摘要：介绍了北京铁福轨道维护技术有限公司自2013年开始在京沪高铁上实施钢轨预防性快速打磨以来，坚持把推动铁路产业服务业发展作为战略重点，走专业化服务的道路，以高技术延伸服务和支持科技创新专业化服务为重点，走出适合专业化技术服务流程和质量要求道路的实践。
关键词：钢轨;快速打磨;技术管理;打磨策略;效果分析
1钢轨快速打磨的必要性
高速铁路运营行车密度的不断增加，给在有限的天窗时间内对钢轨实施打磨养护作业带来了挑战。如果钢轨得不到及时合理的打磨养护，其表面疲劳伤损导致钢轨寿命下降、波磨不平顺导致弹条伤损等问题就得不到有效解决。为适应高速铁路钢轨高效、高平顺性的打磨需求，北京铁福轨道维护技术有限公司（以下简称铁福公司）从德国引进HSG-2快速打磨车，截至目前已在国内多条高铁运营线路上实施快速打磨，快速打磨技术已得到广泛认可并获得了成功的运营经验。
2钢轨快速打磨的科学管理
作为钢轨打磨技术服务输出的打磨车配属单位，在开展技术输出工作的同时，为适应高速铁路的行业背景和现场需求，应实现对钢轨维护的科学管理。钢轨打磨是工务设备维修保养、提升线路运行品质、保证钢轨设备安全可靠的重要手段，合理的打磨方案和策略才能对钢轨进行科学、可靠的维护。通过对预防性打磨的打磨理论、打磨周期、打磨策略和打磨后效果评估等方面的积极探索，可以更加科学地指导打磨作业，从而提高打磨作业的效果和效益。在实际作业中，打磨车配属单位应具备制定打磨技术方案，参与制定施工组织方案，实施钢轨快速打磨作业，编制自验报告，参加钢轨快速打磨质量验收，负责钢轨快速打磨车的运用管理等能力；同时打磨车配属单位也应配齐打磨作业质量检测设备和工具。打磨前期，调查钢轨线路总体状况、摸清线路主要病害，根据调查数据评估钢轨运用状态、制定打磨方案；打磨现场质量把控，对钢轨打磨作业后的轨面状态进行测量，及时调整打磨模式，保证打磨质量的安全可靠。通过对打磨后数据的采集、分析，进而对整个打磨效果进行验证、确认。预防性打磨和预打磨一般应在通过总重在0.3Mt或打磨后15天左右（不超过一个月内），开展后期验收及效果评估。跟踪运营状态下钢轨的轨面状态随时间与载重量等各项指标的变化，对指导钢轨的长期可靠性管理建立基础。考虑国内高铁的运营情况，建议通车10~15Mt左右或6~12个月作为调查频率，进行一次轨面状态的调查。
3钢轨状态的评价及测量
对高速铁路钢轨的运用状态进行科学准确的评价是实施钢轨打磨的前提条件。钢轨通过生产焊接及运输，并以一定的几何尺寸安装于线路之后，在轮轨长期的滚动接触下，其状态会发生一定的变化，目前主要从钢轨磨耗和疲劳两方面开展调查评价。
4钢轨快速打磨的技术要求
针对线路状态的评估科学地制定钢轨打磨的技术方案，主要包括打磨周期、打磨策略和打磨模式的确定。钢轨快速打磨的技术要求主要包括轨头打磨范围、打磨深度、病害整治质量。
4.1预打磨
预打磨主要目的是去除轨面脱碳层、施工过程中的轧痕、擦伤等病害，同时得到合理的钢轨型面。新铺设上道的60N钢轨，应在轨道精调完成后采用钢轨快速打磨车进行钢轨预打磨，并应满足廓形和打磨深度等要求。结合快速打磨车性能及轮轨接触关系，建议快速打磨车打磨轨头覆盖范围如图2，其中非工作边Y+20mm~Y+10mm不低于0.2mm，工作边轮轨主要接触部位Y+10mm~Y-20mm在0.3mm左右，使钢轨廓形保持在合理的公差范围内，同时保证脱碳层有效打磨。
4.2预防性打磨
已开通运营的高速铁路，钢轨预防性打磨周期按通过总重和运行状态确定。钢轨预防性打磨宜采用钢轨快速打磨车与钢轨打磨列车相结合的方式进行，原则上每20～30Mt通过总重进行一次快速打磨。轨顶中心区域不宜小于0.1mm。
4.3修理性打磨
当钢轨轨头实际廓形与目标廓形偏差较大，或存在超过钢轨病害整修限度的波磨、光带不良等病害时，应及时进行修理性打磨，见表2。当打磨量不大于0.2mm时宜使用钢轨快速打磨车打磨，打磨量大于0.2mm时宜使用钢轨打磨列车打磨。钢轨快速打磨后，打磨面粗糙度应不大于10μm；直线和曲线下股轮轨接触光带应基本居中，曲线上股轮轨接触光带应偏向内侧；钢轨无疲劳裂纹、无连续发蓝带。对波磨病害，钢轨打磨后应符合波磨打磨验收标准。
5钢轨快速打磨的效果分析
5.1预打磨
目前我国高速铁路在生产铺设钢轨存在60、60N两种钢轨型面，其中60N是在60轨的基础上为适应国内高速铁路的轮轨匹配关系而设计，且目前已在国内新铺设线路上推广使用。对于铺设60N型面的高速铁路钢轨，可适应国内高速铁路列车运行的需求，一般情况无需专门再设计预打磨的廓形。对于新铺设的钢轨，进行预打磨主要是消除钢轨表面的脱碳层、表面擦伤、铺设时在表面造成的压痕和划痕、消除现场焊接点的轻微不平顺。使钢轨在运营初期使轮轨关系处于合适的硬度匹配关系，避免病害的过早出现。对新线钢轨可通过快速打磨车实施6~7遍打磨，达到预打磨的既定目标，在磨削量范围内，廓形满足要求，且打磨质量稳定，磨削量和轨面硬度均达到合理范围，有效对轨面脱碳组织进行了打磨。截至目前，铁福公司利用快速打磨技术已对兰新客专、西成高铁、哈牡高铁、成雅高铁、杭黄高铁、大西高铁等线路实施了开通前的预打磨作业。
5.2预防性打磨
预防性打磨主要对钢轨表面滚动接触疲劳层进行打磨，在轮轨几何接触关系合理的情况下，打磨量不宜过大，轨顶轮轨接触位置打磨量应在0.1mm左右，主要进行抛光处理。对钢轨运营期间定期实施预防性打磨，可消除或减轻轨面伤损，预防或减缓接触疲劳、波磨等轨面病害的产生和发展，延长钢轨使用寿命，使轮轨接触关系长期处于合理范围。截至目前，铁福公司利用快速打磨技术已对京沪高铁、哈大高铁、郑西高铁、京广高铁、大西高铁、沪昆高铁、宁启客专、贵广高铁、南昆高铁、南广高铁、哈齐高铁、哈大高铁、徐兰高铁等线路开展了周期性的预防性打磨作业。
5.3修理性打磨
国内高速铁路线路高速区的钢轨波磨波长一般为120~150mm，波磨波长与列车速度耦合作用产生的特定频率会使轨道结构产生较为明显的高频振动分量，并引起轮轨垂直力以及钢轨、轨道板及底座板振动加速度的增大。通过少量多遍钢轨快速打磨修理可将常见波段的波磨进行出色的平顺性改善。经过调查发现，目前高速有砟线路钢轨部分线路出现焊缝平直度超标，接头附近出现低塌现象。引起了车辆轨道结构的异常振动带来的异响噪音，同时使道床状态参数支撑刚度和道床密实度下降；现场检查焊缝异响处附近存在扣件松螺栓和轻微吊板多处，需定期进行人工改善轨道支撑刚度和弹性。对异响区段实施钢轨快速打磨后，各波段的不平顺得到有效消除，降低了高频振动，消除了行车异响，减少了工务的检查和养护的工作量。铁福公司利用钢轨快速打磨技术已成功对石济客专、宁启铁路、南广客专等线路的钢轨进行了平顺性修理打磨。
6结语与展望
结合国内高速铁路打磨作业的需求，对钢轨快速打磨技术管理进行总结，面对高速铁路更高的作业要求，铁福公司未来将在以下几方面持续深入研讨，提供更专业的技术服务。一是深度推进对标工作，做到高质量、高要求的对标管理，创新优化目前技术服务的组织模式，根据铁路行业的要求和标准积极制定企业内部的技术规范，做到专业化、科学化的技术服务。二是根据不同线路钢轨状态变化规律的不同，轨道发生病害问题和频率的不同，针对不同的服务对象及业务模式，积极探索多样化的打磨模式和打磨策略。三是根据国内高速铁路钢轨打磨的需求，积极完善钢轨快速打磨车的作业能力，对设备进行升级改造，适应国内钢轨的打磨技术需求。四是通过对打磨线路的精细化测量和打磨施工作业的标准化管理重点组建高水平的管理团队、高标准的打磨作业团队和专业化的技术攻关团队。
作者:李鼎波 单位:北京铁福轨道维护技术有限公司