浅谈大准铁路线路钢轨折断原因与防断措施

秦永伟

摘 要：大准铁路始于内蒙古鄂尔多斯市薛家湾镇终于山西省大同市，线路横跨桥梁、隧道等地，沿线线路状况复杂，全线点多线长、无缝线路相对不稳定、车流密度大、山区线路多，为线路的正常维修带来了不便，尤其是进入寒冬季节，由于天气的变化、线路极易出现钢轨折断的情形，多年来，线路钢轨折断问题一直困扰着大准线路维修各级职工，为更好地促使线路安全平稳地运行，从根本上解决线路钢轨折断问题就是显得尤为重要。

关键词：钢轨折断;原因;防断措施

由于大准铁路日常通过总重和通过频率不断地加大，新轨投入钢轨和更换的速度跟不上实际需求，在2014年8000万吨运量的基础上，2015年实现新的“亿吨”运输总量的突破，目前大准铁路全线在用轨大多数都进入了大修周期，加之冬季温差较大的原因，钢轨疲乏损，因此防断工作成为工务部门亟需攻破的一大难题。

1 断轨出现的原因

1.1 由于大准线地处气候条件复杂，冬夏季的温差较大，钢轨因为热胀冷缩的原因，在冬季拉应力增大，而且线路又大部分处于山区、桥梁和隧道地段，复杂的地势为冬季的线路钢轨折断埋下了隐患。

1.2 钢轨本身的材质有缺陷或钢轨超期服役也是导致钢轨发生断裂的原因之一，钢轨内部存在暗核、细小裂纹、空隙或有杂质等，当核伤位于钢轨底部时，日常检查利用探测设备很难探测到核伤粒径，进入冬季，管线内线路的持续低温而且昼夜温差大，钢轨内应力增大，核伤又是薄弱环节，所以容易出现断轨;有细小裂纹的地方在经过车轮的重复碾压后会逐步发展成为一个疲劳源，并逐渐向轨头内部扩展，使得轨面有效截面削弱，也会导致断轨;钢轨内部的细小裂纹等问题会随着列车的碾压逐步升级到大裂纹，导致钢轨出现折断;钢轨超期服役使得强度降低，疲劳伤损严重地区也是断轨易发地段，超期服役钢轨的轨底多有锈蚀，而钢轨底部也是钢轨探伤小车的盲区，列车车轮压过钢轨时轨底受到拉应力的作用，如果应力集中在钢轨锈蚀区就会产生钢轨折断的可能。

1.3 钢轨焊接时的强度低，大准线接头普遍使用的是铝热焊焊接法，虽然铝热焊焊接效率高，操作简单，但是焊接施工过程中会出现焊剂受潮，预热不均匀，对模出现偏差，或是封箱时不密實的问题，使得成模后的钢轨内产生小气泡，或是跑铁烧伤钢轨等缺陷，降低钢轨强度，减小了焊头的有效截面积，部分有缺陷的焊缝强度无法承受其降温后产生的温度拉力，在钢轨的拉应力作用下焊缝被拉开，而通过检验事实证明70%以上断轨也是由焊缝断裂造成的。

1.4 养护维修不当或是基础不牢靠也会导致钢轨断轨，在正常的线路维修作业中线路会出现低接头、空吊板、三角坑、线路翻浆冒泥、轨枕间距过大，或是线路扣件缺少损坏等病害造成线路不稳定和枕下弹性不均等问题，在列车的碾压下易发生断轨;维修作业时无法准确控制作业量，线路起道或拨道作业把握不准作业量出现超量，导致钢轨出现不均匀变形;翻浆冒泥或轨枕间距过大未及时进行整治维修，道床无法保持正常弹性，加之列车运量的大幅增加，加速了钢轨折断的进程;进行无缝线路作业时锁定轨温处理不当，线路铺设钢轨时条件不适宜加之线路养护维修时作业方法不当，作业松开扣件未按照技术要求执行，使得实际轨温高于设计锁定轨温，而在低温时钢轨内部会产生较大的拉应力，致使钢轨拉断。设置曲线地段的线路超高时不合理，导致钢轨的横向受力加剧，尤其在薄弱地段更易引起钢轨折断，机械捣固时捣镐捣伤钢轨等均易造成钢轨断裂。

1.5 线路养护管理不到位，工区对每月进行的线路检查隐患不重视，加之养护维修不及时，使线路的小病害逐步发展为大病害;对线路设备出现的问题养护不及时，巡道工巡检线路时不认真，导致不能及时发现断轨隐患，如果能提前进行控制能大大减少钢轨折断的概率。

2 防止钢轨折断的措施

线路钢轨折断是不可避免的，但如果我们能从根本上了解钢轨折断的原因，并采取与之对应的相关措施就可以大大减少钢轨折断的概率，所以采取有效的防止钢轨折断的措施就显得尤为重要。

2.1 加强线路检查，充分发挥线路动态监测与静态检测的双重优势，采取仪器细检与人工补检的双重线路检查方式，对于仪器难以检测的地段要标明情况，然后进行人工探测补充，巡道工巡检时要慢走细看，对超期服役、小半径曲线、设备薄弱处所，要加密检查，杜绝漏判错判，及时发现断轨隐患，各维修车间接到断轨隐患的信息时要及时安排相关人员根据实际情况进行补救加固，防止断轨的发生。

2.2 抓住线桥设备维修的黄金季节，大准铁路每年会定期安排进行“春季集中修”、“秋季集中修”两次线路大型施工。对容易引起断轨的重点处所进行全面整修，对线路缓冲区、小半径曲线、道岔、桥梁等病害的全面整治，同时做好胶接绝缘接头的养护和无缝线路的回散工作，对轨端肥边、钢轨掉块等“问题轨”予以打磨和焊补，及时发现和整治焊缝、接头暗坑，防止因设备失修诱发断轨;在此基础上，建立段、区段、工区三级信息反馈机制，确保发现问题第一时间及时得到处理，从而从根本上解决问题。

2.3 进入冬季以来，昼夜温差变化加大，要根据气温变化有计划地整治线路病害，更换失效轨枕，对病害突出地段要全面整修、保养，消灭不良处所，全面强化线路质量。大准线点多线长、无缝线路相对不稳定、车流密度大、山区线路多，线路钢轨折断防断形势较为严峻，为确保运输安全，重点加强检查钢轨接头、曲线地段、桥上线路、钢轨状态较差地段及探伤发现存在问题的地点， 如果线路状态不良，必要时进行应力放散。发现轻伤有发展钢轨，点伤损时必须钻眼加固，连续伤损必须采取有效措施加固或更换，重伤钢轨处理不得超过24小时。冬季来临之前，要全面检查防断应急工具、材料，钻孔机、锯轨机等内燃机械应放置在气温不低于0℃的房间内，定期进行试运转检测，保证设备的运行状态良好;当线路发生冻害后，混凝土枕线路15mm及以下的冻害垫板不得超过2块;15～25mm的冻害原扣件不能满足要求时，应使用调高扣件，调高扣件使用长度为冻害长度加冻起高度的600倍范围内，冻害垫板不得超过3块;对超过25mm的冻害可采用在混凝土枕下垫大胶垫（枕下垫胶垫地点要有详实记录）或插入木枕的方法进行整治，并可根据实际情况进行限速运行;线路冻害回落后，可按经常保养的规定，在冻害地段保留总厚度不超过10mm的调高垫板;在线路冻害回落季节，要根据冻害回落情况，及时撤出调整垫板，做到随落随撤，以保持轨道几何尺寸处在经常保养容许误差范围以内，根据线路冻害程度，应在每年春秋两季集中修期间有计划地整治冻害严重地段。可采取清筛、换填、防排水、灌盐等方法消灭冻害，从而防止钢轨折断现象的产生。

2.4 日常养护维修工作中要做好卸碴、补碴整理道床工作，对管内线路缺碴情况进行全面调查，对缺少地段及时进行补充，保持道床道碴饱满密实、整齐及排水良好;加强混凝土轨枕扣件养护工作，拧紧扣件要达到“三点接触”为宜;加强接头综合整治及做好轨面的整治工作，消灭接头错牙、整治低接头及马鞍型接头，有计划地打磨不良接头及焊缝，提高接头的整体性及轨面的平顺度。各工区要及时对焊缝接头顶面和工作边进行检查，重点打磨。标准轨地段，要对接头轨缝进行全面调查，及时消灭大于钢轨构造轨缝的问题，对连续大轨缝要有计划的调整，从而全面消灭大轨缝，从根本上解决钢轨折断的问题。

2.5 强防断工作的学习和培训，增强干部职工的防断意识，做好应急处理处置的相关工作，关键是抢通意识，严格按照段制定的处理程序，落实好机具和值班人员。在入冬前提前组织职工进行钢轨折断应急演练和学习，提高职工的断轨处理能力，相关管理机构提前进行安全预想并制定防止折断钢轨的应急预案。当钢轨折断时负责人接到通知后要立即前往现场，将现场情况通知就近车站及工务段调度，组织人员进行抢修。在无缝线路地段当断缝值不大于50mm时应进行紧急处理，断缝值大于50mm时应进行临时处理;道岔尖轨、辙岔或道岔其他钢轨折断时，应封锁线路，使列车不能通往断轨方向，换入同型轨后开通线路;单面鱼尾板折断时应立即处理，现场无备用夹板时可利用折断夹板对眼连接，放行列车时限速不超过25km/h。鱼尾板双折时应按照断轨处理。从而最大限度的保证线路的正常运输。

2.6 要做好调查检查工作，检查现场钢轨、辙岔、尖轨、基本轨等备料是否到位，如果有缺少时要及时对照进行补充，钢轨及道岔备料应核对型号，在显著位置用白油漆标明备料型号、尺寸，防止在钢轨急救时出现材料缺少的情况而影响正常的补救工作。

3 结语

线路钢轨防断工作是一项烦琐而长久的工作，做好铁路线路养护是我们每一位铁路职工应尽的义务，但是只要我们掌握了钢轨折断的根本原因，并从源头上做好防治工作，从实际情况中做好应急准备，就可以从容应对各种情况，为线路安全平稳的运行做出一份贡献。