第一篇：钢轨断裂原因分析及防治措施

钢轨断裂原因分析及防治措施

摘 要：通过对钢轨断裂原因及其规律进行分析，提 出针对性的预防措施，并对发生钢轨断裂后的紧急处理措施进行探讨。

发生断轨后的紧急处理方法。1 钢轨断裂原因分析

1．1 钢轨材质方面存在先天不足

钢轨先天性的质量缺陷，是导致钢轨断裂的主要原因。202_年 1月，长图线 DK152+573处和长图线DK317+450处发生两次线路右侧长轨折断，引起两起断轨事故的主要原因是钢轨内部存在暗核。由于两处暗核的径长分别为2．

5、1．8mm，且均存在于钢轨的底部，又是 目前钢轨探伤设备很难探测到的核伤粒径(既有探伤设备所能探测到的最小核伤粒径为3mm)，再加上管内持续低温且温差大，钢轨内应力增大，导致断轨事故发生。钢轨材质上的某些缺陷，如暗核、细小裂纹、空隙或杂质等，经过车轮重复荷载作用，逐步发展成一个疲劳源，并不断向轨头内部扩展，使钢轨的有效截面很快削弱，以至最后发生断轨。

1．2 现场轨缝的焊接强度低

我国无缝线路钢轨现场施工焊接一般采用小型移动气压焊和铝热焊。铝热焊焊接方法因其具有设备简单、焊接作业效率高、操作简便等特点，被广泛应用。但 由于各工序间相互影响程度密切，特别是在低温环境下焊接钢轨时，使得焊接接头的质量难以控制。钢轨焊接接头的质量优劣，直接影响着无缝线路的安全。

据统计，由于钢轨焊缝断裂而造成断轨事故的，占断轨总数的80％以上。

大部分有缺陷的钢轨焊缝其强度不能承受降温所产生的温度拉力，在冬季钢轨内部强大的温度拉力作用下焊缝被拉开。特别是铝热焊缝，质量受操作工艺优劣影响较大，难免发生断轨事故。

1．3 养护维修上的原因

202_年3月，长图线威虎岭站 1号道岔辙叉后右直股钢轨折断。所断钢轨为鞍钢 1988年产，于 1996年道岔大修时铺设，属 自制轨，轨孔加工时存在误差。由于线路养护维修质量低，有空吊板，导致岔后钢轨集中受力，发生断裂。202_年 l1月，长图线 DK187+ 646处，右股钢轨发生断裂。该股钢轨 10月份曾使用K286焊条进行焊补。此次造成钢轨折断的直接原因就是焊补作业不按照规定进行预热，致使钢轨内部结构发生变化，发生钢轨断裂。由上述断轨事故可以看出，日常的养护维修非常重要。线路养护不良，如轨面不平顺、道床和路基出现病害、连结零件不密贴等，都会严重地影响钢轨的使用寿命。再者作业时不按规定的尺寸、步骤进行，违章作业，也会引起不良后果。因此，提高工作质量，精心养护好线路，这是防止断轨的重要环节。钢轨断裂发生的特征及规律

2．1 常发生断轨的地段

线路不平顺处，断轨发生的频率大。

断轨地段的分布特点：曲线地段比直线地段断轨 次数多；坡

道上比平坡地段断轨多；制动地段比其他地 段断轨多；无缝线路固定区断轨多；道岔基本轨比导曲轨断轨多；岔后夹直线的断轨是直向多，侧向少。

2．2 常发生断轨的部位

断轨多发生在焊缝及其附近，钢轨小腰处，曲线上股，桥梁和道 口两头部位。就同一钢轨断面而言，断轨多发生在轨头、轨颚和轨腰部位。

2．3 常发生断轨的时间

断轨多发生在冬春两季，一般在每年的11月下旬至次年的3月上旬。寒冷地区断轨较普通地区严重。而且多发生在一昼夜中气温最低的0时至4时。发生钢轨断裂后紧急处理措施

3．1 及时发现断轨

发挥 “五道防线”作用，开展全员防断。主要发挥专

业探伤队伍的主力作用，手工检查队伍的补充作用，层层

落实钢轨检查责任制，以便能在第一时间内发现断轨。

3．2 发现断轨后会处理

3．2．1 断轨处理原则

最主要的是发现断轨后必须严格执行一防护、二加固、三放行的作业程序。在拦停列车作业时，区间力争在30min内，站内力争在60min内加固完毕，并随即放行列车。

3．2．2 断轨处理方法

(1)普通线路

①应按 《铁路工务安全规则》第2．2．11条的规定设置停车信号防护。

②断缝在夹板范围内，紧固接头夹板螺栓和断缝两侧扣件，限速5km／h放行列车。

③断缝在夹板范围以外，用夹板、急救器或夹板、螺栓进行加固。当断缝小于30mm时，限速 15km／h 放行列车；30—50mm，限速5km／h放行列车；50—150mm，必须插入短轨头，并在断缝下垫枕木头后，限速5km／h放行列车。

④更换钢轨时，应按 《铁路工务安全规则》第2．2．2条办理，更换前要拧紧两端各50m范围内扣件，首次放行列车限速25km／h。

(2)无缝线路(包括焊头)

①应按 《铁路工务安全规则》第2．2．11条的规定设置停车信号防护。

②在断缝处上好鼓包夹板和急救器加固，限速5 km／h放行列车。随即，在断缝两端各50m范围内拧紧扣件。如断缝小于30mm，限速可提高至 15km／h；断缝在50～150mm，必须插入短轨头，并在断缝下垫枕木头，限速5km／h放行列车。已上鼓包夹板的焊缝断裂后，如断缝小于30mm，可紧固接头夹板螺栓，限速15km／h放行列车。

③锯掉断缝前后各一段钢轨，插入不短于6m的短轨，上好

夹板和拧紧螺栓，首次放行列车限速25 km／h，以后恢复正常。

④在接近并低于实际锁定轨温时，插入不短于6 m的焊接短轨，进行焊接。

⑤若断缝具备原位焊复的条件时，可采用原位焊复法进行焊接修复。

3．3 新型弹性扣件的应用

由于重轨刚度和重枕刚度相结合将使轨道刚度增大，过大的轨道刚度又会恶化轮轨动力相互作用关系。只要车轮踏面或轨道上有微小的不圆顺或不平顺，都会引起动力作用的增长，这些动力又随行车速度的提高而急剧增长。此外，过大的轨道刚度还会引起波磨轨的生成与扩展。因此，设法降低重轨、重枕轨道刚度是十分必要的。

用新型系列Ⅲ型枕取代木枕和 Ⅱ型枕，明显增大了曲线轨道的稳定性，轨道承载能力提高37％，减小了轨枕加速度和道床加速度，有效地抑制了道床残变，积累速率，大大减轻了养护维修工作量及其费用。

为达此目的，成都铁路局研发并使用了新型弹条扣件。其主要特征：一是采用了与Ⅲ型系列轨枕配套的厚14mm、静刚度60～70MN／m的纳米复合橡胶垫板；二是采用了与新型胶垫配套的60Si2CrA材质的加强Ⅲ型弹条扣压件，提高了弹条强度，有效控制了扣压力衰减，增加了轨道弹性；三是采用了在承力面增设L形、C形钢片的加强Ⅲ型绝缘轨距块，有效地解决了既有Ⅲ型绝

缘轨距块在山区铁路曲线轨道使用中抗压、抗弯、抗剪强度不足的缺陷。铺设实践表明，效果明显。

3．4 工务新技术、新材料、新产品的应用

(1)为解决桥上轨道道床厚度不足，刚度较大，道碴粉化严重，病害突出的问题，采用加厚轨下胶垫的减振型调高扣件，有效地提高了轨道弹性，减缓了列车的冲击作用。今后如能在桥上有碴轨道发展弹性轨枕将是又一重大技术举措。

(2)为防止列车在小半径 曲线上发生悬浮脱轨事故及减缓曲线外轨侧磨，在3000多个小半径 曲线缓圆点或圆缓点前后下股轨道内侧安装了防脱、防磨护轮轨装置，取得了良好效果。

(3)为解决山区铁路混凝土枕及岔枕中螺旋道钉普遍锈蚀严重、寿命缩短的问题，成功地开发并采用了多元共渗防锈新技术，以取代传统的防腐处理方法，提高了螺栓的抗蚀性能和使用寿命，现已在全路推广应用。结语

为适应我国铁路既有线提速战略工程，全面提升山区铁路工务设备技术装备水平势在必行，根据成都铁路局的做法和经验，在曲线轨道结构综合强化方面，采用新理论、新技术、新材料、新设备是以提高运输效率、保证行车安全和旅客乘坐舒适为基础，并以其经济效益的大小来评价其合理性和决定其发展规模和速度。因此，轨道结构的现代化与合理化进程，应密切结合路局所辖线路的具体条件和实际情况，本质上是在有利于取得最佳技术

经济效果基础上的统一。

参考文献：

[1] 铁道部．铁路线路设备大修规则。

[2] 徐小龙．小半径曲线脱轨原因分析及对策措施．铁道标准设计，202_(2)。

[3] 侯德杰，蒲保新，陶联明．强化轨道结构，适应提速需要[J]．铁道标准设计。202_(2)

第二篇：浅谈钢轨探伤漏检原因分析及防漏措施

浅谈钢轨探伤漏检原因分析及防漏措施

承德工务段

孙海波

摘 要：钢轨探伤是及时发现伤损钢轨，防止断轨事故发生，保证铁路运输安全的重要措施。在探伤过程中，由于人员业务水平和探伤经验、探伤工艺固有探伤盲区、探头与轨面耦合不良、探伤周期的不合理性等原因，均为容易造成漏检，通过钢轨探伤漏检原因分析，提出了相应防漏措施。

关键词：钢轨探伤

漏检原因

防漏措施

铺设于线路上的钢轨由于受垂直于轨面的竖向力、侧向垂直于钢轨的横向水平力、沿钢轨轴向的纵向水平力，以及钢轨内部温度变化的影响，容易产生疲劳伤损。随着铁路跨越式发展，和多拉快跑的运输，使钢轨伤损明显增多，如不及时发现钢轨伤损，会引起断轨事件的发生，因此，认真分析造成钢轨伤损漏检原因，在探伤作业中采取有针对性的检测方式，杜绝钢轨伤损漏检，实现钢轨防断目标。

一、人为因素影响钢轨伤损漏检及措施

1．作业要领掌握不熟练，易造成钢轨伤损漏检。钢轨探伤是工务系统中一项专业技术较强的工作，探伤人员不但要熟练的操作仪器、掌握钢轨的结构、探伤中的波形变化，还需要探伤工严格执行“探伤作业一日标准化”，做到慢走细看听报警，认真执行接头“三看”制度：一看波形显示，遇有异常波形及螺孔和轨端波形显示异常，应及时调整探伤灵敏度和探头位臵；二看探头位臵，主要看前后37度探头过轨缝的位臵，确保第一螺孔上的裂纹检出；三看接头状态，看

是否有轨面不良、道碴坍塌、空吊板及大轨缝接头，应仪器和手工相结合检查。因此，应加强钢轨探伤的日常管理，认真贯彻执行路局颁发的《南昌铁路局钢轨伤损检查监视处理办法》和永安工务段颁发的《永安工务段钢轨探伤管理办法》文件精神，严格执行探伤一日作业标准化。

2．探伤人员的责任心不强，对钢轨伤损检出不利。钢轨探伤工作是在沿线区间作业，风吹雨打太阳晒，作业条件差，而探伤人员一天要检查一个区间甚至更长，在这么长时间的作业过程中既要在各式各样的波形中分辨出伤波和非缺陷回波，又要听报警，这需要探伤人员要具有高度的责任感、敬业爱岗精神和饱满的工作热情，否则，就会因麻痹大意而造成漏检，因此，不断加强探伤人员的思想教育，提高探伤人员的责任意识和敬业爱岗精神是十分必要的。3．重点地段检查不认真，易造成断轨事件发生。钢轨接头lm 区域是核伤的高发区，70度探头回波报警和37度探头的回波报警互相干扰，易造成核伤的漏检。据统计，永安工务段钢轨重伤有近50%发生在这一区域。因为仪器进入这一区域，37度探头正好打到螺孔，执机人员注意力集中在螺孔回波的识别上，容易忽视轨头伤损回波的显示，同时螺孔或导线孔反射回波引起的报警干扰核伤回波的报警。要避免在这区域漏检，进入接头时探伤人员必须做到注意观察各通道的报警和波形显示情况。

二、外部因素影响钢轨伤损漏检及措施

1．探头和轨面耦合不良，易发生钢轨伤损漏检。在曲线上作业时，由于曲线上股的磨耗及下股的压溃会造成走行轮无法紧贴钢轨，加上小车在曲线钢轨上推行中倾斜，探头偏离钢轨中心位置，而且钢轨经常出现有连续掉块、鱼鳞状擦伤破坏了耦合层，影响声束正常入射至钢轨内，使伤损反射能量下降，显示杂波多，易造成漏检。

2．钢轨焊补层透声不良，影响焊补层下的核伤检出。由于焊补擦伤钢轨时，焊面没有打磨干净或焊补工艺不良，常在焊补层下形成核伤。因为焊材与母材材质不一致，声束不能正常入射到焊补层下，导致焊补层下的核伤不易被发现，造成漏检。因此，对焊补层的探伤，除用钢轨探伤小车探伤检查外，还要用通用仪器进行复查。

3．探伤设备性能不良，影响钢轨伤损检出。探头作为探伤仪中主要的部件之一，其灵敏度的高低直接关系着探伤的质量。而仪器中的电器部分性能不稳定而引起的灵敏度变化也是直接关系着探伤的质量。因此，探伤前检修好仪器，做好探头灵敏度测试、半月仪器的性能测试，仪器各项指标达到要求方可上道，严禁仪器带病上道作业，为保证钢轨探伤质量打好基础。

三、探伤安排造成钢轨伤损漏检及措施

1．伤损钢轨数量异常时，要缩短探伤周期，加大检查密度，确保钢轨伤损“查早查小”及时发现。

2．连续两个探伤周期发现疲劳伤损（如核伤、螺孔裂纹）的不良地段，应当增加仪器探伤的检查遍数，缩短探伤周期，有利于伤损检出率。

3．在桥梁上、隧道内、小半径曲线、大坡道以及钢轨状态不良地段应当缩短探伤周期。

4．大修换轨初期、超大修周期地段、钢轨与运量不匹配地段。也应当适当增加探伤次数或缩短探伤周期，免造成漏检。日常钢轨探伤要严格按周期检查，不得随意加大钢轨探伤周期，确保钢轨伤损及时发现。

四、探伤工艺造成钢轨伤损漏检及措施

探伤仪对于钢轨的检查不能做到全断面的检查，存在着探伤盲区。超声波探伤仪采用70度探头用横波在钢轨头内进行反射式探伤，为扩大对轨头的扫查范围，探头在轨面与钢轨纵向呈20度偏角，使入射的横波经轨头下颚作二次反射，但轨头与轨腰连接圆弧处存在一定范围的探测盲区。另外，在轨腰投影范围外的部位，轨底两侧为探伤盲区。仅靠仪器检测，必然会带来漏检，造成安全隐患。因此，只有加强仪器与手工相结合检查，对一些重点地段和薄弱处所加强手工检查，才能最大限度的减少漏检。

以上仅从几个侧面肤浅的总结钢轨探伤中的漏检因素和对策 ,无疑局限性是很大的，需要每一个从事钢轨探伤人员共同总结实践经验 ,从各方面采取有效措施。不足之处，恳请专家和全体探伤同仁提出宝贵意见，以便本人在今后工作中取得更大的进步，为铁路运输大动脉的畅通无阻和铁路的和谐发展贡献出一名探伤工的微薄之力。

第三篇：高强度PC钢丝断裂原因分析及改进措施

高强度PC钢丝断裂原因分析及改进措施

李祥才1，徐

冰2，于同仁3，杨丽珠3

（1 安徽工业大学 材料工程学院, 安徽 马鞍山 243000；2 邯郸钢铁集团公司，河北 邯郸056015；

马鞍山钢铁股份有限公司，安徽 马鞍山 243000）

摘 要：对高强度PC钢丝断裂原因进行了分析，认为连铸坯的中心偏析、中心缩孔、疏松和夹杂是导致PC钢丝断裂的冶金原因；轧制过程中，较差的修磨质量、表面缺陷导致的微裂纹，过烧以及不适当的冷却速度导致的非正常显微组织，盘条头部的耳子、盘条本身折叠是导致PC钢丝断裂的主要原因；同时，不恰当的酸洗、较差的磷化及热处理质量、不适当拉丝裂纹的产生、拉拔模具安放不正导致的横裂也是PC钢丝断裂的原因。并且针对上述部分原因提出改进措施。

关键词：PC钢丝；断裂；原因分析；改进措施

中图分类号：TG356.4+6

文献标识码：A

文章编号：1004-4620（202_）06-0036-04

Analysis of Fracture Reasons of High Strength PC Steel Wire and Improvement Measures

LI Xiang-cai1, XU bing2, YU Tong-ren3, YANG Li-zhu3

（1 School of Materials Science and Engineering, Anhui University of Technology, Maanshan 243000, China;Handan Iron and Steel Co., Ltd., Handan 056015, China;3 Maanshan Iron and Steel Co., Ltd., Maanshan 243000, China）

Abstract: The fracture reasons of high strength PC steel wire are analyzed, it’s considered that center segregation, central cavitation, poriness and inclusion are the metallurgical reasons which lead to the facture of PC steel wire and in the rolling process, differential coping quality, microcrack caused by surface defect, abnormal microstructure caused by burnt and improper cooling velocity, the ears on the head of the wire, overlapping of the wire rod itself are the main reasons which lead to the facture of PC steel wire.At the same time, inappropriate pickling, differential phosphorization quality, the bad heat treatment quality, the generation of crack in the improper drawing and transverse crack caused by abnormal laying of the drawing die are also the reasons of the cracking of PC wire.Improvement measures are put forward on the part reasons described above.Key words: PC steel wire;fracture;reason analysis;improvement measures

高强度低松弛预应力钢丝具有强度高、塑性好、韧性高、耐腐蚀、低松弛等性能，被广泛用于大、高、特等重要建筑，其生产和使用越来越引起人们的重视。高强度低松弛预应力钢丝断裂的原因很多，分析起来既困难又复杂。本研究拟就钢丝在生产过程中产生断裂的可能原因进行分析。PC钢丝化学成分及生产工艺流程

高强度低松弛预应力钢丝牌号、化学成分见表1。

表1 高强度低松弛预应力钢丝的化学成分 % 牌号

C Mn Si S P

72B 0.68～0.74 0.60～0.90 0.12～0.32 ＜0.025 ＜0.025

75B 0.73～0.78 0.60～0.90 0.12～0.32 ＜0.025 ＜0.025

77B 0.75～0.80 0.60～0.90 0.12～0.32 ＜0.025 ＜0.025

80B 0.78～0.83 0.60～0.90 0.12～0.32 ＜0.025 ＜0.025

82B 0.80～0.85 0.60～0.90 0.12～0.32 ＜0.025 ＜0.025

生产工艺流程为：冶炼精炼→连铸（或者模铸）→初轧开坯→表面修磨→高速线材轧制→酸洗→磷化→拉拔→矫直回火→质量检验→入库。PC钢丝原料的质量控制

影响PC钢丝用线材质量的因素是多方面的，按生产工序可分为炼钢和轧钢两方面的因素[1]。

2.1 炼钢工序控制质量的途径

转炉炼钢，如果出钢量小于30t，则很难生产高档产品。原因在于：（1）小转炉生产出的钢水氧化性强，虽经炉后脱氧、吹氩处理，但钢中的含氧量仍难控制在低水平；（2）炉后增碳量过大，很难保证成品碳的稳定，含碳量的波动，对最终产品的性能造成很大的影响；（3）小转炉即使炉后配置钢包精炼装置，也很难发挥其精炼效果，即很难将夹杂物控制在低水平。因此，转炉生产优质高碳硬线钢必须具备以下条件：（1）转炉入炉铁水P、S的质量分数不大于0.030%；（2）转炉公称容量不小于50t，最好是顶底复吹转炉；（3）炉后必须配备钢包精炼装置。

电炉炼钢（指公称容量在50t以上的电炉），要想生产出优质高碳硬线钢，主要应控制好钢中有色金属元素的含量和N含量。控制钢中有色金属含量的途径，关键是钢铁料的选择，尽可能少用回收废钢。有条件可多用钢铁厂的自产废钢或采用海绵铁等替代品，也可使用一定比例的生铁块或热铁水。电炉采用相关技术措施，可将钢水中N的质量分数控制在60×10-6以下。这些技术措施包括：（1）保证电炉的封闭性好；（2）采用泡沫渣冶炼工艺；（3）采用强供氧吹炼并安装炉底吹氩装置；（4）采用偏心炉底出钢；（5）出钢过程中，钢流采用惰性气体保护。

2.2 铸钢工序控制质量的途径

高碳钢在浇注成型过程中，最容易出现也是最致命的质量问题就是碳的偏析。

对于模铸生产，出现最严重碳偏析的部位是钢锭的头部，这是由钢的凝固特性和钢锭的凝固特点决定的，难以有效控制；另外钢锭头部保护渣选型不当，也能造成钢锭头部渗碳。因此，高碳钢模铸用复合保护渣，应选择微碳或无碳型。

方坯连铸生产往往产生中心碳偏析，根据有关文献报道，160mm×160mm连铸坯中心碳偏析系数达到1.45左右。根据欧洲主要高碳硬线生产厂家提供的经验，有效地控制连铸小方坯中心的碳偏析，采用如下技术措施，可将连铸小方坯的中心碳偏析系数控制在1.10以下：（1）中间包钢水的过热度控制在25℃以下；（2）在连铸结晶器上和凝固终端区安装电磁搅拌装置；（3）二冷段采用强化冷却技术；（4）采用凝固终端轻压下技术。2.3 轧钢工序控制质量途径

轧钢工序的控制，主要是控制好线材的内部组织。目前，国内大部分高碳线材通过高速线材轧机生产，这种轧机具有良好的控冷（水冷和风冷）能力，可以直接生产出高索氏体化线材。但若控冷工艺制定不合理，不仅直接影响到线材的索氏体化程度，组织的规律性和均匀性，而且将导致线材产生非正常组织，从而直接影响到产品的力学性能和加工性能。

（1）如果吐丝温度过低，线材可在进入风冷线前便出现渗碳体组织；而如果吐丝温度控制过高，将导致线材心部因冷却过慢出现渗碳体。

（2）如果风冷强度过强，线材的边沿容易产生马氏体和贝氏体；而风冷强度过弱，则容易造成线材心部出现渗碳体。

（3）风冷线辊道速度的选择，将直接影响到风冷的效果，尤其是风冷线前3段的辊速。根据实际生产经验，一般要求前两段辊速稍快，第3段辊速适当放慢，有利于提高索氏体化程度。

此外，还应特别注意要保证钢坯加热温度均匀和钢坯在均热段的滞留时间。目前国内大部分轧钢厂在超设计能力生产，钢坯的加热时间必然会缩短。钢坯缓冷后得到的组织均为珠光体和渗碳体，如果钢坯加热温度不均，中心温度偏低，其渗碳体组织不能完全重新溶解，最终将留在线材中。而渗碳体重新溶解后需有足够的时间碳才能达到均匀化。所以，如果钢坯在均热段没有足够的滞留时间，钢坯将存在局部碳偏析区，难免重新产生渗碳体。断裂原因分析

3.1 连铸方面的原因

3.1.1 连铸坯的中心成分偏析

随着凝固的进行，中心区液体成糊状，并逐渐失去流动性，由于糊状区下部的凝固产生体积收缩，对糊状区的液体产生一种抽吸作用，此时密集溶质的残余液体沿树枝晶间流动，凝固后形成V形偏析和中心偏析。

对于生产预应力钢丝的线材来说，要求其金相组织的索氏体化程度越高越好。由奥氏体等温转变曲线可知，影响线材最终组织的主要因素是钢的成分和冷却速度。钢的成分决定C曲线的位置，一般而言，元素Cr、Mn、C均增加过冷奥氏体稳定性，推迟奥氏体的分解过程，因而使C曲线右移。连铸坯轧成盘条后，中心成分偏析并未消除，由于线材中心Cr、Mn、C含量很高，使中心区的C曲线与线材边部的C曲线相比更靠右。即使中心偏析区的冷却速度低于线材表面，仍有可能转变为马氏体[2]。

从断口试验中发现，马氏体转变主要由以下三方面引起[3]：（1）成分超标。马氏体转变点Ms，Mf主要决定于加热时溶入奥氏体中的合金元素的种类和数量，除铝和钴能提高马氏体点以外，绝大部分合金元素均降低马氏体点。从对断口的成分分析及金相检验发现，Mn的质量分数高达1.4%～1.5%时，C曲线向下移动，在正常的热处理工艺参数下加热易形成马氏体组织。（2）钢丝在热轧、正火或铅淬火过程中，由于喷水的原因，极易使奥氏体快速冷却，形成马氏体和屈氏体组织。（3）电接操作不到位，电接后没有通电回火，致使电接头存在各种复杂的不平衡组织。另外马氏体对氢脆裂纹非常敏感，即含氢量相同的盘条中心有马氏体，更容易产生氢脆裂纹，导致拉拔时出现脆断。

3.1.2 铸坯中心缩孔、疏松和夹杂

连铸坯凝固过程中，由于二冷区冷却的不均匀性，导致柱状晶不稳定生长，在铸坯纵断面中心常常出现“凝固桥”，桥下面的残余液体凝固要收缩，得不到上面液体的补充，就会形成缩孔、疏松，并伴随严重的中心偏析和夹杂物的富集。由于有与大气相通的缩孔，当铸锭（或坯）加热时，其内壁氧化，缩孔不能在随后的热压力加工过程中焊合；密闭的缩孔附近凝聚着大量夹杂物，在轧制过程中焊合也较困难，因而这些缩孔都保持在线材中；而非金属夹杂物在热轧时被压碎，其碎片分布成线状，形成带状组织，使原材料性能不均匀，塑性下降。拉拔时，非金属夹杂物便破裂，使金属基体的连续性被破坏，导致钢丝塑性和韧性降低。线材在拉拔过程中，中心空洞、裂纹便成为断裂的起源，随着拉拔、变形，裂纹扩展为锥形裂缝，导致钢丝断裂[2]。3.2 轧制方面的原因

3.2.1 铸坯表面修磨质量

线材厂所用钢坯存在一定数量气孔、夹杂等冶炼缺陷，同时钢坯也存在表面裂纹。这类缺陷在加热和轧制过程中，一部分经过回复再结晶得到修复，一部分随轧制暴露在表面，使轧件微观上存在不连续性，形成表面的微观裂纹源，最后在轧制过程中结疤。为消除钢坯的这类缺陷，必须合理控制冶金过程，减少缺陷数量，同时制定合理的钢坯清理和冷却工艺，保证无表面裂纹[3]。

3.2.2 表面缺陷

原料在冶炼时成分控制不严，有害元素P、S、Cu等含量偏高，轧制时孔型磨损，控冷不良，对盘条组织及表面均有不良影响。常见的表面缺陷有耳子、折叠、断续裂纹及麻点，这些缺陷在钢丝生产过程中难以消除[4]。由于线材本身的原因或拉拔过程中模子损坏的原因，极有可能在金属的表面、次表面或内部形成裂纹，并能在下道工序及使用过程中继续发展和扩大，使金属强度剧烈下降，甚至断裂；而折叠的出现，不如裂纹那样容易察觉，在盘条入库时，时常被线材表面氧化铁皮遮盖，难以发现，而且在拉丝时继续存在，只有在钢丝检验，经过扭转，呈现翘起时才得以发现。观察发现，折叠本身并不能造成钢丝断裂，只有在它和裂纹等其他缺陷同时存在时，才造成钢丝在拉拔过程中断裂[3]。

另外，原料的皮下气泡，残余缩孔，局部Si、C富集等因素会降低线材的塑性，拉拔后金属分层[4]。

3.2.3 过烧

过烧是当钢丝加热温度接近于熔化温度时，由于过高温度而使其表层沿晶界处被氧气侵入而生成氧化物，而且在晶界处与枝晶轴向的一些低熔点相发生熔化产生裂纹。过烧的区域一定伴随有脱碳的产生。因为过烧使晶粒边界遭到破坏，而影响到晶粒与晶粒界的结合力，所以钢丝强度很低，脆性增大，容易造成钢丝断裂[3]。

3.2.4 线材轧制过程中冷却速度的影响

在高速线材轧制过程中之所以采用斯太尔摩控冷线进行冷却，就是要获得较细的珠光体组织，即索氏体组织，并且索氏体化程度越高越好，以便于满足后续拉拔的需要。要满足此要求，斯太尔摩冷却速度曲线必须设计在该钢种C曲线的鼻尖处经过，否则就会出现冷却速度太慢或太快。如果冷却速度过快，容易出现贝氏体或马氏体组织；如果冷却速度过慢，则容易形成粗大的珠光体组织。对于亚共析钢来说，铁素体容易沿奥氏体晶界析出，随着铁素体量的增多，钢的强度降低；对过共析钢而言，在轧后缓冷过程中，沿奥氏体晶界将析出Fe3C。在正常条件下，带控冷装置的高速线材轧机能有效地控制Fe3C的析出，但是根据现场生产经验，当钢中碳的质量分数超过0.90%时，在现有的轧机控冷工艺条件下，亦有从奥氏体晶界析出Fe3C的可能。在正常的炼钢生产过程中，高碳钢中碳的质量分数应能控制在0.86%以内，但是，如果浇注过程中控制不当，钢在凝固过程中产生偏析，使钢坯局部（主要是凝固中心或钢锭头部）碳的质量分数超过0.90%，亦有析出Fe3C的可能，使钢丝在拉拔过程中断裂。在国产线材的个别试样中，确实发现局部碳化物的存在，尤其是线材的心部，此外有时在线材的边沿还出现马氏体或贝氏体[5]。3.2.5 显微组织对盘条拉伸断裂的影响

正常盘条的热轧态组织应是以细小均匀索氏体为主，并有少量珠光体和网状铁素体。但当盘条的热轧显微组织中出现较多的珠光体群，且其片距较大（大于0.15μm），其间又有较多网状铁素体时，在适当拉伸速度时拉伸，断裂首先从盘条纵向表面有缺陷处萌生裂纹，经过一定塑性形变，裂纹向内缓慢扩展，最后发生快速脆性解理断裂，其断裂特征属于纤维状和结晶状混合断口的解理断裂机制[6]。

3.2.6 盘条头部的耳子引起的拉拔横裂

部分盘条的头部带有或轻或重的耳子，这是轧钢时留下的缺陷，拉拔时必须剪掉。盘条经酸洗、磷化后若是发现很严重的耳子还可以剪掉，若是较轻的耳子则不易发现。这些未被发现的耳子在拉拔过程中被紧紧地碾在钢丝基体上，拉拔成成品并经过一段时间后，一部分耳子会被逐渐地释放出来——表现为某一侧或两侧的轻微横裂[7]。

3.2.7 盘条本身折叠引起的断裂

折叠是一种常见缺陷，一旦产生很难排除，随着轧制过程的深化也被进一步细化。很深的折叠经拉拔后与基体紧紧碾在一起，在拉拔过程中不易暴露，经拉伸试验后暴露在断口处；嵌入具有一定深度盘条基体之中的折叠，在拉拔过程中或拉拔后会暴露出来——表现为很深的横裂。此横裂常为钢丝单侧横裂，由于裂痕较深，对钢丝的力学性能有毁灭性影响，导致钢丝断裂[7]。3.3 加工方面的原因

3.3.1 酸洗程度的影响

如果盘条在酸池中浸酸时间过短或酸浓度太低，造成盘条表面的氧化铁皮酸洗不净便进行磷化，使得部分磷化膜未附在钢基上，而是附在氧化铁皮上，在拉拔时，氧化铁皮和基体不能同时进行均匀变形，并且氧化铁皮被嵌入钢基中，使得拉拔后的钢丝表面存在微裂纹。因酸液浓度、温度过高和浸酸时间过长导致的过酸洗，使盘条表面的氢不容易排出，产生氢脆，导致钢丝脆断，同时又使得盘条表面过于粗糙，拉拔时容易产生微裂纹,涂层不均匀也易造成钢丝拉伤。盘条无论欠酸洗还是过酸洗，一旦产生微裂纹，在预应力作用下，钢丝微裂纹会进一步扩展，最后造成钢丝断裂[7]。

3.3.2 磷化质量的影响

磷化质量差，如磷化膜过薄或过厚，也会造成拉拔断丝。过薄，拉丝粉不容易被带入；过厚，磷化膜附着力不牢固，容易脱落，拉丝粉也不容易带入。两者均可造成钢丝拉拔时润滑不良，表面产生微裂纹，导致钢丝断裂[8]。

3.3.3 热处理质量的影响

热处理质量不好引起拉丝断丝的原因有两个：（1）脱碳。脱碳是指钢丝表面C被氧化掉，铅淬火时先析铁素体较多，在后期拉拔时，表面与心部硬度不一样，金属流动速度不一样，势必在分界处产生分层，严重时会产生断丝现象。（2）由于停车或收线速度过慢，炉子出口处到铅锅入口处之间的一段钢丝在炭末的覆盖下仍处于高温状态，冷却速度较慢，使奥氏体中的铁素体过早地析出，滞留时间越长，铁素体析出量越多，而后进入铅液淬火后即形成较为粗大的网状铁素体和珠光体，影响钢丝的顺利拉拔[4]。3.3.4 拉丝过程中裂纹的产生

在拉丝过程中裂纹源来源大致有3种：（1）总压缩率不合适。总压缩率越大，钢丝的强度升高越多，而弯曲、扭转值下降较快。对中高碳钢来说，总压缩量控制在75%～80%之间时，成品钢丝既能保证强度要求，又能保证弯曲、扭转韧性要求，即获得良好的综合力学性能。（2）道次压缩率分配不当。在总压缩率一定的情况下，道次压缩率的分配对钢丝性能也有一定的影响。试验表明，如道次压缩率较小（15%以下），索氏体中渗碳体片在拉拔中进行塑性弯曲变形，沿拉拔方向旋转，至总压缩率90%时，既得到高的强度，又能保证较好的韧性，弯曲值、扭转值也较高，但拉拔道次增多，降低了生产效率。如果道次压缩率过大（大于30%），渗碳体片在拉拔时会很快破碎，总压缩率大于60%时，韧性即变得很差，尤其是扭转韧性变差，容易产生扭转裂纹。（3）拉丝时温度升高。在一般拉拔速度下，中高碳钢拉一道平均温度升高80～100℃，在连拉机上，经多次拉拔后，钢丝温度累积可达400～500℃，拉拔时产生的热量虽然大部分被钢丝带走，但是钢丝与模孔接触处，由于热传导作用，仍有10%左右的热量保留在模具中，造成润滑剂失效，模具使用寿命降低，钢丝表面温度急剧升高，若润滑不良，往往会造成很大的残余应力，引起钢丝表面产生裂纹，甚至导致钢丝拉断[4]。

3.3.5 拉拔模具安放不正的影响

模具安放不正会使拉出的钢丝不是与卷筒呈水平相切关系而是呈相割、相离或偏上、偏下的关系。相割会使钢丝外侧与模具强烈摩擦导致磷化模脱落，润滑系统被破坏，拉拔温度骤升造成钢丝外侧表面被破坏而产生横裂；相离会造成钢丝内侧表面产生横裂；偏上偏下都会使钢丝产生横裂。

由于模具安放不正引起横裂的裂痕深浅视其偏差的程度而定。安装偏差越大，横裂痕越深，对力学性能影响也越大，尤其对塑、韧性值影响大[7]。改进措施

在实际生产中，导致钢丝断裂的原因并非单一出现，这就使得分析产生断裂的主要因素和实施控制的难度大大增加，针对导致钢丝可能断裂的因素提出原则性的改进措施。

（1）在钢水冶炼和连铸过程中，控制中间包钢水温度高于液相线15～25℃，采用钢包底部吹氩气搅拌和连铸结晶器中电磁搅拌，提高连铸坯化学成分的均匀性。对连铸工艺进行优化，采用浸入式水口保护浇注及铸坯强冷工艺，打破铸坯的柱状晶。

（2）增大铸坯断面，控制二次冷却，使钢坯横截面等轴晶区所占比例尽可能大,从而使偏析的元素充分扩散，降低偏析程度。对保护渣使用进行跟踪，不同的钢种采用不同的保护渣，同时提高保护渣的质量，降低钢水浇注温度。

（3）改善钢水质量，尽可能降低P、S含量。炉后挡渣、吹氩、烘包、保温；硅铝铁脱氧；提高终点[C]含量。耐材选优，改进品质，例如可以用铝碳水口取代石英下水口等。稳定操作，扩大中间包容量，缩短钢水衔接时间等。

（4）轧制之前必须对坯料进行探伤、修磨精整。通过喷丸（铁砂）处理去除表面氧化铁皮，经荧粉探伤，对有缺陷的地方作标志，再利用砂轮修磨进行精整处理，防止裂纹出现。

（5）坯料加热时要防止表面脱碳。加热炉宜采用步进梁式加热炉，分段加热控制，这样炉区温度易控制，坯料加热温度也较均匀。根据不同钢种优化加热工艺，对开轧温度以及均热段、加热段温度进行不断调整对比。

（6）优化控冷工艺，调整控冷工艺参数，摸索一套适用于转炉炼钢特点的控冷工艺。高线斯太尔摩控冷速度对不同钢种要适当，防止出现有害组织。加强工艺控制，对吐丝温度进行动态监测，吐丝温度的波动应严格控制在±10℃范围内，以改善通条性能，轧制大规格高碳钢线材，相变转变前的冷却速度大于10℃/s，以抑制先共析渗碳体组织的析出。

（7）热处理要准确设定线温、车速、铅温并严格控制，出炉口封闭要严。酸洗时严格控制酸液浓度、温度、酸洗时间，避免过酸洗或欠酸洗；磷化时，严格控制磷化液浓度和浸磷化液时间，避免磷化膜过薄或过厚；盘条本身要防止折叠，拉拔时模具要放正，避免产生横裂。拉丝在保证通水、润滑良好状态下,尽量采用小压缩率多道次拉拔等。

参考文献：

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第四篇：钢轨接头病害原因及整治措施（推荐）

钢轨接头病害原因及整治措施

开远工务段 张集中

【摘要】： 文章总结了钢轨接头痛害的形成原因，阐明了接头痛害的类型，从维修养护的角度说明了整治措施，对生产实践具有一定的指导意义。

【关键词】：钢轨接头；病害原因；整治措施

随着列车提速、重载和行车密度的不断加大，对轨下基础设备提出了更加严峻的考验，特别是对无缝线路钢轨接头破坏的能力更大。虽然近几年我国大力铺设无缝线路，但由于受条件限制，在许多情况下普通线路仍然存在，特别是在既有线上较多。普通线路的钢轨存在着大量的接头病害。据调查，对于12.5 m 钢轨线路，几乎1／3的维修工作在接头处。接头病害的产生和发展，时刻困扰着我们的线路维修工作。因此，搞好钢轨接头养护，控制接头病害的发生和发展，根治接头病害，是一项非常重要的课题。钢轨接头是线路的薄弱环节之一，由于钢轨接头的存在是先天不足，当车轮通过钢轨接头时，产生剧烈冲击和振动，造成低接头、钢轨鞍形磨耗、钢轨伤损、夹板弯曲或断裂、混凝土枕损坏或破裂、道床板结、溜坍、翻浆冒泥等钢轨接头病害的发生，其最根本的原因在于钢轨接头存在轨道结构上 的不连续和轨面的不平顺，这就导致轮轨之间产生较大的附加动力的作用。接头对行车的平稳性影响最大，更严重的是接头伤损的破坏 直接危及行车的安全，因而需要投入大量的线路维修工作。因此，及时发现钢轨接头病害，摸清其发生的规律，分析钢轨接头病害产生的原因，并提出整治措施，这对养护维修工作是极为重要的。钢轨接头病害产生的原因

钢轨接头是轨道的薄弱环节，它破坏了线路的整体性，加剧了机车车辆与线路相互的动力作用，造成轨道部件折损、整体结构几何变形及轨道养护维修工作量的增多，是病害集中之处，也是养路工作重点所在。产生钢轨接头病害的原因是多方面的，主要是因为接头本身的结构破坏了钢轨的整体性，列车通过时引起较大的冲击动力从而导致线路病害的发生。

1．1 钢轨接头受力较大。钢轨接头受到较大的破坏力这是由它本身的特点所决定的，因为接头破坏了钢轨的整体性，使列车通过时产生较其他部分更大的挠度。这种情况犹如线路上出现一段很 短的轨道不平顺，引起较大的冲击力。轨道结构的不连续性是钢轨接头的轨缝与钢轨整体相比，夹板的强度、刚度的不足所造成的钢轨接头结构上的薄弱，破坏了轨条在纵向的连续性。钢轨接头结构上的不平顺性主要表现在接头轨缝。车轮压低钢轨的送轮端时，钢轨的迎轮端有抬高趋势，形成台阶。荷载作用下钢轨接头处的挠曲不是连续曲线，而是折线。轨缝、台阶、折角同时将产生轮轨冲击，从而增大接头处的附加动力。钢轨接头结构上的不平顺主要是接头轨缝，轨缝愈大，台阶愈大，折角愈大，轮轨间的冲击愈大。轨面在接头区的不均匀磨耗是轨面不平顺的另一种形式。钢轨接头在结构上的不连续和轨面不平顺是接头病害的主要原因。

1．2 线路维修养护不良。作用于接头上的较大破坏力，导致线路病害的发生，增加养护维修工作的困难。钢轨接头夹板的强度、刚度的不足会造成钢轨接头结构薄弱，而接头养护维修工作中，接头螺栓扭矩不足、接头轨枕扣件不密靠等因素，加大了轨道结构的不连续性。维修养护不当或质量不好，更增加冲击动力对接头的破坏作用。由此造成接头破坏力增加和接头病害扩大的恶性循环。因此，接头维修养护的首要任务是加强接头强度、刚度，减少冲击动力，防止接头破坏而引起接头冲击动力加大。接头冲击动力加大的过程主要有三个因素：轨缝、台阶和折角。由于这种结构不平顺的存在，车轮从一根钢轨转到另一根钢轨时，出现瞬时的悬空，产生碰撞现象，轨缝越大，冲击振动越大，从而增大接头处的附加动力。因此，车轮通过接头时所产生的冲击动力过程，与车轮通过一段很短的轨道不平顺所引起的冲击力过程是一致的。由于接头破坏了钢轨的整体性，我们可以把接头看成是线路上先天性的不平顺。这种不平顺是潜在的，只是在车轮通过时才出现，车轮通过以后便不存在了。即使是良好的接头，这种不平顺也是存在的。钢轨接头病害的类型

2．1 钢轨端部的鞍形磨耗

磨耗深度一般为 2．5～6 mm，长度一般为200～380 mm，在铺设混凝土轨枕的地段比较明显，发展也较快。

2．2 低接头(或打塌)

这种病害一般均发生在捣固不良地段，尤以曲线下股 比较多见。

2．3 钢轨破损 主要是淬火区钢轨顶面剥落、掉块和螺栓孔裂纹。这类病害多数发生在淬火层分界处和轨端，以曲线上多见。

2．4 夹板弯曲或断裂

主要是顶部中央出现细小裂纹，以后逐渐扩大。

2．5 混凝土轨枕破裂 主要发生在轨下断面。

2．6 道床板结、溜坍，翻浆冒泥

前者主要发生在铺设混凝土轨枕并有鞍形磨耗 的地段。

2．7接头处吊板、暗坑

由于捣固不良和维修养护不及时，使接头出现吊板、暗坑，列车通过时，有空吊板、暗坑的地方下沉就大，将引起列车的剧烈振动，久而久之形成低接头，对线路的不平顺起附加作用。

2．8接头处的轨缝过大

接头由于本身存在结构不平顺，即轨缝、台阶、折角等三个方面，由于这种结构不平顺的存在，车轮从一根钢轨转到另一根钢轨时，出现瞬时的悬空，产生碰撞现象，轨缝越大，冲击振动越大，从而增大接头处的附加动力。2．9 接头错牙和接头方向不顺

由于接头本身存在结构不平顺，使接头处往往有冲击力发生，在冲击力的作用下，钢轨端部顶面产生塑性变形。由于淬火区与未淬火区的硬度不同，在接头处的两根钢轨高低错牙，形成附加的不平顺。接头方向不顺，列车通过时，加 剧了接头的破坏，久而久之，形成轨距不顺，致使鱼尾板及螺栓变形或断裂。钢轨接头病害的整治措施

根据接头的构造特点，从提高接头的整体性和平顺性 人手，采取综合整治的措施。钢轨接头的养护及病害整治可以从以下几个方面着手：

3．1加强轨缝及接头零部件的养护

钢轨接头存在轨缝是接头病害产生和发展的根本原 因，在规范要求的前提下，限定并控制轨缝是线路接头维修养护的重要内容，一旦出现大轨缝和连续瞎缝时，要及时进行调整使轨缝经常处于良好状态。定期对螺栓进行检查和复紧，保持接头螺栓扭矩力在规定范围内；夹板和接头螺栓涂油，以缓减列车的冲击破坏作用；作好轨枕、扣件和加强道床的养护。接头轨端顶面应进行倒棱，一旦出现顶端肥边，要及时进行打磨处理，以防顶死引起揭盖掉块。

3．2 合理起道捣固作业。由于钢轨接头在列车反复冲击荷载作用下，接头处道床应力和振动加速度远远高于非接头部位，残余变形积累加剧：为了提高抵抗冲击的能力，接头道床应有良好的捣固质量。

3．2．1加强捣固作业。捣固前要先拧紧接头夹板螺栓和轨枕扣件螺栓，以加强 接头的整体性和防止捣固后有空吊板；打撬塞时，应打在靠接头的两根轨枕的枕头一侧，以防止扭断轨枕和来车时压伤轨枕、钢轨和夹板；轨底捣固必须加强，机械捣固应增加轨底部位的捣固时间；捣固顺序以小腰向接头捣固，促使道碴向接头挤紧，既能防止低接头，又能消除高小腰或小腰空吊板。

3．2．2 起道作业。接头起道应该将轨面抬平，然后进行捣固，切忌抬高接头，形成鼓包，造成人为的轨道不平顺，加大列车冲击力。

3．2．3 夯拍道床作业。列车运行时，使枕底道碴挤压、振动，并向轨枕盒和轨枕头挤出，为了提高接头线路的稳定性和保持轨底捣固的效果，应对接头轨枕盒和轨枕头的道床夯实。

3．3 整治接头部位的道床

混凝土枕线路道床病害主要是道床不清洁引起的板结和翻浆冒泥，钢轨接头部位比非钢轨接头更为严重。钢轨接头道床板结和翻浆冒泥出现以后，不仅承载能力显著降低，而且线路刚度大为提高，不能吸收轨道的振动，减振、隔振性能降低，线路的残余变形及各种病害发展加剧。整治钢轨接头道床病害，恢复道床弹性，主要有以下措施：清筛道床；更换磨圆道碴等。

3．4 整修轨面

轨端不均匀磨耗和掉块、擦伤是钢轨接头在运输中引起机车车辆的巨大附加冲击，使线路变形加剧，轨枕发生裂纹，扣件损坏，道床板结，不仅缩短了轨道各部件的使用寿命，而且对增大接头的维修养护工作量也有直接关系。必须及时对接头轨面进行修理、打磨和焊补。使用钢轨打磨机对鞍形接头进行打磨，是消灭接头不平顺的有效办法。使用碗形砂 轮研磨时，先研磨中部到要求深度，再向两端侧研磨，最后整修圆弧。使用平形砂轮研磨时，可从一侧向另一侧来回进行研磨。研磨后轨面高度相当于小腰部位的钢轨高度。用 1 m直尺检查，要求达到平整、均匀。

3．5 改善轨下垫层弹性

轨下垫层弹性经多年运输，橡胶垫板会逐步硬化，特别是接头部位的垫板在强大冲击力的作用下，弹性逐步减少。应及时更换接头区4根轨枕的垫板，以恢复轨道结构的良好 弹性。

3．6 加强接头捣固，保持道床饱满并加以夯实及时更换接头处的失效轨枕，接头处相邻的两根轨枕应同时更换，以保持支承条件一致。

3．7 及时清筛接头范围内的道床，更换接头处的道碴，以免造成板结，失去弹性，或引起翻浆冒泥，造成显著的不平顺。

3．8 及时消灭轨头高低、左右错牙，可采用液压直轨器矫直接头小硬弯，上紧接头螺栓，达到规定扭力矩力，保持接头坚固。对于接头错牙，在日常维修养护、单根抽换钢轨或成段更换再用轨时要特别引起重视，使其上下、左右均不得超过0.5mm，保持接头处的方向顺直，轨距均匀可采用起、改、弯的方法整治，坚持每月在定期拨道中，首先要拨好接头、小腰，拨不好则用改的方法既改轨距，兼顾方向，属硬弯则拆开接头用弯轨器矫直。

3．9 用上弯夹板整治低接头或枕底下垫胶垫整治低接头。上弯夹板的上弯量以2～4mm为宜。当换上弯夹板后，接头处2～6根轨枕范围内轨面抬高，容易出现空吊板及螺栓松动，因此应加强捣固，拧紧螺栓。利用特制的枕底大胶垫整治低接头，效果显著。翻浆冒泥接头先要进行清筛，枕底稳定后方可垫入。特制大胶垫垫入一年后必须撤出，重新捣固好。

3．10 拧紧轨枕扣件，更换失效轨底大胶垫，整修木枕轨底坡，使之保持 1：40的轨底坡。

3．11 根据支嘴程度，适当增加外股道床宽度，并分层次夯拍道床，增加道床阻力。调换支嘴处里外口夹板，利用夹板的反弯控制接头支嘴，同时拨道作业中，对支嘴接头只能压不能挑。如必须上挑时，要用拨动小腰带动接头的方 法，不要直接拨动接头防止支嘴扩大。

3．12 在接头吊板暗坑严重处所采用起道捣固的方法进行整治。一般起道高度≥3 0 mm。捣周时多串轻捣，防止砸碎石碴。一般要捣6根轨枕，捣八面 20～24镐，小腰也应串镐，捣紧捣实。

3．13 加强轨缝和接头部位零部件的养护，保持合理的轨缝值，定期检查螺栓和扣件扭矩力，进行起道捣固作业，整治道床板结和翻浆冒泥，轨面打磨和焊补整修、改善轨下垫层弹性等综合整治措施，能够有效控制接头病害的产生和发展。

结束语

钢轨接头病害种类很多，造成病害的原因也很复杂，而且相互关联，互相影响，因此，搞好接头维修养护必须坚持 “预防为主、防治结合”的原则，在现有标准结构的基础上，针对接头病害发生与发展的原因，采用综合整治的措施，将接头处轨道的变形及其发展速度控制在最低限度。

参考文献 铁道部工务局《铁路工务技术手册》202_年出版 2铁道部昆明铁路局《米轨铁路线路修理规则》

202_年出版 3铁道部昆明铁路局《工务系统线路工》202_年10月出版

第五篇：玻璃幕墙渗水原因分析及防治措施

玻璃幕墙渗水原因分析及防治措施

由于现代建筑设计日益多样化和复杂化，促进了玻璃幕墙的广泛应用。20 世纪80 年代中期以来，玻璃幕墙在我国发展和应用十分广泛，但设计水平、加工技术、安装质量和原材料生产水平，与先进国家相比，仍有一定的差距。

我国沿海地区，属台风高发区，常年雨水充沛，加上近年新材料、新配件的大量使用，如对玻璃幕墙防水研究和治水措施跟不上，玻璃幕墙渗水问题较为普通，严重影响了建筑物的使用功能和寿命，降低了建筑物的安全性和耐久性。虽然国家在1996 年底施行了《玻璃幕墙工程技术规范》(JGJ102-96)，但有部分设计人员在图纸上没有按该规范对幕墙作防水设计，幕墙防治渗水问题也没有引起施工单位的足够重视。玻璃幕墙渗水原因非常复杂，涉及到设计、材料应用、施工和管理等各个方面，应加强研究，制定有效的措施，综合治理，防患于未然。

1、幕墙渗水原因分析 1.1 设计

⑴主要受力构件铝型材柱未按规范设置20mm 伸缩缝，铝型材热胀冷缩、主体结构压缩变形产生的应力会使玻璃开裂，产生渗水现象。

⑵设计时没有采用伸缩量较大的密封胶，也没有进行必要的计算。例如耐候硅酮密封胶其位移能力达±25%，为普通密封胶的2 倍，必须按此数据计算预留注胶位置尺寸，否则密封胶适用变形能力差，受温度变化会自行拉裂或鼓起，失去防水功能。

⑶开启窗防水密封处理失效或密封层数不足(一般要求二至三道密封)，导致雨水沿幕墙流淌时直接进入开启窗内，出现倒泛水。

⑷与建筑物接合收口处理时，没有与土建单位共同研究和配合，而是各自施工，各管一面。特别是幕墙顶部与女儿墙之间的幕墙压顶连接不牢固，封闭不严，如螺丝孔、压顶处不打胶或打胶不严密、遗漏等，都会形成渗水通道。1.2 铝型材

⑴铝型材表面不符合国家标准，表面涂层附着力不强，氧化膜太薄或过厚(规范规定阳极氧化膜厚度不应低于AA15 级)，导致密封胶粘接失效。

⑵主要受力构件铝型材主柱和横梁的强度不足，刚度不够，其截面受力部分的壁厚小于3mm，在风荷载标准值作用下，相对挠度大于L/180 或绝对挠度大于20mm，幕墙严重变形，出现移位和雨水渗漏。⑶没有采用优质高精度等级铝型材(其中幕墙立柱采用超高精度等级)，铝型材不合格，其弯曲度、扭拧度、波浪度严重超标，造成整幅幕墙的平面度、垂直度达不到要求。1.3 密封胶

⑴为节约成本，采用普通密封胶而没有采用耐候硅酮密封胶进行室外嵌缝，在幕墙上经太阳光紫外线照射，胶缝过早老化，造成开裂。

⑵没有注意工程所采用的结构硅酮密封胶、耐候硅酮密封胶、墙边胶有效使用期已过，而引起胶缝起泡、开裂或不凝固，导致幕墙渗水。

⑶没按规范进行结构硅酮封胶接触材料相容性试验，结果硅酮密封胶与铝型材、玻璃、胶条等材料不相容，发生影响粘结性的化学变化，同时影响密封作用。1.4 玻璃

⑴玻璃强度没有进行验算，玻璃没有足够的承载力，在台风暴雨下开裂破碎，导致进水。

⑵玻璃没有作热应力验算，大面积的玻璃吸收日照热应力超过其容许应力，引起热断裂，幕墙漏水。

⑶玻璃尺寸公差超标，玻璃两力嵌入量及空隙不符合设计要求，安装到明框玻璃幕墙上时，玻璃偏小，槽口嵌入深度不足，胶缝宽度达不到要求，玻璃容易从边缘破裂；玻璃偏大，则槽口嵌入位置过深不足，玻璃受热膨胀容易被铝型材挤爆导致渗水。尺寸不准确的玻璃安装于隐框玻璃幕墙上，胶缝宽度不均匀，影响注胶质量。规范规定，隐框玻璃幕墙玻璃拼缝宽度不宜小于15mm，这样才能保证拼缝间隙满足幕墙因地震、温度变化产生层间位移的要求，不会挤坏玻璃。

⑷玻璃没有进行边缘倒棱倒角处理，用作幕墙面材时玻璃容易产生应力集中，导致暗裂或自爆。1.5 施工

⑴铝框架安装时，不按规范操作，没有抓好质量，水平度、垂直度、对角线差和直线度超标，直接影响幕墙的物理性能。一般来说，接缝处的水流量远远大于玻璃墙面上的平均水流量，接缝是主要渗漏部位，如果各构件连接处的缝隙不进行密封处理，安装玻璃后必然渗水。

⑵耐候硅酮密封胶施工不密实，封堵不严或长宽比不符合规范。规范规定施工厚度应大于3.5mm、小于4.5mm，高度不应小于厚度的2 倍，且不得三面粘结。耐候硅酮密封胶施工厚度太薄不能保证密封质量，对型材温度变化产生的拉应力不利，太厚又容易被拉断，使密封和防渗漏失效，雨水从填嵌的空隙和裂隙渗入室内。

⑶对密封胶施工条件不重视。南方地区雨水较多，如在雨季强行露天施工耐候密封胶，无法保证密封质量，结构胶施工也有一定的温度、湿度条件，必须注意。

⑷密封胶条尺寸不符合或采用劣质材料，很快松脱或老化，失去密封防水功能。⑸没有采用弹性定位垫块，玻璃与构件直接接触，当建筑变形或温度变化时，构件对玻璃产生较大应力，往往从玻璃底部开始挤裂玻璃。1.6 使用

⑴没有提供详细的竣工资料及使用说明书给使用单位，用户入住后，不明白幕墙的使用方法，造成幕墙的损坏、碰撞变形、污染等，导致渗水。

⑵外墙清洁时，操作不当容易对幕墙造成损坏，例如清洁公司的吊篮挂绳，往往直接挂在幕墙顶部胶缝上，来回摩擦拉裂胶缝，造成渗水。玻璃清洁剂如不采用中性清洁剂，或清洁后未用清水冲洗干净，会产生腐蚀，损坏密封性能。

⑶住户擅自进行改造，对破坏的部位没有进行认真填塞和防水处理。

2、幕墙渗水防治措施

导致幕墙渗水与漏水的基本条件有三个:有孔隙存在；有水的存在；有渗水裂缝的压力差存在。防治水渗漏的途径:一是尽量减少孔隙；二是遮挡雨水，使之尽量不浸湿缝隙；三是减少被浸湿缝隙处的风压差。

⑴设计时首先考虑幕墙防水装置设计构造，应用等压原理，在幕墙铝型材上设置等压腔和特别压力引入孔，这样，等压腔内部压力通过特别压力引入孔与外部压力平衡，将压力差移至接触不到雨水的室内一侧，于是有水处没有风压力差而有压差的部位又没有水，达到防止外部水利用压力渗入幕墙的目的，这是积极防水的措施。

⑵在幕墙铝型材上开设流向室外的汇水小孔，把通过细小缝隙进入幕墙内部的水收集排出幕墙外，同时排去玻璃、铝型材与铝扣条之间的等压腔内的少量积水，这是行之有效的治水方法之一。

⑶设计时也可以考虑在玻璃幕墙上设置收集管道和排水管道，将渗入裂隙进入幕墙内的水收集在一起，通过排水管道通畅地排往室内某一指定的排水孔，这是另一种可靠的治水措施。

⑷选用优质结构硅酮密封胶、耐候硅酮密封胶、墙边胶，而且要加强检验，防止过期使用。选用优质浮法玻璃，玻璃必须经边缘处理，玻璃规格尺寸误差符合标准要求。

⑸注意控制密封胶的使用环境，严禁下雨天露天进行耐候硅酮密封胶施工，结构胶的施工车间要求清洁无尘土，室内温度不宜高于27 ℃(不同品牌的结构胶其使用性能不同，对室内温度的要求也略有不同)，相对湿度不宜低于50%。

⑹结构硅酮密封胶、耐候硅酮密封胶、墙边胶注胶前，应先将铝框、玻璃或缝隙上的尘埃、油渍、松散物和其他脏物清除干净，注胶后应嵌填密实、表面平整，加强养护，防止手摸、水冲等。

⑺按规范要求，玻璃幕墙施工过程中，应分层进行抗雨水渗漏性能检查，以便修补，中间控制幕墙质量。

⑻玻璃幕墙的质量检查，分隐蔽验收和工程验收两类，隐蔽验收是在铝型材框架安装后进行，主要检验连接钢码的牢固安全程度，检验幕墙与主体结构的间隙节点安装、伸缩缝安装等。工程验收在玻璃幕墙工程完工后进行，因为玻璃幕墙的竣工验收，是分项工程的中间验收。

⑼开启窗应认真检查是否达到密封程度，配件是否质量优良、功能可靠，开启、关闭是否灵活。

⑽清洁幕墙时，采用大楼自身的擦窗机，如果由专业清洁公司清洁，必须有详细的施工组织方案，不能对幕墙有任何损坏。

⑾完善竣工验收资料，移交给有关部门、使用单位应根据使用说明书制订幕墙的保养、维修计划与制度。