李继祖

摘 要：随着无碴轨道技术在客货共线铁路中广泛运用，整体道床出现的线路病害及维修问题也越来越引起重视。本文结合包西线桐木石整体道床弹条大量折断的情况，分析其产生的原因，为设备养护单位提高养护质量提供参考。

关键词：整体道床 线路病害 科学养护

中图分类号：U45 文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2018）01（c）-0062-02

整体道床具备整体性好、稳定、耐久、轨道维修量少等优点，近年来在我国客货共线铁路建设中得到了广泛的使用，但在现实养护中往往由于施工质量、养护技术方面的原因，时常出现诸如桐木石隧道弹条折断多发的病害。因此必须重视对整体道床后期养护工作，本文以包西线桐木石整体道床折断多发病害为例，探讨其病害产生的原因、并提出了病害的相关整治措施。

1 设备概况

包西线桐木石隧道2010年12月开通，隧道里程为K713+303～K721+585，总长8.282km，为双线客货共线长大隧道；其中K713+303～K719+928为直线地段，K719+928～K721+585为曲线地段，曲线半径2800m，曲线全长为1854.598m。旅客列车运行设计速度200km/h，道床为无砟整体道床，采用现浇C40钢筋混凝土，道床宽2.8m，厚300mm，每6.25m设一道横向伸缩缝，轨枕采用SK-1型双块式轨枕，每公里铺设1600根，采用WJ-7型弹条。

2 线路病害情况

2010年至今桐木石隧道共更换弹条约11000余个。特别是自2014年起，桐木石隧道弹条折断情况明显增加，且每年5～10月份为弹条折断的高发期。2017年至今，共计更换弹条4465个；经统计施工单位铺设弹条占折断弹条数量的95%以上，下行线折断数量约占70%左右，上行线折断数量约占30%左右。且折断位置多集中于弹条与铁垫板的接触点处和弹条中肢断裂，如图1所示。

3 原因分析

3.1 道床原因分析

桐木石隧道K715+400～K715+800、K716+700～K717+800、K718+100～K718+500整體道床存在不同程度的渗水、冒泥等病害造成轨道板不均匀下沉，道床板之间刚度不同，在列车通过时弹条受力不均造成折断，在下行线（重车方向）表现尤为明显。且该隧道为长大隧道通风不良，长期渗水造成隧道内湿度过大，经对大量折断弹条的调查，发现折断弹条均存在不同程度的锈蚀，故可以判定整体道床渗水、冒泥是引发弹条折断的原因之一。

3.2 弹条质量分析

为确定桐木石隧道所铺设的弹条质量是否合格，我们向铁道科学院寄送了桐木石隧道内40根开线前施工单位铺设的未断裂的弹条和15根不同断裂位置的弹条经行弹条质量科学检测。在40根未断裂弹条中，直线段和曲线段内外口用弹条各10根用的弹条。铁道科学院分别在曲线左股里口、曲线右股外口、直线左股外口和直线右股里口各随机抽取1根弹条按照《高速铁路扣件 第4部分：WJ-7型扣件》（TB3395.4-2015）进行硬度、脱碳层深度和金相组织的检测，同时用金相显微镜观测表面裂纹，鉴定结果显示弹条质量符合技术要求，故排除弹条质量是其折断的原因。

3.3 钢轨状态分析

钢轨的状态对弹条受力有不可忽视的作用，特别是钢轨出现波磨后轨道平顺性受到极大影响，弹条承受的冲击力将大幅增加。为此对桐木石隧道内钢轨状态进行了调查，钢轨光带均匀，无波磨（0.01mm塞尺测量）、肥边、侧磨，钢轨状态良好，故排除钢轨状态对弹条折断的影响。

3.4 WJ-7型扣件组状态分析

WJ-7型扣件组由T型螺栓、螺母、平垫圈、弹条、绝缘块、铁垫板、轨下垫板、绝缘缓冲垫板、重型弹簧垫圈、平垫块、锚固螺栓和预埋套管组成，此外为了钢轨调高的需要，还包括轨下调高垫板和铁垫板下调高垫板。为此我们对整个桐木石隧道中的WJ-7型扣件组状态进行了检查，特别对起缓冲作用的轨下橡胶垫板、绝缘缓冲垫板进行了逐一检查，发现胶垫变形或压溃的只有17处，而其他的组件均为发现大数量的伤损。对比已经更换弹条11000余根的数量，可以判定轨下橡胶垫板、绝缘缓冲垫板等WJ-7型扣件组件状态不良对弹条折断的影响微乎其微。

3.5 通过总重分析

截止2016年末该隧道上行通过总重为250.518Mt，下行通过总重为120.378Mt，均未达到线路大中修通过总重，故可以排除通过总重对弹条的影响。

3.6 维修养护分析

通过细致检查发现部分桐木石隧道内WJ-7型扣件绝缘轨距块有约3～4mm深的压痕，随机检测K720、K721公里100根弹条的扭矩，经统计平均扭矩达185N·m，最大扭矩为250N·m，最小扭矩为120N·m，这与WJ-7型弹条规定的扭矩100N·m-140N·m相差甚远。弹条扭矩过大，会造成弹条、胶垫弹性形变受限，弹条内应力过大，外加列车通过时的冲击力，造成弹条折断。

4 分析结果验证

鉴于以上分析，2017年8月对桐木石隧道下行K718公里弹条扭力进行了重新调整，将扭力范围严格控制在120～140N·m，经过3个多月的观测统计发现该实验短的弹条折损数量较以往下降了约90%，故可以验证扭力过大是桐木石隧道弹条折断的主要原因。

5 分析结论

综上分析造成桐木石隧道整体道床WJ-7 型弹条大量折断的原因主因是弹条使用时的技术标准不达标，扭矩过大严重影响弹条正常形变，造成弹条内应力过大。次因是道床冒泥导致因道床间刚度不均匀致使弹条受力不均，同时该隧道为长大隧道，隧道内空气流通不畅且长年渗水，环境潮湿，加快弹条锈蚀，锈蚀部分因应力集中导致折断。

6 结语

随着无碴轨道技术在客货共线铁路中广泛运用，以普速有碴轨道的养护法式来养护无碴轨道就会产生诸多问题，这就要求工务部门在新型设备投入使用时必须掌握新设备的技术参数，严格执行技术标准，科学养护才能有效提高设备保安能力，同时减轻工作量降低养护成本，起到事倍功半的效果。

参考文献

[1] 高速铁路无砟轨道线路维修规则（试行）[S].北京：中国铁道出版社，2012.

[2] 铁路线路修理规则[S].北京：中国铁道出版社，2006.

[3] 陈大磊，钟贞荣，杨仕教.整体道床病害整治研究[J].上海铁道科技，2008（1）：41-43.