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铁路工务线路养护常见问题与对策探讨

作者

张鹏扬

中国铁路沈阳局集团有限公司沈阳安全监察大队 辽宁 沈阳 110000

摘要:铁路作为国家重要的交通基础设施,其安全与稳定运行直接关系到经济社会发展和人民生命财产安全,铁路工务线路养护是保障铁路运输安全的关键环节,由于长期受到自然环境、列车荷载、材料老化等因素的影响,线路设备易出现各类病害,如轨道几何尺寸超限、道床板结、钢轨磨损等。这些问题若不及时处理,可能引发列车运行安全隐患,甚至导致重大事故,深入探讨铁路工务线路养护中的常见问题及其对策,对于提升养护效率、延长设备寿命、确保铁路运输安全具有重要意义,本文旨在探讨铁路工务线路养护常见问题与对策。

引言:

随着我国铁路网络的快速扩张和高铁技术的广泛应用,铁路运输的负荷和运行速度显著提升,这对线路养护提出了更高要求,传统的养护模式在应对复杂运营环境时逐渐暴露出效率低、成本高、适应性不足等问题。气候变化、地质条件等外部因素加剧了线路设备的劣化速度,进一步增加了养护难度,尽管铁路部门在养护技术和管理手段上进行了诸多改进。仍面临检测手段滞后、病害治理不彻底、资源配置不合理等挑战,如何结合现代技术和管理理念,优化铁路工务线路养护策略,成为行业亟待解决的重要课题。

1.加强钢轨焊缝探伤检测,预防疲劳裂纹扩展风险

钢轨焊缝探伤检测是预防疲劳裂纹扩展风险的关键环节,由于钢轨焊缝处存材料组织不均匀、残余应力集中等固有缺陷,在长期轮轨动力荷载作用下极易萌生微观裂纹,并逐渐扩展为贯穿性伤损,严重威胁行车安全。传统的人工敲击检查受限于主观判断,难以发现隐性缺陷,而超声波探伤技术通过声波反射信号分析,能够精准识别焊缝内部的裂纹位置、走向和深度。实践中需重点优化探头布置方案,采用多角度扫查方式覆盖焊缝全断面,尤其关注轨头下颚和轨腰结合部等应力复杂区域。

针对钢轨焊缝疲劳裂纹的防治,构建"检测-评估-处理"的全链条技术体系,检测数据基础上,引入断裂力学理论评估裂纹临界尺寸,根据线路利用总重和轴重荷载预测剩余使用寿命,为养护决策提供科学依据。对于尚未达维修标准的微小裂纹,可采用超声冲击等非开挖技术改善焊缝表层残余应力分布,延缓裂纹扩展,对已达更换标准的伤损焊缝,须严格执行切割-打磨-对正-焊接的工艺标准,确保新焊缝的几何形位精度和内部质量。

2.优化道砟级配比例,提升道床排水性能与稳定性

铁路工务线路养护中,道砟级配比例的优化是提升道床排水性能与稳定性的重要措施,道砟作为轨枕的基础支撑层,其颗粒大小的合理搭配直接影响道床的密实度和排水效率。细颗粒过多会导致道床板结,阻碍排水,引发积水甚至翻浆冒泥,粗颗粒占比过高则可能降低道床整体性,加剧列车荷载下的颗粒位移。科学的级配设计应注重颗粒间的嵌挤作用,形成既能保证排水畅通又能增强横向阻力的结构。

为全面提升道床排水与稳定性,需采取综合养护策略,排水设计上确保道床横坡坡度符合标准,并加强路基排水层的施工质量,形成完整的排水体系,对于易积水区段,可增设辅助排水设施,如横向盲沟或渗水管。稳定性上结合机械捣固、道床清筛等技术手段,周期性消除道砟板结与脏污问题,特殊地段如曲线区域,可通过加密轨枕或增设挡砟块等措施增强抗变形能力,新材料如树脂粘结道砟或弹性垫层的应用,能在保持排水性能的同时减少道砟磨损[1]。

3.规范轨枕间距调整,控制轨距变化率在允许范围内

规范轨枕间距调整是控制轨距变化率的关键环节,轨枕作为钢轨的支撑基础,其间距设置直接影响轨道几何形位的稳定性,若轨枕间距不均匀或超出标准范围,会导致轨距变化率增大,加剧轮轨间的横向冲击力,进而引发钢轨侧磨、轨枕裂纹等病害。在小半径曲线地段,由于列车通过时产生的横向力较大,若轨枕间距调整不当,极易造成轨距动态扩大,威胁行车安全,科学的轨枕间距设置应综合考虑线路平纵断面条件、列车运行速度及轴重等因素,借助合理加密或调整轨枕布置,确保轨距变化平顺。

为有效控制轨距变化率,需建立系统性的轨枕养护管理体系,制定周期性巡检制度,重点监测曲线段、道岔区等关键部位的轨距变化趋势,及时发现并处理轨距超限问题。维修作业中优先采用机械化的轨枕方正设备,确保调整精度和作业效率,对于出现轨距持续变化的区段,可采取增设轨距杆、更换失效轨枕等强化措施。重视轨下基础的整体稳定性,通过道床捣固、补充道砟等手段改善轨枕支承条件,新技术应用上可引入自动化检测设备实时监控轨距变化,为预防性养护提供数据支持。

4.实施曲线段钢轨涂油,降低轮轨磨耗速率

曲线段钢轨的轮轨磨耗问题尤为突出,由于列车利用曲线时轮轨间会产生横向滑移和挤压,导致钢轨侧面和轨头出现不均匀磨耗,长期积累可能引发轨距扩大、轨面波磨等病害,甚至影响行车安全。实施钢轨涂油技术是缓解这一问题的有效手段,借助定期在曲线段钢轨内侧涂覆专用润滑油脂,可以显著降低轮轨间的摩擦系数,减少金属直接接触带来的磨损。涂油作业需结合曲线半径、列车通过频率等因素科学规划,一般采用车载式或地面固定式涂油设备,确保油脂均匀覆盖且不影响轨面黏着系数[2]。

钢轨涂油技术的应用仍需注意若干关键问题,涂油量和涂油频率需动态调整,过度涂油可能导致轮轨黏着力不足,尤其在雨雪天气易引发空转或滑行,而涂油不足则无法达到预期减磨效果。建立配套的监测体系,借助定期测量钢轨廓形、磨耗深度等参数,评估涂油效果并及时调整方案,曲线段钢轨养护应坚持综合治理思路,涂油技术需与定期打磨、轨距调整等措施协同实施。

5.完善冻害地段路基处理,采用改良土质换填方案

铁路工务线路养护中,冻害地段路基处理是冬季维护的重点难点,冻害主要由路基土质含水率过高、排水不畅导致,在低温条件下水分冻结膨胀,引发轨面不均匀隆起或下沉,严重威胁行车安全。传统的砂石换填法虽能缓解冻胀,但长期效果有限且易受地下水影响,改良土质换填方案通过掺入石灰、水泥等固化剂改变土壤物理特性,显著降低土体的冻胀敏感性和透水性。技术的关键在于根据地质勘察数据优化配比,通常采用 5%-8% 的石灰掺量或 3%-5% 的水泥掺量,使改良后的土体塑性指数大幅下降,冻胀率控制在 1% 以内。

实施改良土质换填需结合系统化排水措施才能发挥长效,路基坡脚处增设保温渗沟,采用聚氨酯保温板防止侧向冻结,同时将原有横盲沟间距由 20 米加密至 10-15 米,形成立体排水网络。对于已发生冻害的区段,建议先采用热棒技术进行地基解冻,再开挖换填改良土,避免直接施工引发二次沉降,不同气候带需调整技术参数:高寒地区应增加固化剂比例并添加防冻剂,而过渡地带则可适当减少掺量以降低成本。

结语:

铁路工务线路养护是一项长期而复杂的系统工程,其质量直接关系到铁路运输的安全与效率,面对当前养护工作中的各类问题,需要从技术、管理、人才等多方面入手,探索更加科学、高效的解决方案。随着智能化、数字化技术的深入应用,铁路养护将朝着更精准、更高效的方向发展,希望本文能为铁路工务部门的养护实践提供有益借鉴,推动我国铁路养护水平的持续提升,为铁路运输安全保驾护航。

参考文献:

[1]高伟伦. 浅谈铁路工务线路养护常见问题与措施 [J]. 减速顶与调速技术, 2025, (01): 20-22.

[2]张换成. 铁路工务线路养护常见问题与对策 [J]. 设备管理与维修,2021, (10): 49-50.