浅谈钢轨接头病害的原因分析及整治

刘齐

摘要：本文主要阐述工务轨道线路中不同形式接头其病害产生的原因及分析，着重说明有缝接头病害形成的原因分析及整治方法，归纳出综合整治接头病害方法。

关键词：接头;病害;整治;电阻焊;气压焊;铝热焊;有缝接头

一、概述

钢轨接头是轨道结构的薄弱环节，也是工务维修工作的难点。随着区间和跨区间无缝线路的相继铺设，减少了大量的有缝接头，改善了轨道的平顺度，提高了旅客舒适度，降低了维修用工、用料的投入，有效地控制了成本支出，但随着行车速度和运量的不断提高，无缝线路长轨条中的电阻焊、气压焊、铝热焊和缓冲区内的普通有缝接头，仍存在着不同形式的病害，影响着行车的平顺性和旅客的舒适度。各位同行在此问题上有了不少的先进经验，在此仅将我在几年维修工作中的一点经验介绍给大家。

二、接头的分类及病害分析

（一）接头的分类：电阻焊接头、气压焊接头、铝热焊接头、有缝接头。

（二）不同形式接头病害的原因分析：

1 电阻焊接头：电阻焊接头为厂焊接头其质量好于其它形式的接头，伤损率较低，但由于人为因素在焊接时钢轨校对的不正形成上下错台、左右相错或支嘴等病害。另外焊缝处的材质低于母材质量，易出现坍塌和磨耗产生非边，造成轨面不平顺等接头病害。

2  气压焊接头：气压焊焊接头大部分为现场小型气压焊，其质量低于电阻焊，主要表现为现场气压焊受外界环境影响和人为因素影响较大，尤其是钢轨的断面处理和焊接时的预热，顶锻量的确定和机具的因素都会影响焊接质量。造成焊接接头的轨面和作用面不平顺形成上下或左右错口，经列车碾压后造成接头坍低白烟、吊板。

3  铝热焊接头：目前主要存在两种铝热焊接头。一是，国产焊药的铝热焊接头。二是，法国焊药的铝热焊接头。国产焊药的接头质量较差，约占78%的焊头存在质量问题，主要表现为轨头和轨底角出现气孔和夹碴，个别焊缝在轨头下颚出现水平裂。法国焊药的接头质量较高出现的问题较少。但无论是国产焊药还是法国焊药在焊接时都存在着人为因素，易出现接头轨面和作用面不平顺。从材质上讲焊缝处的质量较母材差，易产生非边和坍塌，造成轨面不平顺形成白烟和吊板。

4  有缝接头：有缝接头存在的问题更为突出。钢轨接头虽借助夹板联结螺栓保持了钢轨的连续性，但破坏了它的整体性，由于轨缝、台阶、低接头折角的存在，列车通过时产生较大的附加力，加大了线路变形的发展速度，如整治不及时就会形成坍塌接头。具体原因分析如下：

4.1 轨缝是形成坍低接头的根本原因，也是造成接头其他病害的主要因素。形成大轨缝的原因，一是，成段换轨时轨长丈量不准，配轨不当计算预留轨缝有误，二是，线路防爬锁定工作未做好，造成钢轨的过量伸缩而形成大轨缝。

4.2 轨端剥落掉块及马鞍形磨耗也是形成坍低接头的主要原因。轨端剥落掉块主要是对轨端非边打磨和倒棱不及时，夏季轨缝顶死又不进行调整，而将轨端非边顶轧掉块。马鞍形磨耗形成的原因主要是由于接头长期处于不利状态，在道床板结、大轨缝、轨面高低错牙等病害下而承受着列车的碾轧和冲击，使接头范围内钢轨形成象马鞍形状的垂直磨耗，用1米直测量出现凹凸不平。

4.3 接头轨面不平顺，轨面高低错牙和左右错牙形成台阶和折角，加大了列车对接头的冲击力，加快了接头病害的发展速度。接头错牙主要是由于列车单方向行驶使接头被作用面长期承受较大冲击力，造成鱼尾板磨耗不均形成轨面错牙。另一方面是由于换轨时新旧钢轨高度不一致未及时调整而造成高低错牙。

4.4 道床板结是形成接头坍低、白烟、吊板的重要因素。一般道床是由石灰岩石碴组成，而石灰岩石碴的硬度低，在列车的长期震动下被研成粉末，加之在运输中列车泄露的矿粉、煤渣等杂物，均落入道床内。经列车长年碾轧，就会在轨枕底部形成极为坚硬的板结层。道床板结使轨道失去了弹性，在列车的作用下会加剧对钢轨和轨枕的破坏。

4.5 轨枕失效或接头处轨枕类型不一致也会加剧接头病害的形成。

4.6 维修作业不当，整治接头病害单打一，只知道起道捣固，甚至采用高起道少打镐的方法，使接头形成低接头高小腰。长期下去就会形成接头综合性病害。

三、接头病害的整治

整治接头病害首先要分析病害形成的原因，针对不同类型的接头和病害采取不同的措施，做到对症下药彻底根治。下面我就根据不同类型的接头和病害说明整治方法。

（一）电阻焊、气压焊、铝热焊等焊接接头病害的预防和整治

1 整治焊缝接头病害首先要做好预防工作，预防工作主要是从焊接质量抓起，第一是，大修换轨时要严把钢轨焊接质量关，对接头平顺度（即凹凸值用1米直尺测量）大于0.5mm以上者禁止上道，要求厂家进行平轨打磨或切开重焊。第二是，加强小型气压焊和铝热焊的焊接质量，焊接时把住对轨、预热、顶锻和焊后接头打磨等几个关键环节。对达不到质量标准的一定要切开重焊。

2 要及时对焊缝的非边进行钢轨打磨，消灭接头前后的不平顺，对磨耗较严重的接头要采取焊补的方法，但要注意焊补后要进行精细打磨，避免出现焊补后轨面粗糙不平等人为因素造成接头其它病害。

3 及时更换焊缝处失效轨枕保持接头处的轨道强度。尽量避免电阻焊接头在轨枕上，消灭气压焊、铝热焊接头距轨枕边缘不足80毫米的处所。以减少焊缝接头病害。

4 加強焊缝前后的轨道弹性，在焊缝前后更换高弹胶垫，以减缓列车对钢轨和轨枕的冲击力。

（二）普通接头病害的预防和整治

1 消灭大轨缝，对大轨缝处所及时插入加长轨或调整轨缝，使轨缝均在允许标准范围内。根据季节性变化做好防爬锁定工作，减少钢轨的过量伸缩，以避免造成大轨缝。

2 及时打磨轨端非边和接头倒棱工作，以避免轨端轧伤掉块。对已形成剥落掉块的接头，要及时安排焊补。

3  消灭接头高低错牙。调整接头高低错牙时如果错牙量不足1毫米，且鱼尾板有不均匀磨耗，可以采用鱼尾板调面的方法解决。如错牙量大于1毫米，则采用加入调整片的方法进行调整，但要注意调整片的长度不得小于鱼尾板长度的1/2，以避免造成钢轨应力局部集中。

4 消灭接头左右错牙，接头左右错牙会造成轮缘撞击钢轨，对行车安全极为不利，所以要及时整治。

5对马鞍形磨耗的接头，要采取焊补打磨的方法，改善轨面的平顺度，减缓接头的冲击力。

6 接头前后4根轨枕更换高弹胶垫和调高扣件，增强接头处的轨道弹性，以减少列车对接头的冲击力。

7 对接头前后4～6个空进行破底清筛板结道床，清筛深度要达到枕底以下300毫米，更换一级硬质石碴，加强捣固。

8 更换接头处失效轨枕，注意接头处轨枕要保持轨枕类型一致，如果其中一根失效最好是两根同时更换，木枕接头两根木枕要求质量要一致。钢轨伤损轨端轧塌经多次焊补打磨都不能见效的要及时更换钢轨。

9 提高作业质量改善整治手段，作业时禁止用高起道少打镐或打单面镐的方法，要采取捣垫结合垫垫结合的方法，进行综合整治。

总之，在接头病害整治中，一定要具体问题具体分析，有针对性地采取措施，避免单打一，处理问题要从多方面入手综合整治，以达到良好效果。以上是我在接头病害整治中的一点体会望各位领导批评指正。

参考文献：

[1]《铁路线路修理规程》、《技规》、《安规》、《铁路轨道》。《铁路轨道基本理论》等.