浅谈晃车的原因及整治
浅谈晃车的原因及整治
摘要：随着铁路提速，工务部门对线路检测、养护的要求越来越高。新增了许多动态监测手段，如：轨检车、车载仪、便携添乘仪和人工添乘。而自09年度6月份起，轨检车增加了70m高低、70m 轨向、轨距变化率、曲率变化率、横加变化率五个评分项目，这就体现了新时期铁路的养护标准中又增加了舒适性的要求。这就需要我们更进一步的提高控轨的标准。轨检车、车载仪检查出的晃车，准确地反映了线路在动态下的轨距、方向、高低、水平等线路的真实状况，所以线路晃车的多少和峰值的大小就成了线路养护维修质量的重要的评判标准。由于作业现场检测手段的匮乏，而长波轨向和长波高低不象“轨距、水平”一样直观，因此作业现场准确的查找动态超限处所一直是困绕现场生产人员的一个难题。所以能够准确的分析产生晃车的原因和确定动态超限处所，在线路养护维修工作具有指导意义。是指导现场作业，提高线路养护质量必须前提。
关键词:晃车、轨向、线路方向、水平、线路大平、零误差。一、前言
铁路运输永恒的主题是安全生产。安全生产的关键就是确保人身安全，铁道线路是铁路运输的基础。身为铁路工务部门
的一名职工如何搞好工务线路设备的维修养护工作，为铁路运输安全畅通夯实基础是我们的职责。我段管辖的皖赣线单线由于地理地质情况特殊，受各种不利因素影响，基床翻浆冒泥严重，给工区的日常养修造成了很大的难度，如何解决基床翻浆给线路设备带来的病害，是摆在工务部门面前的一道难题。
本人***，1982年入路，1989年担任线路工区工长，长期从事线路养护工作，2003年开始从事线路大、中修工作，现任工队队长。在此我结合本人近年来在大中修方面的施工经验，以皖赣线基床翻浆的病害处理，谈一些基床翻浆冒泥整治的个人看法。
正文
一、轨距、水平与偏差的关系
目前在现场作业基本上都把轨距、水平的放在了首位。因为这是在工作中通过现有的静态检测手段和方法能检查的一项。在“零误差”这一观念的指导下，轨距和水平的“0mm”成了养护维修的追求目标。到现场用道尺检查轨距、水平以及变化率，一有超限便认定这是晃车的原因，这种做法是盲目的。有轨距、水平明显不良的地段，比晃车处所的轨距、水平还要差，可是它并不晃车。如果轨距和水平在作业标准内，或者在保养标准内，那么晃车的原因就应该从其它方面
找起，例如线路方向和大平。在保证线路大向和大平达到优良的前提下，轨距和水平做成“0mm”当然更好。但是不注重线路方向、大平，一味追求轨距、水平的“0mm”是不负责任的作业，是不科学的养护方法。这种方法和手段不但无益于晃车问题的解决，反而是一种破坏作用。当然有些Ⅲ级晃车改正轨距、处理了水平后，就不报警了，可还有些地方的Ⅲ级与轨距和水平的超保养有关，处理后有三种结果：一是不报Ⅲ级，但Ⅰ、Ⅱ级仍有。二是今天处理完成后，一周左右或一月之内必再重复。三是不在这一点，但在前后有新的点形成。这就是因为现场整治中的轨距水平超限并不是晃车源，而是车晃起来后加剧对线路的冲击后形成的超限。所以简单的处理轨距、水平偏差，并不能从根本上消除重复的Ⅱ级偏差和Ⅲ级偏差，它的作用只是减缓。形成偏差的因素是多种多样的，轨距、水平、轨向、高低、方向都是偏差成因的一部分，但其基本共性是每一处重复偏差或较大的偏差的共同点都是在100米内，这是因为线路两个大方向或一处方向但水平一侧高为反超高所引起（水平一侧高俗称水平一边倒）。在目前列车运行速度逐渐提高、轨道结构基本实现重型化的今天，引起晃车的主要因素是线路的大向和大平。
二、产生晃车的原因
1.水平引起的晃车
单独一处水平引起的晃车很少，除路基陷落、轨枕折断、钢轨揭盖后引起的水平变化外，与水平相关的晃车明显减少。水平单项病害必须相当大。一般来说，单项水平小于10㎜不会晃车，而连续多处
的水平才是形成水平晃车的可能。当水平频繁变化，形成三角坑连续多波时，在车辆自振频率、速度等因素耦合到一起，就会出现抖车。曲线上的水平来回变化时，就会形成横向加速度和横加变化率。曲线上出横加的关键是水平变化太大，同时正矢不圆顺，尤其是曲线半径变小的趋势而同时水平变低时，则是容易出横加Ⅲ级的时候。
2.轨距引起的晃车
轨距作业是线路维修中最基本的一项作业，也是现场作业次数最多的项目。轨距和轨距变化率也是动态偏差中较为关注的项目。可晃车不全是轨距和轨距变化率不好。现场处理晃车，检查轨距水平达不到0mm，就安排轨距和水平的整治。“零误差”思想下的轨距作业，对于低速条件下的行车是有益的，但对于高速条件下的列车平稳性，单纯的轨距“零误差”可能还能不达到理想的效果。轨距基本控制在“-1— +1mm”，轨向病害峰值变小，基本在1-2mm间，但波长却变短了，基本在6-10m间。如果能在作业中，把轨距从单一的数值放到一个允许的幅度内，由“窄带”向“宽带”转移，则对高速条件下行车会有所帮助。即卡控轨距的变化率，放大轨距最大最小允许值。其最终目的是保证线路轨向的顺直。
3.轨向引起的晃车
轨向是钢轨某一点或几个点出现的方向。轨向不平顺会引起车辆的侧摆、摇头振动，连续的轨向不平顺将引起车辆蛇行和滚摆，严重的轨向不平顺将引起很大的侧向力，可能使轨枕、扣件不良地段的钢轨倾翻或轨排横移，造成列车脱轨倾覆。轨向不良是造成车体振动加
速度(晃车)的主要原因，也是影响高速行车的主要病害。所以轨向引起的晃车应当重视，尤其是多波、长波轨向。有时现场一个轨向很大，用10米弦测量可能超过5mm，但它不晃车。但当轨向连续多处超过3mm时，就可能成为引起晃车的主要因素。列车高速运行下轨向多波不平顺是主因，所以在作业中为了轨距、水平的“0mm”，牺牲一切，会导致轨向恶化。轨向的波长与行车速度达到一定频率时，就会晃车或是抖车现象。这就是病害频率和波长的影响，而且是关键的影响。
4.线路高低引起的晃车
线路高低引起的晃车，是在现场最容易找到的。尤其对高、对低。对于多波高低引起的晃车，只有通过图形的对比，才能有认识。而消除多波高低主要靠大机才能做的更好。单个小高低可能引不起晃车，但多波的小高低就可能引起垂加报警或轨检车检测三级。当高低的长短程度达到40米以上就不是线路高低而是线路大平了。
5.线路方向引起的晃车
线路方向不等同与轨向，线路方向是线路某一段或某个区段出现的方向。目前线路晃车中，十有八九与方向相关，但大多数处理重复晃车时没有分析到。因为对线路方向缺乏必要的指标和检测方式。目前工区唯一的方式是通过轨检车图形的文件“曲率”来实现。加速度与速度是成正比关系的，短距离的轨向肉眼可见，但对于线路方向人体肉眼的可见度和准确度就因人而异了。所以此类晃车在现场远距离用望远镜观察就比较明显.消灭这样的有难度，因为长度长，所以仅
凭工区人工拨道作业，依靠“天窗”时间短期内是无法彻底消灭的。
三、晃车的整治
晃车的整治是必须有顺序的。接到偏差报告首先要做的是分析，找准偏差的里程、类型，然后再到现场详细调查确定病害的处理方案和方法。
1、岔区晃车整治
消灭岔区晃车应从基础做起，消除厚板、失效垫板、螺栓，调整轨距块、顶铁密贴是关键。其次是全面拨正线路，确保大向良好，然后是把大平中的死坑、暗坑消除。道岔必须保证基本轨轨面、辙叉和心轨和翼轨过渡断面的平顺性，以及长心轨、尖轨和密贴（锰钢叉心要保证接头冻结效果）。道岔晃车禁止垫板，垫板作业时必须按通长垫片进行整治。必须从轮轨关系的角度考虑如何整治偏差，重新认识轨距和水平0mm的问题。可以将尖轨处轨距适当放大，基本轨和尖轨形成对向轨向。考虑轮箍内外受力不同，相当于线路方向的概念。针对各种对车轮形成冲击的处所进行整治。
2、曲线晃车的整治
曲线受力发生变形是正常的，每月、每季度必需对曲线进行拨正。曲线养护中最为关键的是以拨为主，少改或不改。频繁的改道只能把圆曲线改成折线，更不利消除晃车。对曲线晃车的整治，长期用目测凭经验拨道，容易造成曲线鹅头、反弯、夹直线变短等病害，同时，曲线正矢的测量长期采用固定测量点测量也是一个弊端，应加密测量，控制正矢变化率。
深入分析晃车资料中比较隐蔽、静态检测不出来的超限问题，其目的是为了给整治线路病害提供快捷准确的数据参考。当然，没有晃车的地方，不一定没有问题，但动态检查出的问题，轻易不要怀疑，一定要认真分析并结合现场的实际情况，找出病害原因。为了使病害不能继续发展，防患于未然，在整治晃车中，应该坚持一个基本原则：那就是对“零误差”的新的认识。在目前追求舒适度的标准下所谓的零误差，应是在保证大向顺直、大平良好的前提下，轨距、水平和轨向在允许的作业标准范围之内，不使车辆转向架产生扭曲的综合轨道状态即可视为零误差。只有从认识上扭转轨距、水平“0mm”才是零误差的概念，才有可能在整治晃车上有所突破和创新。
基床翻浆冒泥病害的成因与整治
二、基床翻浆冒泥产生的原因
1、道床的沉陷变形。皖赣单线原道床为石灰岩质碎石道碴，这种碎石道碴在列车的碾压作用下，碎石之间磨擦擦和碎石与轨枕之间的磨擦及正常养护捣固时，极易使碎石道碴表面形成粉末式颗粒状碎屑，遇水溶解，干燥后形成道床板结，使道床的稳定性、弹性和排水性能受到破坏、加剧了道床的沉陷和翻浆冒泥。
2、**单线建成为1985年6月，运营时间长，设计标准低，原枕底道床厚度不足或薄厚不均匀，列车运行时对既有路基
面的压力增大或不均匀，导致基床表面变形，形成道碴槽或道碴囊，长年的运营加上近年来大吨位列车的开行以及列车密度的加大，使基床承载力下降；
3、基床表面排水不良，皖赣单线多为山区，四季天气变化大，特别是短时降水量较大，而线路又多为路堑地段，原设计标准较低，且线路投入较少，排水设备损坏较大，遇雨季时，水无法及时排出，造成线路积水，进一步加据了基床病害的产生；
4、基床土质不良。皖赣线基床多为黄土质砂粘土、红粘土等，透水性弱，遇长时间阴雨天气，基床土含水率达到饱和状态，降低了基床承载力；
5、钢轨接头的影响，接头结构上的薄弱，是产生接头病害产生的主要原因。钢轨接头是一个薄弱环节，①接头轨缝的存在；②车轮压在钢轨输出端时邻近钢轨的接受端有抬高趋势，形成台阶；③荷载下钢轨接头处的挠曲不是连续曲线而是折线，这三大因素的同时出现，造成了接头结构上的不平顺，产生了剧烈的轮轨冲击，增大了接头处的附加动力，很大程度上也加剧了基床的变形。
三、整治方法：
根据基床病害形成的原因，可以通过以下方法进行处理：
1、针对路基表面排水不良，调查沿线水文情况，对有条件的地段增加侧沟、横沟。同时对既有水沟地段进行改造，如增加深侧沟深度，改进水沟构造，提高过水能力，有效疏导、降低地下水位，从而减低基床面含水量，提高承载力；
2、铺设砂垫层。结合线路中修施工增加或更换原有砂垫层。砂垫层应设置为顶宽 2.3m，厚度为0.2m，铺设于基床表面，铺设长度应在翻浆地段向两端延长各10m同时设置好排水坡；
3、铺设防水层。根据基床翻浆地段的道床厚度、土质情况合理选用防水层。对于由于土质不良而造成的路基下沉，可在全面清除道碴槽及道碴囊后（深度为枕底0.6m），铺设底砂、隔水网以及面砂；当基床为石质路基且道床厚度在0.4m 左右时，可使用高度ZL-1型路基布，路基面上垫0.03m~0.05m的底砂，路基布上垫0.10m~0.12m的面砂，同时确保清碴层的厚度不少于0.25m；当基床为黄土质砂粘土、红粘土时，可用普通涂塑布，要求清筛深度为0.55m，其中底砂厚0.10m，面砂厚0.15m，清碴厚0.30m；
4、根据路基土质情况，采取降落路基与调整线路纵断面相结合的方法改善道床断面，一是对于道床要及时进行补充道碴。特别是桥涵两头和路基下沉地段，极易出现道碴缺少病害，这时就要补充道碴。二是要根据道床的板结情况及时安
排相应的清筛，并结合清筛施工合理设置线路纵断面，恢复道床的弹性，减少对路基面的冲击力；
5、更换优质道碴，替代原石灰岩质碎石道碴，同时采用机械化捣固减少对道碴的破坏,提高道床的密实度及弹性。
6、在有条件的情况下铺设无缝线路，（我段管内皖赣单线今年才能将无缝线路贯通）减少钢轨接头，降低接头对道床及路基的冲击振动，提高路基承载力。
四：整治效果
通过降路基、更换优质道碴和机械捣固后，增加了道床厚度，加强了道床弹性，减缓了道床脏污和板结速度，侧沟重新浆砌后，完善排水系统；垫沙垫布后，隔阻了道床与基床面之间的相互不良影响，使路基面没有积水，保持干燥，减缓了风化石质基床的软化，确保了基床的稳定性，通过无缝线路的铺设减少了接头病害，从而使线路设备状态进入了良性循环阶段。
线路翻浆冒泥的整治是一项综合性的工作，日常的养护也十分重要，作为养路工区不能只重视轨道几何状态的养护，而忽视线路基础的病害的整治工作，如做好零星翻浆的处理不任其发展、及时疏通排水设备等，只有通过养护、维修及中修相结合的方法才能更好的解决基床翻浆病害。
以上是本人在日常施工中总结出的一些个人看法，近年来通过精心整治，处理了K237+720--K237+970、K241+625~K241+945等98处19公里翻浆冒泥病害，使线路设备状态进入了良性循环阶段，平稳地保持线路均衡。取得了良好的整治效果，达到了预期目标。
参考文献
1.《轨道状态检测基础知识》青藏公司工务检测所 201
2.7.7
2.《利用轨检资料指导线路维修》青藏公司工务检测所2012.7
3.《铁路线路工》中国铁道出版社主编：陈开宇
4.《铁路线路修理规则》中国铁道出版社铁运[2006]146号部令
5.《铁路工务安全规则》中国铁道出版社铁运[2006]177号部令