摘要：為提高鐵路線路設(shè)備維修質(zhì)量和效率，充分發(fā)揮現(xiàn)有工務(wù)機械的作業(yè)效能，對工務(wù)機械精確搗固作業(yè)方法進行總結(jié)。首先，詳細介紹了施工前的準備工作，包括作業(yè)資料收集、保養(yǎng)機械檢查、校準機械標定、作業(yè)人員培訓(xùn)、分車方案制定、精搗方案審核、檢測工具校核等；其次，在施工作業(yè)中應(yīng)選擇合適的作業(yè)方式，并對施工的質(zhì)量、機械的精確控制以及里程核對進行把控；最后，對關(guān)鍵措施進行總結(jié)，包括突發(fā)情況的應(yīng)對措施和特殊地段的精搗措施。實踐表明，使用本文所介紹的方法進行精搗，TQI值明顯降低，可為同類作業(yè)提供參考。

關(guān)鍵詞：工務(wù)機械；精確搗固；作業(yè)質(zhì)量

為貫徹落實“強基達標提質(zhì)增效”工作主題［1］，充分發(fā)揮現(xiàn)有工務(wù)機械（以下簡稱大機）的作業(yè)效能，改變?nèi)斯つ繙y法、傳統(tǒng)儀器修正等作業(yè)方式，需全面實施精測精搗。

隨著GNSS、激光定位、慣性測量等精測技術(shù)在普速鐵路中的應(yīng)用，已形成精準可靠、高效便捷的軌道精測和精搗方案制定體系，為實施大機精確搗固奠定了堅實的數(shù)據(jù)基礎(chǔ)。而從精測到精搗，需要很多控制環(huán)節(jié)和要點。設(shè)精測后形成的起撥道方案為輸入，大機搗固的作業(yè)效果為輸出，如何控制輸入與輸出之間誤差是保證精搗效果的關(guān)鍵。本文結(jié)合若和線、烏將線新線介入施工以及近兩年既有線大機維修作業(yè)實踐，從大機作業(yè)前準備、作業(yè)中控制及特殊地段處理等方面研究控制起撥道量方案與精搗誤差的方法，為今后大機精搗提供借鑒。

1施工準備

1.1作業(yè)資料收集

（1）提前掌握作業(yè)地段設(shè)備基礎(chǔ)信息。掌握線路平縱斷面參數(shù)、站界劃分及紅外計軸設(shè)備等障礙物，以便合理制定分車方案，預(yù)測安全風(fēng)險。

（2）收集作業(yè)地段設(shè)備幾何狀態(tài)信息。精搗前分析作業(yè)地段動態(tài)或靜態(tài)TQI值，為制定作業(yè)方法和搗固方案提供參考。

（3）調(diào)查作業(yè)地段設(shè)備結(jié)構(gòu)狀態(tài)信息。調(diào)查作業(yè)地段是否存在缺砟、沙害板結(jié)、長大橋梁等情況。沙害板結(jié)地段應(yīng)預(yù)先清沙再進行精搗，搗固作業(yè)前安排清沙組提前2天完成道床頂面清沙。提前1天刨松鋼軌兩側(cè)400 mm范圍內(nèi)道床，確保軌枕下道砟的密實度，增加軌道穩(wěn)定性，保證搗固車起道和撥道作業(yè)質(zhì)量。

1.2機械保養(yǎng)檢查

施工前對設(shè)備進行全面的檢查保養(yǎng)，結(jié)合設(shè)備運用狀態(tài)監(jiān)測情況完成電氣、液壓、氣動、制動、測量、走行、動力傳動等系統(tǒng)及各工作裝置的日常檢修保養(yǎng)工作，確保大機設(shè)備狀態(tài)穩(wěn)定可靠。

1.3校準機械標定

按照相關(guān)規(guī)定：搗固作業(yè)30天或50 km，長途轉(zhuǎn)場到達駐地后，施工搗固車必須進行標定，主要分為靜態(tài)標定和動態(tài)標定兩種。

1.3.1靜態(tài)標定

根據(jù)實踐經(jīng)驗，考慮到新建線路與既有線路作業(yè)環(huán)境的不同，選擇不同標定方法，其中既有線標定方法有兩種。

方法一：設(shè)備管理單位或施工單位可提前進入大機停留股道內(nèi)，先通過人工精調(diào)標定線路地段70～100 m，嚴格控制軌道幾何尺寸偏差，高低、軌向偏差為±1 mm，水平偏差為±0.5 mm、軌距偏差為±1 mm，然后在精調(diào)地段進行搗固車起道與撥道標定。

方法二：可安排一臺搗固車打開自撥功能，給定基本起道量為10 mm，以0.5‰的順坡率在停留股道內(nèi)作業(yè)100 m，軌道水平修整在±0.5 mm以內(nèi)，作業(yè)后將各數(shù)值回零。數(shù)值回零后在作業(yè)范圍內(nèi)搗固車來回作業(yè)走行，找到線路高低、軌向、水平偏差為±1 mm的地點，在鋼軌上做好B、C、D測量小車車輪對應(yīng)標記點，直接對各傳感器零點，線性、電氣系統(tǒng)的起撥道零點及線性度進行靜態(tài)標定。若股道有坡度時，可用水準儀對B、C、D測量小車車輪對應(yīng)的6個標記點進行測量，計算出高差值，按照各點數(shù)值在測量小車車輪下墊相應(yīng)厚度的墊塊，使測量小車車輪在一個水平面上即可進行標定。標定時將搗固車所有輸入數(shù)值歸零，電子擺、撥道傳感器及抄平傳感器零點誤差不大于1 mm，調(diào)整抄平傳感器機械零點時，確保起道表數(shù)值在±5 mm范圍時，起道方表表針能調(diào)整到零位，且左右兩股機械零點誤差不大于3 mm。同組同型號搗固車須在同一點進行調(diào)試，同組搗固車抄平傳感器機械零點誤差不大于5 mm。撥道零點誤差不大于2 mm；左右股撥道零點誤差不大于1 mm，左右加載撥道零點誤差應(yīng)重合。

新建線路搗固車的靜態(tài)標定不受天窗和封鎖里程限制，可直接在線路精搗作業(yè)后的區(qū)段找出長度為70～100 m，TQI值≤3.0 mm，坡度為0，軌距、方向、高低、水平尺寸偏差在±1 mm之內(nèi)的線路用于標定。

1.3.2動態(tài)標定

搗固車靜態(tài)標定后需要進行動態(tài)標定。首先，搗固車給定左加載和左超高，其他給定數(shù)值均為零，標定前在作業(yè)過的100 m線路上前后動車，前后動車時撥道、起道及水平表指針應(yīng)在相同的扇形區(qū)域內(nèi)平穩(wěn)擺動，各表不應(yīng)出現(xiàn)突變量，如出現(xiàn)突變量應(yīng)對該點線路進行人工實測，線路實測數(shù)據(jù)與車輛測量數(shù)據(jù)相同時標定無誤，不同時應(yīng)重新對相應(yīng)系統(tǒng)進行靜態(tài)標定，直至動態(tài)檢測無誤。其次，搗固車給定右加載和右超高進行動態(tài)檢測，動態(tài)檢測步驟同上。

1.4作業(yè)人員培訓(xùn)

為使工務(wù)機械能夠完成精搗作業(yè)，除確保工務(wù)機械狀態(tài)良好外，對作業(yè)人員的操作技能水平、工作態(tài)度和質(zhì)量意識也提出了更高的要求。

對參與精搗的人員，從施工作業(yè)安全、慣導(dǎo)數(shù)據(jù)分析和運用、機械操作技能、作業(yè)質(zhì)量控制和精搗作業(yè)標準等方面進行強化培訓(xùn)。對搗固車關(guān)鍵崗位的人員，應(yīng)加強搗固車測量系統(tǒng)、搗固系統(tǒng)、液壓系統(tǒng)標定技能實作培訓(xùn)，確保關(guān)鍵崗位人員熟練掌握搗固車標定技能。同時，要主動與設(shè)備管理方、作業(yè)負責(zé)方積極溝通，堅持問題導(dǎo)向，遇到問題后認真研究，逐步提升精搗作業(yè)質(zhì)量。

1.5分車方案制定

施工前，提前分割好每臺搗固車起撥道量，制定合理的分車方案，杜絕人工干預(yù)起道量與撥道量。依據(jù)天窗封鎖范圍、搗固車作業(yè)方向、每臺車作業(yè)效率及現(xiàn)場設(shè)備情況，確定每臺搗固車起收車位置及順坡率，形成一一對應(yīng)的起撥道數(shù)據(jù)。分車點應(yīng)盡量選擇撥道量較小、起道量較大的處所（一般撥道量低于5 mm，起道量為20 mm及以上），順坡率低于1‰及以下，同時搗固車起收車位置應(yīng)盡量避開曲線、道岔通長枕等位置。

1.6精搗方案審核

應(yīng)安排專人審核施工單位提供的精搗方案，發(fā)現(xiàn)異常，如起道量少于10 mm，撥道量長距離向同一個方向，左右撥量連續(xù)順坡率過大，同一位置起道量較小、撥道量較大等情況，及時反饋施工單位，并提出優(yōu)化建議。

1.7檢測工具校核

應(yīng)提前將軌檢儀（或慣導(dǎo)小車）、電子道尺進行檢查、校核，同時確保電子道尺與軌檢儀測量誤差不大于0.3 mm，確保量具狀態(tài)良好，檢測結(jié)果精準可靠。

2施工作業(yè)

2.1作業(yè)方式選擇

一般情況下?lián)v固模式可分為“精搗+順搗”“精搗+順搗+穩(wěn)定”“精搗+精搗（一次搗固兩次插鎬）”“精搗+穩(wěn)定+順搗”4種。上海大機運用檢修段在杭黃高速鐵路及合寧高速鐵路分別選取了4段長度為1～2 km、整體TQI值在5 mm以下的、道床穩(wěn)定的線路進行作業(yè)方式試驗，并于2021年8月—2022年3月進行了線路動檢，主要結(jié)論如下：根據(jù)軌道質(zhì)量劣化速度，“精搗+穩(wěn)定+順搗”和“精搗+精搗”的搗固質(zhì)量不分伯仲，“精搗+順搗”的軌道質(zhì)量保持時間最差。線路實際狀況和基礎(chǔ)狀態(tài)也會對搗固作業(yè)后的質(zhì)量保持時間產(chǎn)生明顯影響。

為保證作業(yè)質(zhì)量和行車安全，新線施工單位搗穩(wěn)遍數(shù)已達到三搗二穩(wěn)，TQI值≤6 mm，標高預(yù)留30～50 mm，作業(yè)時建議選擇“精搗（使用慣導(dǎo)數(shù)據(jù)搗固作業(yè)）+穩(wěn)定+順搗”模式，基本起道量給定10 mm，打開自動撥道。新線施工單位搗穩(wěn)遍數(shù)已達到四搗三穩(wěn)，TQI值≤5 mm，標高預(yù)留15～30 mm，作業(yè)時建議選擇精搗模式。既有線普速線路作業(yè)時起道量大于15 mm建議選擇“精搗+穩(wěn)定”模式，起道量小于15 mm建議選擇精搗模式。既有線高速線路選擇“精搗（使用慣導(dǎo)數(shù)據(jù)搗固作業(yè)）+穩(wěn)定+順搗”模式，基本起道量給定10 mm，打開自動撥道。

2.2施工的質(zhì)量檢測

（1）使用電子道尺、軌檢儀或慣導(dǎo)小車進行質(zhì)量回檢。作業(yè)前應(yīng)對電子道尺、軌檢儀或慣導(dǎo)小車進行校正。作業(yè)中每500 m校正一次電子道尺，防止電子道尺誤測、誤報，影響作業(yè)質(zhì)量，冬季作業(yè)時要更加重視電子道尺的校正，并配備備用電子道尺。

建議精搗作業(yè)時，每臺搗固車后跟隨一臺軌檢儀或慣導(dǎo)小車，檢測、分析當(dāng)日TQI數(shù)據(jù)，及時對高低、軌向、水平、三角坑超限處所進行克缺銷號，其中在新線搗固時，每2 km提取一次TQI數(shù)據(jù)，隨時對不良處所進行復(fù)搗。檢測時應(yīng)距工務(wù)機械作業(yè)機組保持一定距離。另外，在橋梁上搗固時為防止大機振動導(dǎo)致軌檢儀（慣導(dǎo)小車）數(shù)據(jù)失真，應(yīng)在搗固車離開橋梁后進行檢測。

（2）設(shè)置參照點檢查精搗作業(yè)質(zhì)量。施工單位或設(shè)備管理單位在精搗前的線路上尋找接觸網(wǎng)支柱或信號機柱點作為參照物，以鋼軌平面為水平面，在接觸網(wǎng)支柱或信號機柱上標記一點，待大機精搗后再次以鋼軌平面為水平面，在接觸網(wǎng)支柱或信號機柱上標記一點，測量兩點之間距離，可得到此點的實際起道量，與此點慣導(dǎo)數(shù)據(jù)起道量進行對比，如超過±5 mm，則需要對大機重新標定。

2.3機械的精確控制

（1）根據(jù)電子道尺和儀表反饋值進行修正水平。水平控制在0.5 mm及以內(nèi)，監(jiān)控好起道表、撥道表，搗固時外鎬夾持壓力為9.0～11.5 MPa，內(nèi)鎬張開壓力為5.0～5.5 MPa。

（2）下鎬位置下插深度必須符合要求。精確對準下鎬位置，保證搗鎬下插時不打、夾軌枕。搗固時鎬掌上沿在枕底面以下10～15 mm，下插深度為鋼軌、軌枕高度加10 mm墊板厚度，混凝土Ⅲ型枕60 kg/m鋼軌下插深度為416 mm，混凝土Ⅲ型枕50 kg/m鋼軌下插深度為392 mm，混凝土Ⅱ型枕50 kg/m鋼軌下插深度為367 mm，混凝土Ⅱ型枕60 kg/m鋼軌下插深度為391 mm。

（3）根據(jù)起道量合理設(shè)置搗固深度參數(shù)。以60 kg/m鋼軌、混凝土Ⅲ型枕為例，若平均起道量為10 mm，對應(yīng)的搗固深度應(yīng)設(shè)置為406 mm；若平均起道量為20 mm，對應(yīng)的搗固深度應(yīng)設(shè)置為396 mm，以此類推。

（4）合理選擇夾持時間。普速鐵路的夾持時間應(yīng)選用3擋，約為0.6 s高速鐵路的夾持時間應(yīng)選用4～5擋，為0.8～1.0 s。穩(wěn)定車作業(yè)時根據(jù)道床情況確定穩(wěn)定振頻及壓力，一般為20～24 Hz。振動頻率可根據(jù)軌道狀態(tài)增加或減少，橋涵頭、路基下沉地段、凍害地段應(yīng)增加振動頻率。

2.4里程核對

施工單位或設(shè)備管理單位領(lǐng)車人員和車前五號位應(yīng)根據(jù)慣導(dǎo)標記點的里程、起撥道量，提醒二號位核對ALC或TGCS里程與現(xiàn)場實際慣導(dǎo)數(shù)據(jù)里程，防止出現(xiàn)里程誤差或搗固車測量誤差，二號位應(yīng)與軌枕上標記點核對曲線直緩、緩圓、圓緩及緩直。作業(yè)前的現(xiàn)場標記點與車上計算機數(shù)據(jù)必須核對準確后，方可作業(yè)，如有誤差及時溝通、查詢，確認無誤后再進行作業(yè)。如遇到進入慣導(dǎo)數(shù)據(jù)的里程不是整百米，例如需在K57+815進入慣導(dǎo)數(shù)據(jù)開始作業(yè)時，施工單位或設(shè)備管理單位攜帶測量工具，可在作業(yè)開始前提前測量進入慣導(dǎo)點，如施工單位或設(shè)備管理單位領(lǐng)車人員無法找到慣導(dǎo)點，大機二號位可在K57+800處進入慣導(dǎo)數(shù)據(jù)并往前走，利用測距輪走到K57+815處開始作業(yè)。如需在K57+780處進入慣導(dǎo)數(shù)據(jù)，也可在K57+800處進入慣導(dǎo)往后退車，但退至K57+780處時，需重新進入慣導(dǎo)數(shù)據(jù)。

3關(guān)鍵措施

3.1突發(fā)情況的應(yīng)對措施

（1）搗固作業(yè)中遇特殊情況無法繼續(xù)作業(yè)時，作業(yè)人員需做好勘察，留足夠順坡距離，提前退出慣導(dǎo)數(shù)據(jù)人工順坡。為保證慣導(dǎo)數(shù)據(jù)連續(xù)性及作業(yè)效率，應(yīng)避免多次退車。在發(fā)現(xiàn)循環(huán)搗固模式無法保證作業(yè)質(zhì)量時，應(yīng)提前選用二次循環(huán)搗固模式或三次循環(huán)搗固模式。

（2）現(xiàn)場作業(yè)過程中發(fā)現(xiàn)作業(yè)質(zhì)量問題時應(yīng)繼續(xù)作業(yè)150～200 m，防止克缺順坡起步點與退車標記點相距過近造成順坡長度不足，導(dǎo)致線路長平出現(xiàn)問題。在慣導(dǎo)數(shù)據(jù)中撥道量為零的點退出慣導(dǎo)作業(yè)模式，二號位應(yīng)記住該點慣導(dǎo)數(shù)據(jù)里程，并在D點測量小車車輪與鋼軌接觸點處做好標記再向后退車，作業(yè)質(zhì)量問題點搗固克缺時，應(yīng)設(shè)置不少于10 mm起道量，打開自動撥道模式，進行順搗作業(yè)。搗固順坡結(jié)束后，直接走行至前慣導(dǎo)結(jié)束標記點，使D點測量小車對正標記點，二號位根據(jù)記錄慣導(dǎo)數(shù)據(jù)里程進入慣導(dǎo)作業(yè)模式繼續(xù)作業(yè)，這樣可以在克缺后快速進入慣導(dǎo)作業(yè)模式，同時可以防止慣導(dǎo)數(shù)據(jù)二次起道影響線路高低。

3.2特殊地段的精搗措施

（1）安裝護軌的橋梁地段，在精搗作業(yè)時應(yīng)提前拆除護軌。雖然橋上護軌改造后不拆除護軌也可以進行大機搗固作業(yè)，但是帶護軌的軌道框架剛度大，對搗固車起道與撥道產(chǎn)生較大阻力，護軌會導(dǎo)致慣導(dǎo)作業(yè)后的軌道TQI數(shù)據(jù)存在較大差異。如在烏將線新線K4+270橋（橋長為335.4 m，簡支梁）上作業(yè)時，不拆除護軌搗固兩遍后的TQI數(shù)據(jù)見表1，作業(yè)后平均TQI值為3.72 mm；拆除護軌搗固一遍后的TQI數(shù)據(jù)見表2，平均TQI值為3.01 mm，與不拆除護軌搗固相比提升了23%，均小于規(guī)范要求的5 mm^［1］。

如現(xiàn)場作業(yè)人數(shù)不足或施工時間有限時，可將護軌扣件螺栓松開。

（2）長大橋梁宜選用“精搗+順搗”模式，不得進行二次循環(huán)搗固。2022年1月在和若線K142+407依木拉克特大橋（橋長8 656.6 m，簡支梁），第一次搗固作業(yè)時前一臺搗固車與后一臺搗固車相距500 m左右，兩車分別在水平數(shù)據(jù)不好修正時采用二次循環(huán)搗固，作業(yè)后軌向和高低TQI數(shù)據(jù)見表3，作業(yè)地段內(nèi)平均TQI值為3.37 mm，超過了同組大機在路基區(qū)段精搗作業(yè)的平均值（2.64 mm），經(jīng)分析，原因為二次循環(huán)搗固沖擊較大，影響搗固車抄平和撥道、起道測量裝置，且兩車距離較近還存在干擾。將兩車距離調(diào)整為1 000 m，不使用二次循環(huán)搗固，TQI值見表4，作業(yè)地段內(nèi)平均值為2.71 mm，提升了24%。

新線長大橋梁搗固作業(yè)時，采取“精搗+順搗”模式，第一臺車必須使用慣導(dǎo)數(shù)據(jù)，作業(yè)模式選用一次循環(huán)搗固模式，搗固夾持時間選擇4擋（約0.8 s）或5擋（約1 s），延長夾持時間便于修整水平，確保起、撥道測量精度。第二臺車基本起道量10 mm，打開自動撥道一次搗固進行覆蓋。兩車同步作業(yè)間距宜保持在1 000 m以上，也可在次日安排一臺車順搗，作業(yè)里程覆蓋前一天的作業(yè)范圍。

（3）慣導(dǎo)起撥道量較大地段應(yīng)加強觀察。二號位應(yīng)及時提醒車下盯控人員和施工單位或設(shè)備管理單位對線路目視復(fù)核，觀察作業(yè)前方線路長平及方向，核對慣導(dǎo)數(shù)據(jù)的起撥量與現(xiàn)場是否一致，并通知車后質(zhì)量回檢確認人員觀察作業(yè)后線路質(zhì)量，防止慣導(dǎo)數(shù)據(jù)與現(xiàn)場不符，出現(xiàn)誤起誤撥。

（4）作業(yè)中遇橋涵、接頭薄弱地段、小半徑曲線、緩和曲線及起道量不超過30 mm時應(yīng)搗固1～2遍，超過30 mm時搗固不少于2遍，一次撥道量不宜超過20 mm，超過時應(yīng)加強搗固，進行雙搗作業(yè)。

4結(jié)語

鐵路現(xiàn)代化發(fā)展對大機運用提出了更高的要求。影響大機作業(yè)質(zhì)量的因素較多，需要不斷優(yōu)化大機的作業(yè)模式，選用合適的搗固模式、搗鎬下插深度和穩(wěn)定頻率，精細處理不同地段的作業(yè)方式，細化安全質(zhì)量卡控等關(guān)鍵環(huán)節(jié)，總結(jié)和分析存在的問題，充分發(fā)揮大機的效能，進一步提高作業(yè)質(zhì)量，延長線路養(yǎng)護周期。

參考文獻

［1］ 中國鐵路總公司.普速鐵路線路修理規(guī)則［S］.北京：中國鐵道出版社有限公司，2019.

作者單位：中國鐵路烏魯木齊局集團有限公司工務(wù)機械段，烏魯木齊830000

作者簡介：張晨煜，男，工程師。