基于速凝水泥砂漿的大秦線軌枕切槽修復技術

陳 進 英

(大秦鐵路股份有限公司茶塢工務段，北京 101402)

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基于速凝水泥砂漿的大秦線軌枕切槽修復技術

陳 進 英

(大秦鐵路股份有限公司茶塢工務段，北京 101402)

分析了大秦線軌枕切槽病害的成因及危害，結合速凝水泥砂漿的優異特性，從準備工作、清理承軌槽、涂抹界面劑、澆筑拌好砂漿并磨平等方面，介紹了切槽修復技術作業步驟，并闡述了其注意事項及取得的效果。

軌枕切槽，水泥砂漿，承軌臺，修復劑

大秦線多位于山區、半山區，長大坡道、小半徑曲線和橋隧相連地段較多，隨著年運量持續增加和C80E的開行，對線路框架結構造成較大沖擊。2012年換軌大修時，線上使用熱塑性彈性體膠墊，此種膠墊強度、硬度均高于普通膠墊，使用壽命也高于普通膠墊，正是由于熱塑性彈性體膠墊的高強度、高硬度，在車輛荷載的不斷沖擊下，造成了膠墊下軌枕出現嚴重磨耗，嚴重的磨耗超過10 mm，曲線、橋梁等軌枕切槽問題較為突出。軌枕切槽在雨季時，因雨水的作用發展最為快速，如圖1,圖2所示。

軌枕切槽之后誘發多種病害，大大增加了日常養護維修的壓力，給鐵路運輸帶來安全隱患，為從根本上治理長期困擾我段的軌枕切槽病害，在充分調研和論證的基礎上，與鐵科研開展合作。經過實踐探索和研究，結合大秦線重載、高密度行車的特點，研發出一套用于天窗時間軌枕切槽快速修復的速凝水泥砂漿，可實現在天窗內修補、天窗時間后正常放行，取得良好的效果，為重載鐵路軌枕切槽修復提供了借鑒作用。

1 軌枕切槽的危害

所謂軌枕切槽，即由于重載列車長期沖擊碾壓，造成承軌臺處出現嚴重磨耗，導致膠墊下陷。軌枕切槽病害主要出現在橋上和曲線地段，嚴重地段承軌臺磨耗超過10 mm，整個膠墊已經全部嵌入磨耗形成的槽形中，導致線路病害頻發。

1.1 幾何尺寸超限

由于鋼軌左右股承軌臺切槽程度不同，使兩股鋼軌原有1∶40的軌底坡被破壞，導致鋼軌外傾反坡，造成軌距變大，鋼軌水平、高低、方向不良等復合病害。

1.2 形成惡性循環，加深病害發展

由于軌枕切槽磨耗深淺不一，造成線路高低不良，線路高低不良又容易導致軌面不平順，形成了切槽→線路高低不良→軌面不平順→切槽的惡性循環，尤其是在雨季，膠墊與軌枕間雨水的存在，加速了切槽的發展。

1.3 零配件失效，線路穩定性降低

軌枕切槽后，膠墊和鋼軌整體“下移”，造成大量的扣件扣壓力不足、擋肩外闖、大膠墊壓潰等病害，導致線路軌道結構強度降低，直接影響行車安全。

2 速凝水泥砂漿的優異特性

因大秦線天窗少、時間短，運量長期高位運行，軌枕承載力大，且四季溫差大，所以用于修補的砂漿必須克服以上限制條件。該速凝水泥砂漿具有作業靈活，抗壓強度高，收縮性小，速凝(30 min即可放行列車)，與軌枕母體粘結強度大，并且抗凍性良好的特點。

3 切槽修復技術作業步驟

3.1 工作量調查，人員工具材料準備

詳細記錄軌枕切槽的行別、里程、股別、起止軌號、數量、是否曲線、是否橋梁等信息。根據前期工作量準備壓機、手持攪拌機、鏟刀、毛刷、吹風機、模板、材料。作業人員15人分為3組，扣件組5人負責松緊扣件、抬擺壓機、清理枕槽，材料組4人負責，作業組6人負責清理枕槽及磨平。

3.2 松開扣件，抬起鋼軌撤出膠墊，將承軌槽清理干凈

松開一定范圍的扣件，抬升鋼軌，用鏟刀、鋼絲刷、扁鑿等工具清理軌枕表面及立栓內側污物，并用吹風機吹掃軌枕切槽界面雜質，確保軌枕表面混凝土干凈且無明水，污漬清理的好壞，直接影響修復質量。

3.3 立模具，涂抹界面劑

正確擺放好模具，并在軌枕切槽部位均勻涂抹修復劑，修復劑有利于提高待修復軌枕與砂漿的粘結力。

3.4 澆筑拌好砂漿并磨平

使用電子秤按照規定的液料比(1∶0.15)進行材料稱量，將稱量好的材料放入攪拌桶內進行攪拌3 min,然后進行軌枕修復使用，每次攪拌材料4 kg左右為宜。

3.5 拆模，精調，恢復線路

待砂漿凝結后(30 min)，將模板拆除，安裝扣件，軌道精調，恢復線路。待后期利用集中修時間對該地段進行放散。

3.6 注意事項

1)待修復軌枕表面應無雜質且無明水。

2)在灌注砂漿前，粘結面必須涂抹界面劑。

3)材料拌制后應一次用完，初凝后嚴禁再次加水攪拌使用。

4 取得的效果

4.1 設備狀態得到改善

通過線上快速修復技術對壓潰混凝土軌枕進行修復，提高了軌枕的平整度，在列車通過時，提供均勻支持力，杜絕了鋼軌的側傾，減少了軌道幾何尺寸超限，高低、方向不良等病害也得到了有效控制，提高了線路整體設備質量。

以平谷線路車間管內下行389曲線(R=800 m，起終點388.860～390.025)為例，2017年4月份389.0～389.3完成修復，修補前后的軌檢車波形圖對比和389 km TQI均分及扣分對比分別如圖3,圖4所示。

從軌檢車波形圖對比可以看出，經過切槽修復后，軌距病害得到了消除，高低、軌向、三角坑等病害也明顯改善；從均分及TQI對比圖看出，TQI均值由2016年9月份的10.78下降至2017年5月份的9.52，不良出分為0分，該曲線設備狀態明顯得到改善。

4.2 經濟效益顯著

2016年10月與2017年4月我段共修復切槽軌枕18 094根，以往需要更換軌枕才能解決的設備病害，現在采用軌枕切槽修復技術，既降低了工作強度，提高了工作效率，又降低了成本支出，勞動產出率明顯提高。經過我段軌枕切槽快速修復實驗分析，更換1根軌枕綜合費用最低需要630元左右，線上快速修復1根軌枕綜合費用為107元左右，較更換1根軌枕可節省523元，兩次集中修共節約費用946萬元，大大降低維修成本費用。

5 結語

從2013年10月份開始嘗試進行軌枕切槽修復工作，每次集中修前安排專人對軌枕切槽較嚴重地段進行工作量調查，由車間組織經過培訓過的人員成立專業隊伍，進行切槽修復施工，過程中不斷實踐、總結，于2016年9月開始大范圍修復施工，修復后設備質量穩步提升，也取得了良好的經濟效益。軌枕切槽修復技術工藝流程簡單、可操作性強、作業過程中不需要擾動道床基礎、開通后不需限速，對運輸組織影響小，是值得大力推廣的一項新技術。

[1] 鐵科院鐵道建筑研究所.K型快速修復聚合物水泥砂漿產品說明[M].北京：鐵道建筑出版社，2013.

On maintenance technique for sleeper grooving along Datong-Qinhuangdao Railway based on fast hardening cement mortar

Chen Jinying

(ChawuTrackMaintenanceDivision,Datong-QinhuangdaoRailwayCo.,Ltd,Beijing101402,China)

The paper analyzes the reasons for the disease of soft sleeper grooving along Datong-Qinhuangdao Railway and its hazards, introduces the steps for the maintenance technique from the preparation, cleansing of sleeper grooving, adhesion agent, and grouting with mortar and rubdown, and illustrates its precautions and achievement.

soft sleeper grooving, cement mortar, support rail bed, repairing agent

1009-6825(2017)18-0154-03

2017-05-18

陳進英(1987- )，男，助理工程師

U213.3

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