鐵路線路養護常見病害分析及預防

萬立飛

（中國鐵路上海局集團有限公司上海工務段，上海 200000）

0 引言

鐵路是我國交通行業中的一項重要基礎設施，并且列車高速、安全運行完全取決于鐵路設備的質量水平。隨著我國社會經濟水平的不斷提升，鐵路運輸也因此得到前所未有的發展，而對其養護管理要求也隨之越來越高。對于鐵路而言，不管是整體養護還是局部養護質量水準都比較高，由此體現出鐵路線路養護工作的重要性及必要性。由于受到諸多因素的影響，例如自然氣候、地質條件以及運輸等，鐵路設備技術狀態也隨之發生改變。為了保證列車正常運行以及高效完成交通運輸目的，應該利用現代化手段提升普速鐵路線的養護與維修水平，以便更好地適應當前的運輸狀況。

1 鐵路線路的運用現狀分析

隨著社會進步以及經濟水平的提升，貨物運輸量及規模也隨之增加，人們在考慮成本費用后紛紛選擇鐵路運輸，這種運輸方式承載量大且經濟性較高，盡管需要較長的運輸時間，但是其安全性是其他運輸方式不可比擬的，所以在運輸大宗物品時一般選擇鐵路的方式進行運輸。

為了緊跟時代發展，為經濟水平的提升提供源源不斷的動力，鐵路建設速度及其質量也在提升，然而線路病害卻成為了抑制鐵路發展的主要因素，因此應該加大鐵路維護力度，確保維護計劃真正貫徹落實，同時在實踐過程中對其進行細化，以免病害對鐵路質量產生影響，從根本上有效解決鐵路線路問題。鐵路既是列車運行的媒介，同時也是鐵路工務部門進行養護和維修的主要工作內容，但鐵路建設環境較為復雜多樣，不同環境有著各自的技術要求，這就在很大程度上增加了鐵路線路病害分析的難度，只有掌握產生病害的原因才能制定出針對性整治措施，進而強化線路養護質量，同時提升維修水平，確保列車運行的安全性及穩定性。

2 普速鐵路線路常見病害及其整治措施

2.1 無縫線路鋼軌爬行病害

2.1.1 產生無縫線路鋼軌爬行病害的原因

在鐵路線路中常見病害就是無縫線路鋼軌爬行，而造成這一病害的主要原因是內部應力不均勻，從而不斷降低無縫線路的穩定性，同時還會使無縫線路出現脹軌及斷軌等問題。引發爬行病害的因素有很多，例如受到列車動荷載的影響使鋼軌出現撓曲、列車運行中的車輪對鋼軌產生縱向力、鋼軌溫度隨天氣變化而變化、列車制動或者大機作業等，一旦線路沒有充足的防爬設備，導致扣件和道床的扣壓力以及縱向阻力匱乏，線路爬行病害將更為嚴重。

2.1.2 無縫線路鋼軌爬行的整治措施

及時對整治緩沖區存在的接頭病害進行整治，如果存在有害接頭則會加大列車對鋼軌產生的沖擊力，導致鋼軌爬行加劇，例如馬鞍形磨耗接頭、低接頭以及壞損鋼接頭等都需要進行整治。避免無縫線路出現鋼軌爬行的直接措施就是加大線路道床的縱向阻力，同時加大軌枕以及軌道之間的防爬阻力，例如確保道床斷面的標準性、保證軌枕底部的道碴厚度滿足相關要求且保證其盒內道碴處于飽滿狀態、加強軌枕兩端碴肩的厚度、確保線路平順等都是最直接有效的措施。

2.2 小半徑曲線軌道結構病害

2.2.1 產生小半徑曲線軌道結構病害的原因

研究發現，在鐵路線路中小半徑缺陷地段出現軌道結構病害的概率較高，進而有損結構零部件，縮短其使用時間，特別是在動載的狀況下無法確保軌道尺寸始終保持在正常界限中，進而出現列車脫線等安全事故。其中，輪軌接觸應力過高或者鋼軌強度過低會導致小半徑曲線鋼軌出現剝離掉塊病害。原材料加工過程中存在缺陷導致形成折疊裂紋，再加上雜質較多，在荷載作用下應力集中產生裂紋。

2.2.2 小半徑曲線軌道結構病害的整治措施

第一，確保軌道間距加寬值、外軌道超高度及其相應遞減率的合理性，同時對軌道底坡予以適當調整，確保軌道間距、水平以及高低變化值均控制在一定范圍當中。另外，小半徑曲線軌道之間距離加寬值一般在10～15mm 之間最佳，而在設計外軌超高度的時候應該以現場實際測量載重列車的平均時速進行明確，遞減率控制在2%以內。

第二，依據線路大修改造，不斷提升軌道結構的技術標準，以免出現線路病害，同時有效降低運營中鐵路維修頻率。

第三，鋼軌剝離掉塊是一個普遍存在的問題，應該對軌道幾何不平順以及復合不平順進行嚴格控制，從根本上避免由于幾何偏差而形成的激擾源，確保誤差控制在一定范圍內，弱化輪軌產生的沖擊作用，同時進一步提升軌道的彈性，以此降低輪軌耦合振動的強度，避免較大沖擊，可對剝離掉塊病害產生抑制作用[1]。

第四，結合小半徑曲線軌道結構出現水平裂紋的原因及特點，盡可能降低接觸應力，進一步擴大接觸面積，改善接觸疲勞現象。例如可以根據實際狀況轉變軌道下的底坡用以擴大接觸面積，降低局部應力以及大小偏心受壓，也可以通過楔形腳墊擴大軌道下底坡面積，進而對裂紋產生預防和修復作用。

2.3 坍碴

2.3.1 產生坍碴病害的原因

通常情況下，鐵路線路上的坍碴往往集中在接頭位置，一般為軌枕頭部道床石碴橫向延伸至枕心，長此以往，枕心處的石碴堆積逐漸增加并超出枕面，這種情況下道床石碴變圓且泛白，軌道枕頭位置的道床出現溜坍，道床邊角線參差不齊，極易出現板結翻漿等現象[2]。眾所周知，水源是路基病害的源頭，軌枕、空吊板是導致坍碴的主要因素，產生這一病害的原因有很多方面，其中鋼軌低接頭、大軌縫、軌面掉塊、道床板結及排水不佳等都是造成冰蓋坍碴的外部因素。

2.3.2 坍碴病害的整治措施

根據鐵路線路出現坍碴的位置不同，可劃分為接頭坍碴、鋼軌其他位置坍碴、橋面隧道以及涵頂坍碴；根據產生病害的病源可分為有病源地段坍碴以及無病源地段坍碴。為此在對鐵路線路開展養護工作時，針對那些已經產生坍碴病害的路段，深入分析其產生的病源，確保地段位置、病害程度、工作數量的準確。而針對無病源坍碴應該及時排查近期養護工作是否存在操作方法失當或者搗固工作不到位等狀況，還應該提升日常養護質量水平，尤其是接頭部位出現坍碴更應該加大養護力度，以預防為主。如果鋼軌接頭部位出現低接頭，并且接頭處軌面高低與軌道內外側錯牙大于1mm，或者出現大軌縫、扣件不良等現象應該將接頭位置的其他病源消除干凈，及時更變變形夾板以及無法發揮作用的扣件，有效處理鋼軌錯牙等，針對實際狀況，采取針對性整治措施[3]。

2.4 鐵路曲線病害

2.4.1 曲線方向不良的原因

對于鐵路而言，線路出現曲線方向病害的原因主要是拔道方法不具備可行性，進而導致曲線方向不良。絕大多數工作人員在拔道時僅依賴自身所積累的經驗，僅通過肉眼予以估拔，由于拔道方法過于簡單，長此以往，可能積累更多誤差，導致曲線頭部及尾端方向不良問題愈演愈烈。另外，工作人員所選用的養護方法不當，在拔道過程中未能充分考慮水平及高低整治產生的重要性，且沒有預留充足的回彈量，鋼軌存在硬彎、軌道下底坡不一致，加之拔道后沒有及時回填道床等都是導致曲線方向不良的誘因。

2.4.2 曲線方向不良防治的措施

第一，確保軌道間距及水平的準確性。在設計鐵軌高度及寬度時一定要嚴格按照相關規范要求操作，將線路完全鎖定，以免線路爬行問題的產生，同時矯正鋼軌硬彎，如若道釘或者墊板、扣件等磨損較為嚴重應該及時維修和更換。還應該及時將道床清理干凈，有效規避翻漿現象，強化搗固力度，以免坑洼等不良現象的產生。

第二，確保鐵路曲線正矢控制在規定限度以內，準確計算曲線正矢的同時做好拔道工作，將拔道、改、搗工作有機融合，尤其是在拔道時一定要預留足夠回彈量，針對那些拔量較大或者行車較多路段，應該采用分次拔道的方式，采取小范圍波動增加拔道頻率的方式滿足其拔量要求。

第三，確保曲線頭部及尾端圓順，在實際測量之前應該及時撥正曲線頭部及尾端直線方向，避免出現變彎現象，在確保其位置正確的基礎上使用相應手段對曲線正矢進行實地測量，當然拔道順序也是十分重要的，應該遵循由外至里的順序開展。

第四，倘若路基兩側存在廢棄物并且會對排水系統產生不良影響，應該先將廢棄物清理干凈，同時配備完善的排水設施，排出路基中的水分，避免邊坡溜坍等不良問題的產生。

3 提升普速鐵路線路養護水平的有效路徑

3.1 進一步增強鐵路承載能力

鐵路負荷的與日俱增勢必會加劇線路病害，因此鐵路建設過程中在對線路進行設計時就應該提升其承載度的重視程度，同時加大監督力度，確保工程各個環節均達到相關規范要求，加大線路設計圖審核力度，同時對施工材料進行有效監管，以免出現敷衍了事以及以次充好等現象，只有把好材料關才能打造出優質的鐵路線。不僅如此，鐵路的維護工作也應該打破以往傳統定期檢維修的局限性，采用巡檢的方式提升運維工作的靈活性，一旦發現問題及時采取處理措施，不僅可以抑制不良影響，同時可以避免資源浪費現象的產生。

3.2 對維護方式方法進行細化

維護方式對其效果會產生決定性的影響，在不斷增強鐵路承載能力的同時還應該對維護方式方法進行完善和細化。由于鐵路建設環境存在較大差異，導致線路病害的原因也大相徑庭，所以在開展養維護工作時應該綜合病害產生的原因，選用針對性維修和養護手段，加快維護體系的建設步伐，以便可以更好地滿足維護要求，確保鐵路線路的作用得到最大限度的發揮。除了定期維護以外還應該采取不定期檢查的方式，隨機分配檢查人員，線路病害并非在固定時間產生，其隨意性較強，為此有必要進行不定期、不定人的檢查，在預防病害產生的同時，避免漏檢等狀況發生。

3.3 加大線路維修力度

鐵路工務部門在對線路進行維修時應該采用緊急補修、經常保養以及周期性綜合維修相結合的方式，旨在及時更換和保養軌道零構件，同時整治修理鐵軌的結合形狀，將已經形成的病害徹底根除，避免對列車運行產生任何不良影響。

3.3.1 及時維修線路設備

分析病害產生的原因進而采取針對性整治措施，例如通過開挖排水道、保溫護道以及加寬路基的方式有效治理路基下沉現象；在夏秋季節采取路基注鹽以及截排水等方式有效治理線路進入冬季后出現的凍害；通過修繕擋雪墻、柵欄或者挖擋雪溝等方式治理線路出現的雪害等。

3.3.2 制定線路設備養護流程，確保其科學性及合理性

首先，依據不同季節特點，將病害產生位置以及產生的變化作為重點進行細致調查，積累更多有價值的信息和資料，然后對文字及圖片資料進行優化，構建完善的病害數據庫，掌握病害具體狀況，例如病害產生的位置、原因以及變化狀況等，循序漸進地掌握維修周期，確保維修工作有律可循。

其次，構建有著較強針對性以及時效性的維修管理機制，并將其作為考核的重要指標值，加大驗收檢查力度，確保維修工作真正落實，同時結合實際狀況科學分工和妥當安排維修工作，有計劃、有目的地開展檢查和驗收工作，并與薪資水平銜接起來，調動維修員工的積極性和主動性。

最后，對收集到的設備病害進行梳理和總結，明確輕重緩解，針對病害較為嚴重、威脅到列車運行安全的問題應該及時制定切實可行的治理方案，同時展開維修工作，確保線路設備良好運行。

3.3.3 對維修方法及其管理手段予以創新和優化

注重源頭治理，加大道床以及邊坡的清篩力度，不斷提升道床彈性，同時采用專業化修理手段對鋼軌飛邊、擦傷以及波浪磨損、焊縫等病害進行修理，調整輪軌接觸狀況，有效填補線路硬件不足。另外，確保準確修、精準修要求真正落到實處，全面分析線路檢測數據信息，明確設備病害處理流程。

4 結語

國民經濟水平的提升加強了鐵路運輸與人們生活之間的聯系，重視普速鐵路線路養護問題并提出病害防治措施顯得非常關鍵。如今，我國鐵路事業迅猛發展，線路也隨之不斷增加，但是由于一些路段路況條件較差，導致鐵路線路出現病害，而且引發病害的種類較多且面積廣泛，對列車運行的安全性及可靠性帶來不利影響，故而應該加大鐵路線路病害防治力度，從根本上真正做好線路養護維修工作。