周 涛

(中国铁路太原局集团有限公司工务处，山西 太原 030013)

1 概述

铁路线路整体不平顺，影响列车运行安全和旅客的舒适度，所以铁路线路整体的平顺度是运行安全的重要指标，尤其是高速铁路，对线路平顺性和作业精度有更高的要求，以满足高安全性和旅客舒适性。过去，有砟线路的日常维修主要采取两种方式，一是靠人工维修，只能在局部范围内采用相对参考来保证局部平顺，平顺性也主要靠人工肉眼观察，利用轨距尺、弦绳等方法测量，这种方法只能是在局部范围内粗略的检查平顺性、圆顺度，但不能完全保证有砟线路的整体线形，容易造成线路的整体不平顺，影响列车运行的平稳性；二是采取大型养路机械捣固车作业，由工务段通过人工测量后，在轨枕上标注起、拨道量，大机操作手作业时手动输入数据，这种作业方法依靠捣固车的模拟检测系统加以人工手动给定修正，作业质量主要依靠人工调整，现场操作联控环节多，难以实现精确对点，易产生误差，不确定因素多、作业风险系数大、作业精度与现场实际需求差别较大，无法满足动车组高速运行平稳性的要求，更易破坏竖曲线，而且对线路整体平顺性的精度控制比较困难。因此如何利用大型养路机械在有砟高速铁路地段实现数字化精确捣固，对有砟高速铁路高标准维护养修具有重要意义。

2 原理

有砟高速铁路使用大型养路机械实现数字化捣固的基本原理是利用电子水准仪、全站仪、精调小车等现有成熟的测量技术由工务段按点测量出线路的高低和轨向数据，按照对比线路设计值或线路整体高平顺性的原则，对测量数据进行拉坡处理，计算出每个点的起道、拨道数据，然后生成大型养路机械可识别的数据文件，由大型养路机械计算机计算出每一作业点的精确起拨道值，由计算机代替人工进行“测量点”与“测量点”之间的顺接，确保起拨道顺坡率更加准确，更接近线路实际需要的顺坡率，充分发挥大型养路机械计算机自动控制精确捣固作业的功能。

3 组织实施

3.1 工作量调查

1)前期对有砟线路路桥过渡段、有砟无砟过渡段道床饱满度进行工作量调查，并组织人员在施工前对计划捣固地段进行补充石砟，确保大机捣固作业时石砟储备充足，捣固质量能够保持。

2)对捣固地段轨下水平垫板、超厚垫板进行全面详细调查，进一步核实轨枕一枕一档记录，主要用于计算计划起道量时，考虑撤除垫板后，垫板厚度对起道量的影响。

3.2 精测

大型养路机械实施捣固前，利用天窗对计划捣固区段的线路高程、中线使用电子水准仪、全站仪、精调小车进行精准测量，测量完成后，按照对比线路设计值或线路整体高平顺性的原则，对测量数据进行拉坡处理，计算出每个测点的起道、拨道量并进行二次复核。

为了在提高大机捣固精度的同时方便大机作业，测量采用5 m布点的方式，并在竖曲线头尾地段加密布点测量，保证基础数据采集全面、准确。

测量的同时按照每10 m一个点作为控制点(曲线，竖曲线数据应适度加密，可按每5 m一个点设置)，使用桩距尺在邻线进行标注，用于精确捣固后作业质量复核。

由于采取快速测量，可在施工期间提前一个天窗点完成测量，以减少线路线形变化，影响捣固作业精度。

3.3 职责分工

3.3.1工务段

1)工务段计算出各点的起、拨道量(说明：拨道数据必须是“左负右正”，按照作业里程方向，向左拨为负，向右拨为正)。核实无误后，转化成Ver文件提供给工务机械段。

2)对含有曲线的作业地段，工务段还须提供曲线技术资料。

3)与工务机械段提前确定作业方向和作业起终点，作业起终点尽量选择起拨道量较小的地段和平直线路地段。

3.3.2工务机械段

1)捣固车要选用连续式双枕捣固车或连续式三枕捣固稳定车。

2)为保证作业质量，施工期间需固定同一组捣固车进行作业，尽量不要调整作业机组。

3)参加作业的捣固车前期要做好检查、调试并经过标定，确保捣固车作业精度和不发生机械故障造成破坏线路的现象。

4)工务机械段将Ver数据利用U盘导入大机计算机(ALC)中。并对作业起、终点数据进行顺坡处理。

3.4 作业要求

1)线路捣固施工时，应封锁线路。大型养路机械作业需满足不少于240 min的要求。作业地段的枕下石砟厚度不小于150 mm，不适于在整体道床地段、道岔上和道床严重板结地段作业。

2)严禁将捣固车作业起点、作业终点安排在缓和曲线上。

3)捣固车一次起道量不宜超过50 mm，起道量超过50 mm时应分两次起道捣固；一次拨道量不宜超过80 mm。每次作业应进行道床动力稳定。

4)作业中应严格执行对钢轨的测温制度，作业轨温应符合《高速铁路有砟轨道线路维修规则》的有关规定。一次起道量小于30 mm，一次拨道量小于10 mm时，作业轨温不得超过实际锁定轨温±20 ℃。一次起道量在31 mm～50 mm，一次拨道量在11 mm～20 mm时，作业轨温不得超过实际锁定轨温-20 ℃～+15 ℃。

高温季节作业时，作业中机组人员应监视作业前后线路状况，发现胀轨迹象应立即停止作业。

5)为保证捣固作业质量，对薄弱处所应增加捣固次数或采用两次插镐捣固。

6)动力稳定车在桥上作业时，稳定装置应尽可能在桥台或桥墩处起振或停振，并且应先行卸压。

3.5 作业流程

1)工务段根据当日施工作业组织方案，各组人员按照要求到达对应作业通道门外等候，严格执行作业通道门管理制度，对每件工机具进行编号登记并责任到人，做好清点工作，保证作业完毕后现场无遗留工机具。

工务机械段出车前一小时机长组织作业人员点名，明确作业范围，封锁时间、作业要求、作业质量控制、监控要求、运行及分解连挂要求等安全注意事项，并组织各号位分工检查各作业装置的锁闭，外露部件，保证运行安全。

2)接到封锁命令并完成核对后，进入作业通道门。工务段按照方案安排人员对捣固地段进行撤板作业，如捣固地段垫板数量较多时，要提前根据捣固车作业里程，合理分组安排撤板人员，确保撤板作业不影响大机捣固作业进度。

3)捣固车从站内运行进入施工地段后，首先要核对线路里程与大机计算机(ALC)位置里程，确保作业起点位置与制定的方案一致，然后开始作业。

4)捣固开始后，工务机械段作业过程中，二号位核对ALC上显示的脉冲轮位置是否与实际作业位置一致，一号位加强作业过程控制，确保作业质量，避免返工。

5)工务段重点安排专人对捣固后地段起、拨道量按测点利用控制桩测量尺进行逐一核对，确定是否达到计划起拨道量。具体做法：

a.在第一台大机捣固作业后采用控制桩测量尺每10 m布点进行起拨道量数据采集，回检对比后第一时间得出实际起拨道数据，然后通知大机机长，通过实时调整基本起拨道量的方式，为第二台捣固车的作业提供可靠的数据支持；

b.在第二台捣固车作业后进行第二次质量回检，确认本次捣固起道量的最终数据。

3.6 注意事项

1)作业过程中如因返工等原因退出数字化捣固作业时，再次进入后，中断前设置的基本起道量会清零。此时二号位复核总起道量后利用起道电位计补充，确保起道量相同。

2)涉及两车搭茬段顺坡作业时，二号位与五号位做好顺坡起止点的复核，确保搭茬段作业质量。

3)影响数字化捣固作业质量的主要因素地面测量数据的里程要和ALC控制作业里程一致，减小误差。

4 效果

通过数字化捣固，可大幅消除动检车Ⅱ级偏差、减少Ⅰ级偏差处所，特别是路桥过渡段和路基段不均匀沉降造成的高低不良、路基段长波不平顺以及顽固性晃车的问题得到了有效的解决，提高了高速线路平顺性。

5 结语

1)在数字化大机捣固作业过程中，最突出的问题为现场起道量难以达到计划起道量的要求，难以确定基本起道量，为了解决计划与现场起道量差异的问题，在作业过程中要实时对线路起拨道量进行测量，根据大机起拨道量差值，协助大机合理设置基本起道量，提高大机起拨道的精准度，为大机捣固作业方案制定打好基础。2)有砟无砟结合部是重点捣固地段，由于有砟、无砟段轨道刚度不同，且无砟地段无法进行捣固作业，一般要:a.提前降低结合部扣压力，防止拨道作业损坏无砟地段预埋套管；b.选取无砟轨道第四根轨枕处作为拨道零点，保证了曲线的圆顺性。