淺談鋼軌接頭病害的預(yù)防和整治措施

張永聲

摘 要：機(jī)車車輛作用于接頭上的較大破壞力，導(dǎo)致線路接頭病害的發(fā)生，增加了養(yǎng)護(hù)維修工作的強(qiáng)度及難度。接頭處由于維修搗固質(zhì)量不好、沒有及時(shí)撤出調(diào)高墊板搗固造成軌枕空吊，接頭處板結(jié)道床未及時(shí)清篩恢復(fù)道床彈性，更增加了機(jī)車車輛沖擊動(dòng)力對(duì)接頭的破壞作用。由此造成接頭破壞力增加和接頭病害擴(kuò)大的惡性循環(huán)。

關(guān)鍵詞：鋼軌;病害;預(yù)防政治

中圖分類號(hào)： U216.65 ? ? ? ? ? ?文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼： A ? ? ? ? ? ?文章編號(hào)： 1673-1069（2017）01-196-2

1 ?總述

鋼軌接頭是軌道結(jié)構(gòu)中的薄弱環(huán)節(jié)，由于鐵路交通的不斷發(fā)展，列車運(yùn)行數(shù)量不斷增加，對(duì)鋼軌接頭的養(yǎng)護(hù)維修提出了更高的要求。在機(jī)車車輛的輪對(duì)通過接頭時(shí)，因列車長時(shí)間的動(dòng)荷載對(duì)鋼軌接頭產(chǎn)生的沖擊和震動(dòng)，鋼軌接頭處線路狀態(tài)逐漸發(fā)生變化，日積月累就會(huì)形成接頭病害。由于養(yǎng)護(hù)維修不當(dāng)或質(zhì)量不好，又進(jìn)一步加劇機(jī)車車輛輪對(duì)對(duì)線路的破壞作用，由此造成接頭破壞力和接頭病害擴(kuò)大的惡性循環(huán)，使病害發(fā)展加速，在集通線白旗工務(wù)段管轄內(nèi)的集通線446公里正線50kg/m鋼軌未換軌之前，養(yǎng)路工區(qū)有60%-75%的工作都放在處理鋼軌接頭病害上，個(gè)別地點(diǎn)甚至鋼軌接頭處出現(xiàn)折斷現(xiàn)象。探傷工區(qū)不得不加出探傷遍數(shù)，以確保不影響鐵路運(yùn)營安全。本文對(duì)接頭病害進(jìn)行了分析，并在此基礎(chǔ)上提出了鋼軌接頭的養(yǎng)護(hù)維修措施。

2 ?接頭常見病害的形式

①鋼軌接頭處道床邊坡塌陷，道床外觀平整度被破壞，軌枕頭外露，道床阻力降低。

②鋼軌接頭處鞍型磨耗。深度一般為0.3-2.9mm，長度一般為200-300mm，在鋪設(shè)混凝土枕且搗固質(zhì)量不強(qiáng)的地段比較明顯。

③接頭處鋼軌頂面破損。軌端踏面剝落、掉塊和鋼軌接頭螺紋孔裂紋。這類病害多出現(xiàn)在淬火層分界處和軌端，以曲線上股較為多見。

④低接頭。這種病害一般發(fā)生在搗固不良地段，通常為鋼軌接頭前后各2根軌枕范圍內(nèi)，曲線下股比上股較多見。

⑤接頭處軌下緩沖膠墊竄出、軌枕空吊，這類病害多發(fā)生在搗固質(zhì)量不強(qiáng)、作業(yè)后軌枕螺栓未緊固至規(guī)定的扭矩力及調(diào)高墊板厚度超過10mm地段。

⑥接頭處混凝土軌枕破損失效，主要發(fā)生在軌下垂直斷面處，主要發(fā)生在搗固不均勻地段。

⑦接頭處道床泛白、道床翻漿板結(jié)，造成道床彈性降低加速病害的發(fā)展。這類病害主要發(fā)生在鋪設(shè)混凝土軌枕并有鞍形磨耗或受風(fēng)沙侵蝕上道的地段。

⑧低接頭處幾何尺寸超限，造成晃車。主要發(fā)生在接頭病害出現(xiàn)后未及時(shí)進(jìn)行整治處理的地段。

⑨軌道電路區(qū)段絕緣接頭由于機(jī)車車輛輪對(duì)的碾壓初夏N鋼軌壓出的飛邊，易造成紅光帶和信號(hào)突變。影響行車。這類病害多發(fā)在鋼軌受熱膨脹的夏季和換軌前未對(duì)軌端進(jìn)行預(yù)打磨的地段。

⑩接頭夾板彎曲或折斷，主要是頂部中央出現(xiàn)細(xì)小裂紋，以后逐漸擴(kuò)大，如發(fā)現(xiàn)不及時(shí)極易造成夾板折斷，給行車安全帶來安全隱患。

3 ?鋼軌接頭常見病害形成原因分析

①鋼軌接頭受到較大的動(dòng)荷載破壞力。鋼軌接頭本身的特點(diǎn)決定了接頭處病害產(chǎn)生的主要因素，因?yàn)榻宇^處軌縫破壞了鋼軌的整體和連續(xù)性，使列車通過時(shí)產(chǎn)生較其他部分更大的撓度和振動(dòng)力。這種情況猶如線路上出現(xiàn)一段很短的軌道空當(dāng)，在機(jī)車車輛輪對(duì)通過時(shí)引起較大的沖擊力。

②在單線鐵路上上下行列車車速相差較大，雙線鐵路上單向行車，連續(xù)下坡地段、列車制動(dòng)地段，鋼軌爬行造成接頭軌縫拉大。中國北部地區(qū)冬夏季氣溫相差較大，入冬前未對(duì)扣件全面緊固，入冬季后氣溫低，鋼軌爬行及鋼軌收縮是造成軌縫拉大的又一原因，軌縫變大又加速了接頭病害的形成。

③線路維修保養(yǎng)質(zhì)量未達(dá)標(biāo)。機(jī)車車輛作用于接頭上的較大破壞力，導(dǎo)致線路接頭病害的發(fā)生，增加了養(yǎng)護(hù)維修工作的強(qiáng)度及難度。接頭處由于維修搗固質(zhì)量不好、沒有及時(shí)撤出調(diào)高墊板搗固造成軌枕空吊，接頭處板結(jié)道床未及時(shí)清篩恢復(fù)道床彈性，更增加了機(jī)車車輛沖擊動(dòng)力對(duì)接頭的破壞作用。由此造成接頭破壞力增加和接頭病害擴(kuò)大的惡性循環(huán)。

④在雨季降雨后，接頭地段的道床板結(jié)出現(xiàn)積水后沒有及時(shí)疏通，造成接頭地段道床翻漿，接頭地段下沉、軌枕產(chǎn)生空吊，造成晃車。應(yīng)及時(shí)挖除不潔道砟，清篩不潔道床，確保行車安全。

4 ?鋼軌接頭病害整治措施的探討

接頭地點(diǎn)線路變化快，尤其是混凝土軌枕線路，接頭病害產(chǎn)生周期更短，變化更快。鋼軌接頭結(jié)構(gòu)上的不連續(xù)和軌面不平順是接頭病害的主要原因，整治的方法也要綜合治理，多管齊下，才會(huì)見到成效，達(dá)到目的。加強(qiáng)接頭部位養(yǎng)護(hù)，進(jìn)行起道搗固作業(yè)，整治道床板結(jié)和翻漿，軌面打磨和焊補(bǔ)整修等整治措施。

①調(diào)整不均勻的軌縫。大軌縫是造成接頭病害的重要原因，因此軌縫的設(shè)置必須符合規(guī)定。要選擇高強(qiáng)螺栓和高強(qiáng)絕緣材料及彈性平墊圈對(duì)接頭進(jìn)行緊固，接頭螺栓的扭矩要達(dá)到700N·m以上。同時(shí)加強(qiáng)對(duì)軌縫的檢查，定期組織人員對(duì)接頭螺栓和扣件螺栓進(jìn)行復(fù)緊，發(fā)現(xiàn)軌縫超過允許值時(shí)要及時(shí)進(jìn)行均勻調(diào)整。及時(shí)緊固、補(bǔ)充缺少和損壞的防爬設(shè)備，充分發(fā)揮防爬設(shè)備的作用。對(duì)于個(gè)別地段線路爬行特別嚴(yán)重，不能簡單地進(jìn)行調(diào)整軌縫時(shí)，應(yīng)納入施工計(jì)劃，進(jìn)行均勻軌縫。

②處理接頭板結(jié)、翻漿冒泥，提高道床彈性，清篩接頭范圍內(nèi)的不潔道砟，加強(qiáng)接頭搗固，保持道床飽滿和狀態(tài)良好，使之恢復(fù)彈性、堅(jiān)實(shí)飽滿、排水暢通，使線路質(zhì)量經(jīng)常處于均衡良好狀態(tài)。對(duì)道床臟污及板結(jié)的道床，要進(jìn)行破底清篩。清篩深度：單線線路中心一般挖至枕下50-100mm，軌枕頭清至軌枕底下150-200mm。軌枕頭外側(cè)挖至路基面;雙線鐵路內(nèi)側(cè)挖至枕下50mm，線路中心挖至枕下100mm，外側(cè)軌枕頭挖至枕下150-200mm，軌枕頭外側(cè)順坡挖至路基面，確保排水順暢。對(duì)不合格的道砟或磨圓的道砟更換為一級(jí)道砟。對(duì)接頭處8孔范圍內(nèi)的道砟，更要精調(diào)細(xì)選，石砟的母材堅(jiān)硬、大小配級(jí)達(dá)標(biāo)還要棱角分明。納入大修地段的道床適當(dāng)補(bǔ)充新碴，枕下道碴厚度，正線不少于300mm，到發(fā)線不少于200mm;正線軌肩差應(yīng)達(dá)到700mm以上，到發(fā)線軌肩差應(yīng)達(dá)到600mm以上，充分利用道床彈性，減輕機(jī)車車輛對(duì)鋼軌接頭沖擊作用。其次，在養(yǎng)護(hù)上下功夫，加強(qiáng)接頭處所的搗固，及時(shí)更換接頭處的失效軌枕，接頭處相鄰的兩根軌枕應(yīng)同時(shí)更換，以保持支撐條件一致。

③對(duì)鋼軌頂面高低左右錯(cuò)牙進(jìn)行處理，打磨鋼軌頂面的局部不平順。首先用1米直尺測(cè)出錯(cuò)牙量的大小。對(duì)于錯(cuò)牙量不大的，可使用自制的厚度0.5-3.0mm的錯(cuò)牙調(diào)整片，松開接頭夾板，墊在軌端相對(duì)較低的兩夾板與鋼軌之間，即可消除兩軌端頂面平順;對(duì)于左右錯(cuò)牙量較小的可調(diào)換里外口夾板進(jìn)行整治，對(duì)錯(cuò)牙量較大的、經(jīng)過錯(cuò)牙調(diào)整片調(diào)整后仍出現(xiàn)錯(cuò)牙的，需要更換變形夾板。對(duì)接頭出現(xiàn)的小硬彎，應(yīng)采用液壓直軌器矯直接頭小硬彎，擰緊接頭螺栓，達(dá)到規(guī)定扭矩力，保持接頭鎖定堅(jiān)固。利用鋼軌打磨機(jī)，對(duì)接頭處軌面馬鞍型磨耗、波浪形磨耗及魚鱗裂紋、低頭接扣、焊補(bǔ)接頭鋼軌掉塊等病害及時(shí)打磨，保持軌面的平順，延長鋼軌使用壽命。根據(jù)打磨的長度和軌面寬度，打磨時(shí)傾斜角度應(yīng)與軌底坡相一致，使砂輪作用面與軌頭頂面吻合，并保持軌底不變。研磨的時(shí)候接觸要輕，走行要平穩(wěn)，返回要快，用力均勻，注意在打磨時(shí)不可在一個(gè)點(diǎn)停留時(shí)間過長而造成軌面局部退火，以打磨后鋼軌不發(fā)藍(lán)作為標(biāo)準(zhǔn)，如遇到鋼軌作用邊有肥邊時(shí)，應(yīng)同時(shí)打磨，并配合打磨進(jìn)行高低、水平整修，保證列車高速、平穩(wěn)運(yùn)行。

④加強(qiáng)接頭的穩(wěn)定性。及時(shí)更換掉接頭處失效的軌枕和作用不良的夾板，擰緊接頭及扣件螺栓，保持軌道框架結(jié)構(gòu)的整體性和鋼性。加強(qiáng)維修養(yǎng)護(hù)，要保持接頭的軌道幾何狀態(tài)良好，充分發(fā)揮工務(wù)大型養(yǎng)路機(jī)械的作用，使維修保養(yǎng)后的線路質(zhì)量更為均衡。

⑤對(duì)于接頭處出現(xiàn)支嘴的情況，適當(dāng)增加外股道床寬度，并分層夯實(shí)道床，增加阻力。調(diào)換支嘴處里外口夾板，利用夾板的反彎控制接頭支嘴。在撥道時(shí)應(yīng)采用下壓的方式進(jìn)行撥道，防止支嘴擴(kuò)大，加劇接頭病害的程度。擰緊軌枕扣件，更換失效和磨損的軌底大膠墊。

在線路維修養(yǎng)護(hù)中接頭病害是不可避免的，形成鋼軌接頭病害的因素也是多方面的，綜合整治接頭病害，多管齊下，才會(huì)見到成效，達(dá)到整治目的。為了最大程度減少接頭病害的發(fā)生，重在預(yù)防，把有可能出現(xiàn)的病害消滅在萌芽中，產(chǎn)生了病害要及時(shí)分析原因進(jìn)行整治，要通過科學(xué)、規(guī)范、有效的方法進(jìn)行綜合治理，使列車能夠以規(guī)定的速度，安全、平穩(wěn)不間斷地運(yùn)行。

參 考 文 獻(xiàn)

[1] 鐵路線路修理規(guī)則[S].北京：中國鐵道出版社，2006.

[2] 鐵路線路工[M].北京：中國鐵道出版社，2010.5.

[3] 工務(wù)線路單項(xiàng)作業(yè)標(biāo)準(zhǔn)及評(píng)價(jià)辦法[M].北京：中國鐵道出版社，2009.