淺析常見鋼軌接頭病害成因及整治方法

曹明

【摘 要】鋼軌接頭病害與曲線、道岔并稱為軌道結構三大薄弱環節，既有線鋼軌接頭普遍存在著大量接頭病害，這些不同種類的病害直接影響到列車運行的平順度，也給線路維修工作帶來了很大難度，如何控制接頭病害，減少日常維修工作量，提高接頭養護質量，這是維修工作的一項重要課題。本文通過對常見的幾種鋼軌接頭病害機理和原因進行分析，形成切實有效的接頭養護方法和規律，從而達到預防、控制和整治病害的目的。

【關鍵詞】接頭病害；養護方法；預防整治

線路維修作業中接頭病害是主要的維修項目之一，這種病害具有一定的反復性，且既有線出現病害的概率比較大，常見的接頭病害主要有：接頭支嘴、接頭坍低、接頭暗坑和接頭坍塌等，下面圍繞這幾種接頭病害進行原因分析和提出有效的整治方法。

一、鋼軌接頭支嘴

接頭支嘴是一種通俗的說法，實質上就是接頭高于軌面，形成翹頭的形狀，這種病害多發于曲線上，特別是小半徑曲線居多，輕則影響列車平順度和TQI動態指數，重則出現晃車并影響行車安全。

1、原因分析

產生接頭支嘴的原因很多，主要有三個方面：一是鋼軌彈性和硬彎造成曲線地段鋼軌支嘴，尤其是小半徑曲線和相對式接頭曲線比較常見。二是接頭處道床缺砟、不密實，接頭軌枕失效、螺栓松動，魚尾板彎曲或應力不足，軌縫不良等原因也是引起支嘴發展的重要原因。三是作業過程中，用齒條起道機在接頭處進行改道或者撥道，或者接頭處產生空吊板，在車輪碾壓下引起線路橫縱向位移，也會逐漸形成支嘴。

2、整治措施

根據支嘴病害情況，采取不同方法予以整治。彎軌器校直硬彎是解決曲線地段鋼軌支嘴的有效方法；由于鋼軌彈性形成的支嘴，應加強支嘴處的軌道聯結，適當增加外股道床寬度，分層夯拍，提高石砟密實度；夾板彎曲形成的支嘴，應調換支嘴，處理外口夾板，加強搗固，穩定線路基礎，增強道床厚度，堆高渣肩，減少接頭橫向位移；撥道過程中下壓接頭，不可盲目上挑接頭；緊固夾板螺栓和連接配件，達到扭力矩規定的標準。

二、鋼軌接頭坍低

鋼軌接頭坍低就是低接頭，直接表現為鋼軌接頭處幾何尺寸不良，高低和水平超限，低接頭會加劇列車通過碾壓鋼軌時的振動頻率，一定程度上壓縮鋼軌的使用壽命，影響線路的設備質量。

1、原因分析

主要有三方面原因：一是作業標準不高，接頭搗固不密不實，存在空吊病害，墊板搗固作業沒有充分考慮下沉變形，夾板緊固扭力矩不達標，在動荷載作用下變形較大，接頭焊接后不平順等。二是病害整治跟不上，既有的壓潰破損、馬鞍型病害和木枕失效等病害沒有及時整治，在列車沖擊力的反復作用下產生低接頭病害。三是線路爬行引起軌道框架橫向和縱向位移，造成大軌縫、高低不良等病害形成低接頭。

2、整治措施

整治低接頭還是要從維修作業標準方面入手，及時補充石砟，依照標準合理墊板搗固，調高墊板遵照修規，厚度不能超過10mm，起道量順坡不大于千分之一，并嚴格控制搗固和順坡質量，采用打磨、焊補的方式提高接頭平順度；及時更換出現壓潰變形的失效枕木，動態監測動檢數據，并跟蹤接頭保養；對于道砟板結或翻漿煽白處所及時進行清篩，增加道床彈性；通過2～4mm的上彎量適度整治低接頭。

三、鋼軌接頭暗坑

接頭暗坑是一種不易察覺的接頭病害，主要表現為高低不良，有些暗坑病害必須在動態檢測條件下，通過軌檢車圖幅才能確定，這種病害也是造成軌檢車重復病害的重要原因之一，對養護維修都有很大的影響。

1、原因分析

主要有三方面原因：一是日常維修作業不徹底，維修作業不標準，起道、撥道作業后未能及時回填石砟，或者軌底流進石砟，搗固不密實產生空吊或暗坑，順坡不良，螺栓松動等；二是大中修后期保養不到位，拆岔換枕后，經過列車碾壓沒有考慮道床變形和部分枕木空吊，強制性跟蹤保養沒跟上；三是突發和無預期因素引起的鋼軌接頭剝落掉塊，新線、既有線改造，線路撥接或發生水害后引起的路基下沉，高溫脹軌后造成線路爬行引發枕木移位等。

2、整治措施

精準整治接頭空吊暗坑還需找準病害產生的原因，目前，接頭空吊暗坑的整治方法有很多，對癥施策是防止病害反彈的最好方法。日常維修作業要嚴格按照作業指導書的標準執行，結合整治低接頭的方法，打磨焊補、搗固改道、線路順坡、扣件緊固作業等均要符合要求，線路撥接、路基改造等施工作業后必須強化跟蹤保養，動態檢測線路幾何尺寸和聯接配件質量變化，嚴格控制無縫線路作業軌溫，按周期加強線路巡檢，及時處理路基下沉等病害。

四、鋼軌接頭坍塌

接頭坍塌與接頭暗坑之間的區別比較明顯，接頭坍塌比較直觀，這種病害是由接頭坍低等基礎病害演變發展而引起，并逐步擴大病害范圍，導致零配件失效并引發其他病害，一旦發現必須徹底根治。

1、原因分析

主要有三方面原因，一是鋼軌接頭軌面不平順，靜態幾何尺寸不達標，存在大軌縫、接頭錯口和掉塊、連接配件扭力矩不達標等病害；二是道床質量不高，排水性不好，有缺砟、板結或翻漿冒泥現象；三是長時間檢修不到位，沒能及時調高墊板和加強搗固，經車輪反復沖擊下引起接頭逐漸下陷坍塌。

2、整治措施

針對接頭軌面不平順、檢修不到位和道床等方面的問題，按周期檢查接頭平順度，分析接頭病害類型并采取針對性措施。加強鋼軌打磨，消除接頭錯口；調整大軌縫，達到標準值，減少車輪沖擊；在標準范圍內適當調高墊板，及時更換失效連接零配件，緊固接頭夾板并擰緊接頭螺栓，使其扭力矩達到標準；使用德焊等先進技術焊補破損接頭，無法焊補的通過更換鋼軌消除接頭病害；及時補充道床石砟，搗固密實，并動態分析車載情況，對板結的道床實行破底清篩以消除翻漿病害。

總之，接頭病害的類型很多，但形成病害的原因卻可以歸納和總結，反溯原因，制定措施，不斷提高維修質量和效率，首先，提升維修作業質量，嚴格按照工務作業指導書進行標準化作業，作業完成后加強質量回檢，以期達到規范要求。其次，加強線路接頭檢測，掌握管內線路接頭類型和常見病害，根據季節性特點和重點防范階段加密檢查頻次，做到病害零容忍、不拖延。最后，做好數據歸類整理，對易發頻發的接頭病害，建立病害臺賬和問題庫，結合動態檢測數據，摸索最優的整修方法，逐步消除無效作業和重復作業，提高作業效率和延長接頭使用周期。

五、結語

隨著鐵路改革深入推進和修程修制的不斷優化，接頭病害的分析將會更加精準精細，針對接頭病害的發展程度也將促進整治方法向多元化和高效化轉變，伴隨鐵路線路向無縫化和高質量轉型，各種接頭種類也會越來越多，相應的病害類別也會越來越復雜，在這種情況下，整治接頭病害必須從根源入手，堅持源頭防范和科學養護，盡量延長鋼軌使用壽命，最大程度降低接頭故障風險，為設備安全提供可靠保障。

【參考文獻】

[1]彭開宇.鐵路線路工[D].中國鐵道出版社，2007.

[2]謝遠山.鐵路線路的常見病害及治理方案分析[J].建材與裝飾，2017（28）：257-258.

[3]陳愛國.鋼軌接頭病害的成因分析及整治措施[J].鐵道建筑，2005（11）：62-63.