基于速凝水泥砂浆的大秦线轨枕切槽修复技术

陈 进 英

(大秦铁路股份有限公司茶坞工务段，北京 101402)



基于速凝水泥砂浆的大秦线轨枕切槽修复技术

陈 进 英

(大秦铁路股份有限公司茶坞工务段，北京 101402)

分析了大秦线轨枕切槽病害的成因及危害，结合速凝水泥砂浆的优异特性，从准备工作、清理承轨槽、涂抹界面剂、浇筑拌好砂浆并磨平等方面，介绍了切槽修复技术作业步骤，并阐述了其注意事项及取得的效果。

轨枕切槽，水泥砂浆，承轨台，修复剂

大秦线多位于山区、半山区，长大坡道、小半径曲线和桥隧相连地段较多，随着年运量持续增加和C80E的开行，对线路框架结构造成较大冲击。2012年换轨大修时，线上使用热塑性弹性体胶垫，此种胶垫强度、硬度均高于普通胶垫，使用寿命也高于普通胶垫，正是由于热塑性弹性体胶垫的高强度、高硬度，在车辆荷载的不断冲击下，造成了胶垫下轨枕出现严重磨耗，严重的磨耗超过10 mm，曲线、桥梁等轨枕切槽问题较为突出。轨枕切槽在雨季时，因雨水的作用发展最为快速，如图1,图2所示。

轨枕切槽之后诱发多种病害，大大增加了日常养护维修的压力，给铁路运输带来安全隐患，为从根本上治理长期困扰我段的轨枕切槽病害，在充分调研和论证的基础上，与铁科研开展合作。经过实践探索和研究，结合大秦线重载、高密度行车的特点，研发出一套用于天窗时间轨枕切槽快速修复的速凝水泥砂浆，可实现在天窗内修补、天窗时间后正常放行，取得良好的效果，为重载铁路轨枕切槽修复提供了借鉴作用。

1 轨枕切槽的危害

所谓轨枕切槽，即由于重载列车长期冲击碾压，造成承轨台处出现严重磨耗，导致胶垫下陷。轨枕切槽病害主要出现在桥上和曲线地段，严重地段承轨台磨耗超过10 mm，整个胶垫已经全部嵌入磨耗形成的槽形中，导致线路病害频发。

1.1 几何尺寸超限

由于钢轨左右股承轨台切槽程度不同，使两股钢轨原有1∶40的轨底坡被破坏，导致钢轨外倾反坡，造成轨距变大，钢轨水平、高低、方向不良等复合病害。

1.2 形成恶性循环，加深病害发展

由于轨枕切槽磨耗深浅不一，造成线路高低不良，线路高低不良又容易导致轨面不平顺，形成了切槽→线路高低不良→轨面不平顺→切槽的恶性循环，尤其是在雨季，胶垫与轨枕间雨水的存在，加速了切槽的发展。

1.3 零配件失效，线路稳定性降低

轨枕切槽后，胶垫和钢轨整体“下移”，造成大量的扣件扣压力不足、挡肩外闯、大胶垫压溃等病害，导致线路轨道结构强度降低，直接影响行车安全。

2 速凝水泥砂浆的优异特性

因大秦线天窗少、时间短，运量长期高位运行，轨枕承载力大，且四季温差大，所以用于修补的砂浆必须克服以上限制条件。该速凝水泥砂浆具有作业灵活，抗压强度高，收缩性小，速凝(30 min即可放行列车)，与轨枕母体粘结强度大，并且抗冻性良好的特点。

3 切槽修复技术作业步骤

3.1 工作量调查，人员工具材料准备

详细记录轨枕切槽的行别、里程、股别、起止轨号、数量、是否曲线、是否桥梁等信息。根据前期工作量准备压机、手持搅拌机、铲刀、毛刷、吹风机、模板、材料。作业人员15人分为3组，扣件组5人负责松紧扣件、抬摆压机、清理枕槽，材料组4人负责，作业组6人负责清理枕槽及磨平。

3.2 松开扣件，抬起钢轨撤出胶垫，将承轨槽清理干净

松开一定范围的扣件，抬升钢轨，用铲刀、钢丝刷、扁凿等工具清理轨枕表面及立栓内侧污物，并用吹风机吹扫轨枕切槽界面杂质，确保轨枕表面混凝土干净且无明水，污渍清理的好坏，直接影响修复质量。

3.3 立模具，涂抹界面剂

正确摆放好模具，并在轨枕切槽部位均匀涂抹修复剂，修复剂有利于提高待修复轨枕与砂浆的粘结力。

3.4 浇筑拌好砂浆并磨平

使用电子秤按照规定的液料比(1∶0.15)进行材料称量，将称量好的材料放入搅拌桶内进行搅拌3 min,然后进行轨枕修复使用，每次搅拌材料4 kg左右为宜。

3.5 拆模，精调，恢复线路

待砂浆凝结后(30 min)，将模板拆除，安装扣件，轨道精调，恢复线路。待后期利用集中修时间对该地段进行放散。

3.6 注意事项

1)待修复轨枕表面应无杂质且无明水。

2)在灌注砂浆前，粘结面必须涂抹界面剂。

3)材料拌制后应一次用完，初凝后严禁再次加水搅拌使用。

4 取得的效果

4.1 设备状态得到改善

通过线上快速修复技术对压溃混凝土轨枕进行修复，提高了轨枕的平整度，在列车通过时，提供均匀支持力，杜绝了钢轨的侧倾，减少了轨道几何尺寸超限，高低、方向不良等病害也得到了有效控制，提高了线路整体设备质量。

以平谷线路车间管内下行389曲线(R=800 m，起终点388.860～390.025)为例，2017年4月份389.0～389.3完成修复，修补前后的轨检车波形图对比和389 km TQI均分及扣分对比分别如图3,图4所示。

从轨检车波形图对比可以看出，经过切槽修复后，轨距病害得到了消除，高低、轨向、三角坑等病害也明显改善；从均分及TQI对比图看出，TQI均值由2016年9月份的10.78下降至2017年5月份的9.52，不良出分为0分，该曲线设备状态明显得到改善。

4.2 经济效益显著

2016年10月与2017年4月我段共修复切槽轨枕18 094根，以往需要更换轨枕才能解决的设备病害，现在采用轨枕切槽修复技术，既降低了工作强度，提高了工作效率，又降低了成本支出，劳动产出率明显提高。经过我段轨枕切槽快速修复实验分析，更换1根轨枕综合费用最低需要630元左右，线上快速修复1根轨枕综合费用为107元左右，较更换1根轨枕可节省523元，两次集中修共节约费用946万元，大大降低维修成本费用。

5 结语

从2013年10月份开始尝试进行轨枕切槽修复工作，每次集中修前安排专人对轨枕切槽较严重地段进行工作量调查，由车间组织经过培训过的人员成立专业队伍，进行切槽修复施工，过程中不断实践、总结，于2016年9月开始大范围修复施工，修复后设备质量稳步提升，也取得了良好的经济效益。轨枕切槽修复技术工艺流程简单、可操作性强、作业过程中不需要扰动道床基础、开通后不需限速，对运输组织影响小，是值得大力推广的一项新技术。

[1] 铁科院铁道建筑研究所.K型快速修复聚合物水泥砂浆产品说明[M].北京：铁道建筑出版社，2013.

On maintenance technique for sleeper grooving along Datong-Qinhuangdao Railway based on fast hardening cement mortar

Chen Jinying

(ChawuTrackMaintenanceDivision,Datong-QinhuangdaoRailwayCo.,Ltd,Beijing101402,China)

The paper analyzes the reasons for the disease of soft sleeper grooving along Datong-Qinhuangdao Railway and its hazards, introduces the steps for the maintenance technique from the preparation, cleansing of sleeper grooving, adhesion agent, and grouting with mortar and rubdown, and illustrates its precautions and achievement.

soft sleeper grooving, cement mortar, support rail bed, repairing agent

1009-6825(2017)18-0154-03

2017-05-18

陈进英(1987- )，男，助理工程师

U213.3

A