第59卷第5期 建筑 Vol. 59 No 5 2019年5月 May 2019 文章编号:1003-1995(2019)05-0001-06 既有线开行27t轴重通用货车线桥 适应性分析与强化改造对策 牧,马战国,许良善,刘吉元,付兵先,陈锋,潘振 (中国铁道科学研究院集团有限公司铁道建筑研究所,北京10081) 摘要对既有线开行27t轴重通用货车条件下线桥结构适应性进行了分析,指出既有线在主型配置、 结构状态正常条件下,可以满足少量开行27t轴重货车的要求。从保证27t轴重货车长期运行安全、减 少养护维修工作量的角度考虑,须对轨道、桥粱结构逐步强化提升,对路基、隧道结枃进行病害整治。开 行27t轴重货车前,须对影响运营安全的线路基础设施进行强化改造;常态化开行条件下,须逐步对疲 劳与耐久性能降低的线路基础设施进行改造。 关键词既有线;27t轴重通用货车;基础设施;适应性;强化改造 中图分类号U2394文献标识码ADOI:10.3969/jisn.1003-1995.2019.05.01 随着我国国民经济的快速发展,对铁路运输尤其针对线路设备的薄弱区段,采用线路移动加载车开展 是大宗货物运输的需求不断增大,迫切需要提高铁路27t轴重移动加载检测,分析线路设备状态变化程度 运输能力。2013年2月,我国铁路施行的新版《铁路结合调研分析、移动加载测试、理论分析、线桥典型工 主要技术政策》规定:“货车轴重研究推广25t,硏究发点动态试验等结果,分析线路基础设施适应性,提岀强 展27t”。新版技术政策为我国重载铁路的技术发展化措施建议2 指明了方向,为既有铁路开行27t轴重通用货车确立 了发展目标。以用量最大的敞车为例,27t轴重CsoE 1轨道结构适应性分析 货车与23t轴重C70货车相比,车长一致,轴重和延米1.1既有轨道结构现状分析 重均增加17.4%,相应地大幅增加了线路上的作用 既有线轨道结构主要配置为:60kg/m钢轨,双层 力,在大轴重、高密度的运营条件下,轨道结构在大坡或单层道床,Ⅲ型轨枕。轨道结构存在的主要伤损 道和小半径曲线地段,钢轨轨头侧面磨耗、轨头顶面波如下 浪形磨损以及疲劳断裂严重;轨道残余变形积累加速, 1)钢轨。①曲线上股侧磨较快,下股压溃、掉块、 基床病害增多,线路不平顺性加剧。随着货车轴重的鱼鳞伤损严重。②焊缝位置存在焊缝低塌现象,钢轨 提高,桥涵结构呈现出一定的不适应性,如结构状态差重伤大多由焊接接头处核伤引起。有缝接头处钢轨伤 的小跨度桥涵结构承载能力不足,中、小跨度钢筋混凝损严重,易产生波浪磨耗,同时引发轨枕和道床病害。 土梁劣化速率明显加快,钢梁桥疲劳寿命降低等。路③个别线路存在不少数量的再用轨,使用年限较长,钢 基基床和隧道基底的既有病害会随着轴重的增加而呈轨的频繁更换易产生多接头区段,较多的钢轨接头容 加剧劣化趋势 易导致钢轨、轨枕及道床病害。④钢轨打磨及润滑无 为分析27t轴重条件下既有线线路基础设施适应法根据病害发展的需要进行 性,结合京广线27t轴重混编货车综合试验、大秦线 2)轨枕。我国既有干线铁路有砟轨道结构主要 27t轴重CsE货车运用试验,系统开展了既有线线桥采用Ⅲ型枕,部分区段为Ⅱ型枕。从太原局既有线使 现状调硏分析,掌握线桥设备运营现状和劣化情况。用情况看,Ⅱ型枕岀现了较为普遍的伤损,主要的伤损 形式为中间和轨下截面横裂(环裂)、钉孔附近和中间 收稿日期:2018-12-16;修回日期:201901-18 上表面纵裂、挡肩破坏、承轨面压溃、承轨面斜裂等。 基金项目:中国铁路总公司科技研究开发计划(P2018X011);太原铁路 局科技研究开发计划(2015C01) 3)扣件。弹条Ⅱ型扣件出现弹条残余变形大、扣 第一作者:谷牧(1981—),男,副研究员,硕士。 压力不足、轨距挡板和挡板座磨损严重、轨距调整量不 E-mail. mguens(@ 163.c 足等问题。其中,低刚度橡胶垫板在使用中多有压溃第 ５９ 卷 第 ５ 期 ２０１９ 年 ５ 月 铁 道 建 筑 Ｒａｉｌｗａｙ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ Ｖｏｌ.５９ Ｎｏ.５ Ｍａｙ ２０１９ 文章编号:１００３￣１９９５(２０１９)０５￣０００１￣０６ 既有线开行 ２７ ｔ 轴重通用货车线桥 适应性分析与强化改造对策 谷 牧ꎬ马战国ꎬ许良善ꎬ刘吉元ꎬ付兵先ꎬ陈 锋ꎬ潘 振 (中国铁道科学研究院集团有限公司 铁道建筑研究所ꎬ北京 １０００８１) 摘 要 对既有线开行 ２７ ｔ 轴重通用货车条件下线桥结构适应性进行了分析ꎬ指出既有线在主型配置、 结构状态正常条件下ꎬ可以满足少量开行 ２７ ｔ 轴重货车的要求ꎮ 从保证 ２７ ｔ 轴重货车长期运行安全、减 少养护维修工作量的角度考虑ꎬ须对轨道、桥梁结构逐步强化提升ꎬ对路基、隧道结构进行病害整治ꎮ 开 行 ２７ ｔ 轴重货车前ꎬ须对影响运营安全的线路基础设施进行强化改造ꎻ常态化开行条件下ꎬ须逐步对疲 劳与耐久性能降低的线路基础设施进行改造ꎮ 关键词 既有线ꎻ２７ ｔ 轴重通用货车ꎻ基础设施ꎻ适应性ꎻ强化改造 中图分类号 Ｕ２３９.４ 文献标识码 Ａ ＤＯＩ:１０.３９６９ / ｊ.ｉｓｓｎ.１００３￣１９９５.２０１９.０５.０１ 收稿日期:２０１８￣１２￣１６ꎻ修回日期:２０１９￣０１￣１８ 基金项目:中国铁路总公司科技研究开发计划(Ｐ２０１８Ｘ０１１)ꎻ太原铁路 局科技研究开发计划(２０１５Ｇ０１) 第一作者:谷牧(１９８１— )ꎬ男ꎬ副研究员ꎬ硕士ꎮ Ｅ￣ｍａｉｌ:ｍｇｕｅｎｓ＠ １６３.ｃｏｍ 随着我国国民经济的快速发展ꎬ对铁路运输尤其 是大宗货物运输的需求不断增大ꎬ迫切需要提高铁路 运输能力ꎮ ２０１３ 年 ２ 月ꎬ我国铁路施行的新版«铁路 主要技术政策»规定:“货车轴重研究推广 ２５ ｔꎬ研究发 展 ２７ ｔ”ꎮ 新版技术政策为我国重载铁路的技术发展 指明了方向ꎬ为既有铁路开行 ２７ ｔ 轴重通用货车确立 了发展目标ꎮ 以用量最大的敞车为例ꎬ２７ ｔ 轴重 Ｃ８０Ｅ 货车与 ２３ ｔ 轴重 Ｃ７０ 货车相比ꎬ车长一致ꎬ轴重和延米 重均增加 １７􀆰 ４％ꎬ相应地大幅增加了线路上的作用 力ꎬ在大轴重、高密度的运营条件下ꎬ轨道结构在大坡 道和小半径曲线地段ꎬ钢轨轨头侧面磨耗、轨头顶面波 浪形磨损以及疲劳断裂严重ꎻ轨道残余变形积累加速ꎬ 基床病害增多ꎬ线路不平顺性加剧ꎮ 随着货车轴重的 提高ꎬ桥涵结构呈现出一定的不适应性ꎬ如结构状态差 的小跨度桥涵结构承载能力不足ꎬ中、小跨度钢筋混凝 土梁劣化速率明显加快ꎬ钢梁桥疲劳寿命降低等ꎮ 路 基基床和隧道基底的既有病害会随着轴重的增加而呈 加剧劣化趋势ꎮ 为分析 ２７ ｔ 轴重条件下既有线线路基础设施适应 性ꎬ结合京广线 ２７ ｔ 轴重混编货车综合试验、大秦线 ２７ ｔ 轴重 Ｃ８０Ｅ 货车运用试验ꎬ系统开展了既有线线桥 现状调研分析ꎬ掌握线桥设备运营现状和劣化情况ꎮ 针对线路设备的薄弱区段ꎬ采用线路移动加载车开展 ２７ ｔ 轴重移动加载检测ꎬ分析线路设备状态变化程度ꎮ 结合调研分析、移动加载测试、理论分析、线桥典型工 点动态试验等结果ꎬ分析线路基础设施适应性ꎬ提出强 化措施建议[１－２] ꎮ １ 轨道结构适应性分析 １􀆰 １ 既有轨道结构现状分析 既有线轨道结构主要配置为: ６０ ｋｇ / ｍ 钢轨ꎬ双层 或单层道床ꎬⅢ型轨枕ꎮ 轨道结构存在的主要伤损 如下ꎮ １)钢轨ꎮ ①曲线上股侧磨较快ꎬ下股压溃、掉块、 鱼鳞伤损严重ꎮ ②焊缝位置存在焊缝低塌现象ꎬ钢轨 重伤大多由焊接接头处核伤引起ꎮ 有缝接头处钢轨伤 损严重ꎬ易产生波浪磨耗ꎬ同时引发轨枕和道床病害ꎮ ③个别线路存在不少数量的再用轨ꎬ使用年限较长ꎬ钢 轨的频繁更换易产生多接头区段ꎬ较多的钢轨接头容 易导致钢轨、轨枕及道床病害ꎮ ④钢轨打磨及润滑无 法根据病害发展的需要进行ꎮ ２)轨枕ꎮ 我国既有干线铁路有砟轨道结构主要 采用Ⅲ型枕ꎬ部分区段为Ⅱ型枕ꎮ 从太原局既有线使 用情况看ꎬⅡ型枕出现了较为普遍的伤损ꎬ主要的伤损 形式为中间和轨下截面横裂(环裂)、钉孔附近和中间 上表面纵裂、挡肩破坏、承轨面压溃、承轨面斜裂等ꎮ ３)扣件ꎮ 弹条Ⅱ型扣件出现弹条残余变形大、扣 压力不足、轨距挡板和挡板座磨损严重、轨距调整量不 足等问题ꎮ 其中ꎬ低刚度橡胶垫板在使用中多有压溃