铁路线路养护常见病害分析及预防

万立飞

（中国铁路上海局集团有限公司上海工务段，上海 200000）

0 引言

铁路是我国交通行业中的一项重要基础设施，并且列车高速、安全运行完全取决于铁路设备的质量水平。随着我国社会经济水平的不断提升，铁路运输也因此得到前所未有的发展，而对其养护管理要求也随之越来越高。对于铁路而言，不管是整体养护还是局部养护质量水准都比较高，由此体现出铁路线路养护工作的重要性及必要性。由于受到诸多因素的影响，例如自然气候、地质条件以及运输等，铁路设备技术状态也随之发生改变。为了保证列车正常运行以及高效完成交通运输目的，应该利用现代化手段提升普速铁路线的养护与维修水平，以便更好地适应当前的运输状况。

1 铁路线路的运用现状分析

随着社会进步以及经济水平的提升，货物运输量及规模也随之增加，人们在考虑成本费用后纷纷选择铁路运输，这种运输方式承载量大且经济性较高，尽管需要较长的运输时间，但是其安全性是其他运输方式不可比拟的，所以在运输大宗物品时一般选择铁路的方式进行运输。

为了紧跟时代发展，为经济水平的提升提供源源不断的动力，铁路建设速度及其质量也在提升，然而线路病害却成为了抑制铁路发展的主要因素，因此应该加大铁路维护力度，确保维护计划真正贯彻落实，同时在实践过程中对其进行细化，以免病害对铁路质量产生影响，从根本上有效解决铁路线路问题。铁路既是列车运行的媒介，同时也是铁路工务部门进行养护和维修的主要工作内容，但铁路建设环境较为复杂多样，不同环境有着各自的技术要求，这就在很大程度上增加了铁路线路病害分析的难度，只有掌握产生病害的原因才能制定出针对性整治措施，进而强化线路养护质量，同时提升维修水平，确保列车运行的安全性及稳定性。

2 普速铁路线路常见病害及其整治措施

2.1 无缝线路钢轨爬行病害

2.1.1 产生无缝线路钢轨爬行病害的原因

在铁路线路中常见病害就是无缝线路钢轨爬行，而造成这一病害的主要原因是内部应力不均匀，从而不断降低无缝线路的稳定性，同时还会使无缝线路出现胀轨及断轨等问题。引发爬行病害的因素有很多，例如受到列车动荷载的影响使钢轨出现挠曲、列车运行中的车轮对钢轨产生纵向力、钢轨温度随天气变化而变化、列车制动或者大机作业等，一旦线路没有充足的防爬设备，导致扣件和道床的扣压力以及纵向阻力匮乏，线路爬行病害将更为严重。

2.1.2 无缝线路钢轨爬行的整治措施

及时对整治缓冲区存在的接头病害进行整治，如果存在有害接头则会加大列车对钢轨产生的冲击力，导致钢轨爬行加剧，例如马鞍形磨耗接头、低接头以及坏损钢接头等都需要进行整治。避免无缝线路出现钢轨爬行的直接措施就是加大线路道床的纵向阻力，同时加大轨枕以及轨道之间的防爬阻力，例如确保道床断面的标准性、保证轨枕底部的道碴厚度满足相关要求且保证其盒内道碴处于饱满状态、加强轨枕两端碴肩的厚度、确保线路平顺等都是最直接有效的措施。

2.2 小半径曲线轨道结构病害

2.2.1 产生小半径曲线轨道结构病害的原因

研究发现，在铁路线路中小半径缺陷地段出现轨道结构病害的概率较高，进而有损结构零部件，缩短其使用时间，特别是在动载的状况下无法确保轨道尺寸始终保持在正常界限中，进而出现列车脱线等安全事故。其中，轮轨接触应力过高或者钢轨强度过低会导致小半径曲线钢轨出现剥离掉块病害。原材料加工过程中存在缺陷导致形成折叠裂纹，再加上杂质较多，在荷载作用下应力集中产生裂纹。

2.2.2 小半径曲线轨道结构病害的整治措施

第一，确保轨道间距加宽值、外轨道超高度及其相应递减率的合理性，同时对轨道底坡予以适当调整，确保轨道间距、水平以及高低变化值均控制在一定范围当中。另外，小半径曲线轨道之间距离加宽值一般在10～15mm 之间最佳，而在设计外轨超高度的时候应该以现场实际测量载重列车的平均时速进行明确，递减率控制在2%以内。

第二，依据线路大修改造，不断提升轨道结构的技术标准，以免出现线路病害，同时有效降低运营中铁路维修频率。

第三，钢轨剥离掉块是一个普遍存在的问题，应该对轨道几何不平顺以及复合不平顺进行严格控制，从根本上避免由于几何偏差而形成的激扰源，确保误差控制在一定范围内，弱化轮轨产生的冲击作用，同时进一步提升轨道的弹性，以此降低轮轨耦合振动的强度，避免较大冲击，可对剥离掉块病害产生抑制作用[1]。

第四，结合小半径曲线轨道结构出现水平裂纹的原因及特点，尽可能降低接触应力，进一步扩大接触面积，改善接触疲劳现象。例如可以根据实际状况转变轨道下的底坡用以扩大接触面积，降低局部应力以及大小偏心受压，也可以通过楔形脚垫扩大轨道下底坡面积，进而对裂纹产生预防和修复作用。

2.3 坍碴

2.3.1 产生坍碴病害的原因

通常情况下，铁路线路上的坍碴往往集中在接头位置，一般为轨枕头部道床石碴横向延伸至枕心，长此以往，枕心处的石碴堆积逐渐增加并超出枕面，这种情况下道床石碴变圆且泛白，轨道枕头位置的道床出现溜坍，道床边角线参差不齐，极易出现板结翻浆等现象[2]。众所周知，水源是路基病害的源头，轨枕、空吊板是导致坍碴的主要因素，产生这一病害的原因有很多方面，其中钢轨低接头、大轨缝、轨面掉块、道床板结及排水不佳等都是造成冰盖坍碴的外部因素。

2.3.2 坍碴病害的整治措施

根据铁路线路出现坍碴的位置不同，可划分为接头坍碴、钢轨其他位置坍碴、桥面隧道以及涵顶坍碴；根据产生病害的病源可分为有病源地段坍碴以及无病源地段坍碴。为此在对铁路线路开展养护工作时，针对那些已经产生坍碴病害的路段，深入分析其产生的病源，确保地段位置、病害程度、工作数量的准确。而针对无病源坍碴应该及时排查近期养护工作是否存在操作方法失当或者捣固工作不到位等状况，还应该提升日常养护质量水平，尤其是接头部位出现坍碴更应该加大养护力度，以预防为主。如果钢轨接头部位出现低接头，并且接头处轨面高低与轨道内外侧错牙大于1mm，或者出现大轨缝、扣件不良等现象应该将接头位置的其他病源消除干净，及时更变变形夹板以及无法发挥作用的扣件，有效处理钢轨错牙等，针对实际状况，采取针对性整治措施[3]。

2.4 铁路曲线病害

2.4.1 曲线方向不良的原因

对于铁路而言，线路出现曲线方向病害的原因主要是拔道方法不具备可行性，进而导致曲线方向不良。绝大多数工作人员在拔道时仅依赖自身所积累的经验，仅通过肉眼予以估拔，由于拔道方法过于简单，长此以往，可能积累更多误差，导致曲线头部及尾端方向不良问题愈演愈烈。另外，工作人员所选用的养护方法不当，在拔道过程中未能充分考虑水平及高低整治产生的重要性，且没有预留充足的回弹量，钢轨存在硬弯、轨道下底坡不一致，加之拔道后没有及时回填道床等都是导致曲线方向不良的诱因。

2.4.2 曲线方向不良防治的措施

第一，确保轨道间距及水平的准确性。在设计铁轨高度及宽度时一定要严格按照相关规范要求操作，将线路完全锁定，以免线路爬行问题的产生，同时矫正钢轨硬弯，如若道钉或者垫板、扣件等磨损较为严重应该及时维修和更换。还应该及时将道床清理干净，有效规避翻浆现象，强化捣固力度，以免坑洼等不良现象的产生。

第二，确保铁路曲线正矢控制在规定限度以内，准确计算曲线正矢的同时做好拔道工作，将拔道、改、捣工作有机融合，尤其是在拔道时一定要预留足够回弹量，针对那些拔量较大或者行车较多路段，应该采用分次拔道的方式，采取小范围波动增加拔道频率的方式满足其拔量要求。

第三，确保曲线头部及尾端圆顺，在实际测量之前应该及时拨正曲线头部及尾端直线方向，避免出现变弯现象，在确保其位置正确的基础上使用相应手段对曲线正矢进行实地测量，当然拔道顺序也是十分重要的，应该遵循由外至里的顺序开展。

第四，倘若路基两侧存在废弃物并且会对排水系统产生不良影响，应该先将废弃物清理干净，同时配备完善的排水设施，排出路基中的水分，避免边坡溜坍等不良问题的产生。

3 提升普速铁路线路养护水平的有效路径

3.1 进一步增强铁路承载能力

铁路负荷的与日俱增势必会加剧线路病害，因此铁路建设过程中在对线路进行设计时就应该提升其承载度的重视程度，同时加大监督力度，确保工程各个环节均达到相关规范要求，加大线路设计图审核力度，同时对施工材料进行有效监管，以免出现敷衍了事以及以次充好等现象，只有把好材料关才能打造出优质的铁路线。不仅如此，铁路的维护工作也应该打破以往传统定期检维修的局限性，采用巡检的方式提升运维工作的灵活性，一旦发现问题及时采取处理措施，不仅可以抑制不良影响，同时可以避免资源浪费现象的产生。

3.2 对维护方式方法进行细化

维护方式对其效果会产生决定性的影响，在不断增强铁路承载能力的同时还应该对维护方式方法进行完善和细化。由于铁路建设环境存在较大差异，导致线路病害的原因也大相径庭，所以在开展养维护工作时应该综合病害产生的原因，选用针对性维修和养护手段，加快维护体系的建设步伐，以便可以更好地满足维护要求，确保铁路线路的作用得到最大限度的发挥。除了定期维护以外还应该采取不定期检查的方式，随机分配检查人员，线路病害并非在固定时间产生，其随意性较强，为此有必要进行不定期、不定人的检查，在预防病害产生的同时，避免漏检等状况发生。

3.3 加大线路维修力度

铁路工务部门在对线路进行维修时应该采用紧急补修、经常保养以及周期性综合维修相结合的方式，旨在及时更换和保养轨道零构件，同时整治修理铁轨的结合形状，将已经形成的病害彻底根除，避免对列车运行产生任何不良影响。

3.3.1 及时维修线路设备

分析病害产生的原因进而采取针对性整治措施，例如通过开挖排水道、保温护道以及加宽路基的方式有效治理路基下沉现象；在夏秋季节采取路基注盐以及截排水等方式有效治理线路进入冬季后出现的冻害；通过修缮挡雪墙、栅栏或者挖挡雪沟等方式治理线路出现的雪害等。

3.3.2 制定线路设备养护流程，确保其科学性及合理性

首先，依据不同季节特点，将病害产生位置以及产生的变化作为重点进行细致调查，积累更多有价值的信息和资料，然后对文字及图片资料进行优化，构建完善的病害数据库，掌握病害具体状况，例如病害产生的位置、原因以及变化状况等，循序渐进地掌握维修周期，确保维修工作有律可循。

其次，构建有着较强针对性以及时效性的维修管理机制，并将其作为考核的重要指标值，加大验收检查力度，确保维修工作真正落实，同时结合实际状况科学分工和妥当安排维修工作，有计划、有目的地开展检查和验收工作，并与薪资水平衔接起来，调动维修员工的积极性和主动性。

最后，对收集到的设备病害进行梳理和总结，明确轻重缓解，针对病害较为严重、威胁到列车运行安全的问题应该及时制定切实可行的治理方案，同时展开维修工作，确保线路设备良好运行。

3.3.3 对维修方法及其管理手段予以创新和优化

注重源头治理，加大道床以及边坡的清筛力度，不断提升道床弹性，同时采用专业化修理手段对钢轨飞边、擦伤以及波浪磨损、焊缝等病害进行修理，调整轮轨接触状况，有效填补线路硬件不足。另外，确保准确修、精准修要求真正落到实处，全面分析线路检测数据信息，明确设备病害处理流程。

4 结语

国民经济水平的提升加强了铁路运输与人们生活之间的联系，重视普速铁路线路养护问题并提出病害防治措施显得非常关键。如今，我国铁路事业迅猛发展，线路也随之不断增加，但是由于一些路段路况条件较差，导致铁路线路出现病害，而且引发病害的种类较多且面积广泛，对列车运行的安全性及可靠性带来不利影响，故而应该加大铁路线路病害防治力度，从根本上真正做好线路养护维修工作。