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高速铁路工务运营的特点及维护管理措施

作者

苏新

中国铁路呼和浩特局集团有限公司呼和浩特工务段 内蒙古自治区呼和浩特市 010000

一、引言

高速铁路是现代化交通体系的核心要素,以其高速度、大运量和优越的舒适性,对于促进区域经济合作和满足公众出行需求起着至关重要的作用。工务系统作为高速铁路的基础,包括轨道、路基、桥梁和隧道等关键部分,其状态直接影响列车的安全与稳定运行。高速铁路的运行速度通常超过 200km/h ,个别线路甚至达到 350km/h ,这为工务系统的技术、结构和维护标准带来了更高的要求。我国高速铁路运营里程已超过 4 万公里,如何准确理解工务运营特性、建立高效的管理体系,成为保障线路安全、降低运营风险和延长设备寿命的关键问题。本文从高速铁路工务运营的特点出发,结合行业实际,提出具体的维护管理策略,为工务管理提供理论依据和实践指导。

二、高速铁路工务运营的特点

2.1 技术标准高,精度要求严苛

高速铁路的高速度运行依赖于工务系统的高精准度支撑,其技术标准与精度要求远高于普通铁路。在轨道结构方面,高速铁路采用无砟轨道为主,要求轨道几何尺寸偏差控制在毫米级:轨距偏差需控制在 ±2mm 以内,高低及轨向偏差不得超过 1mm/20m ,轨面平顺性指标(TQI)需维持在较低水平,以避免列车运行中产生剧烈振动。同时,轨道结构部件的材质与工艺标准更为严格,如钢轨需采用高强度耐磨钢材,扣件需具备足够的扣压力与弹性,以适应长期动态荷载作用。

2.2 动态荷载复杂,结构受力集中

高速铁路列车运行速度快、轴重较大,且采用动车组编组形式,导致工务系统承受的动态荷载具有 “高频、交变、集中” 的特点。一方面,列车运行时产生的轮轨相互作用力随速度提升呈非线性增长,当速度超过250km/h 时,轮轨垂向力与横向力显著增大,且易出现轮轨接触疲劳、钢轨波磨等问题;另一方面,动车组的编组长度较长(通常为 8-16 节),列车通过时对轨道、桥梁的冲击荷载具有叠加效应,尤其是在桥梁伸缩缝、轨道接头等部位,荷载集中现象更为明显,易引发结构局部损伤。此外,列车运行中的空气动力学效应也会对工务系统产生影响,如列车交会时产生的空气压力波,可能导致轨道周边设施变形,进一步增加了工务运营的复杂性。

2.3 运营环境敏感,外部干扰风险高

高速铁路工务系统在运行中极易受到外部环境的波动,且遭遇的干扰形式多变且往往出乎意料。在自然条件方面,极端气候如高温、低温、强降雨、雪崩和强风等可能直接作用于结构,例如高温能引发钢轨因热胀而变形,严寒可能导致轨道部件收缩,从而增加钢轨断裂和扣件松动的风险。恶劣天气如暴雨可能导致路基边坡塌方或桥梁基础被冲刷,而雪天则可能引起道岔积雪结冰,影响列车正常运行。在人为干扰方面,周边的施工活动、异物侵入或非法侵入等也可能构成威胁,例如周边开挖作业可能引发路基沉降,而无人机或塑料布等异物侵入轨道可能触发列车紧急制动。

三、高速铁路工务运营的维护管理措施

3.1 强化技术管理,构建精准化维护体系

技术管理对于保障高速铁路工务运营品质至关重要,必须从技术规范、设备监控和故障处理三个方面建立精细化的维护框架。首先,需构建全面的技术规范体系,依据线路的运行年限、交通流量和环境状况等,制定差异化的维护规范,例如为重载线路和客运专线设定不同的钢轨打磨频次,以及针对寒冷和湿润地区调整轨道防冻和防腐措施;并且定期更新维护规范,将新技术和新工艺纳入规范之中,保持技术管理与行业发展的同步。接着,强化对设备状态的监控,打造“实时监控 + 定期检测 + 人工巡视”的综合监控网络:通过动车组装备的轨道检测仪器(TQI)和轮轨力监测系统进行动态监控,评估轨道的几何形态和轮轨互动;运用高精度的全站仪和轨道检测设备进行静态检测,精确测定轨道结构的变形;同时,通过人工巡视填补监控空白,特别关注钢轨损伤、扣件脱落、路基裂缝等问题。

3.2 优化作业流程,提升维护效率

针对高速铁路维护窗口受限的特点,需通过优化作业流程、创新作业模式,提升维护效率。一是推行 “计划前置 + 协同作业” 模式,提前制定月度、周度维护计划,明确作业内容、人员、设备需求;加强工务、电务、供电等专业的协同配合,将轨道维护、信号检修、接触网检查等作业整合开展,避免重复占用天窗时间。二是采用高效化作业设备,推广使用大型养路机械(如捣固车、打磨车、铺轨机),替代传统人工操作,提升作业效率与质量。

3.3 加强人员培养,打造专业化队伍

工务维护人员的专业技能水平对维护管理的成效有着决定性影响,因此必须建立一套“教育培训 + 能力评估 + 绩效奖励”的员工发展模式,以打造一支专业的团队。优化培训体系,实施分层次和分类型的培训策略:为新员工提供入职前的培训,着重介绍高速铁路的工程技术规范和安全操作规程;对在职员工进行定期的再培训,内容包括新技术的应用、设备操作技巧以及紧急情况的处理;对管理人员进行专项培训,增强他们的战略规划和问题处理能力。此外,实行“课堂讲授 + 实地演练”的培训模式,邀请行业内的专家和经验丰富的技术人员授课,组织员工前往先进的铁路线路进行实地考察和学习,确保培训内容与实际工作需求紧密对接。

结语:

高速铁路工务运营面临技术标准严格、负载复杂、环境易受影响以及维护周期受限等多重特性,这要求我们超越传统铁路管理模式,建立起更科学、精准和高效的维护管理体系。文章通过对高速铁路运营核心特性的深入分析,从技术管理、流程改进、人员培训和信息化的角度,提出了一系列管理策略,以指导实际工作。面对我国高速铁路业的持续发展,工务运营管理应持续创新,利用新技术和新设备改进管理模式,提高维护质量和效率。此外,还应加强行业间的经验交流和合作,推广先进的管理经验,推动高速铁路工务运营管理水平实现新的飞跃,为确保高速铁路的安全、稳定和高效率运营打下坚实基础。

参考文献:

【1】赵明,陈晓红,高速铁路工务运营特点及维护管理研究[J].铁道科技,2016,37(1):1-5.

【2】王永辉,张军,高速铁路工务运营维护策略研究[J].中国铁道科学,2018,39(1):78-83.

【3】李慧,张晓红,基于GIS 的高速铁路工务段设备安全信息管理系统研究[J]. 中国铁路,2020,52(10):48-53.