节与低温季节、雨季与枯水期等差异化气候条件对比，分析线路变化情况，并将薄弱处所纳入重点监控。（3）变化趋势对比。通过现阶段与开通初期线路波形、几何超限、TQI值等进行对比，跟踪线路趋势变化。同时，建立车载式添乘仪、便携式添乘仪报警综合分析平台，通过大数据对车体振动趋势变化进行分析。
3.2 实时监控分析
由于地铁线路受温度和地下水位变化等影响，应采取“科技手段保安全”的措施，提高重点地段监测监控的时效性。（1）利用科技手段对薄弱处所进行实时监控。例如对特殊结构桥梁、CN系列钢轨伸缩调节器等特殊设备安装监控系统进行实时监控，设备状态出现变化时及时预警。（2）充分利用车载式线路检查仪对线路动态质量进行管理。适当增加车载式添乘仪安装数量，确保车载式添乘仪每日检查基本覆盖不同时段、不同区间、不同行别、不同车型的线路，及时监控线路变化情况。
3.3 加强轮轨关系不良分析
（1）加强地铁轨道动力学检测。对线路动力学指标定期检测，重点对构架加速度、轮重减载率、脱轨系数等进行全面检测，对轨道不平顺谱进行分析，查找相应轨道设备不良原因。（2）加强便携式添乘仪数据分析。在传统轨道动态质量检测手段中，便携式线路添乘仪对轮轨关系不良造成的线路横向周期性摆动较为敏感，可通过逐月逐区间跟踪便携式添乘仪水平加速度报警数据的变化，结合人工添乘晃车情况综合分析，对钢轨和车辆状态进行监控。（3）加强钢轨静态检查。在地铁钢轨状态修和周期检查同时，结合动态检测数据对钢轨波磨及侧磨、钢轨廓形不良、焊缝状态不良等病害进行针对性重点调查测量，查找设备缺陷原因。
3.4 加强道床病害整治
（1）加强有砟道床管理，定期安排大型养路机械对有砟地铁线路及道岔进行捣固，对道床板结处所安排清筛，改善道床弹性；及时组织对缺砟处所进行补砟，确保有砟轨道线路框架稳定。（2）加强无砟道床病害整治，对道床上拱、离缝冒浆、道床板开裂、封闭层失效等病害及时采取防水封闭、注浆填充、植筋加固等措施进行整治，确保无砟轨道线路道床基础稳定。（3）对路基过渡段下沉等病害及时安排基础加固整治，确保线路稳定。
3.5 加强道岔及线路钢轨修理
（1）加强钢轨预防性打磨。定期组织大型钢轨打磨车、快速打磨列车对高速铁路线路及道岔按目标廓形进行预防性打磨，消除轨面波浪磨耗等病害。（2）加强道岔结构修理。对道岔结构按修理规则要求进行整治，并重点对尖轨、心轨降低值超限处所及时安排调整或更换，确保动车组过岔平顺性。（3）对小半径曲线及道岔侧磨钢轨及时采取减磨措施，并在钢轨重伤前更换下道，确保线路几何尺寸状态良好。
4 结束语
建设城市轨道交通将是我国一项投资巨大的全国性工程，应综合采用周期检测数值比对、人工添乘、自动化监测等手段，全面、精准、有效、及时地对高速铁路线路动态质量进行监控分析，及时发现线路异常变化征兆并进行整治，确保行车安全。同时，高速铁路线路设备养护应严格落实周期修和状态修的相关规定，确保轨道结构和钢轨状态稳定均衡。对动态分析发现的几何及结构问题及时落实闭环整治，消除轨道设备缺陷，在确保行车安全的前提下，努力提升高速铁路动车组的运行品质。
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论文作者:芮英奇
论文发表刊物:《基层建设》2018年第2期
论文发表时间:2018/7/9
标签：钢轨论文; 线路论文; 轨道论文; 地铁论文; 平顺论文; 病害论文; 磨耗论文; 《基层建设》2018年第2期论文;