铁路胀轨跑道的应急处理（分析、预防、处理）无缝线路的稳定是建立在温度压力与线路阻力相互平 衡的基础之上,温度压力增大或线路阻力降低都会引起平衡 状态的破坏,发生胀轨跑道一）胀轨跑道的基本概念及其相互关系 大量试验表明,胀轨跑道的发生与发展过程是有一定规 律的,基本上可分为以下三个阶段,如图 1 所示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"于钢轨之中 钢轨的原始弯曲越小，对应这一状态的温度压力值越高如 果钢轨为理想的直线,此状态可能一直能够持续到温度压力 达一个相当大的值才会在外力干扰下发生突然臌曲然而由 于种种原因 ,钢轨不可能保持理想的直线状态 ,总会产生某 种程度的弯曲因此 ,持稳阶段的钢轨温度压力也不可能达 到相当大的值相反,线路阻力越小、轨道几何形位尤其是方 向越差,造成轨道臌曲变形的温度压力就越低在持稳阶段, 无缝线路是相对安全的2.胀轨阶段轨温继续升高 ,无缝线路在温度压力作用下 ,在轨道的 某些薄弱处所（例如钢轨有原始弯曲、方向不良或道床横向 阻力削弱处 ）逐渐出现横向臌曲变形 ,并随温度压力增加而 逐渐增大，这种横向臌曲渐变的过程称为胀轨。
在胀轨阶段, 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观察出来 ,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,轨温也 不可能无限的升高 ,当它升到一定程度 （只要在轨道的承受 范围内）后开始下降时，随着温度压力的逐渐降低,轨道的弯 曲变形也随之缩小，直至恢复到初始状态也就是说,在胀轨 阶段,轨道的变形属弹性变形3.跑道阶段在胀轨阶段 ,温度压力虽未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 岌岌可危当轨温再略有升高,温度压力则继续增大，当接近 或达到临界值时 ,轨温再稍微升高或受稍小的外力干扰 （如 列车制动、施工影响等）,轨道横向变形将突然加大,导致轨 道结构完全破坏，这种橫向变形突变的现象称为跑道,如图2 所示发生跑道时,轨道在一瞬间发出巨大的声响并严重臌曲, 轨排脱离道床,行车条件完全丧失通过严重扭曲变形的钢 轨可以看出,其变形已超出了弹性限度,成为塑性变形（此时 钢轨内的温度力已全部释放出来 ,钢轨处于“零应力”状 态）显然,随着温度压力的升高,持稳阶段、胀轨阶段和跑道 阶段是顺次的因果关系,前两阶段是量变阶段,后一阶段是 质变阶段。
胀轨是无缝线路丧失稳定的过程,而跑道是无缝 线路丧失稳定的结果在胀轨阶段,如果及时采取各种措施 降低钢轨温度，使钢轨内的温度压力下降,变形矢度会逐渐 减小,最终可能恢复到线路的原始状态由此可见，胀轨未必能引起跑道,而跑道一定以胀轨为 前提从胀轨发展到跑道是由量变到质变的结果实践表明, 胀轨跑道的危险季节多在每年的4~8月（其中4~5月低温胀 轨最危险）,每日的危险时段为11:00~ 16:00二）无缝线路的稳定性 无缝线路的稳定性系指无缝线路在温度压力作用下不 致发生胀轨跑道无缝线路一旦进入胀轨阶段 ,就开始丧失稳定从理论 上讲,超过 2mm 的轨道弹性变形恢复后要留下残余变形,随着 轨温的反复变化,残余变形将不断积累，致使轨道方向严重 不良，加速无缝线路的失稳进程因此,我们必须及时对胀轨 量加以限制,对矢度达到 2mm 以上的胀轨,切不可等闲视之, 以免留有后患1. 影响无缝线路稳定性的因素 无缝线路的稳定性与很多因素有关在条件相同的情况 下,直线无缝线路的稳定性要强于小半径曲线 ;养护质量越 高,无缝线路的稳定性越强 ;轨道几何形位越好,无缝线路的 稳定性越好无缝线路发生胀轨跑道的诱发因素是温度压力, 这是毋庸置疑的。
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 性足以抵抗胀轨跑道 ,因此,温度压力并不是发生胀轨跑道 的根本原因那么,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主要原因之一 线路 质量不高、稳定性不强则是发生胀轨跑道的内因 ,外力的作 用是导致胀轨跑道的外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 (又称原始弯曲)是一个非常重 要的因素轨道原始弯曲让温度压力有机可乘 ,是无缝线路 不容忽视的薄弱环节轨道原始弯曲有两种:一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,或矫直后弹性难以恢 复二是在列车动力作用下形成的轨道方向不良 ,其特点是 整治容易,但易反复原始弯曲越小,轨道所能承受的临界温 度压力就越高,反之亦然2. 无缝线路“失稳”的表现(1) 碎弯增多,矢度增大此时的直观反映是轨道方向反 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) 空吊板连续增多不成段的空吊板多因捣固质量不 良所致,成段的空吊板则多为温度压力作用于高低不良地段 所致,应注意区别。
3) 起道省力,捣固不易捣实如果确认成段空吊板是胀 轨造成的,就应立即在该段停止起道、捣固作业因为此时起 道,温度压力会成为起道机的附加力，起道自然不费力如果 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 始终是沿着弯曲方向的,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回弹 , 回弹量超乎常规,接近、等于甚至超出拨出量5) 轨枕端部胀轨一侧道砟散落,另一侧离缝 上述迹象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,应严密监视并及时处理，停止作业,否则，跑 道就可能接踵而至,无缝线路的稳定性将彻底丧失二、诱发胀轨跑道的原因(一)轨道抵抗胀轨跑道的能力降低 轨道抵抗胀轨跑道的能力降低,主要体现在以下方面:1. 道床横向阻力道床阻力是抵抗轨道框架横向位移 ,保持无缝线路稳定 , 防止胀轨跑道的重要因素,导致道床横向阻力降低的原因有 :(1) 线路维修作业一是较大的起道、拨道作业造成轨枕 浮起,道床阻力急剧下降;二是超长、超量扒开道床 ,施工后 不立即恢复捣实,致使轨温上升,易发生跑道。
2) 线路设备状态不良缺少道砟,如果枕盒内道砟不饱 满、不密实、不清洁,尤其是轨枕端部外露,将严重削弱道床 横向阻力,增加胀轨跑道的危险性2. 轨道框架刚度 轨道框架刚度是指钢轨与轨枕通过中间扣件连接而成的框架结构的整体刚度 ,它表示轨道抵抗弯曲变形的能力 它与钢轨类型、轨枕类型、扣件类型、扣压力及钢轨相对于 轨枕的转角有关 ,若中间扣件扣压力不足 ,则轨道框架刚度 降低3. 轨道原始不平顺轨道原始不平顺对线路稳定性的影响很大 ,其中轨向是 主要因素因此,在轨温较低时，应及时消除线路上的碎弯, 以保持线路稳定二）钢轨温度压力大 钢轨的温度压力是轨温从实际锁定轨温上升到最高轨 温时所产生的温度压力从理论上讲 ,实际锁定轨温应在设 计锁定轨温范围内但是，由于种种原因,无缝线路的实际锁 定轨温往往高于或低于设计锁定轨温范围低温锁定钢轨时 当轨温从实际锁定轨温上升到最高轨温时 ,产生的温度压力 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造成实际锁定轨 温偏低的原因有:1. 铺设时锁定轨温偏低,超出了允许的锁定轨温范围2. 施工时计划不周,钢轨长出一定值,通过撞轨器撞轨 , 使长轨条缩短,降低了锁定轨温。
如将长 1000m 的轨条撞短 12mm，相当于锁定轨温降低1°C3. 低温焊复钢轨造成锁定轨温偏低4. 缓冲区轨缝拉开后更换了长缓冲轨 ,随着轨温的升高 , 钢轨内的温度压力增大5. 冬季线路不均匀爬行 ,造成局部锁定轨温偏低因线 路维修质量的不均衡引起线路阻力不均衡路阻力较低 的地段 ,冬季钢轨的收缩爬行量将大于其他地段 ,亦即锁定 轨温低于其他地段当轨温升高时 ,这些地段的温度压力将 增大,易发生胀轨跑道6. 冬季超温超长作业 ,造成局部锁定轨温偏低当轨温 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,必然会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 ,导致局部锁定轨 温降低三）线路阻力小导致无缝线路阻力减小的原因有:1. 线路设备状态不良 线路设备状态不良的表现很多 ,如扣件螺栓松动、扣件 零件缺损、道床疏松、道砟不饱满、道床肩宽不足、空吊板 多、钢轨硬弯、胶垫损坏等。
如中间扣件螺栓连续松动数个, 将使该段轨道框架刚度大为降低 ,从而降低了该段线路的横 向阻力,胀轨跑道便可乘虛而入再如道床肩宽不足,以至于 轨枕端部暴露，道床边坡坍塌,使道床横向阻力降低,从而严 重削弱了无缝线路的稳定性2. 轨道几何形位不良无缝线路的稳定性要求轨道具有良好的几何形位 ,而良 好的几何形位则简言为直线的“顺直 "和曲线“圆顺”决 定顺直和圆顺的主要因素是方向和水平，但轨距和高低却对 方向和水平产生直接影响所以 ,轨道几何形位实际上是由 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 正矢偏差超限所以，整治方向不良是保持无缝线路几何形 位良好的关键3. 线路维修作业的影响维修作业可改善线路状态 ,但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、超温、超长作业, 会使线路的纵、横向阻力大幅度降低因此,一定要按《修规》 规定的作业轨温条件进行作业 ,把维修作业对线路造成的扰 动降到最低限度三、胀轨跑道的一般规律 认识胀轨跑道的发生与发展规律 ,有助于防止胀轨跑道 事故一般来说,胀轨跑道具有如下规律:1. 线路稳定性差.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、乍暖还寒的季节。
其原因是线路 质量差,经过冬季的寒冷,线路的稳定性受到了一定影响 ,在 气温回升的季节,难以经受气温的突然、剧烈和反复变化进 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 ,以免留有后 患2. 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,加之列车的动弯力、纵向力、推挤力、冲击力的反 复叠加,且轨温有所升高,使无缝线路“雪上加霜”，越往列 车后部,失稳状态就越严重,最终丧失了行车条件因此 ,工 务部门一定要加强对无缝线路的日常检查和监视 ,发现有危 及行车安全的失稳迹象 ,要立即采取措施增强其稳定性 ,同 时要及时拦停列车3. 以下地段易发生胀轨跑道:(1) 陡长下坡道终端 ,因线路爬行造成钢轨温度压力增 大2) 列车制动地段，因制动力与温度压力相叠加3) 平交道口、桥头及曲线头尾附近,其中曲线比直线更 容易发生胀轨跑道曲线跑道常为向外的单波,跑道量较小;而直线跑道通常为 S 波,跑道量较大。