线路钢轨低接头病害成因及整治措施

线路钢轨低接头病害成因及整治措施

本人从事铁路工作了15年，从一名对铁路知识一窍不通的门外汉到养路工，副工长，工长，点检员，在实践当中得出很多经验。关于接头病害的成因及整治办法谈一谈我个人的看法。

我作业区全线71公里，由于养护不及时，在运行两年后接头病害逐渐暴露出来。钢轨接头是轨道结构的薄弱环节。接头虽然能保证轨道的几何形位不受破坏，但却在一定程度上破坏了线路的连续性。接头常见病害的种类主要有：鞍形磨耗、低接头、接头掉块、夹板弯曲、轨枕破损、翻浆冒泥、暗坑、错牙、支嘴等。但就其整治的难易程度而言，整治低接头的工作量要远远大于其他接头病害。对于低接头的整治必须建立一套科学的养护维修办法，全面的进行分析、整治，这里我建议建立“立体”养护维修模式。

一、低接头成因分析

1.与接头结构有关

钢轨接头在结构上的不平顺，指的是接头轨缝；车轮压在钢轨的输出端时，邻接钢轨的接受端有抬高趋势，形成台阶；荷载下钢轨接头处的扰曲不是连续曲线，而是折线。当折角，轨缝，台阶三要因素同时出现，都将产生轮轨冲击，从而增大接头处的附加动力。使轨面在动态情况下呈波浪形不平顺。

2.基床翻浆冒泥

所谓路基基床：是指路基上部受到列车动力作用和水文气候变化影响较大的一层，其确切的厚度，随路基的构造，运输条件和水文气候条件的不同而不同。一般是指从路基面向下1~3m左右范围。在这个范围内，以路基面下0.5m内受动力的影响较为剧烈，再往下，应力衰减较快。一般从路基面下1.0m处，其动应力约为路基面的三分之一。《规范》中把路基面向下1.2m范围内作为基床考虑。基床翻浆冒泥通常表现为：⑴基床翻浆⑵路基面翻浆冒泥，是翻浆的另一种表现形式。由于基床翻浆冒泥病害的产生，软塑了路基面，从而显著地降低了路基的承载能力，加速了接头轨面的不平顺，从而导致接头病害特别是低接头的

产生。

接头处的基础，一般线路基础指的是路基。由于基床土质不良，排水不畅及接头处的路基，承受着来至大于非接头处几倍以上的列车冲击力。因此，接头处更容易产生基床病害。如：翻浆冒泥，道床板结，线路下沉。接头道床病害一旦发生，不仅承载能力降低，而且线路刚度大为提高，减震，隔振性能下降，使线路上部设备难以保持正常工作。诸如轨枕掉板，暗坑等线路病害续而产生，影响列车运行的平稳性。

3.道床状态不良

经过对管内K170+000～K252+200的接头调查，发现只要是低接头处所，90%伴随有道碴磨圆、翻白、下沉与坍碴及空吊板；10%的伴随有翻浆冒泥及道床板结等现象。道碴磨圆不仅破坏了道床的弹性，而且降低了道碴跟轨枕的黏合力。这在一定程度上破坏了正常的车轮与接头的动力响应关系，由此引起的附加动力荷载变化率非常大，类似于冲击荷载。接头处的道床板结或翻浆冒泥，破坏了道床的整体性和连续性，从而接头会受到剧烈的冲击和振动，久而久之形成了低接头。另外，道床给轨道结构的阻力不够，例如道床的厚度不足、碴肩堆高不足及宽度不够等，这也是加剧接头病害产生的原因之一。

4.轨枕及扣件状态不良

调查还发现，接头附近6根轨枕由于捣固和承受来自轨道的动力荷载及冲击荷载的影响，轨枕底边有掉块现象，导致轨枕支撑面不足，承载力下降，从而产生了多种接头病害。

5.接头不平顺

接头不平顺一般情况主要有高低错牙、左右错牙、轨头掉块、鞍形磨耗、支嘴等。这些病害的存在，使接头上钢轨驶入端和驶出端轨面所形成的折角增大，在一定程度上加大了对轨道连续性的破坏，使接头完全接受了来自车轮的各种荷载，加速了低接头的形成。

6.夹板及轨缝状态不良

对于新上线路的接头，由于列车车轮对接头无数次的冲击，使得夹板在一定时间后形成了台式磨耗，如果接头螺栓再有松动情况，这样就容易出现空吊板，在一定程度上也加速了低接头的出现。轨缝也是造成低接头的原因之一，经过对

K170+000～K252+200接头的调查显示，80%有低接头的地方轨缝较大，5%有低接头的处所轨缝较小或没有轨缝。因此，如何正确的设置轨缝，对于接头的养护也很关键。

7.养护维修不到位

低接头的出现跟平时的养护和检查有很大的关系。捣固不及时或者说捣固不到位，平时缺少对接头不平顺的检查和打磨，有些情况下只垫不捣，导致接头垫片越来越厚，而接头也越来越低，对松动的接头螺栓没有及时的复紧等。

对既有低接头的整治必须建立一套完整科学的养护模式，并且要提高其质量储备期，从根源上和基础上控制设备病害的发生和发展。经过对管内接头的试验性整治中，发现只重视两股钢轨的狭隘维修观念已经不再适用。必须树立全方位、立体化养护的理念，使接头的整治从基础到上部、从附属到主体，既能提高设备的整体稳定性，又能使设备出现的病害及早消除，相对减少接头养护成本的支出，提高接头的保安能力。

二、钢轨低接头主要病害的整治

1.基床冒浆整治

基床翻浆主要表现为：基床翻浆冒泥、基床沉陷、边坡臌胀、开裂，严重地段出现溜坍。特别是基床翻浆冒泥和路基沉陷，严重地危及行车安全。在运输条件允许的路堤地段，最好对基床表层采取全断面换填土，对于路堑地段除做好全断面换土外，还应用PVC管做好纵向向堑外排水设施。在运输比较繁忙的线路宜利用列车慢行采取部分更换土方案，对路堤地段采用碎石(角砾土或卵石土)、土工布相结合，对路堑部分除做上述工作外还应在路肩下或侧沟下用PVC管。

采用科学的办法通过彻底清筛道床、加铺砂垫床、采用封闭层、更换土质办法彻底整治基床冒浆整治病害。

2.道床的整治

对于低接头处所的5～7孔范围内的道床首先进行全面的清筛处理。清筛前应准备一定量的优质道碴，对原来的磨圆道碴进行更换。枕下道碴厚度最好保持300mm以上，并做好排水坡，以防止接头处所的翻浆冒泥，消除接头处所的线路

板结。回填道碴时一定要饱满，以增加道碴跟轨枕的粘着力，并且道床断面应符合《修规》规定，堆高碴肩，适当增加外股道床宽度，并分层次夯拍，增加道床阻力。

3.轨枕及配件的整治

对接头处所的6根轨枕进行方正处理，适当缩小接头空挡枕间距至（520～500mm）范围，相邻枕间距分别为540mm、560mm、570mm。这点虽然与有关规定标准不符（但也是在《修规》许可误差范围之内），可是对于低接头的整治效果十分明显。察看轨枕底部是否有掉块现象，如果有必须进行更换新枕，否则接头处所会因轨枕支撑面不足而产生空吊板现象，平时的捣固也起不到应有的作用，不能提高整体的稳定性。

4.捣垫结合的整治

如果由于某些条件限制，清筛和换枕都无法完成的情况下，就需要采取捣垫结合的整治方法。对垫板较厚的接头，撤除接头处4根轨枕上的大胶垫，更换为5mm的调高垫片，然后反复的进行捣固，不断的加强道床的强度，消除下沉和空吊板。经过一段时间的稳定期后，观察如果有下沉或者空吊板达到3mm以上时，就需把原来5mm的调高垫片更换为10mm的大胶垫，并且再次进行反复的不起道捣固。这个过程可以反复循环的进行，唯一的缺点就是比较费时费力。以上所更换的大胶垫使用弹性较好的复合橡胶垫板，增加接头部位的弹性，减少列车对接头的冲击作用。

5.夹板的整治

目前所用的普通夹板经过一段时间后，基本上都形成了一定的硬伤。一种做法就是互换里外口夹板，目的是消除或减少接头驶入端和驶出端的轨面不平顺。但这种做法最好不要用在正线，因为一旦夹板有问题，不管如何互换都不会解决问题，只是减轻问题的严重性而已。此时最好是更换新夹板，或者加工预弯夹板，预弯夹板的上弯量尽量保持在2～4mm为宜。预弯夹板的使用还要注意新上线的接头杜绝使用，一般用在低接头病害比较严重的处所。

6.轨端的处理

轨端的处理包括打磨、匀缝，钢轨有硬弯的可以进行弯轨。对马鞍形接头进行打磨，用1m的直尺进行测量，矢度不大于0.2mm。有一点需要说明的是打磨

的前提必须保证接头附近高低、水平相对没有超限的情况下进行的。用1 m直尺检查，要求达到平整、均匀，马鞍形打磨可以保证轨面的平顺。对轨端和轨头内侧肥边的打磨，及时消灭轨头高低、左右错牙，轨面及轨距线内侧错牙不得超过0.2 mm，可采用液压直轨器矫直接头小硬弯，上紧接头螺栓，达到规定扭力矩，保持接头坚固，也保证接头处的方向和轨距良好。接头的平顺性即接头的作用边和轨面的平直度，是直接造成低接头的因素之一。同时对于轨缝，特别注重轨缝的均匀和保持。在《修规》允许的范围内尽量减小轨缝，对超过构造轨缝（18mm）的轨缝及轨缝成段偏大的地段及时进行调整，以减小列车对接头的冲击力，同时要有计划的加强接头螺栓和扣件螺栓的复紧工作。尤其是每年的3～4月份和9～10月份，分两次进行全面的复紧，既可以保持轨缝的均习，也有利于提高轨道结构的整体稳定性。匀缝时不应太小，也不宜过大。轨缝不足，钢轨升温时无伸长余地，造成瞎缝，严重时使轨道臌曲。轨缝过大，列车通过时冲击作用增大，并在钢轨因降温缩短时，有可能把夹板螺栓拉弯或拉断。

三、应急整治

1. 对低扣接头应急整治。尤其是空吊板严重、轨枕移动歪斜的接头，须对接头轨枕进行方正，在接头处两根轨枕中再穿插一根

2.5m的木枕，然后对接头适当起道、加强捣固，视情况可在木枕上面垫上5～10mm的胶垫（垫在轨缝中心位置）；能有效防止接头两根轨枕位移，增强接头轨枕的受力面积，缓解和消除低扣接头病害的漫延。

2、此外，对以轨缝为中心范围内的接头抵扣（主要是钢轨低头造成的），可松开接头夹板，更换新夹板或在原有夹板上垫上2mm～4mm的垫片，垫片长度以120mm～150mm为宜，拧紧接头螺栓（保持接头螺栓扭力矩>500 N.m，以保证足够的接头阻力）。同时对接头两根轨枕进行捣固，可以矫正和消除接头低扣现象。

3.对于既有低接头的整治主要坚持捣固为主，垫片为辅，经常打磨的原则。平时应该特别注意接头处所的几何尺寸保持良好的状态。在如今重载、客货混跑的新形势下，必须树立科学养护维修的理念，缩短保养周期，不断的探索，不断的试验，才能确保行车安全及旅客的舒适性。

总之，对于钢轨接头要重点养护，铁路的发展对的养护维修提出了新的更高的要求。所以必须本着创新的思想，立足本职，积极探索铁路的养护维修方法，提高养护维修的科技含量，保证安全生产和运输安全，迈出铁路工务维修的创新之路