線路接頭病害養護維修探討

鋼軌接頭是軌道結構的三大薄弱環節之一（小半徑曲線、道岔及鋼軌接頭），當列車通過接頭時，輪軌之間產生劇烈的沖擊振動，造成軌道結構部件傷損，幾何尺寸變化，混凝土軌枕及其它剛性較大的軌下基礎地段接頭病害更為嚴重，據統計，普通線路上，鋼軌接頭處的破損約為其它部位的3-5倍。列車通過時，接頭部分受到很大的沖擊附加力作用，這些附加力為正常輪載的2-3倍，嚴重時可達4-5倍，為消除接頭病害而進行的維修工作量約占總工時的40-50%，整治接頭病害的費用占線路養護維修費的40%，是當前軌道中一個突出的問題。

一、接頭病害產生的三個因素

接頭病害是很復雜的，引起的原因又是多方面的，通過對接頭受力后實際變形狀態的分析，引起接頭沖擊力過程有以下三個因素：

1、軌縫由于軌縫的存在，破壞了軌跡線的連續性，列車通過接頭時，引起劇烈的沖擊和振動，造成輪軌之間巨大的相互作用力，并產生振動加速度，在巨大動力反復作用下，使接頭產生病害。在高速、重載時對接頭的破壞力更嚴重。

2、臺階(鋼軌的高低差)接頭處兩根鋼軌的端部不在同一水平面上（人為造成接頭上下錯牙），例如單根更換重傷軌、轍叉，曲線磨耗軌和常年不倒換的備用軌等。

3、折角接頭下陷而形成，加大了列車對接頭的沖擊力。由三種情況下形成的；一是構造上的，二是人為造成的，三是車輪長時間碾壓造成的。

當車輪通過接頭時，這三種因素同時出現，就產生先天性的不平順變形引起強大的沖擊力。

二、接頭病害產生的十個方面的原因

1、養護維修質量不高，加速了接頭病害的發生和發展。如搗固質量不良或養護不及時，接頭處出現空吊板，為整治低接頭而盲目抬高接頭兩根軌枕，又不按標準搗固，既損傷了軌枕，又砸碎了道碴，促進了接頭病害的發生和發展。

2、軌縫大，夾板螺栓松動，彈簧墊圈變形，以及夾板和鋼軌鄂部接觸面局部磨耗，致使鋼軌和夾板發生永久撓曲，造成低接頭。

3、接頭的沖擊力引起道床松動和沉陷，導致道床彈性減少，坍碴，板結，翻漿冒泥，形成低接頭。

4、鋼軌材質原因，致使鋼軌端部淬火不均勻或接頭處淬火強度較其它標準鋼軌低，造成鞍型磨耗（短鞍型和長鞍型）。

5、鋼軌病害整修不及時或不標準，造成人為鋼軌病害形成惡性循環。

①軌端表面淬火不均勻發生裂紋，造成剝落掉塊。

②打磨軌端飛邊不及時，造成剝落掉塊。

③鋼軌局部強度不足（軟），形成小塊剝離到大塊剝離。

④人為更換傷軌、轍叉造成軌面之差（上下錯牙），加劇了接頭處輪軌的沖擊振動，促進了接頭病害的發生和發展，形成惡性循環。

6、碎石道床材質、級配不良，道床在列車荷載反復作用下，使碎石破損，磨圓，級配不良又影響養護作業質量，影響搗固效果。

7、曲線方向不良，不正常磨耗，接頭支嘴，夾板彎曲，軌距變化率不好（接頭大小腰小）接頭前后短距離三角坑，加大了列車對接頭的沖擊力，使接頭的維修周期縮短，造成越修越差。

8、鋼軌斷面及接頭部分設計不合適，鋼軌材質不良。

①鋼軌與夾板雙棱間有5-8mm距離，沒有貼上鋼軌，不能形成整體，鋼軌在夾板內活動，空間大，無法控制。

②夾板與鋼軌間就軌端鄂部和軌底上部兩點接觸，易磨耗，強度小。

③夾板強度不足，特別是絕緣夾板。

④螺栓強度不足，擰緊達到規定扭矩后易折斷，彈簧墊圈失去作用。

9、接頭處軌枕斷面小，強度不足。

10、接頭枕木位置不正，不能均衡地將列車荷載傳遞道床、路基、致使同一接頭受力不均。

三、鋼軌接頭病害的預防和整治方法

接頭病害涉及到軌道和路基的整體結構，在養護維修中要以綜合整治為原則，在增加接頭抵抗沖擊力上去努力，在預防上下功夫，在綜合整治上多想辦法。其主要目的是及時減少接頭的不平順和消滅永久性變形。

1、以預防為主，預防與整治相結合，努力提高線路質量

①加強接頭養護，特別是剛剛中修后的線路，一定要加強接頭搗固，堅決避免高抬輕串，小腰不干，光打一面的錯誤作法，要從兩端向接頭搗固，打好八面鎬，做到嚴重低接頭不過天，一般低接頭不過三，直至接頭穩定為止。

②經常上緊接頭夾板螺栓，保持接頭緊固，鎖定鋼軌，防止爬行、軌縫拉大，在每年的9月下旬至10月末前必須把接頭螺栓全部緊固到規定的螺栓扭矩，防止因螺栓扭矩不足造成的接頭軌縫拉大而砸傷鋼軌。（冬季比夏季砸傷的多40%）

③在加強接頭搗固的同時，必須保持道床豐滿，堅實，并及時調整接頭枕木位置，枕木間距必須符合規定，保持支承條件一致。

④加強接頭處所軌枕的檢查，不僅要檢查軌枕傷損程度，還要檢查軌枕底面的狀態，對軌低磨圓和失效的混凝土軌枕要及時更換，增加接頭的穩定性。

⑤及時處理接頭板結、坍碴、翻漿冒泥，提高道床彈性，對接頭處已磨圓的道碴進行更換，調整接頭處的道碴級配，在接頭處5米范圍內換成20-40mm的小碎石，以保持搗固后的接頭穩定性。

⑥全面整治接頭支嘴，以減少列車對曲線上股接頭的沖擊力和對曲線前后小腰處產生的不正常磨耗。

⑦適時打磨軌端飛邊，做到上股打好軌端靠里口，下股打好軌端靠外口，打直。（盡量在3月初至4月上旬打一遍最佳）

⑧盡量減少由于人為更換鋼軌、轍叉造成的軌面高低差，如必須產生應做到隨換、隨焊、不留后患。（因為這方面產生的傷損接頭是成倍計算的）

2、整治接頭病害：（對已產生病害的接頭必須進行綜合整治）做法：一墊、二搗、三換、四焊、五調、六篩

一墊：以墊為主，搗墊結合，墊墊結合

A、以墊為主，搗墊結合就是按《修規》規定接頭整治墊板厚度達10mm后，撤除墊板再搗固，這樣反復數次后整平接頭。

B、墊墊結合就是在低接頭處枕上墊板厚度達10mm后不撤板，繼續在枕下墊膠墊，增加墊層彈性，以吸取部分沖擊力（這種方法對已形成低接頭的鋼軌發展有很大的緩解作用）。

二搗：搗固的質量、方式、方法對整治接頭病害非常重要。三換：

A、換枕：對混凝土軌枕枕底磨圓的、失效的進行更換（每個接頭換4-6根Ⅲ型砼枕）

B、換碴：在接頭5孔范圍內更換成20-40mm的小碎石。

C、換鋼軌：及時更換接頭傷損鋼軌（直線成對換、曲線成條換，否則接不上茬，接頭病害更嚴重）。

D、換夾板：據調查發現線上夾板80%存在1-2mm下彎曲，因此對夾板下彎量在4mm以上的要進行成對更換，有條件的可以更換為減振夾板或上彎夾板。不能用平直機進行整修，一是夾板內部結構遭到破壞容易折斷，二是鋼軌容易發生三孔裂紋。

E、換接頭膠墊：對低接頭處的大膠墊及時進行更換，以增加彈性、吸收部分沖擊振動，減少沖擊附加動力值。

四焊：

A、主動焊：對事先預知的更換曲線磨耗軌兩端接軌處，股道更換鋼軌接軌點和更換鋼軌、轍叉、尖軌等產生的高低差進行焊補，做到一處一焊，不留后患。

B、指令性焊：對臨時發現的軌端掉塊，接頭砸傷，接頭馬鞍型鋼軌由車間調查上報，技術科下計劃進行焊補。

C、焊補方法：略

五調整：

A、調整軌縫，由于線路冬季易出現大軌縫，對接頭保養非常不利，特別是絕緣接頭要經常保持在10mm左右（兩片絕緣片），并在10月中旬前將絕緣螺栓擰到規定的扭力矩，還要把絕緣接頭兩端接頭扭力放散，到11月中旬時再擰緊，這樣就能保持好絕緣接頭的軌縫。

B、調整接頭軌枕位置，保持接頭位置居中，使接頭軌枕受力均衡。

C、調整接頭錯牙：①調整接頭上下錯牙；換軌、焊補、換調高夾板、墊膠墊。②調整接頭左右錯牙；加膠墊、加鐵板。

六篩：

對板結和翻漿冒泥的接頭處五孔道床進行破底清篩，深度達到枕下200mm左右，兩側至道床邊坡坡角，以利排水，保持道床下干燥和彈性良好。

通過上述方法對接頭進行綜合整治，收到了良好的效果，以上是在工作中一點積累，希望共同探討。