钢轨低接头形成原因及整治办法

(集通铁路（集团）有限责任公司，内蒙古 呼和浩特 010000)
摘 要：文章分析了形成钢轨低接头的几个主要原因，并 针对铁路线路低接头形成原因的不同，总结了几个整治措施和方法。
关键词：铁路线路；钢轨低接头；整治措施
中图分类号：U213.4⁺6  文献标识码：A  文章编号 ：1007—6921(2009)22—0101—02

钢轨接头是线路的薄弱环节，低接头是线路常见病害，也是养护工作重点。列车通过接头时 产生较大的冲击力， 振动频率比其他部位要大2～3倍， 再加上钢轨接头本身结构薄弱， 使轨道破坏比其他部位要快。另外接头下钢筋混凝土轨枕的失效率比其他部位要大3～5倍， 加快了接头处道床的变形，从而出现了钢轨低接头，直接影响线路质量，给安全行车带来很 大危害。因此，整治钢轨低接头是养路工作中的一个突出问题，也是困扰线路质量不能有明 显提高的一个大问题，因此必须提前预防和整治。
1 造成钢轨低接头的原因

造成钢轨低接头的原因是多方面的，也是复杂的，低接头会造成轨面不平顺，车轮通过轨面 时 产生巨大的冲击力，直接危及着行车安全。通过对集通段接头养护工作的实践总结来看， 造成钢轨低接头大致有8个方面原因：
1.1 钢轨接头错牙：钢轨接头处高低错牙，主要是接头两端捣固强度不均匀或接头两轨枕 (特别是木枕)的材质不一造成的，其次还存在着钢轨本身缺陷， 如钢轨高度误差，材质软 硬 差别等原因也会形成接头轨面不平顺，久而久之使钢轨两端垂直磨耗不均匀。
1.2 接头轨枕失效，抗压能力减弱，接头两端轨枕失效，大大降低了轨道抗压能力。
1.3 夹板有上下弯，过车时接头上下摆动，由于接头养护不当，造成夹板弯曲，随着过车 次数的增加，夹板弯曲程度增大。
1.4 轨缝过大，轨面高低不平，轨缝过大增加了车轮对接头撞击力，容易损伤钢轨及连接 零件，久而久之形成低接头。
1.5 接头出现钢轨破损，压溃和马鞍形病害增大了列车冲击。
1.6 由于列车的不断冲击，会引起螺栓松弛、接头松动。其结果使接头不能作为一个整体 来受力， 个别零件可能因负荷过重而损坏。同时会增加夹板和轨端的磨耗，形成接头不平 顺，使低接头加剧。
1.7 接头范围内道床脏污，影响正常排水，引起翻浆冒泥、道床板结、失掉应有的弹性， 不能保证捣固质量，水平、高低变化快。
1.8 接头捣固不实，有空吊板。捣固时里外口作业人员捣固力量不一， 造成接头软硬形 成空吊或未按规定排镐、捣镐镐数不够，造成捣固不实。
2 整治低接头的措施和方法

因为钢轨低接头是线路主要病害之一，如不及时预防和整治，钢轨夹板就要受到损伤，影响 线 路质量。对低接头病害除采用打磨、焊补和锯轨端等方法外，还可以从以下方面进行预防和 减少低接头病害。
2.1 轨面不平顺造成道床弹性下沉到塑性下沉，而疲劳永久变形，很快会发展成低接头。 整治时一定要制定整治方案，错牙较小时可自制1.2mm～1.5mm的垫片安设在轨端较低的两夹 板与钢轨间，调到两轨端轨面平顺。
2.2 保持道床饱满，加强接头捣固并夯实。这是预防低接头的关键，是保证线路稳固的基 础，必须按作业标准保证捣固质量。捣固接头时，至少应捣固6根轨枕，即前后各3根，同时 各根轨枕的捣固坚实程度也应有所不同。为了适应这个要求，捣固的程序自小腰区(指夹板 以外2m范围内)向接头进行。因为每捣固一根轨枕时，轨面略有升高，使相邻轨枕下的道床 略有松动。这样，最后捣固的两根接头轨枕，其道床的坚实程度最高，离接头较远者(先捣 者)较差。在线路维修中可把接头处捣的高一些，钢筋混凝土轨枕可高2mm～3mm。捣固时使 钢轨里外侧一致，根据轨枕受力特点， 钢筋混凝土轨枕下打“均匀镐”为好。
2.3 倒换钢轨。把低接头轨和无低接头轨互换位置。
2.4 锁定钢轨防止爬行，及时调整大轨缝，尤其是曲线大轨缝，减少车轮对接头的冲击， 降 低钢轨和连接零件不必要的损伤。因此，轨缝必须均匀，要符合规定。在曲线地段还应对曲 线 正矢进行全面拨正，严格做好超高顺坡，因为在曲线地段内的高低不平顺会加剧对接头的冲 击。
2.5 及时更换失效轨枕。换时尽量不要破坏枕下基础，防止造成接头两头软硬不一。保证 支承条件一致，同时要注意轨枕间距，否则要及时方正轨枕，保证受力均衡。
2.6 用上弯夹板整治低接头。现场实地调查发现80％左右的接头夹板存在1mm～2mm下弯量 ，可采用上弯夹板的方法整治轻微低接头。为了不改变夹板的品相组织， 不出现细微裂纹 ，上弯夹板的上弯量必须＜2mm，上弯夹板最好进行水煮加温后向上顶弯，严禁火烧加温。 夹板中间加点接触长度应≥100mm，最大上弯量应位于夹板中央。接头上同一位置的4 块夹板，应使其上弯量一致，不得有横向弯曲。更换上弯夹板应拧紧螺栓，并对接头前后各 3根轨枕进行捣固，注意消灭小腰的空吊板。
2.7 及时清筛接头范围内的脏污道床。特别是接头的2～6根轨枕下道床，也可换填优 质较小的道碴。因此接头道碴要有计划的清筛(此方法建议在有施工计划或捣固能及时跟上 时采用)及时消除边坡土垅，以减少接头坍碴，保证道床阻力。
2.8 接头处将我线路上现有的Ⅱ型枕更换为新Ⅱ型枕．以加大接头处的受力面积，使列车 通过时受力面积匀衡。但在换枕后要及时进行捣固，保证捣固质量，不得出现空吊或捣固不 均匀，再次出现低接头病害，造成出力而无功。
3 道床病害

混凝土枕线路道床病害主要是板结和翻浆，接头道床出现板结后，承载能力降低，线路的残 余变形及各种病害发展加剧。因此，应加强道床的养护。
3.1 接头部位道碴应有良好的级配弹性，对于磨圆的道碴要进行破底更换，以恢复道床的 良好弹性。
3.2 目前道床中的煤粉尘及沙土较多，在雨水的作用下，使道碴颗粒粘结，形成道床板结 病害，所以在对重点接头病害整治时，同时对接头处4～6根轨枕的道床进行破底清筛，但必 须在清筛后要不断地对清筛地段进行捣固，一直至稳定。如因接头部位排水不良造成接头翻 白的，首先应解决接头处的排水问题，然后解决接头轨枕的空吊，将翻白磨圆的石碴进行更 换。在解决接头排水问题的时候如不进行破底清筛，切不可扰动枕底自平面以下（包括枕盒 ）道床。
3.3 保持接头部分道床的均匀饱满，增加接头部分道床的抗变形能力。

清筛钢轨接头范围内的不洁道床，对接头五孔进行换碴，所换石碴要保证一级强度标准，及 时进行捣固。此后要隔3～5天捣固一次，反复2～3次，可使钢轨接头达到稳定，保持排水畅 通。道床均匀密实整洁，一定要保持接头区道床整洁，排水畅通，道碴饱满，且捣固均匀、 密实。防止因道床脏污，排水不畅，造成整个道床板结硬化，使道床失去足够的弹性，恶化 接头受力条件，引发接头病害。
4 零配件伤损
4.1 轨缝:养护中要始终保持合理的轨缝值，对于大于构造轨缝的轨缝和连三瞎缝，利用 每年3月～4月和9月～10月的天气及时进行调整。
4.2 接头螺栓：目前使用的都是高强度接头螺栓，在列车的冲击荷载作用下，接头螺栓易 出现松动、扭力下降等病害，应定期对螺栓的扭矩进行检查和复紧，保持接头螺栓扭力矩>5 00 N·m，以保证足够的接头阻力。
4.3 夹板和接头螺栓涂油：通过夹板和接头螺栓涂油可以减缓列车的冲击破坏作用，有利 于保持较高的螺栓扭力矩。
4.4 做好轨枕扣件养护和加强道床养护，保证足够的线路纵横向阻力。轨枕扣件安装和养 护必须达到“紧、密、靠、正”的要求。所以要经常对扣件进行检查，及时进行扣件的复紧 工作，每年入冬和入夏前都要全面进行扣件复紧。接头道床应保持饱满，适当增加道床肩宽 和堆高，提高道床捣固质量并进行夯拍等。
5 综合整治措施

认真分析病害产生的原因对症下药，主要应从“换、垫、筛、捣、调”等5个方面着手进行 综合整治，做到标本兼治。
5.1 换。包括更换钢轨、轨枕及道碴，①将马鞍形磨耗长度超过300 mm或轨端掉块，揭盖 深度超过15 mm 的钢轨更换为新轨或较好的再用轨。②更换接近失效或环裂严重的轨枕；对 坍碴较严重的接头可将接头4 根轨枕更换为木枕或型号高一级的混凝土轨枕，以增大接头处 的弹性及受力面积。③将接头磨成卵石状的道碴更换为粒径为20mm～30mm的细石碴，以增 大道床的阻力和弹性，便于捣固。
5.2 垫。对发展较慢的低接头不要急于进行起道整治，可用垫入竹垫片或将薄胶垫更换为 14mm的加厚胶垫来调整。垫板调整低接头。在炎热天气，分别在接头的4～5根轨枕垫上3mm 木垫板(或竹垫板)，经过7天左右垫板压实后，把3mm垫板换为5mm垫板，压实后再垫到8mm ，最后撤掉垫板，在接头的8根轨枕范围内进行清筛起道，接头起高6mm～8mm，再从两端小 腰 向接头加强捣固，作为顺撬。经列车碾压后，再加强一次捣固，并夯实。这样反复3～5次就 整好低接头。枕底垫大胶垫整治钢轨低接头。钢轨低接头在钢筋混凝土轨枕线路上很突出， 可用特制的大胶垫，根据测出接头两根轨枕的低落量，垫在枕底下整治低接头效果显著。要 注意接头处两根轨枕下的4块大胶垫厚度测量要准确，垫入一年后必须撤出，重新捣固，一 般低接头病害即可消除。
5.3 筛。对已经板结的接头六孔道床进行破底清筛，如板结严重可适当向两端延长1～2  孔 。在静态下接头不低的，要注意将轨枕中部板结部分掏疏松．清筛后应先按间距方正轨枕， 以保证轨枕受力均衡。清筛后回填道碴时应将碎小道碴填入枕盒并靠近枕底，以保证捣固质 量，一般将接头起高4mm～5mm，并加强捣固，以后还需及时保养，连续起道、捣固3～4次， 直至稳定。
5.4 捣。必须提高捣固质量、扒道床要做到“三够一清”，捣固时要捣够长度，捣够镐数 ，按作业要求排好镐位、捣匀、捣实，消灭空吊板，并及时回填道床，保持道床均匀保满， 使轨道基础处于稳定状态。
5.5 调。由于接头经常作业，导致接头处轨枕下基础不稳定，很容易造成坍碴接头。曲线 地段尤为严重，为了缓和这种局面，在曲线上股钢轨侧磨与下股钢轨垂直磨耗均已接近重伤 标准需同时更换的情况下，可结合换轨调整钢轨接头位置。具体做法是在换轨曲线的两端上 下股同时插入一根12.5m的短轨，即可使原接头位置调整到新换钢轨的“大腰”处，并及时 调整好新旧接头处轨枕间距。

以上是对钢轨低接头的整治的几点建议，每个接头的整治方法不一而足，在现场整治中只有 结合实际对症下药，才能取得良好效果。造成低接头的原因是多方面的，所以在整治中也要 通过综合整治来解决。切记在整治工作只采取一种方法而不是通过综合整治来治理的简单做 法去解决低接头，造成事倍功半的效果。

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