淺談大準鐵路線路鋼軌折斷原因與防斷措施

秦永偉

摘 要：大準鐵路始于內蒙古鄂爾多斯市薛家灣鎮終于山西省大同市，線路橫跨橋梁、隧道等地，沿線線路狀況復雜，全線點多線長、無縫線路相對不穩定、車流密度大、山區線路多，為線路的正常維修帶來了不便，尤其是進入寒冬季節，由于天氣的變化、線路極易出現鋼軌折斷的情形，多年來，線路鋼軌折斷問題一直困擾著大準線路維修各級職工，為更好地促使線路安全平穩地運行，從根本上解決線路鋼軌折斷問題就是顯得尤為重要。

關鍵詞：鋼軌折斷;原因;防斷措施

由于大準鐵路日常通過總重和通過頻率不斷地加大，新軌投入鋼軌和更換的速度跟不上實際需求，在2014年8000萬噸運量的基礎上，2015年實現新的“億噸”運輸總量的突破，目前大準鐵路全線在用軌大多數都進入了大修周期，加之冬季溫差較大的原因，鋼軌疲乏損，因此防斷工作成為工務部門亟需攻破的一大難題。

1 斷軌出現的原因

1.1 由于大準線地處氣候條件復雜，冬夏季的溫差較大，鋼軌因為熱脹冷縮的原因，在冬季拉應力增大，而且線路又大部分處于山區、橋梁和隧道地段，復雜的地勢為冬季的線路鋼軌折斷埋下了隱患。

1.2 鋼軌本身的材質有缺陷或鋼軌超期服役也是導致鋼軌發生斷裂的原因之一，鋼軌內部存在暗核、細小裂紋、空隙或有雜質等，當核傷位于鋼軌底部時，日常檢查利用探測設備很難探測到核傷粒徑，進入冬季，管線內線路的持續低溫而且晝夜溫差大，鋼軌內應力增大，核傷又是薄弱環節，所以容易出現斷軌;有細小裂紋的地方在經過車輪的重復碾壓后會逐步發展成為一個疲勞源，并逐漸向軌頭內部擴展，使得軌面有效截面削弱，也會導致斷軌;鋼軌內部的細小裂紋等問題會隨著列車的碾壓逐步升級到大裂紋，導致鋼軌出現折斷;鋼軌超期服役使得強度降低，疲勞傷損嚴重地區也是斷軌易發地段，超期服役鋼軌的軌底多有銹蝕，而鋼軌底部也是鋼軌探傷小車的盲區，列車車輪壓過鋼軌時軌底受到拉應力的作用，如果應力集中在鋼軌銹蝕區就會產生鋼軌折斷的可能。

1.3 鋼軌焊接時的強度低，大準線接頭普遍使用的是鋁熱焊焊接法，雖然鋁熱焊焊接效率高，操作簡單，但是焊接施工過程中會出現焊劑受潮，預熱不均勻，對模出現偏差，或是封箱時不密實的問題，使得成模后的鋼軌內產生小氣泡，或是跑鐵燒傷鋼軌等缺陷，降低鋼軌強度，減小了焊頭的有效截面積，部分有缺陷的焊縫強度無法承受其降溫后產生的溫度拉力，在鋼軌的拉應力作用下焊縫被拉開，而通過檢驗事實證明70%以上斷軌也是由焊縫斷裂造成的。

1.4 養護維修不當或是基礎不牢靠也會導致鋼軌斷軌，在正常的線路維修作業中線路會出現低接頭、空吊板、三角坑、線路翻漿冒泥、軌枕間距過大，或是線路扣件缺少損壞等病害造成線路不穩定和枕下彈性不均等問題，在列車的碾壓下易發生斷軌;維修作業時無法準確控制作業量，線路起道或撥道作業把握不準作業量出現超量，導致鋼軌出現不均勻變形;翻漿冒泥或軌枕間距過大未及時進行整治維修，道床無法保持正常彈性，加之列車運量的大幅增加，加速了鋼軌折斷的進程;進行無縫線路作業時鎖定軌溫處理不當，線路鋪設鋼軌時條件不適宜加之線路養護維修時作業方法不當，作業松開扣件未按照技術要求執行，使得實際軌溫高于設計鎖定軌溫，而在低溫時鋼軌內部會產生較大的拉應力，致使鋼軌拉斷。設置曲線地段的線路超高時不合理，導致鋼軌的橫向受力加劇，尤其在薄弱地段更易引起鋼軌折斷，機械搗固時搗鎬搗傷鋼軌等均易造成鋼軌斷裂。

1.5 線路養護管理不到位，工區對每月進行的線路檢查隱患不重視，加之養護維修不及時，使線路的小病害逐步發展為大病害;對線路設備出現的問題養護不及時，巡道工巡檢線路時不認真，導致不能及時發現斷軌隱患，如果能提前進行控制能大大減少鋼軌折斷的概率。

2 防止鋼軌折斷的措施

線路鋼軌折斷是不可避免的，但如果我們能從根本上了解鋼軌折斷的原因，并采取與之對應的相關措施就可以大大減少鋼軌折斷的概率，所以采取有效的防止鋼軌折斷的措施就顯得尤為重要。

2.1 加強線路檢查，充分發揮線路動態監測與靜態檢測的雙重優勢，采取儀器細檢與人工補檢的雙重線路檢查方式，對于儀器難以檢測的地段要標明情況，然后進行人工探測補充，巡道工巡檢時要慢走細看，對超期服役、小半徑曲線、設備薄弱處所，要加密檢查，杜絕漏判錯判，及時發現斷軌隱患，各維修車間接到斷軌隱患的信息時要及時安排相關人員根據實際情況進行補救加固，防止斷軌的發生。

2.2 抓住線橋設備維修的黃金季節，大準鐵路每年會定期安排進行“春季集中修”、“秋季集中修”兩次線路大型施工。對容易引起斷軌的重點處所進行全面整修，對線路緩沖區、小半徑曲線、道岔、橋梁等病害的全面整治，同時做好膠接絕緣接頭的養護和無縫線路的回散工作，對軌端肥邊、鋼軌掉塊等“問題軌”予以打磨和焊補，及時發現和整治焊縫、接頭暗坑，防止因設備失修誘發斷軌;在此基礎上，建立段、區段、工區三級信息反饋機制，確保發現問題第一時間及時得到處理，從而從根本上解決問題。

2.3 進入冬季以來，晝夜溫差變化加大，要根據氣溫變化有計劃地整治線路病害，更換失效軌枕，對病害突出地段要全面整修、保養，消滅不良處所，全面強化線路質量。大準線點多線長、無縫線路相對不穩定、車流密度大、山區線路多，線路鋼軌折斷防斷形勢較為嚴峻，為確保運輸安全，重點加強檢查鋼軌接頭、曲線地段、橋上線路、鋼軌狀態較差地段及探傷發現存在問題的地點， 如果線路狀態不良，必要時進行應力放散。發現輕傷有發展鋼軌，點傷損時必須鉆眼加固，連續傷損必須采取有效措施加固或更換，重傷鋼軌處理不得超過24小時。冬季來臨之前，要全面檢查防斷應急工具、材料，鉆孔機、鋸軌機等內燃機械應放置在氣溫不低于0℃的房間內，定期進行試運轉檢測，保證設備的運行狀態良好;當線路發生凍害后，混凝土枕線路15mm及以下的凍害墊板不得超過2塊;15～25mm的凍害原扣件不能滿足要求時，應使用調高扣件，調高扣件使用長度為凍害長度加凍起高度的600倍范圍內，凍害墊板不得超過3塊;對超過25mm的凍害可采用在混凝土枕下墊大膠墊（枕下墊膠墊地點要有詳實記錄）或插入木枕的方法進行整治，并可根據實際情況進行限速運行;線路凍害回落后，可按經常保養的規定，在凍害地段保留總厚度不超過10mm的調高墊板;在線路凍害回落季節，要根據凍害回落情況，及時撤出調整墊板，做到隨落隨撤，以保持軌道幾何尺寸處在經常保養容許誤差范圍以內，根據線路凍害程度，應在每年春秋兩季集中修期間有計劃地整治凍害嚴重地段。可采取清篩、換填、防排水、灌鹽等方法消滅凍害，從而防止鋼軌折斷現象的產生。

2.4 日常養護維修工作中要做好卸碴、補碴整理道床工作，對管內線路缺碴情況進行全面調查，對缺少地段及時進行補充，保持道床道碴飽滿密實、整齊及排水良好;加強混凝土軌枕扣件養護工作，擰緊扣件要達到“三點接觸”為宜;加強接頭綜合整治及做好軌面的整治工作，消滅接頭錯牙、整治低接頭及馬鞍型接頭，有計劃地打磨不良接頭及焊縫，提高接頭的整體性及軌面的平順度。各工區要及時對焊縫接頭頂面和工作邊進行檢查，重點打磨。標準軌地段，要對接頭軌縫進行全面調查，及時消滅大于鋼軌構造軌縫的問題，對連續大軌縫要有計劃的調整，從而全面消滅大軌縫，從根本上解決鋼軌折斷的問題。

2.5 強防斷工作的學習和培訓，增強干部職工的防斷意識，做好應急處理處置的相關工作，關鍵是搶通意識，嚴格按照段制定的處理程序，落實好機具和值班人員。在入冬前提前組織職工進行鋼軌折斷應急演練和學習，提高職工的斷軌處理能力，相關管理機構提前進行安全預想并制定防止折斷鋼軌的應急預案。當鋼軌折斷時負責人接到通知后要立即前往現場，將現場情況通知就近車站及工務段調度，組織人員進行搶修。在無縫線路地段當斷縫值不大于50mm時應進行緊急處理，斷縫值大于50mm時應進行臨時處理;道岔尖軌、轍岔或道岔其他鋼軌折斷時，應封鎖線路，使列車不能通往斷軌方向，換入同型軌后開通線路;單面魚尾板折斷時應立即處理，現場無備用夾板時可利用折斷夾板對眼連接，放行列車時限速不超過25km/h。魚尾板雙折時應按照斷軌處理。從而最大限度的保證線路的正常運輸。

2.6 要做好調查檢查工作，檢查現場鋼軌、轍岔、尖軌、基本軌等備料是否到位，如果有缺少時要及時對照進行補充，鋼軌及道岔備料應核對型號，在顯著位置用白油漆標明備料型號、尺寸，防止在鋼軌急救時出現材料缺少的情況而影響正常的補救工作。

3 結語

線路鋼軌防斷工作是一項煩瑣而長久的工作，做好鐵路線路養護是我們每一位鐵路職工應盡的義務，但是只要我們掌握了鋼軌折斷的根本原因，并從源頭上做好防治工作，從實際情況中做好應急準備，就可以從容應對各種情況，為線路安全平穩的運行做出一份貢獻。