土木工程中铁路线路病害分析

土木工程中铁路线路病害分析

牛志凯

中交一公局集团有限公司海外事业部 北京 100024

摘要：在市场经济繁荣发展的大环境背景下，铁路运输逐步向高速运输和重载运输方向发展，而这也在很大程度上加大了铁路线路的运载压力。由此，全面分析铁路线路病害成因，保障铁路线路运输安全显得尤为重要。本文就将围绕土木工程中铁路线路病害展开系统探究。

关键词：土木工程；铁路线路；病害

近年来，如何保障铁路的安全稳定运行成为新时期背景下铁路工程建设与管理的重点。下文将简要介绍铁路线路的基本概念，分析铁路线路的病害成因，并提出切实可行的病害防治与养护措施，旨在为业内人士提供参考意见。

1铁路线路的基本概念

铁路线路是由路基、轨道、桥梁、隧道以及涵洞等结构组成的综合体。不同组件的功能各不相同，并在铁路线路投入使用中发挥着至关重要的作用。可以说，任何一个环节出现缺陷，都会在不同程度上影响整个铁路线路的正常运营。为此，铁路运管部门应加大对铁路线路维护检查的重视力度，及时发现铁路线路存在的病害，并采取一系列切实可行的处理措施。

2铁路线路的病害类型与诱因

2.1铁路线路爬行病害与诱因

火车在轨道上运行时，会产生竖直力、横向水平力和纵向水平力。在物理力学的影响下，铁路轨道会沿道床方向围歼，进而使铁路线路出现爬行病害。据精准的物理力学分析可知，铁路线路爬行病害与火车高速行驶状态下产生的纵向水平力存在紧密联系。此外，当铁路轨道上安装的控制爬行设备数量不足，或出现性能故障时，会增大道床阻力值，削弱线路扣件压力，加大出现铁路线路爬行病害的概率，进而对列车的安全运行构成潜在威胁。钢轨接头部位出现挠曲，导致车轮在高速运转状态下出现严重撞击，致使钢轨因持续性机械做功而升温，甚至发生不规则形变。

2.2铁路钢轨接头部位病害与诱因

钢轨接头问题一直是铁路线路运行过程中普遍存在的安全问题。列车的高速运行，会对钢轨对接接头部位产生一定强度的冲击力，严重情况下，还会改变铁路线路原有的状态。一旦钢轨对接接头部位出现病害，就会加大轨道的损害程度，扩大病害的影响范围。

由于钢轨自身存在硬弯道，尽管列车转弯时的速度有所减慢，但一样会引发钢轨接头病害。对于钢轨接头问题，尤其是新旧钢轨的搭接，不可避免的会出现一定的高度差。随着列车运营时间的延长，钢轨接头部位的连接螺栓的松脱程度也会随之加大，产生接头夹板现象，加重磨损。另外，轨道基床因环境或外部作用力等主客观因素的影响，还会出现不均匀沉降问题，致使轨道面呈交错状，影响列车的安全稳定运行。

2.3铁路曲线钢轨病害与诱因

钢铁自身质量缺陷，或者铁路曲线设置不合理，都会对钢轨造成不同程度的磨损。随着投入使用时间的延长，钢轨磨损程度不断加重，导致列车在高速运行状态下出现剧烈晃动。引发曲线钢轨病害的原因是多种多样的，其中，尤为关键的就是缓和曲线设置不合理，进而加大钢轨的磨损程度。

3铁路维修养护措施

铁路运输的意义和价值，使得铁路线路维修养护工作显得尤为重要。铁路线路维修养护措施如下所述。

3.1增大铁路线路承载负荷能力

在铁路线路维修养护过程中，应加强对铁路线路承载力的建设。在不同的铁路线路设计方案的支配下，所建造的铁路线路的承载力也存在一定的差异。工程人员需加大对铁路线路建造材料质量的控制力度，提高铁路工程建造水平。通常来说，以往的铁路线路维修养护都是具有周期性的，且要在规定期限内完成对整段铁路线路的改造。然而事实上，固定的维修养护期限是不符合铁路线路运营需求的。相关人员应采取动态维护措施，一方面有效处理病害问题，另一方面杜绝资源的过度浪费。

3.2细化铁路线路维修养护方式

维修养护方式往往决定了维修养护成果。铁路运管部门既要加强工作人员的技能训练与职业素养教育，又要进一步细化维修养护方式。由于铁路工程建设环境存在较大差异，使得铁路线路病害的原因也各不相同。为此，相关人员要结合铁路工程建设环境，全面且客观的分析铁路线路的病害诱因，并采取切实可行的维修养护方式。再者，加强对铁路线路维修养护体系的建设，确保采取的维修养护措施满足基本需求，充分发挥铁路线路维修养护工作的价值。最后，不定期的对铁路线路展开检查，且随机分配检查人员，互相监督，避免出现工作失误。

4铁路线路常见病害的维修养护措施

4.1爬行病害的防治措施

要想规避铁路线路爬行问题，就需要加大轨道阻力值，以及轨道与道床之间的阻力值，确保轨枕下铺设的道砟符合标准要求。在此基础上，完善道床维修养护工作，保证铁路线路的安全稳定运行。与此同时，对存在严重污染的道床实施清理，避免因泥浆过量而削弱铁路线路的纵向阻力，并将钢轨接头部位的扣件压力控制在合理范围内。最后，在铁路线路维修养护过程中，及时替换存在问题的螺栓。

4.2钢轨接头部位病害的防治措施

1）调整轨道的几何尺寸

列车荷载与轨道变形之间存在着紧密联系。具体来说，列车荷载会导致轨道发生不规则形变，而轨道的不规则形变，又会加重列车高速行驶状态下的荷载作用力。针对此，相关人员需加大轨道巡查力度，对轨道几何尺寸进行调整，减小轨道的不规则形变量，削弱列车荷载。

2）使连接零件维持良好状态

确保轨道结构内部连接零件的完备性，且让连接零件始终保持良好的性能。一般情况下，连接零件的检查工作多在春秋两季进行。工程人员需避免轨道结构在持续高温或持续低温状况下出现异常现象。再者，由于轨道结构长期处于外界环境中，相关人员要高度重视连接零件的腐蚀性。在必要的情况下，采取涂抹防锈油料的方式加以处理，延长连接零件的使用寿命。

3）加强道床维护检修

列车长期持续运行，不可避免的会使道床路基出现不规则沉降和板结病害，加大道床维修养护工作任务量。一旦道床出现问题，则相关人员必须第一时间采取合理的处置措施。例如，桥涵端位或路基出现不规则沉降问题，需要全面且客观的分析出现沉降的原因，或调整桥涵端位施工工艺，或更换路基软弱土体。

4）加强轨枕及弹性垫层检查

轨枕部分的主要维修养护任务是更换失效轨枕，增强轨枕受力的均衡性。轨道下方铺设的弹性垫层可以有效缓解混凝土轨枕受到的冲击力，增强轨枕的安全稳定性。

5）加强钢轨维护检修

钢轨是轨道结构直接受力的部分，同时也是传递车轮作用力的重要媒介。由此可知，钢轨的性能一定程度上决定了整个铁路线路的运行稳定性。通常来说，相关人员多采用探测仪器对钢轨实行检修。在钢轨损伤探测过程中，要尽可能的避免发生漏探漏检问题，辅以人工检测手段，全面掌控钢轨的损伤情况。

4.3曲线钢轨病害的防治措施

第一，确保正矢始终维持在规定范围内，定期组织现场检查。在检查过程中，对铁路线路曲线端位的圆顺程度实行调整；第二，让曲线超高顺坡和正矢间的递减始终维持等量平衡关系；第三，严格控制外轨道高度，减轻内轨道侧面的磨损程度；第四，加大铁路线路维修养护力度，优化铁路线路性能；第五，有效调整轨道底坡，保证车辆重心与钢轨重心相重合；第六，定期对铁路钢轨涂抹防锈蚀油料，延长钢轨使用寿命。

5结束语

综上，铁路运输在国民经济体系中占据着极为重要的地位。但受到各类主客观因素的影响，往往会出现各种各样的病害问题。只有完善铁路线路维修养护工作，注重曲线钢轨病害、接头部位病害及爬行病害的处理，才能促进铁路运输的安全稳定运行，创造更大效益值。

参考文献：

[1]黄彦添.土木工程中铁路线路病害分析[J].大科技,2018,000(002)

[2]张弛.岩溶地区高铁营运隧道渗漏水病害机理分析及处治方法研究[C].中国土木工程学会隧道及地下工程分会防水排水专业学术交流会.