淺談鋼軌接頭病害的原因分析及整治

劉齊

摘要：本文主要闡述工務軌道線路中不同形式接頭其病害產生的原因及分析，著重說明有縫接頭病害形成的原因分析及整治方法，歸納出綜合整治接頭病害方法。

關鍵詞：接頭;病害;整治;電阻焊;氣壓焊;鋁熱焊;有縫接頭

一、概述

鋼軌接頭是軌道結構的薄弱環節，也是工務維修工作的難點。隨著區間和跨區間無縫線路的相繼鋪設，減少了大量的有縫接頭，改善了軌道的平順度，提高了旅客舒適度，降低了維修用工、用料的投入，有效地控制了成本支出，但隨著行車速度和運量的不斷提高，無縫線路長軌條中的電阻焊、氣壓焊、鋁熱焊和緩沖區內的普通有縫接頭，仍存在著不同形式的病害，影響著行車的平順性和旅客的舒適度。各位同行在此問題上有了不少的先進經驗，在此僅將我在幾年維修工作中的一點經驗介紹給大家。

二、接頭的分類及病害分析

（一）接頭的分類：電阻焊接頭、氣壓焊接頭、鋁熱焊接頭、有縫接頭。

（二）不同形式接頭病害的原因分析：

1 電阻焊接頭：電阻焊接頭為廠焊接頭其質量好于其它形式的接頭，傷損率較低，但由于人為因素在焊接時鋼軌校對的不正形成上下錯臺、左右相錯或支嘴等病害。另外焊縫處的材質低于母材質量，易出現坍塌和磨耗產生非邊，造成軌面不平順等接頭病害。

2? 氣壓焊接頭：氣壓焊焊接頭大部分為現場小型氣壓焊，其質量低于電阻焊，主要表現為現場氣壓焊受外界環境影響和人為因素影響較大，尤其是鋼軌的斷面處理和焊接時的預熱，頂鍛量的確定和機具的因素都會影響焊接質量。造成焊接接頭的軌面和作用面不平順形成上下或左右錯口，經列車碾壓后造成接頭坍低白煙、吊板。

3? 鋁熱焊接頭：目前主要存在兩種鋁熱焊接頭。一是，國產焊藥的鋁熱焊接頭。二是，法國焊藥的鋁熱焊接頭。國產焊藥的接頭質量較差，約占78%的焊頭存在質量問題，主要表現為軌頭和軌底角出現氣孔和夾碴，個別焊縫在軌頭下顎出現水平裂。法國焊藥的接頭質量較高出現的問題較少。但無論是國產焊藥還是法國焊藥在焊接時都存在著人為因素，易出現接頭軌面和作用面不平順。從材質上講焊縫處的質量較母材差，易產生非邊和坍塌，造成軌面不平順形成白煙和吊板。

4? 有縫接頭：有縫接頭存在的問題更為突出。鋼軌接頭雖借助夾板聯結螺栓保持了鋼軌的連續性，但破壞了它的整體性，由于軌縫、臺階、低接頭折角的存在，列車通過時產生較大的附加力，加大了線路變形的發展速度，如整治不及時就會形成坍塌接頭。具體原因分析如下：

4.1 軌縫是形成坍低接頭的根本原因，也是造成接頭其他病害的主要因素。形成大軌縫的原因，一是，成段換軌時軌長丈量不準，配軌不當計算預留軌縫有誤，二是，線路防爬鎖定工作未做好，造成鋼軌的過量伸縮而形成大軌縫。

4.2 軌端剝落掉塊及馬鞍形磨耗也是形成坍低接頭的主要原因。軌端剝落掉塊主要是對軌端非邊打磨和倒棱不及時，夏季軌縫頂死又不進行調整，而將軌端非邊頂軋掉塊。馬鞍形磨耗形成的原因主要是由于接頭長期處于不利狀態，在道床板結、大軌縫、軌面高低錯牙等病害下而承受著列車的碾軋和沖擊，使接頭范圍內鋼軌形成象馬鞍形狀的垂直磨耗，用1米直測量出現凹凸不平。

4.3 接頭軌面不平順，軌面高低錯牙和左右錯牙形成臺階和折角，加大了列車對接頭的沖擊力，加快了接頭病害的發展速度。接頭錯牙主要是由于列車單方向行駛使接頭被作用面長期承受較大沖擊力，造成魚尾板磨耗不均形成軌面錯牙。另一方面是由于換軌時新舊鋼軌高度不一致未及時調整而造成高低錯牙。

4.4 道床板結是形成接頭坍低、白煙、吊板的重要因素。一般道床是由石灰巖石碴組成，而石灰巖石碴的硬度低，在列車的長期震動下被研成粉末，加之在運輸中列車泄露的礦粉、煤渣等雜物，均落入道床內。經列車長年碾軋，就會在軌枕底部形成極為堅硬的板結層。道床板結使軌道失去了彈性，在列車的作用下會加劇對鋼軌和軌枕的破壞。

4.5 軌枕失效或接頭處軌枕類型不一致也會加劇接頭病害的形成。

4.6 維修作業不當，整治接頭病害單打一，只知道起道搗固，甚至采用高起道少打鎬的方法，使接頭形成低接頭高小腰。長期下去就會形成接頭綜合性病害。

三、接頭病害的整治

整治接頭病害首先要分析病害形成的原因，針對不同類型的接頭和病害采取不同的措施，做到對癥下藥徹底根治。下面我就根據不同類型的接頭和病害說明整治方法。

（一）電阻焊、氣壓焊、鋁熱焊等焊接接頭病害的預防和整治

1 整治焊縫接頭病害首先要做好預防工作，預防工作主要是從焊接質量抓起，第一是，大修換軌時要嚴把鋼軌焊接質量關，對接頭平順度（即凹凸值用1米直尺測量）大于0.5mm以上者禁止上道，要求廠家進行平軌打磨或切開重焊。第二是，加強小型氣壓焊和鋁熱焊的焊接質量，焊接時把住對軌、預熱、頂鍛和焊后接頭打磨等幾個關鍵環節。對達不到質量標準的一定要切開重焊。

2 要及時對焊縫的非邊進行鋼軌打磨，消滅接頭前后的不平順，對磨耗較嚴重的接頭要采取焊補的方法，但要注意焊補后要進行精細打磨，避免出現焊補后軌面粗糙不平等人為因素造成接頭其它病害。

3 及時更換焊縫處失效軌枕保持接頭處的軌道強度。盡量避免電阻焊接頭在軌枕上，消滅氣壓焊、鋁熱焊接頭距軌枕邊緣不足80毫米的處所。以減少焊縫接頭病害。

4 加強焊縫前后的軌道彈性，在焊縫前后更換高彈膠墊，以減緩列車對鋼軌和軌枕的沖擊力。

（二）普通接頭病害的預防和整治

1 消滅大軌縫，對大軌縫處所及時插入加長軌或調整軌縫，使軌縫均在允許標準范圍內。根據季節性變化做好防爬鎖定工作，減少鋼軌的過量伸縮，以避免造成大軌縫。

2 及時打磨軌端非邊和接頭倒棱工作，以避免軌端軋傷掉塊。對已形成剝落掉塊的接頭，要及時安排焊補。

3? 消滅接頭高低錯牙。調整接頭高低錯牙時如果錯牙量不足1毫米，且魚尾板有不均勻磨耗，可以采用魚尾板調面的方法解決。如錯牙量大于1毫米，則采用加入調整片的方法進行調整，但要注意調整片的長度不得小于魚尾板長度的1/2，以避免造成鋼軌應力局部集中。

4 消滅接頭左右錯牙，接頭左右錯牙會造成輪緣撞擊鋼軌，對行車安全極為不利，所以要及時整治。

5對馬鞍形磨耗的接頭，要采取焊補打磨的方法，改善軌面的平順度，減緩接頭的沖擊力。

6 接頭前后4根軌枕更換高彈膠墊和調高扣件，增強接頭處的軌道彈性，以減少列車對接頭的沖擊力。

7 對接頭前后4～6個空進行破底清篩板結道床，清篩深度要達到枕底以下300毫米，更換一級硬質石碴，加強搗固。

8 更換接頭處失效軌枕，注意接頭處軌枕要保持軌枕類型一致，如果其中一根失效最好是兩根同時更換，木枕接頭兩根木枕要求質量要一致。鋼軌傷損軌端軋塌經多次焊補打磨都不能見效的要及時更換鋼軌。

9 提高作業質量改善整治手段，作業時禁止用高起道少打鎬或打單面鎬的方法，要采取搗墊結合墊墊結合的方法，進行綜合整治。

總之，在接頭病害整治中，一定要具體問題具體分析，有針對性地采取措施，避免單打一，處理問題要從多方面入手綜合整治，以達到良好效果。以上是我在接頭病害整治中的一點體會望各位領導批評指正。

參考文獻：

[1]《鐵路線路修理規程》、《技規》、《安規》、《鐵路軌道》。《鐵路軌道基本理論》等.