浅谈钢轨接头病害的预防和整治措施

张永声

摘 要：机车车辆作用于接头上的较大破坏力，导致线路接头病害的发生，增加了养护维修工作的强度及难度。接头处由于维修捣固质量不好、没有及时撤出调高垫板捣固造成轨枕空吊，接头处板结道床未及时清筛恢复道床弹性，更增加了机车车辆冲击动力对接头的破坏作用。由此造成接头破坏力增加和接头病害扩大的恶性循环。

关键词：钢轨;病害;预防政治

中图分类号： U216.65            文献标识码： A            文章编号： 1673-1069（2017）01-196-2

1  总述

钢轨接头是轨道结构中的薄弱环节，由于铁路交通的不断发展，列车运行数量不断增加，对钢轨接头的养护维修提出了更高的要求。在机车车辆的轮对通过接头时，因列车长时间的动荷载对钢轨接头产生的冲击和震动，钢轨接头处线路状态逐渐发生变化，日积月累就会形成接头病害。由于养护维修不当或质量不好，又进一步加剧机车车辆轮对对线路的破坏作用，由此造成接头破坏力和接头病害扩大的恶性循环，使病害发展加速，在集通线白旗工务段管辖内的集通线446公里正线50kg/m钢轨未换轨之前，养路工区有60%-75%的工作都放在处理钢轨接头病害上，个别地点甚至钢轨接头处出现折断现象。探伤工区不得不加出探伤遍数，以确保不影响铁路运营安全。本文对接头病害进行了分析，并在此基础上提出了钢轨接头的养护维修措施。

2  接头常见病害的形式

①钢轨接头处道床边坡塌陷，道床外观平整度被破坏，轨枕头外露，道床阻力降低。

②钢轨接头处鞍型磨耗。深度一般为0.3-2.9mm，长度一般为200-300mm，在铺设混凝土枕且捣固质量不强的地段比较明显。

③接头处钢轨顶面破损。轨端踏面剥落、掉块和钢轨接头螺纹孔裂纹。这类病害多出现在淬火层分界处和轨端，以曲线上股较为多见。

④低接头。这种病害一般发生在捣固不良地段，通常为钢轨接头前后各2根轨枕范围内，曲线下股比上股较多见。

⑤接头处轨下缓冲胶垫窜出、轨枕空吊，这类病害多发生在捣固质量不强、作业后轨枕螺栓未紧固至规定的扭矩力及调高垫板厚度超过10mm地段。

⑥接头处混凝土轨枕破损失效，主要发生在轨下垂直断面处，主要发生在捣固不均匀地段。

⑦接头处道床泛白、道床翻浆板结，造成道床弹性降低加速病害的发展。这类病害主要发生在铺设混凝土轨枕并有鞍形磨耗或受风沙侵蚀上道的地段。

⑧低接头处几何尺寸超限，造成晃车。主要发生在接头病害出现后未及时进行整治处理的地段。

⑨轨道电路区段绝缘接头由于机车车辆轮对的碾压初夏N钢轨压出的飞边，易造成红光带和信号突变。影响行车。这类病害多发在钢轨受热膨胀的夏季和换轨前未对轨端进行预打磨的地段。

⑩接头夹板弯曲或折断，主要是顶部中央出现细小裂纹，以后逐渐扩大，如发现不及时极易造成夹板折断，给行车安全带来安全隐患。

3  钢轨接头常见病害形成原因分析

①钢轨接头受到较大的动荷载破坏力。钢轨接头本身的特点决定了接头处病害产生的主要因素，因为接头处轨缝破坏了钢轨的整体和连续性，使列车通过时产生较其他部分更大的挠度和振动力。这种情况犹如线路上出现一段很短的轨道空当，在机车车辆轮对通过时引起较大的冲击力。

②在单线铁路上上下行列车车速相差较大，双线铁路上单向行车，连续下坡地段、列车制动地段，钢轨爬行造成接头轨缝拉大。中国北部地区冬夏季气温相差较大，入冬前未对扣件全面紧固，入冬季后气温低，钢轨爬行及钢轨收缩是造成轨缝拉大的又一原因，轨缝变大又加速了接头病害的形成。

③线路维修保养质量未达标。机车车辆作用于接头上的较大破坏力，导致线路接头病害的发生，增加了养护维修工作的强度及难度。接头处由于维修捣固质量不好、没有及时撤出调高垫板捣固造成轨枕空吊，接头处板结道床未及时清筛恢复道床弹性，更增加了机车车辆冲击动力对接头的破坏作用。由此造成接头破坏力增加和接头病害扩大的恶性循环。

④在雨季降雨后，接头地段的道床板结出现积水后没有及时疏通，造成接头地段道床翻浆，接头地段下沉、轨枕产生空吊，造成晃车。应及时挖除不洁道砟，清筛不洁道床，确保行车安全。

4  钢轨接头病害整治措施的探讨

接头地点线路变化快，尤其是混凝土轨枕线路，接头病害产生周期更短，变化更快。钢轨接头结构上的不连续和轨面不平顺是接头病害的主要原因，整治的方法也要综合治理，多管齐下，才会见到成效，达到目的。加强接头部位养护，进行起道捣固作业，整治道床板结和翻浆，轨面打磨和焊补整修等整治措施。

①调整不均匀的轨缝。大轨缝是造成接头病害的重要原因，因此轨缝的设置必须符合规定。要选择高强螺栓和高强绝缘材料及弹性平垫圈对接头进行紧固，接头螺栓的扭矩要达到700N·m以上。同时加强对轨缝的检查，定期组织人员对接头螺栓和扣件螺栓进行复紧，发现轨缝超过允许值时要及时进行均匀调整。及时紧固、补充缺少和损坏的防爬设备，充分发挥防爬设备的作用。对于个别地段线路爬行特别严重，不能简单地进行调整轨缝时，应纳入施工计划，进行均匀轨缝。

②处理接头板结、翻浆冒泥，提高道床弹性，清筛接头范围内的不洁道砟，加强接头捣固，保持道床饱满和状态良好，使之恢复弹性、坚实饱满、排水畅通，使线路质量经常处于均衡良好状态。对道床脏污及板结的道床，要进行破底清筛。清筛深度：单线线路中心一般挖至枕下50-100mm，轨枕头清至轨枕底下150-200mm。轨枕头外侧挖至路基面;双线铁路内侧挖至枕下50mm，线路中心挖至枕下100mm，外侧轨枕头挖至枕下150-200mm，轨枕头外侧顺坡挖至路基面，确保排水顺畅。对不合格的道砟或磨圆的道砟更换为一级道砟。对接头处8孔范围内的道砟，更要精调细选，石砟的母材坚硬、大小配级达标还要棱角分明。纳入大修地段的道床适当补充新碴，枕下道碴厚度，正线不少于300mm，到发线不少于200mm;正线轨肩差应达到700mm以上，到发线轨肩差应达到600mm以上，充分利用道床弹性，减轻机车车辆对钢轨接头冲击作用。其次，在养护上下功夫，加强接头处所的捣固，及时更换接头处的失效轨枕，接头处相邻的两根轨枕应同时更换，以保持支撑条件一致。

③对钢轨顶面高低左右错牙进行处理，打磨钢轨顶面的局部不平顺。首先用1米直尺测出错牙量的大小。对于错牙量不大的，可使用自制的厚度0.5-3.0mm的错牙调整片，松开接头夹板，垫在轨端相对较低的两夹板与钢轨之间，即可消除两轨端顶面平顺;对于左右错牙量较小的可调换里外口夹板进行整治，对错牙量较大的、经过错牙调整片调整后仍出现错牙的，需要更换变形夹板。对接头出现的小硬弯，应采用液压直轨器矫直接头小硬弯，拧紧接头螺栓，达到规定扭矩力，保持接头锁定坚固。利用钢轨打磨机，对接头处轨面马鞍型磨耗、波浪形磨耗及鱼鳞裂纹、低头接扣、焊补接头钢轨掉块等病害及时打磨，保持轨面的平顺，延长钢轨使用寿命。根据打磨的长度和轨面宽度，打磨时倾斜角度应与轨底坡相一致，使砂轮作用面与轨头顶面吻合，并保持轨底不变。研磨的时候接触要轻，走行要平稳，返回要快，用力均匀，注意在打磨时不可在一个点停留时间过长而造成轨面局部退火，以打磨后钢轨不发蓝作为标准，如遇到钢轨作用边有肥边时，应同时打磨，并配合打磨进行高低、水平整修，保证列车高速、平稳运行。

④加强接头的稳定性。及时更换掉接头处失效的轨枕和作用不良的夹板，拧紧接头及扣件螺栓，保持轨道框架结构的整体性和钢性。加强维修养护，要保持接头的轨道几何状态良好，充分发挥工务大型养路机械的作用，使维修保养后的线路质量更为均衡。

⑤对于接头处出现支嘴的情况，适当增加外股道床宽度，并分层夯实道床，增加阻力。调换支嘴处里外口夹板，利用夹板的反弯控制接头支嘴。在拨道时应采用下压的方式进行拨道，防止支嘴扩大，加剧接头病害的程度。拧紧轨枕扣件，更换失效和磨损的轨底大胶垫。

在线路维修养护中接头病害是不可避免的，形成钢轨接头病害的因素也是多方面的，综合整治接头病害，多管齐下，才会见到成效，达到整治目的。为了最大程度减少接头病害的发生，重在预防，把有可能出现的病害消灭在萌芽中，产生了病害要及时分析原因进行整治，要通过科学、规范、有效的方法进行综合治理，使列车能够以规定的速度，安全、平稳不间断地运行。

参 考 文 献

[1] 铁路线路修理规则[S].北京：中国铁道出版社，2006.

[2] 铁路线路工[M].北京：中国铁道出版社，2010.5.

[3] 工务线路单项作业标准及评价办法[M].北京：中国铁道出版社，2009.