无缝线路培训教材1

第一章无缝线路基本知识

第一节 温度应力和温度力

一、钢轨的自由伸缩量和限制伸缩量 1、钢轨的自由伸缩量

钢轨不受任何阻碍的伸缩叫自由伸缩。自由伸缩量同钢轨的长度和轨温变化度数成正比。钢轨自由伸缩量的计算公式是：

△l＝αl△t 式中：

△l――钢轨的自由伸缩量（mm）； α――钢轨的线膨胀系数（0.0118mm/m.℃） l――钢轨长度（m）； △t――轨温变化度数（℃）。

［例1－1］一根不受任何阻碍的钢轨，在早晨轨温为19℃时测定的长度是25.004m，中午轨温升高到49℃，钢轨的长度是多少？

［解］ △t＝ 49℃－19℃＝30℃。

△l＝αl△t＝0.0118×25.004×30＝8.8≈9(mm) 此时钢轨的长度为: 25.004m+0.009m＝25.013m

［例1－2］某无缝线路长轨条长1000m时的轨温是45℃，在轨温变化到12℃时，松开接头扣件、中间扣件和防爬器，钢轨应缩短多少毫米？

［解］据题意，我们认为此时的长轨条处于自由缩短状态。 则长轨条缩短量 △l＝αl△t＝0.0118×1000×33≈389(mm) 这个缩短量是十分惊人的，它将使无缝线路完全丧失行车条件。 2、钢轨的限制伸缩量

无缝线路钢轨在充分锁定状态下的伸缩叫限制伸缩，而锁定，则指钢轨扣件的锁固状态。 由于已被强力锁定，自由伸缩量的相当一部分不能实现，故无缝线路钢轨的限制伸缩有如下特点： ① 只有当轨温变化到相当程度才会产生限制伸缩。 ② 限制伸缩量比自由伸缩量小的多。

③ 限制伸缩量同长轨条的长度无关，即任何长度的长轨条的限制伸缩量，在轨温变化相同度数时都是一致的。

无缝线路未充分锁定或道床抵抗轨枕沿线路方向移动的阻力不够，钢轨的限制伸缩量将会增大，甚至接近自由伸缩量，这将对无缝线路产生巨大的破坏性影响。（无缝线路长轨条和标准轨的一端限制伸缩量见附表）

二、温度应力和温度力

无缝线路锁定之后，较大的自由伸缩量变成了较小的限制伸缩量。钢轨未实现的伸缩量，以温

度应力的形式积蓄于钢轨内部。很明显，轨温变化越大，应力就越大。因此，我们把在无缝线路上，由于轨温变化引起的钢轨伸缩因受到限制而转化到钢轨内部的力叫温度应力。

夏天轨温上升，钢轨欲伸长时受到的温度应力是压应力。 冬天轨温下降，钢轨欲缩短时受到的温度应力是拉应力。 温度应力的计算公式是：σt=2.48△t

式中： σt――温度应力（KN） △t――轨温变化度数（℃）。

温度应力只表示每平方厘米钢轨断面上受到的力。60kg/m钢轨的全断面为77.45cm2。 我们把无缝线路钢轨全断面上受到的温度应力叫温度力。温度力的大小和钢轨长度无关。 温度力的计算公式是：

Pt=F×σt＝248×σt＝248×△t×F

式中： F――钢轨断面积（cm2） Pt --温度力（N）。 就P60轨而言，其轨温变化1℃所受的温度力为： Pt＝77.45×248×1＝19207.6（N）≈19.2(KN)

［例1－3］某无缝线路铺设60kg/m钢轨，设其钢轨断面在25℃时受到的温度力为0（此时钢轨不产生伸缩），试求当轨温升高60℃时钢轨断面受到的温度力。

［解］轨温升高到60℃时，升高了60－25＝35℃，故钢轨断面受到的钢轨温度压力 Pt=F×σt＝19.2×35＝672（KN）

无缝线路的钢轨，随轨温的变化要承受巨大的温度力，这是无缝线路区别了普通线路的一个非常重要的特点，也是无缝线路维修养护工作中必须考虑的一个特殊问题。

在长度固定的钢轨内产生的钢轨温度力，仅与轨温变化幅度△t有关，而与钢轨本身长度无

关；温度力随轨温变化而变化，但锁定轨温（一般是一个常量）是决定钢轨温度力的基准，因此，在无缝线路管理中，正确掌握锁定轨温是关键。

第二节 轨温、锁定轨温和轨温变化度数

一、轨温：轨温就是钢轨温度。

轨温必须使用专用仪器（如数字式钢轨测温计）测量确定，切忌靠气温表随意臆测，以免给施工带来不良影响。（三明地区：最高轨温59.8、中间轨温28.7、最低轨温-2.5 ）

二、锁定轨温

1、无缝线路锁定时的轨温叫锁定轨温。在长轨条铺设过程中取其“始终端落槽时的平均轨温为锁定轨温”。

2、锁定轨温的性质

① 锁定轨温是“零应力轨温”。

② 锁定轨温是轨温变化度依据。离开了锁定轨温这个基数，轨温变化度数就无从谈起，温度力和钢轨限制伸缩量也就无从算起。

③ 锁定轨温和钢轨长度是相关统一的。设计无缝线路时，锁定轨温定下来了，钢轨长度也就随之定下来了。无缝线路铺设锁定之后，要想保持锁定轨温不变，就必须保持钢轨长度不变。如果钢轨伸长了，就意味着锁定轨温升高了；钢轨缩短了，则意味着锁定轨温降低了。一旦锁定轨温偏离了设计范围，就会给无缝线路的受力状况带来不良影响。

据测算，每100m长的无缝线路钢轨，每伸1.2mm，相当于锁定轨温升了1℃；缩短1.2mm，相当于锁定轨温降低了1℃。

第三节 轨道框架刚度和线路阻力

一、轨道框架刚度 1、轨道框架的受力特点

在线路上，用中间扣件把钢轨与轨枕联接起来的架体叫轨道框架。

轨道框架的受力特点是钢轨、轨枕和道床群体受力。在温度力的作用下，钢轨要发生伸缩，但是密集的扣件把它紧扣在轨枕上，在扣件作用正常的情况下，钢轨的伸缩必然带动轨枕的位移。而轨枕是置埋于道碴层中的，自身还有相当的重量，它要实现位移，又必须克服其底部、侧面和端部与道碴产生的巨大的摩擦阻力，从而反过来抵消了温度力的作用。这样轨道框架就抵制了温度力导致的钢轨纵向位移。

当钢轨的纵向位移受阻时，未被抵消掉的温度力将寻找线路薄弱环节释放出来，使轨道发生横向的弯曲变形。这时，轨道框架又发挥其群体作用，阻止这种弯曲变形。

我们把轨道框架抵抗弯曲变形的能力叫轨道框架刚度。 2、轨道刚度的决定因素

⑴ 钢轨刚度。钢轨本身具有抵抗弯曲的能力。越是重型的钢轨，横截面积越大，刚度也就越大，形成的轨道框架的刚度也就越大。

⑵ 中间扣件的强度和拧紧状态。中间扣件的强度越大，拧得越紧，对钢轨的扣压力就越，大轨道框架的整体性就越强，轨道框架刚度就越大。据测算，扣件拧紧产生的轨道框架刚度，比两股钢轨本身的刚度之和还要大50%以上。所以，提高轨道框架刚度的有效措施这定，就是按规定的扭力矩拧紧中间扣件。

二、线路阻力

1、温度力和线路阻力的关系

线路阻止钢轨和轨道框架纵、横向移动的力叫线路阻力。

在无缝线路上，温度力和线路阻力是矛盾的统一体。无缝线路因为锁定才产生温度力，反过来，

温度力又必须靠强有力的锁定产生的阻力来克服。温度力和线路阻力的大小相等，方向相反。也就是说，温度力一经产生，就必须有相等的线路阻力去平衡、克服它。线路阻力小于温度力，就会导致轨道的横向变形和纵向爬行。所以，无缝线路“储备”的线路阻力，必须在最高、最低轨温等最不利条件下都大于、至少等于温度力。无缝线路的全部养护维修工作，都必须为了达到这个要求。

2、线路阻力的分类分析

⑴ 纵向阻力：无缝线路阻止钢轨及轨道框架纵向移动的阻力叫纵向阻力。纵向阻力包括接头阻力、道床纵向阻力和扣件阻力。

接头阻力：钢轨或轨道要发生纵向位移，首当其冲的是接头。接头阻力可近似看成是钢轨与夹板之间的摩阻力。在允许范围内，接头螺栓拧得越紧，钢轨与夹板之间的摩阻力就越大。

道床纵向阻力：当全部接头阻力都不足克服温度力时，道床纵向阻力就开始发挥作用了。道床抵抗轨枕沿线路方向移动的阻力叫道床纵向阻力。

道床纵向阻力有如下特点：

第一：道床纵向阻力的大小同线路状况有直接关系。道碴材料的优劣、道碴粒径及级配的合理与否、道床断面的大小、道碴的捣实程度、轨道框架的重量、道床的脏污程度等因素，都直接影响道床纵向阻力的大小。不同线路的道床纵向阻力值互不一样。

第二，道床纵向阻力随着轨枕位移的增加而增长，但位移达到一定值时，阻力就不再增加。通常采用轨枕位移2mm时的道床纵向阻力作为计算常量。

第三，只有当扣件阻力大于道床纵向阻力时，钢轨才能带动轨枕作纵向位移而产生道床纵向阻力。反之，扣件阻力小于道床纵向阻力，钢轨就不能带动轨枕作纵向位移，道床纵向阻力将不发挥作用。此时，随着轨温的进一步变化，钢轨本身将沿垫板作纵向位移，造成钢轨爬行。所以，无缝线路的中间扣件一定要拧紧。

第四，道床纵向阻力的作用顺序是轨端向无缝线路的中部渐次延伸，到最高、最低轨温、最大温度力为止。

扣件阻力：中间扣件和防爬设备抵抗钢轨纵向位移的阻力叫扣件阻力。 ⑵ 横向阻力：线路横向阻力包括轨道框架刚度和道床横向阻力。

道床抵抗轨道框架横向位移的阻力叫道床横向阻力。道床横向阻力是防止胀轨跑道、保持线路稳定的重要因素。

道床横向阻力与下列因素有关：道床纵向阻力、道床断面的大小、轨枕端部道碴的多少、轨枕盒内道碴的饱满和夯实程度、轨枕重量和底部粗糙度等。增大道床肩宽是提高道床横向阻力的一个重要手段。

第四节 基本温度力图和伸缩区长度计算

一、基本温度力图

温度力与线路阻力平衡关系的示意图叫基本温度力图。通过读懂基本温度力图，我们可以加深对无缝线路的认识。

基本温度力图 1、图例

纵坐标：表示轨温和温度力。它是一个线段而不是射线，原点TmaxPt表示最高轨温和最大温度力。

横坐标：表示长轨条全长。原点在横坐标上又表示长轨条左端。 a、b、c、d：为叙述方便作为图中各线段的代号。 基本温度力图对于中轴对称。

当轨温下降到锁定轨温以下至最低轨温时，基本温度力图在横坐标下侧。 2、分析

⑴ 当轨温t等于锁定轨温t锁时，钢轨断面受到的温度力Pt等于0，钢轨不伸缩。

⑵ 当轨温高于t锁，但轨温变化度数又未达到接头阻力PH折算成的轨温变化度数△tH时，因接头被锁定，钢轨伸长受阻，从而在钢轨全长范围内产生温度力。该温度力Pt＝248△tF，并沿a线 随△t的上升而增加，随时与接头阻力PH达成平衡。

⑶ 轨温继续上升，当轨温变化度数等△tH时，最大接头阻力maxPH与温度力持平，即Pt＝maxPH，接头阻力已全部被温度力克服。

⑷ 轨温进一步升高，钢轨在实现限制伸长的过程中带动轨枕作纵向位移，道床纵向阻力开始克服温度力。轨温升得愈高，温度力愈大，道床纵向阻力就愈大，产生纵向阻力的道床长度就愈长，并从轨端处开始向无缝线路中部延伸。已知单位道床纵向阻力为P，道床长度为x，则该长度道床产生的纵向阻力为Px，被平稳的温度力Pt则等Px。随着△t的逐步升高，Pt随之逐步增大，Px亦随之逐步增大，以同Pt平衡。这样， 就在图中构成了斜线c，其斜率因线路状况的不同而不同。

⑸ 轨温升至最高轨温maxt，产生最大温度力maxPt,此时产生 最大纵向阻力的道床达到最长l，

锁即锁定轨温，终点

maxt和

最终完成了线路阻力与温度力平衡。我们把这一段叫伸缩区。

⑹ 长轨条两端l范围之间的部分d，随着轨温的升降，始终承受着 最大而且均衡的温度力。我们把d这一段叫固定区。

⑺ 从理论上讲，当maxt和maxPt呈单纯下降趋势时，d随之向下平行推移并逐步延长， 表示固定区增长，伸缩区变短。当maxt和maxPt下降至maxPH点时，基本温度力图呈一矩形，此时已无实际意义上的伸缩区。当maxt和maxPt降至原点t

锁时，全长范围内长轨条的温度力都等于0，

此时基本温度力图成一直线，可以像普通线路一样对待。

二、伸缩区和固定区

从温度力图可知，伸缩区钢从轨端向里承受的温度力越来越大，到和固定区的交界处，承受最大的温度力。既然克服了全部接头阻力，在伸缩区，温度力必须迫使钢轨带动轨枕发生纵向位移，从而产生与之等同的道床纵向阻力。但是道床纵向阻力的产生有一个过程，就是说，要待轨枕移动相当距离时，道床纵向阻力值才能达到最大。换句话说，道床纵向阻力的产生是以轨枕――轨道框架的微小纵向位移为代价的。这种位移由里向外逐根轨枕积累起来而形成长轨一端的限制伸缩。也正因为如此，我们才把这一段叫伸缩区。

无缝线路长轨条两侧，在温度力作用下发生限制伸缩的区段叫伸缩区。伸缩区长度根据年轨温差幅值、道床纵向阻力、钢轨接头阻力等参数计算确定，一般为50～100m。

而在无缝线路长轨条中部，因为不存在道床纵向阻力克服温度力的问题，最大温度力只是均衡地积存在钢轨内部，所以轨道框架并不发生纵向位移。也正应为如此，我们才把这一段叫做固定区。

无缝线路长轨条中部均衡承受最大温度力，但轨道框架不发生纵向位移的区面叫固定区。固定区长度不得短于50m。

无缝线路长轨条两端以外，用来调节钢轨和轨道框架限制伸缩的2－4根标准轨叫缓冲区。 三、伸缩区长度的计算

从基本温度力图上可以看出：伸缩区的任一长度x乘以单位道床纵向阻力P，即为该长度上的道床纵向阻力值Px，而Px则等于相应纵坐标上的温度力Pt减接头阻力PH。于是得出一个关系式：

Px= Pt-PH

将此式变换一下，并用l表示伸缩区长度

l=（Pt-PH）/p式中l――伸缩区长度（cm） Pt――轨温变化产生的温度力（KN）

PH――接头阻力（KN）（10.9级接头阻力为600KN） P――单位道床纵向阻力（1840配置砼枕P为0.091KN/cm） 据此，我们就可以进行伸缩区长度计算了。

［例1－5］鹰厦线无缝线路，采用60kg/m钢轨、直径24mm一级螺栓、6孔夹板、1840根/km钢筋混凝土枕。锁定轨温34℃， 求轨温等于59.8℃（外福线最高轨温）时的伸缩区长度l。

l=（Pt-PH）/p＝（19.2*25.8-600）/0.091＝-1149.9（cm）

上例说明接头阻力足以克服温度力，实际没有伸缩区。这种根据具体线路状况和现场轨温变化计算出来的伸缩区长度叫实际伸缩区长度。我们可以算出任何一条无缝线路在任何轨温条件下有无实际伸缩区以及实际伸缩区的长度。

与实际伸缩区长度这个概念相对概念，是设计伸缩区长度。设计伸缩区长度的计算依据是最高、最低轨温。

很明显，实际伸缩区长度是一个变量，它随轨温和线路条件的变化而变化，实际伸缩区和固定区之间，是没有一个固定分界点的。但是，养护维修工作又要求我们把伸缩区和固定区明确、固定地区分开来，以便针对不同线路特点采取不同的养护维修措施，同时也便利于观测、检查；另外，为了给伸缩区长度留出相当的余地，以保适当最不利的情况，同时考虑到现场的线路阻力难免要打一定的折扣――现场无缝线路标定的伸缩区长度，总要比用最高、最低轨温计算出来的伸缩区长度长一些，一般为50～100m,钢筋混凝土枕地段多为50～75m。我们把这种现场标定的伸缩区长度叫设计伸缩区长度。

第五节 缓冲区轨缝的设置

一、缓冲区轨缝设置 1、缓冲轨缝设置的要求

无缝线路缓冲区的轨缝预留不能像普通线路一样，更不可随意为之。否则，轨缝过小又没有太多的回旋余地，可能造成连续瞎缝而导致胀轨跑道；轨缝过大拉断接头螺栓，可能影响行车安全。

无缝线路缓冲区的轨缝预留，必须照顾到两个的需要。一是在夏天最高轨温时，长、短轨的限制伸长量达到最大值，但轨缝不致顶严；二是在冬天最低轨温时，长、短轨的限制缩短量达到最大值，但轨缝不致超过构造轨缝18mm。预留轨缝应通过计算确定。

2、预留轨缝计算

（1）以冬天最低轨温时轨缝不超过构造轨缝18mm为条件计算： 冬天最低轨温时，长轨缩短量＋短轨缩短量＋预留轨缝≤18mm。

λ1+λ2+﹝λ﹞≤18mm

式中λ1――长轨一端缩短量； λ2――短轨一端缩短量； ﹝λ﹞――预留轨缝。

（2）以夏天最高轨温时轨缝不顶严为条件计算： 夏天最高轨温时，长轨伸长量＋短轨伸长量＜预留轨缝。

λ`1+λ`2<﹝λ﹞ 式中：

λ`1――长轨一端伸长量； λ`2――短轨一端伸长量； ﹝λ﹞――预留轨缝。 在上述两式中，长、短轨一端伸缩量均可从无缝线路钢轨限制伸缩量表中查取。

（3）将上述两式的计算结果作为预留轨缝的上、下限，然后根据当地气温的总体情况，选取中间一个合适的数值作为预留轨缝值。绝缘接头的轨缝不得小于6mm。

［例2－1］三明地区某无缝线路采用1840钢筋混凝土枕，60kg/m钢轨，缓冲区采用12.5m标准轨，1.09一级螺栓。锁定轨温32℃。求长、短轨间和短轨间的预留轨缝。

［解］查表得，三明地区最高轨温59.8℃，取60℃，最低轨温－2.5℃，取-3℃。则夏天最高轨温和冬天最低轨温时，轨温变化度数分别是

60－32＝28℃ 32－（－3）＝35℃

查无缝线路长短轨一端限制伸缩量得：

夏天最高轨温时，长轨一端伸长量λ`1=0.7mm，短轨一端伸长量λ`2=0.4mm。 冬天最低轨温时，长轨一端短量λ1=2.6mm，短轨一端缩短量λ2=1.0mm。 则夏天最高轨温时，预留轨缝应满足： 长短轨间： λ`1+λ`2<﹝λ﹞

﹝λ﹞>0.7+0.4

﹝λ﹞>1.1mm（取2mm） 短轨间： λ`2+λ`2<﹝λ﹞

﹝λ﹞>0.4+0.4

﹝λ﹞>0.8mm（取1mm） 则冬天最低轨温时，预留轨缝应满足： 长短轨间： λ1+λ2+﹝λ﹞≤18mm

2.6+1.0+﹝λ﹞≤18mm ﹝λ﹞≤14.4 mm（取14mm）

短轨间： λ2+λ2+﹝λ﹞≤18mm

1.0+1.0+﹝λ﹞≤18mm ﹝λ﹞≤16 mm

故长、短轨间预留轨缝的上、下限为14～2mm，短轨间预留轨缝上、下限为16～1mm，考虑到三明为温暖地区，可一律取为6～8mm。

第六节 无缝线路位移观测

一、无缝线路位移观测桩的设置按上铁工线﹝2000﹞039号文《关于无缝线路位移观测桩埋设标

准补充规定的通知》要求设置。

二、日常观测以领工区为单位负责进行，爬行观测以同一单元轨条为一个观测单位，观测数据及时通知工区并记录在册。

三、观测周期原则上定为1年4遍，即防胀始、终日期，一年最热、最冷日期，也可根据设备状态需要适当增加观测次数。

四、利用观测桩的观测资料分析锁定轨温的变化计算方法 1、 计算公式： △t锁＝（84.7×△l）/l 式中 △t锁――― 锁定轨温改变值（升降值） △l――――－ 长轨条长度变化值（mm） l ----------- 轨条设计长度（m）

对单线线路，观测桩点编号顺里程增加方向，依次编号。顺上行方向（即里程减少方向）爬行为负，反之（即顺里程，里程增加方向）为正。两桩间爬行量差△l，用前方桩的爬行量减后方桩的爬行量（均带符号计算），若差值为正则两桩间钢轨伸长，为负则两桩间钢轨缩短，相应表明其锁定轨温上升、下降。

2、（例）如图，鹰厦线无缝线路，一股钢轨各点观测到的爬行量如下，各桩号在上侧记录，桩距180m，试计算3-4桩间和4-5桩间的锁定轨温变化度数。

下行

1 2 3 4 5 6 7

+3 +3 -3 +6 -4 +3 +3

【解】3-4桩间

△l＝+6-（-3）＝+9（℃）

△t锁＝（84.7×△l）/l＝84.7*9/180＝4.2（℃） 说明锁定轨温上升了4.2℃。

4-5桩间

△l＝-4-（+6）＝-10（℃）

△t锁＝（84.7×△l）/l＝84.7*-10/180＝-4.6（℃） 说明锁定轨温下降了4.6℃。

第二章 胀轨、跑道和钢轨折断

确保无缝线路的行车安全、防止胀轨、跑道和钢轨折断是无缝线路养护维修工作的重点。

第一节 胀轨和跑道

一、胀轨、跑道的定义

我们已经知道，当轨温高于锁定轨温时，无缝线路钢轨断面上要承受温度压力。温度压力和轨温的正向变化度数成正比。当轨温升到最高值maxt时，温度压力达到最大值maxPt。

我们还知道，因为有接头阻力和道床纵向阻力的存在，温度压力绝大部分被“憋”在钢轨断面上，只有极小部分通过限制伸缩在伸缩区被释放掉。这股“憋”在钢轨断面上的温度压力，总要遵循自然规律寻机放散出去，以求彻底平衡。当它达到一定值，在纵向上仍找不到出路时，就会到横向上去谋求出路，可惜的是，无缝线路的曲线正好给它提供了这种机会，即纵向温度压力合成的径向分力Pr正好指向曲线外侧的方向，使曲线顺势向上股方向臌曲。而直线线路也不可能绝对直，一旦某处有些弯曲，纵向温度压力也会顺弯曲的方向合成径向分力Pr，造成直线轨道弯曲的方向变形。

这样，只要温度压力达到了一定值，无缝线路轨道出现横向变形就不可避免。

大量试验表明，这一变形的发生与发展过程中是有一定规定规律的，基本上可分为三个阶段：持稳阶段、胀轨阶段和跑道阶段。

1、持稳阶段

持稳阶段是无缝线路承受温度压力的初始阶段。在这个阶段，温度压力虽因轨温升高而增大，但轨道并不发生变形，仍保持初始状态，温度力完全以弹性状态“贮存”于钢轨断面上。钢轨的初始弯曲越小，对应这一状态的温度压力值越高。如果钢轨为理想的几何直线，此状态可能 一直持续到温度压力达一个相当大的值，才会在外力的干扰下发生突然臌曲；然而由于种种原因，钢轨不可能是理想的几何直线，总会有某种程度的弯曲；因此，持稳阶段的钢轨温度压力不可能达到前述的“相当大的值”，相反，线路阻力越小、轨道几何状态尤其是方向越差，造成轨道臌曲变形的温度压力就越低。

无缝线路的轨道是 否“持稳”，要看温度压力是否达到了一个临界值，亦即轨温是否达到了一个临界轨温。临界温度压力或临界轨温随线路状态的不同而有高有低。对于同一条无缝线路而言，只要温度超过了临界值，轨道就由持稳状态进入胀轨状态。

我们把使无缝线路由持稳状态进入胀轨状态的温度压力叫做第一临界温度压力。在持稳阶段，无缝线路是相对安全的。

2、胀轨阶段

当轨温继续升高，温度压力越过第一临界值时，胀轨阶段就开始了。在这一阶段，不断增大的温度压力使轨道产生由小到大、由少到多的横向变形，有时凭肉眼都能清晰地觉察出来――弯曲的线形越来越明显，变形矢度越来越大，轨道方向显著不良。

但是轨温不可能无限制地升高。当它升到一定程度（只要在轨道的承受范围之内）后开始下降时，随着温度压力的逐步解除，我们可能看见，轨道的变形弯曲也跟着缩小，直至恢复到初始状态。

也就是说，在胀轨阶段， 轨道的变形是弹性变形。

无缝线路轨道在温度压力作用下产生的弹性变形叫胀轨。

在胀轨阶段，在温度压力解除之后，能够恢复到初始状态的轨道弹性变形只有2mm。从理论上讲，超过2mm的轨道弹变形，在温度压力解除之后是不能完全恢复的，总要留下一些残余变形。轨温反复变化，这种残余变形将积累起来造成方向严重不良。因此，我们必须及时地对胀轨量加以限制，对矢度达到2mm以上的胀轨，切不可等闲视之，留下后患。

3、跑道阶段

在胀轨阶段，温度压力没有超过无缝线路的承受能力，但有可能达到能力的极限。此时，无缝线路的相对稳定已是在勉强维持，安全岌岌可危。

当轨温再稍微升高，温度压力继续增大；若轨道稍受外力干扰（如列车制动、施工影响、锤击钢轨等），积聚在钢轨断面上的过量温度压力将轨道几何状态突然发生恶性变化――胀轨阶段的变形矢度突然显著加大，有时可达数百毫米，轨道在一瞬间发出巨大的声响严重臌曲，轨排脱离并拉烂道床，或钢轨与轨枕脱离――行车条件完全丧失。通过严重扭曲变形的钢轨可以看出，它的变形已超出它的弹性限度，成为塑性变形；钢轨断面上的温度力已全部释放出来；钢轨在自然状态处于“零应力”状态，温度压力与线路阻力同时消除――线路已严重破坏了。

无缝线路轨道在温度压力作用下发生的破坏性变形叫跑道。

我们把使无缝线路从胀轨突变为跑道的极限温度压力叫做第二临界温度压力。第二临界温度压力通常用Pk表示。把与第二临界温度压力相应的极限轨温叫第二临界轨温，第二临界轨温用tk表示，与它们相应的钢轨变形矢度则用fk表示。

第一临界温度压力和第一临界轨温并不常用，所以通常所说的临界温度压力和临界轨温系指第二临界压力和第二临界轨温。

显然，随着温度压力的升高，持稳阶段、胀轨阶段和跑道阶段的关系是顺次的因果关系，前两阶段是量变阶段，后一阶段是质变阶段。

第一，胀轨和跑道是两种性质完全不同的概念，不能混为一谈。胀轨并未使轨道破坏。只要采取一定措施，是能维持行车的，而跑道则使轨道发生严重破坏，完全丧失了行车条件。第二，胀轨和跑道的发生有其客观规律，切不可因为它们不经常发生而放松警惕，造成不必要的损失。

第二节 无缝的稳定性

一、无缝线路稳定性的概念

无缝线路的稳定性，系指无缝线路在温度压力作用下不致发生胀轨、跑道的性能。它是一个和胀轨、跑道相对的概念。

无缝线路一旦进入胀轨阶段，就开始丧失稳定，而跑道之时，就是稳定性彻底丧失之时，我们

通常把轨道在温度压力作用下，横向变形2mm作为无缝线路稳定与否的分界点。超过2mm的横向弹性变形，恢复后要留下残余变形，更重要的是，它还将使线路阻力随变形量的增大而急剧下降，相应地就使临界温度压力和临界轨温急剧降低，加速无缝线路的失稳进程。

二、稳定性的影响因素

无缝线路的稳定性，与很多因素有关。很明显，在条件相同的情况下――直线无缝线路的稳定性强于小半径曲线无缝线路；养护质量越高，无缝线路的稳定性越强，几何状态越好，无缝线路的稳定性越强。无缝线路发生胀轨、跑道，诱发因素是温度压力，这是不容置疑的。但是，在铺设无缝线路的地区，最高轨温下的最大温度压力并不是很大，从理论上讲，无缝线路的稳定性抵抗胀轨、跑道是绰绰有余有的。温度压力并不是发生胀轨、跑道的根本原因，至多也只能是原因之一。那么，根本原因是什么呢？是无缝线路的稳定性未达到设计标准，线路阻力不足，导致临界温度压力或临界轨温降低。温度压力是诱发胀轨、跑道的原因，线路质量不高、稳定性不强则是胀轨、跑道的内因。，在影响无缝线路稳定性的诸多因素中，轨道方向的初始不平顺是一个非常重要的因素。轨道初始弯曲让温度压力有隙可乘，是无缝线路不可忽视的薄弱环节。

轨道初 始弯曲有两种。一种是钢轨在轧制和缓冷过程中形成的硬弯，其特点是范围小，难以矫直，或矫直后弹性恢复较严重。另一种是在列车动力作用下形成的轨道方向不良，其特点是容易整治，也容易再度出现。初始弯曲越小，轨道所能承受的临界温度压力Pk的值就越高，反之就越低。所以，无缝线路的钢轨，用1m直尺测量，不得有0.5mm以上的硬弯，直线无缝线路的方向误差不得超过4mm。

三、无缝线路“失稳”的表现 无缝线路“失稳”就是胀轨。

无缝线路的“失稳”――胀轨主要表现为：

1、碎弯增多，矢度增大。此时的直观反映是方向反常的“不好看”，并呈现一种无规律的混乱现象，有的地段轨距反常扩大。

2、空吊连续增多。应注意区别不成段的空吊板，多半是捣固质量不良所致，成段的空吊板，则多半是温度压力作用于高低不良地段所致。

3、起道省力，捣固不易捣实。如果确认成段空吊是胀轨形成，就应在该段停止起道、捣固作业。如果此时起道，温度压力会成为起道机的附加力，起道自然过分轻松。如果此时捣固，轨道框架会乘势抬高，在温度压力没有释放完之前，是不可能捣实的。在有胀轨迹象的地段起道、捣固，将使无缝线路的稳定性迅速丧失，甚至有可能导致跑道，所以应绝对禁止。

4、逆向拨道吃力或回弹量大。因为温度压力的径向力始终向弯曲方向的，所以逆向拨道会倍感吃力。即使勉强拨回，拨力取消后，径向力依然会使轨道向弯曲方向弹，回弹量超乎常规，接近、等于甚至超出拨出量。

5、轨枕头胀轨一侧道碴散落，另一侧离缝。

上述迹象都足以表明无缝线路正在胀轨、稳定性正在丧失。发现这些迹象，应严密监视并加以及时处理，停止作业，否则，跑道就有可能接踵而至，无缝线路的稳定性将彻底丧失。

第二节 胀轨、跑道的原因及其防止措施

一、产生胀轨、跑道的原因有： ㈠、温度压力大

绝对温度压力，就是轨温从实际锁定轨温上升到最高轨温所产生的温度压力。 无缝线路的现场锁定轨温，叫实际锁定轨温。

从理论上讲，实际锁定轨温应在设计锁定轨温范围内。但由于种种原因，无缝线路的实际锁定轨温却往往高于或低于设计锁定轨温范围。低于设计锁定轨温范围，当轨温从实际锁定轨温上升到最高轨温时，产生的绝对温度压力就可能大于容许压力，从而导致胀轨、跑道。也就是说，实际锁定轨温偏低，是导致温度压力大的主要原因。

实际锁定轨温偏低，通过由以下几方面的原因造成。 1、铺设进度的影响，造成实际锁定轨温偏低。 2、低温焊复钢轨造成锁定轨温偏低

3、冬季线路不均匀爬行，造成局部锁定轨温偏低。线路质量、条件不均衡，使无缝线路的线路阻力不均衡。在线路阻力较低的地段，冬季钢轨的收缩爬行量将大于其他地段，亦即锁定轨温低于其他地段。来年轨温升高时，这些地段的绝对 温度压力将较大，从而隐伏着胀轨、跑道的危机。

4、冬季超温超长作业，造成局部锁定轨温偏低。冬季低温，当轨温低于锁定轨温一定数值时，有些作业禁止进行，有些作业只能在一定长度上进行，如接头夹板、螺栓涂油，成段中间扣件涂油，成段更换轨枕，成段扒道床，成段清筛道床等。如果超温、超长作业，必然大大降低接头阻力和道床纵向阻力。在巨大的温度拉力作用下，上述作业地段及其附近受温度拉力影响地段的钢轨或轨道框架将产生收缩爬行，同样局部地降低了锁定轨温，留下来年胀轨、跑道的隐患。

㈡、线路阻力小

导致无缝线路稳定性差或线路阻力小的原因有： 1、线路设备状态不良

线路设备不良的表现很多，如扣件螺栓松动、扣件零件缺损、道床疏松、道碴不饱满、道床肩宽不足、空吊板多、钢轨硬弯、胶垫损坏等等。如中间扣件螺栓松动，连续松动数个，将使钢轨与轨枕“分家”，轨道框架刚度就只剩下钢轨刚度，该段线路的横向阻力就大大降低，胀轨、跑道便可乘虚而入。再如道床肩宽不足，以至于轨枕头暴露，道床边坡坍塌。这样，道床横向阻力就大大降低，稳定性严重削弱，温度压力就有了突破口。

2、线路几何状态不良

诱发胀轨、跑道的温度压力的对立面是线路阻力，而线路阻力的大小除由设备状态决定外，还由线路几何状态决定。无缝线路的稳定性要求轨道具有良好的几何状态，而良好的几何状态则简言为直线的“直顺”和曲线“圆顺”。决定直顺和圆顺的主要因素是方向和水平，但轨距和高低却对方方向和水平产生直接的影响，所以线路几何状态实际上是由轨距、水平、方向、高低四个因素决定的。在这四大因素中，方向不良是导致胀轨、跑道的一个重要因素，曲线方向不良即正矢误差超限是不允许的，因为曲线不圆顺地段要产生附加径向力。总之，温度压力的作用，在直、圆、顺的几何状态良好的地段是难以体现出来的；而在不直、圆、顺的地段，温度压力通过对这些地段线路的“胀轨、跑道”以求彻底的平衡。所以，整治方向不良是保持无缝线路几何状态良好的关键。

3、线路维修作业的影响

维修作业可使线路状态改善，却暂时破坏了线路状态，降低了线路的纵、横向阻力。特别是违章作业、超温、超长作业，会使纵、横向阻力大幅度降低。

二、胀轨、跑道防止措施：

1、正确掌握铺轨的锁定轨温，不使其偏低。如不得不偏低，应来年进行应力放散，重新锁定，使锁定轨温符合设计值。

2、低温焊复钢轨，应在焊复前将钢轨拉伸至原有长度。否则，来年也要放散应力，重新锁定，使锁定轨温符合设计值。

3、提高线路维修质量，做到阻力均衡，以避免冬季的不均匀爬行。 4、禁止超温、超长作业，根据轨温合理安排作业项目。 5、保持线路几何状态良好不超限，尤其是方向。 6、保持线路设备状态全面、经常良好。

7、加强线路监视和位移观测，发现胀轨迹象，及时处理。

同时，认识、跑道的规律，也有助于对胀轨、跑道的防止。一般说，胀轨、跑道具有如下规律： 1、因为稳定性不强、临界温度压力低是胀轨、跑道的决定性因素，所以多数胀轨、跑道并非发生在高温季节，而是发生在春、夏之交，气温变化较大、乍暖还寒的日子里。这是因为：线路质量本来就差，经过冬季的寒冷，线路的稳定性受到了影响；到了气温回升的季节，已经受不住气温的突然、剧烈、反复的变化。只要春、夏之交这一关挺过去了，进入高温季节，气温相对稳定，反而不容易发生胀轨、跑道。所以，春、夏之交是防止胀轨、跑道的重点季节；此时，要抓紧时机对锁定轨温偏低的无缝线路进行应力放散或调整，不留后患。

2、按《维规》规定的作业轨温条件作业，把维修作业对线路造成的扰动降到最低限度。 3、在胀轨、跑道事故中，很少有走行列车第一位机车脱线或颠覆的事例，多数是中、后部车辆脱轨。这是因为无缝线路本已失稳，又反复迭加上运行列车的动弯力、纵向力、推挤力、冲击力，

且轨温有所升高，使无缝线路“雪上加霜”，越往列车后部，失稳状态越严重，最终丧失了行车条件。一旦出现这种情况，要想补救是困难的。要使这种情况不致发生，唯一的办法就是平时严密监视线路，发现有危及行车安全的失稳迹象，要么立即采取措施增强其稳定性，要么拦停列车。未进入失稳状态的无缝线路，是不会猝然发生胀轨、跑道的。

4、以下地段容易发生胀轨、跑道：陡长下坡终端（线路爬行造成钢轨压力增大），列车制动地段（制动力迭加温度压力），平交道口、桥头及曲线头附近（温度压力大）。故这些地段不但平时应加强养护，同时应严密监视。

5、曲线比直线容易跑道。曲线跑道常为向外的单波，跑道量较小；直线跑道通常为S波，跑道量较大。

6、同一段无缝线路，固定区及固定区与伸缩区的交界处容易发生胀轨、跑道。这是因为固定区承受的温度压力大，而固定区与伸缩区的交界处，在轨温反复变化的情况下容易产生温度压力的积累，形成“应力峰”。所以，这两个地段应采取同其他地段不同的养护方法，以增强其稳定性。

三、胀轨、跑道处理办法。

有两条原则必须坚持： 一是决不冒险放行列车。二是尽一切努力恢复行车。《维规》第4.3.6条规定的胀轨、跑道的防治和处理如下：

1、当发现线路出现3～5mm连续的碎弯时，必须加强巡道查或派专人监视，观测轨温和线路方向的变化。若碎弯继续膨胀扩大，应设慢行信号，并通知工区紧急处理。线路稳定后，恢复正常行车速度。

2、养护维修作业过程中，发现轨向、高低不良，起道、拨道省力，枕端道碴离缝，必须停止作业，及时采取防止胀轨、跑道措施。

3、无论作业中或作业后，发现线路轨向不良，用10m长弦测量两股钢轨的轨向偏差。当平均值达到10mm时，必须设置慢行信号，并采取夯拍道床，填满枕盒道碴和堆高碴肩的措施。当两股钢轨的轨向偏差平均值达到12mm时，在轨温不变的情况下，过车后线路弯曲变形突然扩大，必须立即设置停车信号，及时通知车站，采取钢轨降温等紧急措施，消除故障后放行列车。

4、发生胀轨、跑道后，可以采取浇水或喷洒液态二氧化碳的办法降低钢轨温度。轨温降温后方可拨后。曲线地段拨道只能上挑，不宜下压。拨道后必须夯拍道床。限速放行列车，并派专人看守，待轨温降至接近锁定轨温时，再恢复线路和正常行车速度。

无缝线路发生胀轨、跑道时，应对胀轨、跑道情况作好登记。

第三节 钢轨折断及其防止措施

一、钢轨折断的危害

无缝线路的钢轨折断，除钢轨母材的严重伤损处外，几乎都发生在焊缝处及焊缝附近的热影响

范围内。焊缝裂断多在冬季；由于温度拉力的存在，断缝两端钢轨必然收缩，将断缝拉大，直到温度拉力和线路阻力平衡为止。严重时，可形成100～200mm的大断口。由于断口处并无夹板夹持，还容易形成钢轨的上下错牙和左右错牙。大断口和钢轨错牙，都直接威胁行车安全。

二、铝热焊缝折断的原因

无缝线路钢轨折断的根本原因是温度拉力大，线路阻力小。而造成温度拉力大的主要原因则是锁定温度偏高。焊缝强度低则直接导致钢轨折断。铝热焊接头的折断原因有：

1、焊缝缺陷造成强度降低 2、焊缝疲劳强度及断裂韧性低

铝热焊缝的屈服强度和冷弯强度只有母材的70%左右，疲劳强度则只有母材的60%左右，所以铝热焊缝容易断裂。

3、焊缝低凹加大列车冲击

焊缝的强度本来低于母材，焊缝及其热影响区的强度又不一致，因此，随列车碾压时间的延长，在焊缝前后40～60mm范围内，就逐渐出现低凹。焊缝的低凹增加了车轮的附加冲击力，附加冲击力又加速焊缝的低凹，使钢轨受力状况更加恶化。形成类似于普通线路低扣接头那样的恶性循环。这种恶性循环不但造成石碴坍塌，轨枕断裂、扣件折损，增加了维修工作量，同时也加速了焊缝的断裂。要求工区加强对焊缝接头的捣固，防止焊缝低凹的产生、发展。

4、锁定轨温偏高，冬季温度拉力大，超过了焊缝的抗拉强度，加上列车动弯拉应力的影响，使焊缝断裂。

5、线路几何状态不良，加大列车的附加冲击力，增加了焊缝的强度负担，造成焊缝断裂。 三、预防焊缝断裂的措施 1、提高焊接质量

加强验收制度和探伤检查，冬季要适当增加探伤检查次数。认真鉴别伤痕类型，做好标记，严密监视。对已确认的暗伤焊缝，要及时上好特制拱型夹板和急救器，必要时可钻孔上夹板，然后尽快选择时机重新焊接。

2、提高设备质量

加强线路养护维修，提高设备质量，也是保持焊缝质量的关键。线路上存在吊板、暗坑、三角坑、扣件松动、轨枕失效、线路爬行、焊缝紧靠轨枕等，都会增加焊缝的附加应力，促使焊缝断裂。起道、拨道作业时，压机应放在铝热焊缝1m以外，严禁用压机直接顶撞铝热接头。保持线路几何状态良好，使行车平稳，方正轨枕位置，使焊缝受力均匀，这样会对焊缝起保护作用。

防止轨道爬行，保持纵向阻力，是防止钢轨断裂和断缝拉大的根本措施。为此，必须经常保持接头扣件和中间扣件的扣压力。

为减少列车运行的运附加冲击力，必须对不平顺的焊缝进行打磨、焊补。焊缝的上下不平顺、

左右错牙和经过运行产生的磨耗不平顺，用1m直尺测量不得超过0.5mm。轨面和作用边要平顺光滑。缺陷严重者，应锯掉重焊。

3、加强焊缝管理

造成焊缝断裂的因素很复杂。要减少焊缝断裂，必须掌握断裂规律，加强对焊缝的科学管理。要建立焊缝技术卡片，从焊接、铺设、锁定、平顺状态、伤损程度到养护维修情况，都要作好翔实的原始记录。发生断裂后，要分析原因，积累资料，总结经验，制定改进措施。

四、钢轨折断的处理

无缝线路钢轨折断危及行车安全时，应首选设置停车信号防护，及时通知车站，并按下述办法进行处理。《维规》第4.3.13条

1、紧急处理

当断缝小于50mm时，立即在断缝处上好普通夹板或特制拱型夹板，用急救器加固，在焊缝两端各50m范围内加强防爬锁定，拧紧扣件，防止断缝进一步拉大。并派人看守，限速5km/h放行列车。如断轨小于30mm时，限速15～25km/h放行列车。

经过紧急处理开通线路后，如果设备条件许可，应在原位焊复，否则在应在轨端钻孔，上好普通夹板或特制拱型夹板，拧紧接头螺栓，然后可适当提高行车速度。同时在断缝两侧约3.8m处的轨头非工作边上作出标记，并准确丈量两标记间的距离和轨头非工作边一侧的断缝值，作好记录，以便观测断缝是否扩大和永久处理后检测是否恢复原位。

原位焊复前，切除断口折损部位的长度不超过60mm，以满足铝热焊的最大焊缝宽度。原位焊复后，无缝线路实际锁定温度保持不变。

原位焊复时，应松开接头两侧200～250m范围内的钢轨扣件，并在此范围内每隔50m设立1处位移观测，用钢轨拉伸器张拉钢轨，辅以撞轨，观测钢轨位移情况，位移到位后即进行焊接。

2、临时处理――钢轨折损严重或断缝大于50mm，以及紧急处理后，不能立即焊接修复，断缝仍继续扩大，应封锁线路进行临时处理。

临时处理时，在断缝两侧约3.8m处轨头非工作边上作出标记，并准确丈量两标记间的距离和轨头非工作边一侧的断缝值，作好记录，以便观测断缝是否扩大和永久处理作好准备。然后，沿断缝两侧对称切除伤损部位，两锯口间插入6m的同型钢轨，轨端钻孔，上好接头夹板，用螺栓拧紧。在短轨前后各50m范围内拧紧扣件后，按正常速度放行列车。

3、永久处理――钢轨断缝处紧急处理或临时处理后，在接近或低于实际锁定轨温时，插入短轨重新焊接修复。

采用铝热焊时，插入短轨长度等于切除钢轨长度减去两倍预留焊缝值。先焊好一端，另一端张拉到位后焊接。插入短轨长度应大于6m，短于6.5m。焊后长轨条基本上恢复原有状态，保持原锁定轨温不变。焊接时的轨温不应于0℃。放行列车时，焊缝时轨温应降至300℃以下。

第三章 无缝线路养护维修

第一节 基本原则和要求

无缝线路养护维修的特殊性，主要反映在锁定轨温和线路阻力两个方面。无缝线路的养护维修，都应以保持合理的锁定轨温、充分提高线路阻力为提前，以“夏防胀冬防断”为中心。

一、无缝线路养护维修的基本原则

1、不使合理的锁定轨温发生变化，必须在设计锁定轨温范围内牢固锁定。

2、道床横断面必须按设计标准经常保持完好。因清筛或其它施工等原因导致缺碴时，应按设计标准补足、夯实、整形。（外福线无缝线路道床断面标准：轨枕端石碴肩宽400mm，R≤400m小半径曲线地段上股外侧肩宽不小于450mm，碴肩堆高150mm，边坡按1：1.75）。

3、线路应经常保持平整圆顺，其几何偏差要经常控制在养护标准的超限值内。无三角坑、暗坑、吊板。

4、要根据季节性特点、锁定轨温情况和线路状态，制定维修计划和组织线路作业。 5、严格按无缝线路作业轨温标准安排各作业项目和作业量。

6、在无缝线路伸缩区与固定区交界处、道口前后、桥头、曲线头尾、变坡点、制动地段等容易出现温度力峰值的处所，尤其应注意加强线路结构，对有关作业规定从严掌握，对线路状态加强检测。

7、要注意伸缩区和缓冲区的养护工作。 8、备料齐全。（备料标准见《维规》附录七） 为满足上述要求，养护维修时必须做到：

1、缓冲区接头螺栓必须使用10.9级螺栓，扭力矩要达到900N.m，并经常保持在700N.m以上。 2、扣件应经常保持紧、密、靠、正，达到三点接触，扭力矩保持在80～150 N.m（一般情况扭力矩达到100 N.m，半径不大于650m曲线应达到150 N.m），扣件不良率不得超过8％，防止长轨节爬行及过量伸缩。

3、道床要经常保持丰满、密实、整齐、排水良好。

4、线路方向要经常保持顺直。钢轨硬弯或焊缝工作边矢度用1m直尺测量，超过0.5mm时要及时整修。

5、严格控制轨道结合尺寸偏差。

6、焊接接头轨顶面凸凹面不平必须打磨、焊补。整治后用1m直尺测量不超过0.5mm。线上钢轨无重伤。

7、翻浆等影响线路稳定的病害应及时整治。

8、位移观测桩，要保持齐全、牢固、标记明显准确，并定期对线路进行观测分析，发现不正常位移时,要及时采取有效措施，进行纠正。

9、作业前、作业中、作业后要测量轨温，做到作业不超温，作业过程中不改变锁定轨温。严格按照《维规》规定的作业轨温条件进行养护维修，严格做到“一准”、“二清”、“三测”、“四不超”、“五不走”。（准确掌握锁定轨温；维修作业半日一清，补修作业一撬一清；作业前、作业中、作业后测量轨温；作业不超温，扒碴不超长，起道不超高，拨道不超量；扒开道床不回填不走，作业后道床不夯实不走，不组织检查不走，质量不合格不走，发生异状不处理不走）

10、加强巡道工作，根据季节气候特点，有重点检查线路，发现异常情况，应及时采取措施并汇报，确保行车安全。

11、按单元轨条建立技术档案，准确、及时登记胀轨、断轨、焊接、应力放散、大中修施工等情况，以及线路上进行各种影响无缝线路施工的施工情况。（为便于查照，每段无缝线路应在长轨条两端钢轨腹部注明铺设日期、锁定轨温、长度等情况。每处现场焊接的焊缝都应有特殊标记。）

12、备齐各种常备材料，并保持完好。 二、检查及观测制度 1、检查制度 ⑴ 经常检查

无缝线路的经常检查和监视，主要由工长和巡道工负责，工长和巡道工应熟悉无缝线路的特点，掌握管内每根长轨条的锁定轨温和每个爬行观测桩的位移情况。巡道工应按巡道工作要求检查线路；工长应结合每月一次的线路检查，重点检查伤损焊缝的情况。夏天，要注意观察线路方向和轨缝变化情况，特别是线路薄弱地段和施工作业地段，更应认真注意检查；冬季，则应重点检查现场焊接的焊缝和轨缝变化情况。掌握了解轨缝变化的情况，就是掌握了长轨条长度变化的情况，即锁定轨温变化的情况；而锁定轨温的变化，则直接反映了线路阻力的大小。所以，缓冲区的轨缝大小冬夏季都必须密切注意的。

⑵ 定期检查：

① 每年冬、夏季之前，各领工区应在段组织下，按附表二的要求，对管内无缝线路进行全面检查、分析，做出书面总结，报送铁路局。

② 入冬前，钢轨探伤组，对现场焊接的焊缝进行一次全断面检查；工区对用鱼尾板或急救器加固的伤损钢轨和不良焊缝，应进行全面拆检。

③ 入夏前，工区使用的测温应计进行检查、校正。 ⑶ 特别检查：

高温季节，工务技术人员应深入现场，领工员应添乘列车，检查线路的变化情况；必要时，临时增设巡检人员，加强巡查监视。施工作业地段，在气温变化急剧时，要留人看守。

2、位移观测制度

位移观测桩是检查钢轨位移量、判断应力是否均匀的重要设施。工长每月、领工员每季应通过

位移观测桩观测、分析一次钢轨位移的情况，并按附表三作好记录。发现观测桩处累计位移量大于10mm时（不含长轨条两端观测桩），应及时上报技术科查明原因，采取相应措施。

3、测温制度

坚持执行作业测温制度，是无缝线路防止超温作业的重要依据。作业轨温记录表格式如附表四。 4、故障报告分析制度

钢轨折断或胀轨、跑道事故发生后，工区应及时报告领工区和段。段应派人及时深入现场，分析原因，处理故障，制定改进工作的措施。胀轨跑道，按附表五的格式做好记录，于5天内将报表送铁路分局和铁路局；断轨，则按附表六的格式登记，于5天内将报表送铁路分局和铁路局。

第二节 无缝线路作业轨温条件

第三节

无缝线路的稳定性，依靠各种线路阻力的支持，而在线路上进行作业时，会暂时降低线路阻

力。因此，为使无缝线路能在任何温度状态下都具有足够的稳定性和强度，就必须对不同作业内容和范围的作业轨温加以限制。无缝线路作业必须遵守的作业轨温如下：

混凝土枕无缝线路维修作业轨温条件 表4.3.7-1

作业项目及及作业连续扒开道床不超过连续扒开道床不超过25m，量 50m，起道高度不超度起道高度不超过30㎜，拨作业轨 40㎜，拨道量不超过道量不超过10㎜ 20㎜ 温范围 线路条件 扒道床、起道、拨道与普通线路相同 直线及R≥2000m 800m≤R＜2000m 400m≤R＜800m R＜400m +20℃ +15℃ -20℃ +10℃ -15℃ +10℃ -15℃ +15℃ -20℃ +10℃ -15℃ +5℃ -10℃ +5℃ -10℃ ±10℃ ±5℃ 注：作业轨温范围按实际锁定轨温计算。

R≥400m曲线及直线混凝土枕无缝线路维修作业轨温条件 表4.3.7-2

顺号 1 2

作业项目 改道 松动防爬设备 按实际锁定轨温计算 -20℃以下 -20℃～－10℃ -10℃～+10℃以内 +1℃～+20℃ +20℃以上 与普通线路与普通线路同 与普通线路同 与普通线路同 禁止 同 同时松动不同左 与普通线路同 同时松动不超过禁止

3 更换扣件或涂油 超过25m 隔二松一，同左 流水作业 隔二方一，方正12.5m 同左 同左 禁止 4 方正轨枕 当日连续方捣固，恢复道床正不超过2与普通线路同 逐根进行（配合根 起道除外） 5 更换轨枕 当日连续更换当日不连续不超过2根（配与普通线路同 更换 合起道除外） 逐根进行 同左 同左 同左 同左 同左 与普通线路同 同左 与普通线路同 同左 隔二方一，方后捣固，恢复道床，禁止 逐根进行（配合起道除外） 当日连续更换不超过2根（配合禁止 起道除外） 同左 禁止 同左 禁止 与普通线路同 禁止 禁止 禁止 禁止 同左 更换接头螺栓或禁止 涂油 7 更换钢轨或夹板 禁止 逐孔倒筛夯8 不破底清筛道床 实 9 破底清筛道床 禁止 10 矫直硬弯钢轨 禁止 6 R＜400m曲线混凝土枕无缝线路维修作业轨温条件

按实际锁定轨温计算 顺号 作业项目 -20℃以下 与普通线路同 -20℃～－10℃ 与普通线路同 -10℃～+5℃以内 与普通线路同 与普通线路同 同左 +5℃～+15℃ 与普通线路同 +15℃以上 禁止 1 改道 2 松动防爬设备 同时松动不超过25m 同左 3 更换扣件或涂隔二松一，流水作业 同左 油 同时松动不超过12.5m 禁止 同左 禁止 4 方正轨枕 隔二方一，方正捣固，当日连续方正不超过恢复道床逐根进行与普通线路同 2根 （配合起道除外） 当日不连续更换 当日连续更换不超过与普通线路同 2根（配合起道除外） 逐根进行 同左 同左 同左 同左 同左 与普通线路同 同左 与普通线路同 同左 隔二方一，方后捣固，恢复道床，逐根进行禁止 （配合起道除外） 当日连续更换不超过2根（配合起道除外） 同左 禁止 同左 禁止 与普通线路同 禁止 禁止 禁止 禁止 禁止 同左 5 更换轨枕 6 7 8 更换接头螺栓禁止 或涂油 更换钢轨或夹禁止 板 不破底清筛道逐孔倒筛夯实 床 9 破底清筛道床 禁止 10 矫直硬弯钢轨 禁止 1、 执行本表时应结合以下规定进行

⑴ 混凝土枕（含混凝土宽枕）无缝线路维修作业轨温条件见表4.3.7-1和表4.3.7-2。 ⑵ 混凝土枕（含混凝土宽枕）无缝线路，当轨温在实际锁定轨温减30度以下时，伸缩区和缓

冲区禁止进行维修作业。

⑶ 木枕地段无缝线路作业，按表中规定减5度，当轨温在实际锁定轨温减20度以下时，禁止在伸缩区和缓冲区进行维修作业。

⑷ 在跨区间无缝线路上的无缝道岔尖轨及其前方25m范围内的综合维修，按实际锁定轨温±10度进行作业。

2、 本表重点说明

⑴ 作业轨温比实际锁定轨温高+20度以上时，许多作业禁止进行；而减20度以下时，一些作业却能够进行。原因是：高+20度以上时，巨大的温度压力将对线路形成威胁，在作业动道使线路阻力削弱的情况下，无缝线路更容易产生钢轨过量伸长、应力不均、方向紊乱甚至胀轨、跑道等现象；而减20度以下时，计算温度拉力虽与相应温度压力相等，但钢轨、接头和焊缝的搞拉强度却能够适应这种温度拉力而不致变形或折损。也就是说，无缝线路的强度适应降温的能力，本来就大于其稳定性适应升温的能力。

⑵ 矫直钢轨硬弯一项，轨温增20℃以上时不但可以进行，而且同普通线路一样对待；轨温减20℃以下反而禁止。这是因为轨温越高，钢轨越容易矫直，弯轨器各支点对钢轨的作用力越小，对线路的扰动就越小。相反，轨温越低，钢轨就越不容易矫直，弯轨器各点对钢轨的作用力就越大，从而使钢轨断面的承受巨大的温度拉力之外，还要随相当大的附加拉应力，容易产生拉应力集中或钢轨折断事故。轨温减20℃以下，这种后果会比较突出。

⑶ 轨温比实际锁定轨温增减10℃以内，多数作业都可像普通线路一样进行，是因为此时温度力较小，对线路阻力的要求本来不高；即使作业时使阻力减小一部分，也无关大局，不至于使锁定轨温发生明显的改变。增减的度数越小，就越可以放手作业。但是应当注意，这项规定仅仅指的是作业当时的轨温条件。也就是说，在增减10℃以内的轨温条件下，我们所进行的维修作业必须完成，而不能跨越或拖延到其他轨温条件下进行。如：普通线路成段扒开道床之后，可隔壁夜于第二天恢复，其间轨温可能会变化很多度；显然，无缝线路要这样做，就无异于冒险。

⑷ 曲线地段的扒、起、拨作业对线路的扰动，因为有纵向力的径向分力的迭加，容易造成方向不良甚至引发胀轨、跑道；曲线半径越小，径向分力越大，故4000m≤R﹤800m的曲线地段，对轨温条件的限制较为严格。

3、 执行本表规定应注意的事项

⑴ 无缝线路综合维修或成段进行经常保养，如必须在高温或低温季节进行而不能满足作业轨温条件时，应有计划地先放散钢轨温度应力，然后再进行作业，使作业轨温在许可条件下进行。作业完毕后，在设计锁定轨温范围内，重新做好应力放散与锁定工作。

⑵ 少量的维修作业，如需在高温或低温季节进行而不能满足作业轨温条件时，可采用调整作业时间的办法，避开高温或低温。

⑶ 作业中必须测量与掌握轨温、密切注意钢轨位移情况、线路状态和行车情况。如发现胀轨迹象，应立即停止作业，回填道床，恢复线路。并应加强线路监视，必要时采取防胀措施。

⑷ 应将“一准、二清、三测、四不超、五不走”，作为执行本表规定，保证行车安全的补充措施。它们的具体内容是：要准确掌握实际锁定轨温；综合维修、成段保养作业半日一清，零星保养、临时补修作业一撬一清；作业前、作业中、作业后测量轨温；作业不超温，扒碴不超长，起道不超高，拨道不超量；扒开道床不回填不走，作业后道床不夯实不走，不组织回检不走，质量未达到作业标准不走，发生异常情况下不处理好不走。

第四节 无缝线路养护维修的工作特点

一、无缝线路质量状态变化特点：

应按照无缝线路质量变化的三个特点，实行有针对性的养护维修工作。

第一阶段：为无缝线路铺设的初期，在此期间，线路变化较大，为稳定期。应以单项维修为重点，辅以临时补修和经常保养，加速线路稳定，缩短稳定期。

⑴ 全面修整扣件。按紧、密、靠、正的要求作业，同时改好轨距和拨正轨向，尽快稳定线路。 ⑵ 全面矫直死弯钢轨。

⑶ 全面整修道床。按设计要求修正道床横断面，夯实道床。

⑷ 全面修理焊缝。焊缝平顺度用1m直尺测量矢度不大于0.3mm，打磨与焊补相结合，全面修正焊缝，提高焊缝平顺度。

⑸ 全面捣固线路。消灭暗坑、空吊。

第二阶段：为无缝线路的稳定期，是充分发挥无缝线路优越性的时期。在此期间，应以经常保养为重点，适当安排综合维修。注意加强轨道结构，充分延长稳定期。

第三阶段：为无缝线路的后期，线路的总体质量开始下降。在此期间，应以综合维修为重点，辅以临时补修和保养，保持线路的平顺性。

二、合理安排综合维修和经常保养

综合维修和经常保养的部分作业，因为动道量较大、动道范围长，所以施工期间线路阻力的损失就较大，施工完毕后阻力恢复所需的时间也较长。故安排工作时，要照顾到以下几个方面。

1、 尽量避开高温季节和低温季节

在炎热的夏季和寒冷的冬季，无缝线路钢轨断面上承受较大度力，正需要较大的线路阻力去适应它。综合维修和经常保养的部分作业却不可避免地严重扰动线路，损失线路阻力，使临界温度力降低，给无缝线路带来不安全因素。尤其是一些质量状况欠佳、阻力严重不足的无缝线路，在轨温变化度数较大的夏季盲目进行动道量较大的作业，更无异于雪上加霜。所以，无缝线路的综合维修和其他对线路扰动较大作业，应尽量避开高、低温季节。年初制定维修计划时，应首先考虑到这一点。

2、与锁定轨温相适应

一个工区不止一段无缝线路，而各段无缝线路的锁定轨温可能有高有低。为使维修作业时的轨温变化度数尽量小一些，进行维修作业时，不宜逐段逐段按部就班地做下去，而应根据各段无缝线路锁定轨温的高低，安排施工进度。锁定轨温较高的地段，安排在气温较高的时候维修；锁定轨温较低的地段，安排在气温较低的时候维修。维修作业应以每段长轨条或单元轨条为单位一次性完成，不宜一段无缝线路分几次在几个轨温条件下进行，以免造成锁定轨温不均的后果。

3、与线路状况相适应

线路状况千差万别，阻力强弱有时相当悬殊，对一些阻力薄弱又未及时整修的地段、小半径曲线地段、长大坡道、制动地段、长大钢梁上——的无缝线路进行维修时，实际锁定轨温与现场轨温的差数更不宜过大，更应避开高温和低温作业。

三、 突出养护维修的季节性特点

无缝线路的养护维修工作，应突出季节性特点，即针对无缝线路的季节性病害，确定各个季节的重点工作，防患于未然。

1、春秋季节作业重点：

春秋季节轨温比较稳定和适中，可供作业的时间也较长，作业的限制条件也较少，适宜进行各种线路作业。在此季节应着重做好以下工作：

⑴ 应做好防胀、防断预防性工作。

⑵ 对需要进行应力放散或调整的单元轨条，应做好计划进行放散。

⑶ 应做好缓冲区的养护工作。重点做好接头轨缝的调整、胶接绝缘接头的综合整治、一般接头的综合整治、拧紧扣件和夹板螺栓、更换失效轨枕和胶垫、扣件和夹板螺栓涂油。

⑷ 春末、夏初初，应做好胀轨跑道的预防工作；秋末、冬初，要做好钢轨、焊缝防断的预防工作。在此期间应全面拧紧扣件及夹板螺栓，检查和整修不良的绝缘接头，全面进行扣件涂油，整修好道床断面，矫直硬弯钢轨，拨正不良轨向，消灭三角坑、暗坑和空吊，综合修正焊缝。

⑸ 做好断轨的焊接修复工作。 2、 夏季作业重点：

夏季着重做好防止胀轨跑道工作。

⑴ 加强巡道工作，在高温时间内必要时应加班巡道。发现胀轨预兆，要及时采取措施进行处理，并应及时上报工区、领工区，领工区应及时向段领导、调度、技术科汇报。

⑵ 根据气候特点，及时调整上班及作业时间。严格掌握作业轨温条件及允许进行的作业项目和作业量。作业时应密切注意线路状态、行车情况，如发现起道省力、线路方向不良、碎弯增多、拨道拨不动或拨好一处临近又复臌出、高低水平不好、连续空吊、轨枕一端石碴离缝等胀轨的预兆，应立即停止作业，设置防护，采取降温措施，防止线路胀轨跑道。

⑶ 高温期间，如无特别需要应停止维修作业。尤其是缓冲区、伸缩区及其附近200m的线路，一般以不动为好。可以做一些有利于巩固线路稳定性的工作，如均匀补充石碴、方式道床、拧紧各种螺栓等。

⑷ 打磨接头及焊缝。

⑸ 在允许的作业轨温下，矫直硬弯钢轨。作业后要拧紧扣件，并按规定做好复拧工作。 ⑹ 加强线路检查和位移观测分析工作，发现有危机稳定性的处所，要及时消灭。 3、 冬季作业重点

⑴ 要加强夜间，尤其是黎明前后的巡道工作。在一天之中，这一刻轨温最低，容易发生钢轨折断。巡道人员应熟悉断轨急救的处理方法。

⑵ 加强线路检查，重点检查轨缝、焊缝及有伤损的钢轨。及时调整伸缩区大轨缝。 ⑶ 综合整治接头及焊缝病害，消灭不平顺接头及焊缝。

⑷ 加强钢轨探伤工作，发现伤损钢轨，根据情况及时处理。工区应加强急就器、拱形夹板加固钢轨的拆检工作。

⑸ 全面拧紧扣件及接头扭力。

⑹ 及时消灭三角坑、暗坑、空吊等超限处所。

第三节 无缝线路单项作业

一、起道作业

起道时钢轨和轨枕被提起，不仅道床阻力减小，而且钢轨还随附加力，起道愈高影响范围愈长，钢轨承受的附加力俞大。一方面是轨枕浮起，道床阻力锐减；另一方面是钢轨被强制变形，附加力剧增。两种因素加在一起，对无缝线路的稳定极为不利。所以，无缝线路严禁起高道，起道量和起道长度必须严格按照作业轨温条件表上的规定执行，如有超过规定的起道量，应分次进行；起道机距铝热焊缝不得少于1m；起道机应垂直放置以免引起线路方向的变化；在曲线地段起道，起道机应放在上股外侧或下股内侧，使其横向推力与温度压力的径向力相抗；如同一地段既有起道作业又需整治方向不良，应先拨（改）后起，以增强起道的安全度；扒、起、捣、填、夯各步紧密连结，使道床阻力尽快恢复到相当程度；起道量较大时，应事先备好、及时补充道碴，使道床丰满，阻力充足；每起一撬，都要在列车通过之前做好顺坡、捣固，以减少列车碾压造成的应力集中和轨道变形。

二、拨道作业

无缝线路进行曲线拨道时，拨力方向易与水平方向形成一定角度，因而轨排横移的同时难免向上浮起，从而大大降低道床横向阻力，加上温度力的影响，对线路的稳定性和强度极为不利。此外，当拨道量产生时，钢轨的长度自然要发生变化，向外拨时伸长，向内拨时缩短。我们知道，钢轨伸缩量的产生，势必造成其影响范围锁定轨温的变化，从而在钢轨断面上产生附加拉应力或附加压应

力，加上温度力的作用，对线路的稳定性和强度更为不利。因此，无缝线路的拨道作业，除必须严格执行作业轨温条件表的规定外，还应注意如下几点：

1、 拨道机具不得安设在铝热焊缝处，以免损伤焊缝。

2、每拨一段，都要在列车通过前做好顺坡，以减小列车摇晃产生的附加挤压力。 3、先拧紧扣件螺栓再拨道，以增大轨道框架刚度，弥补道床横向阻力的损失。

4、维修作业时，先回填道床再拨道，以避免胀轨（向外拨时）或回弹量过大（向里拨时）；拨后再回填和夯实道床。

5、正拨量等于负拨量。即一段曲线上产生的正负拨量之和为零。这样就可以使整个曲线上钢轨的伸缩量相互抵消，锁定轨温相对均衡，消除附加拉应力或附加压应力。

三、清筛道床作业

清筛道床作业，使原有的坚实轨道基础破坏，道床阻力下降。尤其是破底清筛后，阻力降低更大。试验表明：混凝土枕地段破底清筛恢复道床后，道床纵向阻力降低35%，横向阻力只有原来的35%，需要一个多月才能恢复。如果清筛后线路方向又不良，线路的稳定性会极大地降低。因此：破底清筛道床，严禁在实际锁定轨温增减10℃之外的轨温条件下进行。不破底清筛，则必须逐孔倒筛，并做到筛一根捣一根、回填夯实一根，始终保持轨道有饱满的道碴和良好的方向。

四、接头扣件螺栓作业

无缝线路的接头扣件螺栓是否按规定扭力矩拧紧，将直接影响长轨条长度、缓冲区轨缝大小和锁定轨温的变化。接头阻力是无缝线路纵向阻力的关键。而且，拧紧了的接头螺栓，随着列车的振动和冲击会渐渐松动；如果是大轨缝、低接头，这种松动更快；而接头螺栓的松动，将直接导致接头阻力衰减和伸缩区延长。所以：

1、无缝线路接头螺栓必须采用10.9级高强度螺栓，扭矩应达到900N.m，扭矩不足时，不得低于700N.m。

2、每年春秋季，在允许的作业发温范围内，要全面拧紧接头螺栓各一次；在缓冲区作业时，作业前后也要拧紧接头螺栓各一次。这样才能保证接头螺栓经常保持紧固状态。

3、全面拧紧接头螺栓时，如发现钢轨已有爬行、轨缝不合要求时，应在合适的轨温条件下先松开螺栓，利用轨温变化使轨缝恢复正常，然后再全面拧紧。

五、中间扣件螺栓作业

随着列车振动，中间扣件的扭力矩也要随之减少。因此：

1、每次综合维修作业前后，应全面拧紧扣件螺栓各一次，以增强轨道框架刚度。 2、每年春秋季，应在实际锁定轨温±5度范围内，全面拧紧扣件螺栓各一次。

3、扣件整正涂油时采取“隔二松一”流水作业，当日回检拧紧一遍，1~4天后复拧一遍，并做好封口涂油工作。

六、突出巡道工作的特殊性

无缝线路的巡道工作，除了普通线路的作业项目外，还应有一些特殊要求。

1、巡道工必须掌握管内每段无缝线路的技术、设备状态，如实际锁定轨温、伸缩区长度、缓冲区轨缝、位移观测桩的设置、薄弱地段的位置等，以便及时、准确地发现问题并向工长汇报。

2、随时坚持小补修“三紧”，即紧接头螺栓、紧松动扣件、紧拉杆。

3、为了掌握无缝线路轨道状态的变化情况，要坚持好测轨温、测轨缝和测线路爬行的“三测”工作。尤其是高、低温季节，应做到每班有记录。

4、夏季以观察轨道方向变化为重点，冬季以观察焊缝状态为重点。发现病害，应及时向工长汇报，并采取应急措施，作好工长的耳目。

5、高温季节应酌情增加巡道班次。 七、加强缓冲区养护

缓冲区是无缝线路的薄弱环节。它一方面具有普通线路的缺点，另一方面又要受长轨条伸缩的影响，兼有普通线路的结构和无缝线路的功能。缓冲区的两端都是长轨条。如缓冲区接头阻力不足，当温度压力较大时，两端长轨条的过量伸长都向缓冲区挤压，缓冲区的几十毫米轨缝是远远不够调节的，于是温度压力陡增，胀轨、跑道就迫在眉睫。相反，当两端长轨条的温度拉力较大时，其过量收缩必须会在缓冲区拉出大轨缝，甚至拉断螺栓。总之，缓冲区阻力不足将影响两侧无缝线路长轨条的安全。另外，缓冲区轨缝的存在还增大了列车的冲击力。为了保证行车安全，延长设备使用寿命，使无缝线路伸缩区质量状态良好，缓冲区的设备质量必须满足如下要求：

1、经常保持足够的线路阻力量。 2、保持接头轨缝尺寸正常。 3、使接头处具有良好的平顺性。 4、使接头轨道有足够的弹性。 5、确保轨端绝缘安全可靠。

为此，无缝线路缓冲区的养护维修，应重点采用如下措施：

1、定期拧紧扣件螺栓，注意施工前后的拧紧和复拧，切实控制长轨条的不正常伸缩，减轻缓冲区接头的温度力负担。

2、如已发生不正常伸缩，要及时更换调节轨，把轨缝维持在允许的尺寸范围内。入夏前，可将轨缝调整至最大值；入冬前，可调整至最小值。

3、定期拧紧接头螺栓，保持接头处道床设计横断面。

4、综合整治钢轨接头处病害，加强接头捣固，保持道床丰满；及时清筛脏污道床；及时更换失效轨枕，及时整平高低错牙。

第四节、整治钢轨病害

无缝线路的钢轨病害，除焊缝外和普通线路相同，如硬弯、擦伤、磨损、剥落、掉块、飞边、塌陷、裂纹等。这些病害的整治方法和普通线路相同，只是要求更及时一些；焊缝的病害处理，则有其特殊性。

一、焊缝病害整治

无缝线路钢轨焊缝常见的病害有：高焊缝、低焊缝、焊缝上下或左右错牙等。这些焊缝病害，多数是焊接质量控制不严的产物。另外，有一些焊缝病害如低塌、开裂等，则兼有焊接不良或列车长期碾压冲击两方面的原因。焊缝一旦开裂，就面临折断的危险，其后果自不必说；而其他的病害，则造成了轨面的不平顺、危害也极大。据测，列车通过不平顺焊缝，所产生的附加压力为270~400KN之间。这种附加压力迭加于正常压力，可使焊缝及其两侧的热影响区轨面磨耗加重；使焊缝处产生类似于普通线路的“低接头”病害；还可能使轨面数毫米以下产生疲劳裂纹；当附加动压力为负值时，若同时出现较大的横向推力，车轮还有爬上钢轨的危险。因此，及时整治焊缝不平顺病害，是整治无缝线路钢轨病害的重要内容之一。如不及时整治，将会使焊接接头处的线路病害日益加重，形成恶性循环，反而增大了养护工作量；使行车条件恶化，埋下行车事故的隐患。

1、低塌焊缝的整治方法

（1）焊缝打磨。对于低塌焊缝，应使用小型磨轨机打磨顺坡。打磨愈平缓，附加动压力就愈小。据测，最不利的临界低塌长度，一般约为30~40Cm，故顺坡长度应超过40Cm，越长越好。错牙焊缝也可用此法整治。

（2）清筛低塌焊缝处道床并加强捣固，尽量减小附加冲击力。 （3）现场焊补低塌焊缝。新工艺手工电弧焊是一种比较好的焊补方法。 2、 高焊缝的整治方法

对高焊缝的整治，也应采用小型磨轨机打磨。在钢轨顶面未形成硬化面以前，挫磨效果更为理想，所以也宜早不宜迟。焊道凸凹、鞍型磨耗，打磨后用1m直尺测量，不平度应小于0.5㎜。

3、 钢轨和焊缝重伤的处理方法

《维规》第4.3.13条规定：探伤检查发现钢轨或焊缝有重伤时，不待钢轨或焊缝断裂，即切除重伤部位，切除长度不超过60㎜，用钢轨拉伸器张拉钢轨，用铝热焊法实施原位焊复。

缓冲区的重伤和折断钢轨应及时更换。

4、 其他钢轨病害整治 硬弯

（1）硬弯的鉴别。硬弯容易和碎弯混淆。鉴别钢轨是否存在硬弯，可采用如下方法： 看：先骑站在一股钢轨上，看前方有无陡弯，如有陡弯，再细看。站立位置一般距陡弯顶点10~15m。看时，应背对阳光，沿着轨距线，由近到远，再由远到近，采取立、蹲、俯三种姿势，反复查看左右两股钢轨。确认硬弯凸出的项点在什么位置后，再看其弯曲状态。如一股钢轨弯急而短，另一股有同向较缓的弯曲，则弯急而短的是硬弯。

查：用拨道的方法查找硬弯。这种硬弯应是弯曲缓顺、长度较大的一种；但又难以同小方向不良区别开来。如拨道后全部或大部回弹，则是硬弯。小方向不良拨道后回弹量很小。

对：根据线路检查记录簿对照弯曲处的轨距、方向变化情况，分析变化规律。如果频繁出现轨距、方向不良的“固疾”，则是硬弯。

量：用1m直尺测量弯曲处矢度。如矢度达1㎜以上，则一般都是硬弯。 硬弯大致可分为如下几种：

① 小硬弯：一般形状不正规，硬弯长度很短，约在0.5m左右。 ② 尖角硬弯：弯曲顶点处有一尖角，一般长度为1~2m。 ③ 小硬弯群：几个小硬弯凑在一起，总长度2~3m。 ④ 弧状硬弯：曲度平缓，长度一般为1.5~2.5m。

（2）矫直技术要求。硬弯矫直后的钢轨，目视无方向不良，无不直；用1㎜直尺测量，其矢度不超过0.5㎜；矫直处的方向和轨距不再有规律性的变形。

（3）作业方法

① 准备工作：直轨前，应认真细致地调查硬弯状态，包括起止点、长度和各点矢距，并在线路上标明调直位置和方向，作好记录。然后，卸掉矫直范围顺矫直方向一侧扣件，另一侧的螺栓松一圈。

② 上弯轨器：弯轨器应垫平，位置摆正，各支点与轨底、轨头、轨面密贴，防止钢轨扭曲。 ③ 矫直：如TZ-30型钢轨调直器，使用时，从硬弯始点起，将矫直点（即中间支点）每隔150～200㎜对准钢轨，逐点顺序调直。液压千斤顶放在弯臂前端，在千斤顶处计算调直行程。使用动力支点在中间的弯轨器时，应将液压千斤顶放在需调直的位置上。较长的硬弯应分2~3次矫直。矫直量必须预留回弹量。根据轨温和矫直量的大小，矫直量可为矢度的1.0~1.6倍数。

④ 整理：先拨正非矫直股方向，然后改正轨距，补齐、拧紧螺栓。

使用TZ-30型钢轨调直器时，油压千斤项行程和矫直点矢度的关系如表5-11。

表5-11 油压千斤项行程和矫直点矢度关系 单位：mm 矫直点矢度 油压千斤顶行程

第五节 小半径曲线无缝线路

一、小半径无缝线路

（一）、小半径曲线无缝线路的受力特点 1、受径向分力的作用

1 11 2 18~20 3 24~26 4 28~30 5 35~40

温度压力的径向分力示意图

无缝线路的温度力，在曲线上要产生径向分力Pr，据计算，

径向分力 Pr＝（Pt×l）/R

式中 Pr――――径向分力（N）； Pt――――温度力（N）；

l――――计算径向分力的曲线长（m）； R――――曲线半径（m）。

如：外福线小半径曲线无缝线路K125.82 ~K125.97975，R= 300 m，曲线长L= 159.75 m，当轨温变化度数为20度，在曲线全长范围内产生的径向分力

Pr=（Pt×l）/R

Pr=19.2*159.75/300=10.2（KN）

从公式上可以看出，在曲线单位长度l一定的前提下，曲线半径R越小，径向分力越大。这是径向分力的第一个特点。径向分力的第二个特点是：在升温的情况下径向分力指向曲线外侧，同胀轨方向一致。因而，径向分力对小半径曲线无缝线路的胀轨跑道将起到一个推波助澜的作用。这个作用对无缝线路稳定性的影响相当大的。

2、在变形过程中放散应力

温度力和径向分力所造成的曲线轨道的外膨变形，不仅在线路有局部弯曲的地点发生，而且在整个曲线范围内都有发生，因为曲线本身就是一个对于直线而言的“方向不良”处所。但是在外膨变形过程中，随着钢轨的伸长，温度压力也随之有所放散，造成温度力的增长落后于轨温的增长。而且，曲线半径越小，开始变形越早，温度力放散也越多，临界轨温也就越高。换句话说，小半径曲线无缝线路的容许变形量比直线大一些，发生胀轨、跑道的过程也要缓慢一些。但这并不意味着曲线轨道比直线轨道更稳定，因为前者的总体受力毕竟比直线大，而总体受力能力则比直线小得多。

3、偏载

曲线都设有外轨超高，有超高就不可避免地存在未被平衡超高。小半径曲线外轨超高较大，在列车速度过高或过低时，其未被平衡超高也就较大。当未被平衡超高是过超高时，车辆重心移向下股一侧，造成下股钢轨偏载并受轮缘推挤；当未被平衡超高为欠超高时，情况正好相反。这样的受力不均，增大了一股钢轨的动弯应力，影响了轨道的稳定性的强度，严重时甚至危及行车安全。

4、偏磨

未被平衡超高相对不变，因而车轮对钢轨的磨耗特别是侧面磨耗多集中于一股钢轨，造成偏磨，偏磨的结果，使小半径曲线上的无缝线路上、下股钢轨的更换周期差别较大，且钢轨寿命远低于直线和大半径曲线。这是小半径曲线无缝线路的致命弱点，因为无缝线路要像普通线路那样频繁更换钢轨，难度实在太大，经济上也不划算。

（二）、小半径曲线无缝线路的养护维修要点 1、小半径曲线无缝线路的养护维修

除应达到大半径曲线和直线无缝线路养护维修的要求外，还应把重点放在防胀和防磨两个方向。防胀，是为了保证行车安全；防磨，由是为了延长钢轨使用寿命。

与普通线路相比，小半径曲线无缝线路有利于养护维修的一面，是由于消灭了接头，也就消灭了接头低凹、错牙、支嘴等病害，在相当程度上减小了工作量和工作难度。虽然两种线路的钢轨磨耗速度区别不大，但无缝线路的钢轨更换却比较困难；虽然无缝线路消灭了轨缝，却面临稳定性的问题。所以从总体上看，小半径曲线无缝线路养护维修的任务更重、要求更高；切不可把它同大半径、直线无缝线路等同对待，更不可把它普通线路的小半径曲线等同对待。

2、小半径曲线无缝线路养护维修的要点

（1）经常保持曲线圆顺、正矢良好，严格控制轨道初始弯曲在2㎜以内。我们知道，直线和大半径曲线上钢轨变形的积累对无缝线路的稳定性将产生较大的影响。在小半径曲线无缝线路上，这种影响会更加严重，因为后者的稳定性本身就较差。初始弯曲超过2㎜，当轨温下降时，并不能恢复原位，而会留下残余变形。轨温第二次上升时，线路将在上次残余变形的基础上附加新的横向变形。轨温反复变化，线路的残余变形将不断积累扩大，从而使稳定性呈下降趋势，临界轨温则越来越低。这个规律在小半径曲线上表现得非常明显，所以对其方向提出更为严格的要求，将其弹性变形量控制在不致留下残余变形的2㎜以内，以消灭附加径向分力，最大程度地保持无缝线路的稳定性。

（2）适当调整轨底坡，使内轨轨底坡保持1/20~1/15，并做好与直线的顺坡。这是防止钢轨磨耗过急的重要措施。

（3）按机车类型、运行速度和牵引重量，合理设置外轨超高，并做好缓和曲线ZH、HZ点的曲线型超高顺坡。

（4）加强钢轨涂油，减小轮缘与钢轨作用边的磨擦，减轻钢轨的过急磨耗。 （5）及时整治轨面擦伤、剥离、波形磨耗等钢轨病害，提高轨面平顺性。

（6）采取提高稳定性的加强措施，如酌情增设轨距拉杆、进一步加宽碴肩或上股一侧做特种断面道床等。