機車檢查坑的病害優化整治

張貴基

（中國鐵路南寧局集團有限公司 玉林工務段，工程師，廣西 玉林 537001）

1 病害概況

近年來，使用年限已久的機車檢查坑很多病害逐漸暴露出來，特別是軌道部分存在比較嚴重的病害，如湛江機務折返所機1道1、2號機車檢查坑，每個檢查坑長度36m，寬133cm，深93cm，邊墻寬度50cm。鋼軌扣件形式為扣板扣件，扣件間距為60cm。鋼軌直接鋪設在砼邊墻頂面，無鐵墊板無擋肩。經過多年的運營，目前檢查坑上鋼軌的扣件螺栓嚴重銹蝕以及折斷，螺栓無法重新拔錨，鋼軌扣件無法更換，扣件失效率達50%以上，扣件不密貼，導致鋼軌扣壓力嚴重不足，邊墻出現下沉開裂等，這些病害致使軌道線路幾何尺寸嚴重超限無法整治，嚴重危及行車安全。

2 原因分析

2.1 結構設計不合理

檢查坑設計寬為133cm，而軌道標準軌距為1435mm，按照這樣計算，檢查坑砼邊墻內側距離鋼軌扣件螺栓凈距不足2cm，即砼保護層厚度不足。這些扣件螺栓都是在以前修筑檢查坑時直接預埋，因此，對于螺栓銹蝕及折斷后無法進行拔錨，無法對軌道線路進行整修維護。另外，鋼軌直接鋪設在砼邊墻頂面，軌底與砼邊墻頂面無鐵墊板無擋肩，鋼軌橫向阻力及軌距全靠預埋的扣件螺栓支擋（如圖1所示），在機車輪對的擠壓下，致使受橫向擠壓力的螺栓容易折斷。

圖1 軌底無鐵墊板無擋肩、邊墻下沉開裂

2.2 邊墻頂面積水

日常使用檢查坑設備時，為了方便檢查坑的清潔衛生，在檢查坑內側鋪設薄鋁皮，在內側邊墻頂面邊緣增設了角鋼固定薄鋁皮，邊緣角鋼比邊墻砼面高出，使日常清洗機車的污水不能及時排出，導致邊墻頂面積水浸泡扣件螺栓底部，致使扣件螺桿容易銹蝕折斷。

2.3 檢查坑修筑時為素混凝土

修筑檢查坑時整體結構為素混凝土，邊墻砼里面沒有布置鋼筋，由于機車的重量大，檢查坑停放的機車，傳受到檢查坑軌道上的荷載只能通過機車輪對，受力相對集中，在長期受力不均的情況下，相同的截面，素砼結構抗壓抗剪強度比鋼筋混凝土結構低，因此，導致邊墻因下沉不均容易開裂（如圖1所示）。

3 傳統整治方案分析

傳統整治方案是鑿除邊墻重新澆筑預埋螺栓：拆除邊墻砼，然后基礎植入牽釘連接，重新澆筑邊墻砼并重新預埋螺栓，重新更換扣件，鋼軌的扣件還是保持原來的類型，檢查坑的結構及幾何尺寸保持原樣，即寬133cm，深93cm，邊墻寬度50cm。

此方案從表面上邊墻砼是重新澆筑，暫時消除了檢查坑邊墻下沉開裂的病害，同時鋼軌扣件螺栓也是重新進行預埋，重新更換新扣件，鋼軌的扣壓力也暫時得到解決。但是扣件無擋肩的問題還沒有解決。因為扣件無擋肩支撐，就不能保證軌道超限軌距的調整，這才是需要解決的重點問題。另外，檢查坑的寬度還是維持原來的133cm，檢查坑砼邊墻內側距離鋼軌扣件螺栓凈距仍然不足2cm，即砼保護層厚度不足。在使用過程中，依然出現類似的病害問題，銹蝕以及折斷的螺栓無法重新拔錨，鋼軌扣件無法更換，邊墻有可能還出現下沉開裂現象，對后期的病害整治造成困難，投入的勞力多，整治效果差。如果每次都靠拆除邊墻砼重新澆筑大修來整治，那么投入的費用大，而且大修周期短，也影響機車檢查維修的使用。因此，傳統方案只是治標不治本，并沒能達到整治病害的真正效果。

4 優化整治方案

4.1 方案概述

方案設計主要針對檢查坑結構設計不合理進行優化補強：鑿除邊墻頂部，重新澆筑鋼筋混凝土并加寬邊墻，采用MQ-1型扣件。鑿除檢查坑既有邊墻頂部30cm，對邊墻頂面側面分別植入牽釘，梅花型布置，在檢查坑邊墻的立面和頂面綁扎鋼筋籠，然后采用C30砼澆筑修復邊墻，并加寬邊墻14cm，使檢查坑寬度由原來的133cm改為105cm（如圖2所示），在邊墻上預埋MQ-1型扣件螺紋道釘套筒（主要是連接螺紋道釘用），最后安裝MQ-1型扣件（如圖3所示）。

圖2 方案設計圖

圖3 MQ-1型扣件組裝圖

4.2 方案作用

采用C30鋼筋混凝土局部翻修邊墻頂部可以使邊墻頂部形成一個梁體結構，很大程度提高了邊墻的整體受力，可均勻分布機車輪對對邊墻的作用力，削除邊墻因受力不均而出現的下沉開裂病害。

采用C30鋼筋混凝土加寬邊墻14cm。根據機車檢查坑的使用要求，檢查坑的寬度不能小于105cm，而原來檢查坑的寬度為133cm，當把寬度改105cm時，每側的邊墻最多只能加寬14cm。加寬邊墻14cm后，檢查坑寬度由原來的133cm變為105cm，邊墻距離螺紋道釘的寬度由原來的不足2cm加寬14cm后可達到將近16cm。加寬14cm的邊墻，主要是為了有足夠的空間埋設螺紋道釘套筒，可有效地安裝MQ-1型扣件，同時解決了邊墻內側距離扣件螺栓凈距不足2cm時難以進行螺栓重新拔錨問題。

MQ-1型扣件是一種新型的組合扣件，主要由螺紋道釘、鐵墊板、T型螺栓、彈條、軌距塊、緩沖墊板、軌下墊板等組成。它的優點比較突出,比如軌底設有鐵墊板且有擋肩，鐵墊板有四根螺紋道釘固定，解決了軌底與砼邊墻頂面無鐵墊板無擋肩，鋼軌橫向阻力及軌距全靠預埋的扣件螺栓支擋的不合理問題，使用彈條扣件，使扣件更密貼，能夠解決之前扣件不密貼扣壓力不足問題。總之，采用MQ-1型扣件，能夠解決掉之前扣件存在的問題和不足，可整體提高鋼軌的扣壓力，實現任意調整鋼軌的軌距水平，螺桿銹蝕或折斷時也能任意重新拔錨，可以讓一般的病害只通過日常維修保養就能夠解決，延長了設備的大修周期。采用MQ-1型扣件同時提高了檢查坑軌道線路的穩定性，減少了日常維修保養投入的勞力，使檢查坑的病害真正得到了綜合整治（如圖4所示）。

圖4 采用MQ-1型扣件整治后的效果

5 結論

2021年8月對湛江機務折返所機1道1、2號檢查坑病害進行大修整治，采用了新技術、新材料和新工藝相結合的優化整治方案，對傳統結構設計不合理的檢查坑邊墻進行優化補強，使檢查坑病害得到有效整治，并且效果明顯：一是檢查坑邊墻頂部30cm部位改為C30鋼筋混凝土梁體結構，能夠均勻分布機車傳遞的荷載，大大提高了邊墻的整體受力，讓邊墻下沉開裂的病害得到有效地整治。二是采用C30鋼筋混凝土加寬邊墻14cm，可以有效地安裝MQ-1型扣件。采用MQ-1型扣件，不但可以任意調整鋼軌的軌距水平，提高了鋼軌的扣壓力和軌道線路的穩定性。整治后的檢查坑經過一年多運營中檢查，目前未發現軌道幾何尺寸有任何變化，鋼軌扣壓力保持良好，未發現有扣件失效的現象，真正消除了設備安全隱患，延長了檢查坑的使用壽命。