1、國內外高速鐵路線路養護維修淺析 1 國內外線路養護維修概況 1.1 我國線路養護維修簡介 我國鐵路線路養護維修主要是貫徹“預防為主，防治結合，修養并重”的維修原則，按照設備技術狀態的各種變化不同程度地進行相應的維修工作。線路檢測以人工每月檢查為主，軌道檢查車主要負責線路的動態檢查。鐵路線路的養護維修按周期有計劃地進行，分為綜合維修、經常保養和臨時維修。 線路是列車高速、安全運行的基礎設施，不論是整體，還是各組成部分都要有一定的堅固性和穩定性。受自然條件的影響和列車荷載的作用，線路設備的技術狀態不斷地發生變化。為適應高速運行和繁重運輸任務的需要，必須采用先進的技術手段加強線路的養護維修工作，以保

2、證線路的質量和行車安全。世界上一些國家在高速鐵路線路的養護維修方面進行了大量的探索和實踐。正確地認識和理解國外的實踐成果，結合我國客運專線線路設備的特點，找出適合線路檢修的模式，是盡快提高我國線路檢修水平的捷徑。 1.2 國外高速鐵路的發展及其養護維修特點 國外高速鐵路發展三十多年，尤其是近十多年以來迅猛發展飛速發展。世界鐵路處在各種交通運輸的激烈競爭中，取得了高新技術，在某種程度上，鐵路線路的質量代表了鐵路技術的水平和行車速度的高低，而保證線路質量的關鍵是做好線路維修養護。 國外鐵路發展的共同特點是想將線路變為少維修或不維修的軌道，以省力、經濟、高效的新型線路維修為目標。維修水平主要表現在采

3、用先進的檢測系統、高度機械化作業方式、科學診斷和自動化管理方面。 國外鐵路的研究及經驗證明:在線路方面直接影響、控制行車速度的主要因素，一是線路的平、縱斷面:另一是線路的平順性。日本鐵道線路專家佐藤吉彥在一次國際會議上指出:“日本東海道新干線，花費的運營開支最少卻能完成大盆高速列車安全運行的秘密，在于建立較科學的軌道不平順維修管理系統”.法國TGV的成功經驗也證明，若提高和保持軌道結構的平順性，便可以滿足300km/h高速行車的要求。因此國外鐵路近年來特別重視對軌道的診斷監測，高度機械化的維修以及自動化的科學管理，以使軌道始終保持平順狀態，提高旅客舒適度，縮短列車運行時分。 近年來發達國家在軌

4、道維修管理現代化方面正在實現三個轉變: 從定性和傳統經驗管理向定量化科學管理轉變。 對軌道狀態和質量的檢測從靜態檢測向動態檢測、綜合檢測轉變。 軌道管理系統從分散的單獨系統向覆蓋全路的綜合化、網絡化、智能化系統轉變。 發達國家鐵路都制訂了本國軌道的管理目標值，通過先進的檢測車進行監測，對高速鐵路線路平順狀態進行嚴格的管理。 2 日本新干線高速鐵路工務養護維修簡介 日本鐵路自1964年建成東海道高速新干線之后，已先后建設山陽新干線、東北新千線、上越新干線，共計約1800km。維修工作由維修公司承擔。日本的線路維修養護全面貫徹預防性修理的指導思想，設定預防性維修極限值，在該階段內實施修理，對特殊情

5、況進行事后修理。新干線由日本客運公司進行管理，公司設立線路檢查中心，采用綜合試驗車來檢查線路的狀態。檢查結果直接輸入綜合數字通信網（ISDN），以及時指導有關部門實施維修。 2.1日本高速鐵路軌道檢測 (1)軌道檢查車檢測 日本新干線有四臺檢查車，分別負責四條新干線的軌道檢查。日本軌道檢查車檢測數據分10米弦長和40米弦長兩種，即中波長檢測和長波長檢測。主要檢測項目包括高低、軌向、水平、軌距、扭曲等軌道不平順，檢測周期均為每10天一次。軌檢車由線路技術株式會社負責使用和維修。 中波長檢測 中波長檢測主要以10米弦長測量高低、軌向等影響高速列車運行安全性和平穩性的軌道不平順。 長波長檢測 長波長

6、檢測是將原始檢測數據經濾波處理后換算成40米弦長的高低、軌向不平順。這種長波長軌道不平順對舒適度有較大影響。 (2)振動加速度檢測 日本新干線高速列車上裝有車體振動加速度儀，每天測試車體振動加速度以發現軌道的異常狀況。 (3)人工檢查 除軌檢車每10天進行一次軌道不平順檢測外，由保線所管理人員徒步巡回檢查。為安全起見，白天在線路外1米通道內步行檢查，在夜間“天窗”時間內可在軌道內檢查整個線路情況。這些檢查包括: 每年兩次的鋼軌、道岔精密探傷。 道岔設備檢查，每月1次。 軌枕、扣件等材料檢查每年1次。 徒步巡視，有碴區段每周1-2次，無碴區段兩周1次。 (4)探傷車檢查 日本新干線高速鐵路共有3

7、輛鋼軌探傷車，其使用和維修與軌檢車同樣歸屬線路技術株式會社承擔，每年對新干線進行兩次鋼軌探傷。 (5)動力測試 日本軌檢車在檢測軌道幾何狀態的同時，還測量輪軌垂直力、橫向力、脫軌系數等動力參數。 2.2日本新干線軌道養護維修管理 2.2.1 軌道狀態的評價與管理標準 日本新千線高速鐵路對軌道狀態的評價與管理，既對局部軌道狀態進行評價和管理，也對500m區段軌道狀態進行評價和管理，即用500m區段的軌道不平順指數P值來評價軌道狀態的好壞。 一、局部軌道不平順的管理 日本新干線對軌道狀態的評價與管理分為五級，隨著列車速度的不斷提高，對軌道不平順的管理還增加了40m弦長的管理值。 (1)驗收目標值:

8、工程施工和維修作業完成后應達到的質量目標值。 (2)計劃維修目標值:在制訂維修計劃時，為了決定應該作為整修對象的軌道變形位置的目標值。 (3)舒適度管理目標值:為了確保列車的良好的乘車舒適度的目標值。 (4)安全管理目標值:是在必須實行慢行的限度之前進行預防性管理的目標值，當軌道不平順達到或超過該值時，將會對高速行車安全性有顯著影響，應限期(一般15天)做緊急補修。 (5)慢行管理目標值:是當軌道不平順達到或超過該值時，在安全管理上需要實行慢行的目標值。當檢測到超過該數值時，立即安排隨后的列車慢行，并且在當天晚上進行緊急修理. 二、區段軌道不平順進行整體綜合管理一P值管理 P值則是500m軌道

9、區段中，超過士3mm的采樣點數占總采樣點數的百分比。目前P值管理僅限于高低和軌向兩項。東海道新干線的高低P值約為1.5，軌向P值約為0.3，可見軌道的平順性已達到非常好的程度。 P值管理有lom弦的P值，高速時還增加了40m弦的P值。 2.2.2 軌道養護維修的組織實施及基地設置 日本新干線軌道養護維修工作完全外包給維修公司下屬的維修基地承擔.新干線內部的各保線所只負貴軌道的檢查、監督外包養護維修作業的進度和質量，統計和上報日常養護作業情況。新干線保線所一般管轄線路區段40-60km，平均50km(雙線100km)，人員平均1人/km。維修基地平均50km設置一個。維修基地均配有大型養路機械，

10、如搗固車、清篩機、動力穩定車、鋼軌打磨車、軌道車等。日本新干線對鋼軌的打磨約1次/年。 2.3 日本新干線高速鐵路線路維修“天窗”時間 日本新干線白天的行車密度很大，因此除了必不可少的巡回檢查外。全部維修養護作業都安排在凌晨0點一6:00之間列車停運的時間帶內，扣除確認車的時間，實際可供軌道維修作業的時間約有4小時。3 法國高速鐵路工務養護維修簡介 法國國鐵(SNCF)從1981年建設第一條高速鐵路以來，已建成高速鐵路約1018km(雙線2036km)。大部分維修工作由維修公司承擔。法國鐵路將軌道、車輛及其相互作用與軌道維修作為一個系統來考慮。軌道狀態通過步行和駕駛室目視檢查，用“莫贊”（MO

11、ZAN）軌檢車動態檢查線路幾何狀態，檢查結果作為制定短期和中期維修作業計劃的依據。 3.1 法國高速鐵路軌道檢測診斷與檢測制度 (1)軌道檢查車檢測 法國國鐵使用“莫贊”軌檢車，共五輛，由法鐵總局管理，其中有一輛專用于高速線檢查?！澳潯避墮z車可檢測軌道的高低、軌向、水平、扭曲、軌距等不平順，用測t軸箱加速度來測量軌面1.6m波長的短波不平順.根據不同的維修要求，檢測數據可以以不同的數據方式輸出。法國“莫贊”軌檢車在高速線上的檢測周期是每3個月檢查一次. (2)人工檢查 除軌道檢查車定期檢查外，白天利用1-1.5小時的列車間隔時間在軌道上徒步檢查；其他通過路邊或添乘TGV列車檢查。 (3)隨車

12、檢查 工區負責人每2周添乘TGV列車一次。 (4)振動加速度檢測 每2周將一輛檢查車編入TGV車組內，進行車體、轉向架的垂直、橫向加速度檢測。 (5)探傷車檢查 用探傷車對鋼軌和道岔每年進行1-2次探傷檢查。 (6)每日凌晨在開行第一列TGV旅客列車前，開行一列以160km/h速度運行的無乘客TGV列車，以檢查軌道有無異常情況。 3.2 法國高速鐵路軌道維修管理 3.2.1 軌道狀態的評價及管理標準 一、局部軌道不平順實行分級管理 法國高速鐵路對軌道狀態的維修管理按軌道的質皿狀態分為四級: (1)目標值(VO)一指新線鋪設或維修作業后應達到的質量標準。 (2)警告值(VA)一對達到或超過該值的

13、軌道不平順要實施重點觀測，分析其發展變化情況并做出維修計劃。 (3)干預值(VI)一對于達到或超過該值的地點或區段實施必要的維修作業，一般在15天內予以實施并使其達到目標值。 (4)限速值(VR)一對于達到或超過該值的地點或區段列車必須降速行駛，并以任何可能的手段包括手工作業予以整治。 法國高速鐵路除對軌道的質量狀態進行評價與控制外，還用車體振動加速度和轉向架振動加速度來評價軌道質量狀態。 根據試驗研究結果，長波長軌道不平順對高速列車舒適性的影響較為顯著，因此，法鐵對軌道不平順的管理用“傳統基長”和“擴展基長”兩種檢測數據來評價、管理、維修軌道。 二、區段軌道不平順的管理 用整體平順性進行綜合

14、評價和管理。一般用300m區段軌道不平順絕對值的滑動平均指數e來對300m區段軌道不平順進行綜合評價管理:   式中y(x)為軌道不平順函數。 法國高速鐵路的維修計劃主要按照該綜合指數來制定。并將其分為上限值與下限值。 上限值是一臨界上限值，超過該值意味著軌道平順狀態將迅速惡化，僅通過機械起撥道搗固作業難以將線路恢復至應有的等級質量。 下限值是一提示目標值，在此值之下說明軌道平順狀態良好，不需要進行維修(除局部維修外)，達到或超過該值時，則需要安排維修。3.2.2 軌道養護維修的組織實施 法國高速鐵路軌道的養護與維修工作主要外包給維修公司承擔，各地區局所轄高速線的工務段各工

15、區主要負責局部軌道病害的處置及小修小補。 法國高速鐵路的維修工作由路外維修公司承擔。維修公司配備有大型機械，按鐵路工務部門與之簽定的合同進行軌道維修。這些大型機械包括起撥道搗固車、配碴整型車、動力穩定車、鋼軌打磨車等。主要的維修工作包括起道、搗固、軌向撥正、軌頭打磨等。 法國高速鐵路為使線路的維修組織科學合理，不僅沿高速線每20-25km設一處渡線以便于在維修封閉一股線時，另一股線雙向行駛，而且沿線各工務段均設有維修基地。 通過科學的軌道養護維修管理和機械化軌道維修、鋼軌打磨，法國高速線軌道的維修搗固作業基本上穩定在3年左右。特別是由于采取了在搗固作業后緊接進行鋼軌打磨，使維修工作量減少了50

16、%，因此鋼軌打磨己成為法國高速鐵路最重要的維修措施之一。3.3 法國高速鐵路線路維修“天窗”時間 法國TGV高速鐵路線路維修的“天窗”時間一般安排在列車停運的夜間約6小時進行，其中3小時為雙線同時中斷行車(因夜間有少量郵政列車通過)。隨著客運量的不斷增加，夜間停運的時間可能縮短，但最短不得短于3.5小時。 法國TGV高速鐵路還在白天安排11.5小時的“天窗”時間，該“天窗”時間為兩列TGV列車的間隔時間。其目的是使線路工區負責人進行線路檢查，以及突發性嚴重故障的緊急處置。5 國內外線路養護維修差異性分析 5.1 高速鐵路線路養護維修核心內容 高速鐵路線路養護維修的主要特點是按設備的狀態進行必要

17、的適度維修，即“狀態修”。線路“狀態修”是以線路設備運用狀態為基礎，通過監測手段來掌握線路設備的工作狀態，對照狀態標準分析確定線路設備是否處于正常狀態，在線路設備狀態臨近失效控制線但尚未出現故障時，進行適當和必要的維修，做到既不失修也不過剩修，避免養護維修中的盲目性，使設備始終處于可靠受控狀態。 5.2 線路的檢測 線路的檢測是獲得線路設備技術狀態信息、掌握線路設備變化規律、編制維修作業計劃和分析設備病害的主要依據。近年來，隨著計算機和檢測技術的發展，軌道檢查車為線路的“狀態修”提供了技術支持，其動態檢測資料為線路的養護維修提供了科學的依據。 目前，軌道檢查車廣泛應用于日本、法國、德國等國家高

18、速鐵路線路的檢測，線路的檢查以綜合軌檢車為主，以營業列車和人工巡道為輔。檢測的結果則是通過專用的網絡傳輸到有關部門，并建立相應的管理系統來處理檢測的數據，指導線路的維修工作。 我國的線路檢測依然是以人工每月檢查為主。軌檢車、車載添乘儀所測得的線路質量信息要經過工區檢查、車間匯總、報段整理后才能用于指導養護維修，時效性低、誤差多，不能滿足設備綜合分析的需要。因此如何做到線路狀態信息檢測工作的定性監測與定量檢測相結合，加快信息傳遞是我國客運專線線路檢測應該重點考慮的問題。 隨著計算機的應用和普及，利用計算機技術對線路狀態進行實時監控已成為現實，地理信息系統就是一個有效的工具。用地理信息系統將軌檢車

19、和車載添乘儀自動生成的設備數據與線路平面圖連接，做到實時監控線路狀態。深入分析每次檢測數據，同時將生成的數據與歷史數據進行對比，找出重點病害對象。建立綜合信息傳輸網，注意信息質量和信息的共享，以便有關部門及時制定檢修對策。用軌檢車檢查線路，用管理信息系統管理線路設備數據，指導養護維修工作是發展趨勢。 標準的界定是線路檢測的關鍵。在標準的制訂上各國都有自己的特點，如德國堅持大修施工的“復舊思想”；法國將軌道的質量狀態分為四級（目標值、警告值、干預值和限速值），用于指導線路的養護維修；日本針對具體設備給出具體的標準。我國和日本的做法大致相似。隨著客運專線的發展，我國對線路養護維修標準的要求也越來越

20、高，因此要在吸取國外經驗的基礎上，結合我國的特點，使線路的養護維修做到靈活和統一。 5.3 線路養護維修修程修制 國內外線路養護維修的基本內容主要包括路基、道床、軌枕和鋼軌的養護維修，連接部件和軌道加強設備的更換養護，道岔的養護維修，道口及一些標志的維修和更換。 線路的修程主要是指線路的修理類型、修理周期和具體的修理內容。由于國內外線路在基本結構、運行狀態等方面存在差異，所以在修理類型和具體的施工作業方法上也有所不同，但是在養護維修基本的內容和維修的周期上差異不大。 應用“狀態修”維修模式是客運專線線路養護維修工作中應重點考慮的問題。目前國內外“狀態修”在線路養護維修方面的應用還不是很成熟。因

21、此，結合“狀態修”的特點，借助現代化的技術手段，使“狀態修”在線路養護維修方面的技術日趨成熟。 5.4 線路養護維修體制 目前，我國線路養護維修是鐵道部鐵路局基層站段的三級運營管理模式，線路的養護維修的組織管理可分為“修養分開”和“修養合一”兩種形式?！靶摒B分開”主要有三種組織形式：一是機械化線路維修段負責綜合維修，工務段配合，負責經常保養和臨時補修；二是工務段直接領導的機械化維修隊負責綜合維修，養路領工區配合；三是養路領工區下設的機械化工隊負責綜合維修，保養工區配合。“修養合一”與“修養分開”最主要的區別就是“修養合一”由機械化工隊或養路工區負責全面線路養護維修工作。 國外的“修養分開”與我

22、國在工作組織上存在很大不同。日本新干線的維修工作均是由非鐵路部門的專業承包商以承包的方式進行作業。主要維修設備產權屬各鐵路客運公司，租借給承包商，小型維修機具由承包商自行購置。 因此鐵路客運公司基層養護維修部門的主要業務是工程發包管理、維修檢查等。這種管理模式為提高維修質量以及發展維修技術提供了一個良好的平臺。我國線路養護維修組織管理應該以實現徹底的“修養分開”為目標，鼓勵專業維修公司的發展，注重線路維修質量以及維修新技術的應用，以適應客運專線的養護維修。 5.3 線路養護維修修程修制 國內外線路養護維修的基本內容主要包括路基、道床、軌枕和鋼軌的養護維修，連接部件和軌道加強設備的更換養護，道岔

23、的養護維修，道口及一些標志的維修和更換。 線路的修程主要是指線路的修理類型、修理周期和具體的修理內容。由于國內外線路在基本結構、運行狀態等方面存在差異，所以在修理類型和具體的施工作業方法上也有所不同，但是在養護維修基本的內容和維修的周期上差異不大。 應用“狀態修”維修模式是客運專線線路養護維修工作中應重點考慮的問題。目前國內外“狀態修”在線路養護維修方面的應用還不是很成熟。因此，結合“狀態修”的特點，借助現代化的技術手段，使“狀態修”在線路養護維修方面的技術日趨成熟。 5.4 線路養護維修體制 目前，我國線路養護維修是鐵道部鐵路局基層站段的三級運營管理模式，線路的養護維修的組織管理可分為“修養

24、分開”和“修養合一”兩種形式?！靶摒B分開”主要有三種組織形式：一是機械化線路維修段負責綜合維修，工務段配合，負責經常保養和臨時補修；二是工務段直接領導的機械化維修隊負責綜合維修，養路領工區配合；三是養路領工區下設的機械化工隊負責綜合維修，保養工區配合?！靶摒B合一”與“修養分開”最主要的區別就是“修養合一”由機械化工隊或養路工區負責全面線路養護維修工作。 國外的“修養分開”與我國在工作組織上存在很大不同。日本新干線的維修工作均是由非鐵路部門的專業承包商以承包的方式進行作業。主要維修設備產權屬各鐵路客運公司，租借給承包商，小型維修機具由承包商自行購置。 因此鐵路客運公司基層養護維修部門的主要業務是工程發包管理、維修檢查等。這種管理模式為提高維修質量以及發展維修技術提供了一個良好的平臺。我國線路養護維修組織管理應該以實現徹底的“修養分開”為目標，鼓勵專業維修公司的發展，注重線路維修質量以及維修新技術的應用，以適應客運專線的養護維修。 6.3 我國高速鐵路的運用維修 6.3.1 綜合維修