中国铁路上海局集团有限公司上海高铁基础设施段 上海市宝山区 201900
摘要：通过分析2017-2020年沪宁城际路基翻浆病害地点的高低差值累积分布、单元分布情况，发现随季节不同，病害严重程度有变化和差异。分析典型病害发展的规律及整治实践效果，发现在病害早期及时施修，能够有效遏制设备质量劣化。
关键词：路基翻浆；效果分析；高低分量差值；单点发展规律；趋势线斜率
1引言
沪宁城际铁路自2010年7月开通以来，路基地段一直受翻浆病害影响，病害分布范围广、反复性强、持续发展明显，现场主要体现为:在混凝土底座板的端部附近，特别是在铺设框架轨道板的地段较为突出，由水与碎石垫层中细颗粒混合而成的泥浆渗出物，流淌或堆积在路肩和两线间；且随着翻浆病害的发展，路基基床中粗细颗粒大量析出，严重处渗出厚度达10～50mm厚，造成底座板脱空，以致影响轨道几何状态、TQI。从综检车检测也可发现，在路基翻浆的地段出现高低不良，因翻浆病害引起的综检车动态Ⅲ级偏差累计达3次，对照高铁维修管理标准，已达到严重影响到列车运行的平稳性、安全性的标准。
发生翻浆病害，目前主要整治方法为：（1）高低幅值点附近扣件垫片精调或使用特殊调高垫板扣件，尽量保持线路平顺性；（2）底座板下密实注浆，对轨道板下面基础进行整治。前者是临时处理方法，治标不治本；后者是现有条件下的治本方法。由于初期对病害重视程度不够，施工工艺不够优化，导致出现失控情况。近年来认识不断深入、施工工艺不断优化、人力物力的持续投入，该病害得到了有效遏制，整治效果明显。下面就是对沪宁城际路基翻浆整治效果的分析。
2区段整治效果分析
选取沪宁城际铁路镇江-宝华山路基地段为研究对象，该区段里程范围为下行K238+539-K273+295，其中路基地段13.84km，底座板单元长度20m。此区段翻浆病害较为典型，综检车Ⅲ级偏差均发生在此区段。
单元确定与划分：轨道板长为4.95m，底座一般分段20m，表征路基翻浆病害的大致为名义波长5m、10m、15m和20m周期性高低不平顺，为了更好体现图文效果，单元间隔确定为20m。据此把该区段划分为692个单元。通过铁科院动态数据分析软件把每次综合检测车波形图的里程修正，并分别计算出各单元的TQI值。
2.1高低分量变化值频数累积分布分析
把各单元的TQI高低值（左高低和右高低之和）与3月前的做差，然后统计到累积曲线图。图中为8条曲线，2020年7月是指2020年7月高低分量与2020年4月高低分量差值（其他曲线同理）；0线表示本次与3月前对比时，高低项发展与改善的分界线，左侧为改善，右侧为发展。把8个曲线分为4组，颜色相同为一组，蓝色为第1组（代表夏季），红色为第2组（代表春季），灰色为第3组（代表冬季），橙色为第4组（代表秋季）。
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图1高低分量变化值频数累积分布曲线图
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图2第1组高低分量变化值单元分布图
各曲线与0线的交点，夏春季小于30%，冬秋季大于60%；因此说明，夏春季的高低项改善比例小于发展比例，冬、秋季则相反。夏春季与秋冬季相比，除了蓝色实线（2020年5-7月期间此区段集中精调过），春夏季的线型明显偏右；因此说明春季的翻浆病害比较严重，夏季次之，冬季、秋季相对较轻。
对比各组发现，蓝色实线明显偏左于蓝色虚线，红色实线明显偏左于红色虚线，灰色实线明显偏右于灰色虚线，橙色实线与橙色虚线差别较小；综合以上可以看出，实线曲线平均偏左。
2.2单元分布分析
把各组组高低分量变化值统计到二维柱形图里进行分析。
2.2.1第1组高低分量变化值分析
2020年部分成区段为负值，与“2020年5-7月集中精调”相吻合；在正值的单元中，2020年小于2018年的单元占大多数，说明2018年夏季高低发展较快（图2）。
2.2.2第2组高低分量变化值分析
两月正值单元都比较多，且幅值较大，与“春季翻浆病害比较严重”相吻合；在正值的单元中，2020年小于2018年的单元较多，说明2018年春季高低发展较快。
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图3第2组高低分量变化值单元分布图
2.2.3第3组高低分量变化值分析
2018年大多数为负值，说明2018年冬季期间作业较多，与“灰色实线明显偏右于灰色虚线”相吻合。
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图4第3组高低分量变化值单元分布图
2.2.4第4组高低分量变化值分析
两月正值单元所占比例大致相同，与“橙色实线与橙色虚线差别较小”相吻合。
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图5第4组高低分量变化值单元分布图
2.3作业量对比
统计2018与2020年作业量，发现2020年精调作业量略大于2018年，2020年注胶作业量小于2018年；综合2项，2年作业量基本持平。在作业量基本持平的情况下，2020年的平均高低分量变化值小于2018年，说明病害已经得到了有效整治。
表12018与2020年作业量对比
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3单点发展规律分析
3.1上行K241+942、下行K264+846为典型的路基翻浆病害地点，分析日期为2017年7月至2020年7月。以时间为横轴，以高低平均值为竖轴，拟合散点图及线型趋势线。可以看出，上行K241+942发展分为8个相对独立周期，如图6；下行K264+846发展分为7个相对独立周期，如图7。
3.2把2处典型病害地点高低平均值的各周期的趋势线斜率统计到表格2，可以看出：周期1至周期5，基本符合周期越大，趋势线斜率绝对值越大(由于下行K264+846周期1过短，其病害周期不完整，不纳入统计范围）；周期6至周期8，基本符合周期越大，趋势线斜率绝对值越小。把各周期作业情况统计到表格3中，可以看出，周期1-周期5期间只进行了精调作业；周期5至周期8期间进行了精调、注胶作业。因此可以判断只进行精调作业不能减缓病害的发展速度，要想遏制病害发展，尽早安排注胶作业。
4结论
4.1跟2018年比，2020年沪宁城际路基翻浆病害得到了有效遏制。
4.2沪宁城际路基翻浆病害的严重程度按季节分，春季最严重，夏季次之、秋冬相对较轻，在春季、夏季应加大人力、物力进行病害整治。
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图6上行K241+942高低平均值拟合散点及线型趋势线图
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图7下行K264+846高低平均值拟合散点及线型趋势线图
表2各周期趋势线斜率对比表
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表3各周期间作业情况表
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4.3单点拟合散点的趋势线的绝对值能代表高低发展速度，其绝对值越大，高低发展越快，病害越严重；绝对值越小，高低发展越慢，病害越轻微。
4.4在只对病害进行精调作业时，病害严重性随着周期变大而增加；如果对病害进行精调、注胶作业时，病害严重性随着周期变大而减少。
4.5发现路基翻浆病害时，应尽早安排注胶作业，防止病害继续发展。
参考文献
[1]铁道部.TG/GW115-2012高速铁路无砟轨道线路维修规则(试行)[S].北京：中国铁道出版社，2012.6.
[2]潘振华.沪宁城际铁路路基翻浆原因分析及整治措施研究.铁道建筑，2013-07.