浅析常见钢轨接头病害成因及整治方法

浅析常见钢轨接头病害成因及整治方法

作者：曹明

来源：《智富时代》2018年第06期

【摘要】钢轨接头病害与曲线、道岔并称为轨道结构三大薄弱环节，既有线钢轨接头普遍存在着大量接头病害，这些不同种类的病害直接影响到列车运行的平顺度，也给线路维修工作带来了很大难度，如何控制接头病害，减少日常维修工作量，提高接头养护质量，这是维修工作的一项重要课题。本文通过对常见的几种钢轨接头病害机理和原因进行分析，形成切实有效的接头养护方法和规律，从而达到预防、控制和整治病害的目的。

【关键词】接头病害；养护方法；预防整治

线路维修作业中接头病害是主要的维修项目之一，这种病害具有一定的反复性，且既有线出现病害的概率比较大，常见的接头病害主要有：接头支嘴、接头坍低、接头暗坑和接头坍塌等，下面围绕这几种接头病害进行原因分析和提出有效的整治方法。

一、钢轨接头支嘴

接头支嘴是一种通俗的说法，实质上就是接头高于轨面，形成翘头的形状，这种病害多发于曲线上，特别是小半径曲线居多，轻则影响列车平顺度和TQI动态指数，重则出现晃车并影响行车安全。

1、原因分析

产生接头支嘴的原因很多，主要有三个方面：一是钢轨弹性和硬弯造成曲线地段钢轨支嘴，尤其是小半径曲线和相对式接头曲线比较常见。二是接头处道床缺砟、不密实，接头轨枕失效、螺栓松动，鱼尾板弯曲或应力不足，轨缝不良等原因也是引起支嘴发展的重要原因。三是作业过程中，用齿条起道机在接头处进行改道或者拨道，或者接头处产生空吊板，在车轮碾压下引起线路横纵向位移，也会逐渐形成支嘴。

2、整治措施

根据支嘴病害情况，采取不同方法予以整治。弯轨器校直硬弯是解决曲线地段钢轨支嘴的有效方法；由于钢轨弹性形成的支嘴，应加强支嘴处的轨道联结，适当增加外股道床宽度，分层夯拍，提高石砟密实度；夹板弯曲形成的支嘴，应调换支嘴，处理外口夹板，加强捣固，稳定线路基础，增强道床厚度，堆高渣肩，减少接头横向位移；拨道过程中下压接头，不可盲目上挑接头；紧固夹板螺栓和连接配件，达到扭力矩规定的标准。

二、钢轨接头坍低

钢轨接头坍低就是低接头，直接表现为钢轨接头处几何尺寸不良，高低和水平超限，低接头会加剧列车通过碾压钢轨时的振动频率，一定程度上压缩钢轨的使用寿命，影响线路的设备质量。

1、原因分析

主要有三方面原因：一是作业标准不高，接头捣固不密不实，存在空吊病害，垫板捣固作业没有充分考虑下沉变形，夹板紧固扭力矩不达标，在动荷载作用下变形较大，接头焊接后不平顺等。二是病害整治跟不上，既有的压溃破损、马鞍型病害和木枕失效等病害没有及时整治，在列车冲击力的反复作用下产生低接头病害。三是线路爬行引起轨道框架横向和纵向位移，造成大轨缝、高低不良等病害形成低接头。

2、整治措施

整治低接头还是要从维修作业标准方面入手，及时补充石砟，依照标准合理垫板捣固，调高垫板遵照修规，厚度不能超过10mm，起道量顺坡不大于千分之一，并严格控制捣固和顺坡质量，采用打磨、焊补的方式提高接头平顺度；及时更换出现压溃变形的失效枕木，动态监测动检数据，并跟踪接头保养；对于道砟板结或翻浆煽白处所及时进行清筛，增加道床弹性；通过2～4mm的上弯量适度整治低接头。

三、钢轨接头暗坑

接头暗坑是一种不易察觉的接头病害，主要表现为高低不良，有些暗坑病害必须在动态检测条件下，通过轨检车图幅才能确定，这种病害也是造成轨检车重复病害的重要原因之一，对养护维修都有很大的影响。

1、原因分析

主要有三方面原因：一是日常维修作业不彻底，维修作业不标准，起道、拨道作业后未能及时回填石砟，或者轨底流进石砟，捣固不密实产生空吊或暗坑，顺坡不良，螺栓松动等；二是大中修后期保养不到位，拆岔换枕后，经过列车碾压没有考虑道床变形和部分枕木空吊，强制性跟踪保养没跟上；三是突发和无预期因素引起的钢轨接头剥落掉块，新线、既有线改造，线路拨接或发生水害后引起的路基下沉，高温胀轨后造成线路爬行引发枕木移位等。

2、整治措施

精准整治接头空吊暗坑还需找准病害产生的原因，目前，接头空吊暗坑的整治方法有很多，对症施策是防止病害反弹的最好方法。日常维修作业要严格按照作业指导书的标准执行，结合整治低接头的方法，打磨焊补、捣固改道、线路顺坡、扣件紧固作业等均要符合要求，线路拨接、路基改造等施工作业后必须强化跟踪保养，动态检测线路几何尺寸和联接配件质量变化，严格控制无缝线路作业轨温，按周期加强线路巡检，及时处理路基下沉等病害。

四、钢轨接头坍塌

接头坍塌与接头暗坑之间的区别比较明显，接头坍塌比较直观，这种病害是由接头坍低等基础病害演变发展而引起，并逐步扩大病害范围，导致零配件失效并引发其他病害，一旦发现必须彻底根治。

1、原因分析

主要有三方面原因，一是钢轨接头轨面不平顺，静态几何尺寸不达标，存在大轨缝、接头错口和掉块、连接配件扭力矩不达标等病害；二是道床质量不高，排水性不好，有缺砟、板结或翻浆冒泥现象；三是长时间检修不到位，没能及时调高垫板和加强捣固，经车轮反复冲击下引起接头逐渐下陷坍塌。

2、整治措施

针对接头轨面不平顺、检修不到位和道床等方面的问题，按周期检查接头平顺度，分析接头病害类型并采取针对性措施。加强钢轨打磨，消除接头错口；调整大轨缝，达到标准值，减少车轮冲击；在标准范围内适当调高垫板，及时更换失效连接零配件，紧固接头夹板并拧紧接头螺栓，使其扭力矩达到标准；使用德焊等先进技术焊补破损接头，无法焊补的通过更换钢轨消除接头病害；及时补充道床石砟，捣固密实，并动态分析车载情况，对板结的道床实行破底清筛以消除翻浆病害。

总之，接头病害的类型很多，但形成病害的原因却可以归纳和总结，反溯原因，制定措施，不断提高维修质量和效率，首先，提升维修作业质量，严格按照工务作业指导书进行标准化作业，作业完成后加强质量回检，以期达到规范要求。其次，加强线路接头检测，掌握管内线路接头类型和常见病害，根据季节性特点和重点防范阶段加密检查频次，做到病害零容忍、不拖延。最后，做好数据归类整理，对易发频发的接头病害，建立病害台账和问题库，结合动态检测数据，摸索最优的整修方法，逐步消除无效作业和重复作业，提高作业效率和延长接头使用周期。

五、结语

随着铁路改革深入推进和修程修制的不断优化，接头病害的分析将会更加精准精细，针对接头病害的发展程度也将促进整治方法向多元化和高效化转变，伴随铁路线路向无缝化和高质量转型，各种接头种类也会越来越多，相应的病害类别也会越来越复杂，在这种情况下，整治接头病害必须从根源入手，坚持源头防范和科学养护，尽量延长钢轨使用寿命，最大程度降低接头故障风险，为设备安全提供可靠保障。

【参考文献】

[1]彭开宇.铁路线路工[D].中国铁道出版社，2007.