混凝土枕常见病害的原因分析

混凝土枕常见病害的原因分析

李健

 中国铁路北京局集团有限公司秦皇岛工务段

066000

混凝土轨枕线路由钢轨、混凝土轨枕、扣件道床等部分组成。钢轨直接承受由机车车辆传来的巨大压力并传向轨枕。混凝土轨枕通过轨下弹性垫层和中间扣件承受钢轨传来的竖向垂直力横向和纵向水平力后再将其分布于道床，并保持钢轨的正常的位置。我国的混凝土轨枕的使用有多年的历史了多年的经验表明混凝土轨枕的使用对强化轨道结构保证行车安全起到了重要的作用。但是内轨枕在设计制造和使用中的问题只是部分轨枕早起发生损坏影响了正常使用。

关键词：铁路线路、混凝土枕、病害整治、养护维修

1.道混凝土轨枕伤损的主要形态

1.1轨下截面出现过大的横向裂缝：混凝土轨枕是一个接受不稳定重复荷载的构件。荷载的变化带有随机的性质，混凝土轨枕在使用期内轨下截面有可能出现大于该截面抗裂强度的荷载弯矩。在这种情况下就产生了横向裂缝一般来说这种裂缝较小不致引起轨枕失效但在某些情况下截面的荷载弯矩远远大于轨枕的抗裂强度那就会出现过大的横向裂缝导致轨枕失效。

    1.2轨下截面压溃：轨枕下部分由于橡胶垫板损坏或串出，使钢轨直接作用于承轨槽引起轨下截面横向裂缝过大。混凝土受压区产生过大的压力是混凝土压溃。

1.3轨枕纵向裂缝：轨枕延长轴线方向的裂缝称纵向裂缝一般有端头裂缝端部上表面裂缝侧面水平纵向裂缝、钉孔纵裂、贯通纵裂等纵向裂缝较多的部分是沿螺栓孔的两侧或应力钢筋处发生并向端头及中部发展。这种裂缝的出现将严重影响轨枕的使用寿命。

1.4轨枕的龟裂：龟裂是轨枕表面纵横交错的细小裂缝一般多发生在轨枕端部及中部顶面和侧面处。龟裂对轨枕的使用寿命影响也较大。

1.5轨枕挡肩破损：轨枕挡肩承受由于扣件传来的水平推力而产生破损。特别在小半径曲线上这种现象十分普遍有的采用加宽铁座仍不能解决问题据统计在半径为400m的曲线上挡肩破损高达百分之七十另外由于垫片损坏或在轨枕制造过程中挡肩部分的缺陷也可能造成挡肩破损。

1.6轨枕底边掉块：手工捣固冲击轨底边使混凝土掉块面积多达100平方厘米其结果是轨枕受力状况恶化容易出现应力集中而造成其他各种伤损并且消弱了轨道的稳定性。

1.7轨枕中间部分压溃：轨枕中间部分由于受了过大的正弯矩，不仅使轨枕中间部分的下部产生过大的裂缝，而且还引起截面受压区的过大压应力，致使混凝土压溃，这种情况一般发生在钢轨接头。有些轨枕由于中间部分承受了过大的负弯矩，不但引起中间部分的上部裂缝，而且还使中间截面下部受到过大的压应力以致压溃，甚至出现钢筋外露。

1.8轨枕纵向裂缝：轨枕沿长轴线方向的裂缝统称纵向裂缝。纵向裂缝一般有端头裂缝、端部上表面裂缝、侧面水平纵向裂缝、钉孔纵裂、贯通纵裂等，纵向裂缝较多的部分是沿螺栓孔的两侧或应力钢筋处发生，并向端头及中部发展。这种裂缝的出现，将严重地影响轨枕的使用寿命。

1.9轨枕中间部分斜裂及扭伤：轨枕中间部分斜裂扭伤是指沿对角方向的破损。线路维修工作中的捣固作业，因在轨枕两侧进行对角捣固，过车时容易使轨枕中间部分产生斜裂或扭伤。据调查统计，因线路维修养护不当使轨枕中部扭断、折断的轨枕在伤损轨枕总数中占有一定的比例。

1.10轨枕的腐蚀：在长期放水地段和车辆装载有害介质散落在轨枕上，都会造成轨枕的腐蚀，轻者混凝上表面出现麻点、脱层等现象，重者钢筋锈蚀，并逐渐向里延伸。

2.混凝土轨枕伤损的原因

2.1制造质量：在混凝土轨枕各类损伤分类中纵向裂缝对行车安全危害最大而一经发生，发展极为迅速严重者贯通轨枕全长造成劈裂和龟裂。混凝土疏松剥落对轨枕承载能力保持轨道状态能力和使用寿命危害最大，这类损伤一般都是由于制造质量不良引起的。

2.2养护维修作业：在养护维修作业中如果使轨枕受力状态发生了变化就可能出现轨枕断面荷载弯矩大于轨枕抗裂强度的现象以致产生轨枕伤损养护维修作业对轨枕伤损的影响主要表现在以下几个方面：捣固作业轨下垫层及绝缘缓冲垫片损坏没有及时更换没有及时整治道床病害对轨枕受力极为不利接头养护不良没有及时消除轨面不平顺。

2.3混凝土轨枕病害整治：根据使用情况设计出更合理轨枕来提高轨枕结构的可靠性和高强度的轨枕。在维修作业时要小心尽可能的不要去损坏轨枕。

3.结束语

混凝土轨枕是铁路线路重要组成部分，大量应用于现代化铁路，要分析混凝土枕伤损的产生原因，避免在制造和维修过程中产生伤损，要明确混凝土轨枕伤损程度，确保上线混凝土枕质量，延长设备使用周期和行车安全。