1、高速铁路钢轨高速铁路钢轨使用中出现的问题案例使用中出现的问题案例目目 录录案例一、京津武清车站、京沪宿州钢轨擦伤案例一、京津武清车站、京沪宿州钢轨擦伤案例二、京津、京沪宿州钢轨轨面麻坑（黑斑）案例二、京津、京沪宿州钢轨轨面麻坑（黑斑）案例三、武广高铁晃车案例三、武广高铁晃车案例四、京沪高铁钢轨波磨案例四、京沪高铁钢轨波磨案例五、高铁钢轨和道岔轨磨耗案例五、高铁钢轨和道岔轨磨耗案例六、沪宁小半径曲线钢轨磨耗案例六、沪宁小半径曲线钢轨磨耗案例七、钢轨修理案例七、钢轨修理-道岔曲基本轨折断的处理道岔曲基本轨折断的处理3案例一、京津武清车站岔区、案例一、京津武清车站岔区、京沪宿州钢轨擦京沪宿州钢轨擦伤
2、伤伤轨位于站内岔区的下行右股，在距与基本轨的伤轨位于站内岔区的下行右股，在距与基本轨的铝热焊接接头（铝热焊接接头（K85+590）约）约7m左右开始的，连续左右开始的，连续3处，每处间隔处，每处间隔1.8m。钢轨为攀钢钢轨为攀钢07年生产的年生产的60kg/m U71Mn(K)，炉号，炉号为为P07703257103A。京津武清车站岔区钢轨京津武清车站岔区钢轨宏观形貌宏观形貌第一处第一处第二处第二处第三处第三处第二处的伤损程第二处的伤损程度最明显，掉块度最明显，掉块最大深度约为最大深度约为1.51.7mm。5微观特征(a)(b)(A-A截面)白层的光学微观组织白层的光学微观组织显微硬度显微硬度
3、8原因分析在运营之前当具有三轴转向架和轴距为在运营之前当具有三轴转向架和轴距为1.8m 1.8m 的货运机车或的货运机车或调车机车在起动时由于驱动轮短时打滑空转，导致钢轨表面调车机车在起动时由于驱动轮短时打滑空转，导致钢轨表面擦伤，踏面局部形成厚度擦伤，踏面局部形成厚度1.4 1.4 的白层状马氏体。随后运的白层状马氏体。随后运营过程中在轮轨接触应力作用下逐渐形成龟纹状表面裂纹，营过程中在轮轨接触应力作用下逐渐形成龟纹状表面裂纹，局部发展为深度局部发展为深度2 2 的浅层状掉块。的浅层状掉块。马氏体是由于轮轨相对滑动造成接触面发生剧烈塑性变形，马氏体是由于轮轨相对滑动造成接触面发生剧烈塑性变形
4、，温度迅速升高到奥氏体化温度以上，又快速冷却所形成的。温度迅速升高到奥氏体化温度以上，又快速冷却所形成的。由于奥氏体化时间很短，珠光体中碳化物未来得及完全溶解由于奥氏体化时间很短，珠光体中碳化物未来得及完全溶解就被冷却到室温，因而形成了球状碳化物在马氏体基体中弥就被冷却到室温，因而形成了球状碳化物在马氏体基体中弥散分布的组织特征。散分布的组织特征。钢轨擦伤间距均为钢轨擦伤间距均为1.8m，与东风型内燃机车包括，与东风型内燃机车包括DF4、DF4B、DF4D、DF8B轴距对应。轴距对应。宿州东站钢轨擦伤打磨维修试验宿州东站钢轨擦伤打磨维修试验图图1：上行：上行k761+510西股钢轨顶面西股钢轨
5、顶面图图3：上行：上行761+350西股钢轨西股钢轨图图6：宿州东站：宿州东站12#岔后第岔后第125号枕上东股钢轨号枕上东股钢轨图图4：上：上761+350东东股钢轨股钢轨修复试验为上行修复试验为上行k761+250东股，板号东股，板号12#岔岔125岔枕，岔枕，炉罐号炉罐号60U71MNK101，距离南端焊缝，距离南端焊缝7m。北端。北端30m无无焊缝。外观：轨顶面偏内侧长焊缝。外观：轨顶面偏内侧长60mm宽宽10mm深深0.1mm；其中严重处；其中严重处12mm7mm0.35mm（实测深度（实测深度约为约为0.5mm）。）。擦伤位置擦伤位置1 宏观擦伤处使宏观擦伤处使用夹板加固（有剥离掉
6、块）用夹板加固（有剥离掉块）擦伤位置擦伤位置2 宏观擦伤最宏观擦伤最严重处使用夹板加固（严重处使用夹板加固（有较大剥离掉块）有较大剥离掉块）擦伤位置擦伤位置3 宏观擦伤宏观擦伤较严重处有剥离掉块较严重处有剥离掉块擦伤位置擦伤位置4 宏观擦伤有局宏观擦伤有局部剥离掉块和显著擦伤条带部剥离掉块和显著擦伤条带擦伤位置擦伤位置5 宏观擦伤无剥离掉块宏观擦伤无剥离掉块但有显著擦伤条带但有显著擦伤条带擦伤打磨维修前，将连续擦伤分为擦伤打磨维修前，将连续擦伤分为5个区域，分别标记为位个区域，分别标记为位置置1-5。位置位置1处宏观擦伤严重，使用夹板加固，有剥离掉块；处宏观擦伤严重，使用夹板加固，有剥离掉块；
7、位置位置2处擦伤宏观擦伤最严重，有较大剥离掉块，深度约处擦伤宏观擦伤最严重，有较大剥离掉块，深度约0.5mm，使用夹板加固；，使用夹板加固；位置位置3处擦伤有局部剥离掉块和显著擦伤条带；处擦伤有局部剥离掉块和显著擦伤条带；位置位置4处擦伤有局部剥离掉块和显著擦伤条带；处擦伤有局部剥离掉块和显著擦伤条带；位置位置5有宏观擦伤条带但无剥离掉块。其中，位置有宏观擦伤条带但无剥离掉块。其中，位置4擦伤条擦伤条带较位置带较位置5显著。擦伤条带约为显著。擦伤条带约为60mm宽宽10mm深深0.1mm。位置位置12345打磨前打磨前643440504648422打磨后打磨后290、296275、321302
8、、316、293283、293、314327、324、307打磨后打磨后（平均值）（平均值）293298304297319表表1 打磨前后擦伤布氏硬度值（打磨前后擦伤布氏硬度值（HB）打磨前后未打磨到区域重合打磨前后未打磨到区域重合位置位置4右股打磨前后廓形比对右股打磨前后廓形比对打磨前后未打磨到区域重合打磨前后未打磨到区域重合位置位置4左股打磨前后廓形比对左股打磨前后廓形比对位置位置4左股打磨后廓形与左股打磨后廓形与京沪高铁预打磨设计廓形京沪高铁预打磨设计廓形位置位置4右股打磨后廓形与京沪右股打磨后廓形与京沪高铁预打磨设计廓形高铁预打磨设计廓形位置位置12#道岔后上道岔后上行左股行左股位置位
9、置5打磨量打磨量12#道岔后上道岔后上行右股行右股位置位置5打磨量打磨量12#道岔后上道岔后上行左股行左股位置位置4打磨量打磨量12#道岔后上道岔后上行右股行右股位置位置4打磨量打磨量深度深度(mm)0.460.390.550.41左股平均左股平均右股平均右股平均0.500.40表表2 位置位置4和和5处轨顶面打磨深度处轨顶面打磨深度(mm)打磨起始位置上行右股平直度打磨起始位置上行右股平直度1-3m打磨起始位置上行右股平直度打磨起始位置上行右股平直度4-7m结论结论（1）经过打磨维修，因擦伤形成的马氏体组织已经被）经过打磨维修，因擦伤形成的马氏体组织已经被打磨掉，打磨后硬度正常。打磨掉，打磨
10、后硬度正常。（2）本次打磨是按修复擦伤钢轨打磨策略打磨：重点）本次打磨是按修复擦伤钢轨打磨策略打磨：重点打磨擦伤部位，同时加大轨距角侧打磨量；打磨后左打磨擦伤部位，同时加大轨距角侧打磨量；打磨后左股廓形与设计廓形符合很好，右股钢轨廓形与设计廓股廓形与设计廓形符合很好，右股钢轨廓形与设计廓形基本符合。形基本符合。（3）左股钢轨轨顶打磨深度约为）左股钢轨轨顶打磨深度约为0.5mm，右股钢，右股钢轨轨顶打磨深度约为轨轨顶打磨深度约为0.4mm。（4）电子平直尺测试数据表明，在擦伤维修区域）电子平直尺测试数据表明，在擦伤维修区域左右股有焊接接头，打磨后高接头未达到左右股有焊接接头，打磨后高接头未达到0
11、.3mm，其它位置平直度在其它位置平直度在0.2mm内；未发现修复擦伤钢轨内；未发现修复擦伤钢轨打磨引起周期性不平顺。打磨引起周期性不平顺。上行上行k761+250西股西股（修复试验），图（修复试验），图8图图8：12#岔后第岔后第125号枕西股钢轨顶面擦伤号枕西股钢轨顶面擦伤 12#岔后第岔后第125号枕西股钢轨顶面擦伤打磨一年后号枕西股钢轨顶面擦伤打磨一年后图图7：上：上k761+350东股钢轨擦伤东股钢轨擦伤 上上k761+350东股钢轨擦伤打磨一年后东股钢轨擦伤打磨一年后图图1：上行：上行k761+510西股钢轨顶面擦伤西股钢轨顶面擦伤 上行上行k761+510西股钢轨顶面打磨一年后西
12、股钢轨顶面打磨一年后图图2 2：上行：上行k761+510k761+510东股钢轨顶面擦伤东股钢轨顶面擦伤 上行上行k761+510k761+510东股钢轨顶面打磨一年后东股钢轨顶面打磨一年后图图10：下行：下行k760+540西股钢轨顶面擦伤西股钢轨顶面擦伤 下行下行k760+540西股钢轨顶面擦伤打磨一年后西股钢轨顶面擦伤打磨一年后 到到2012年底，广州工务段管辖的武广高铁发现擦伤年底，广州工务段管辖的武广高铁发现擦伤200多处，大部分打磨或换轨了；长沙工务段管辖的武广高铁发多处，大部分打磨或换轨了；长沙工务段管辖的武广高铁发现擦伤现擦伤80多处，换轨多处，换轨28处；武汉工务段管辖地段
13、的发现擦伤处；武汉工务段管辖地段的发现擦伤9处，换轨处，换轨2处。处。武广高铁钢轨擦伤武广高铁钢轨擦伤钢轨擦伤一般分为两种：钢轨擦伤一般分为两种：一种为启动擦伤，具有左右对称、擦伤深度较深、一种为启动擦伤，具有左右对称、擦伤深度较深、擦伤缺陷有固定间隔的特点，多数发生在上坡，尤擦伤缺陷有固定间隔的特点，多数发生在上坡，尤其在铺轨作业时容易发生。在工务提前介入时应仔其在铺轨作业时容易发生。在工务提前介入时应仔细重点予以检查。细重点予以检查。另一种擦伤为下坡滑行擦伤，具有连续分布、擦伤另一种擦伤为下坡滑行擦伤，具有连续分布、擦伤深度较浅的特点。深度较浅的特点。30处理措施处理措施对于钢轨擦伤，根据
14、擦伤的深度进行不同的处理。对于钢轨擦伤，根据擦伤的深度进行不同的处理。深度在小于深度在小于0.5mm范围，可结合钢轨大机打磨处理；范围，可结合钢轨大机打磨处理；对于深度较大的擦伤，如深度在对于深度较大的擦伤，如深度在0.51mm范围内的范围内的,可可以采用人工打磨方式结合大机打磨处理，或采用铣磨；以采用人工打磨方式结合大机打磨处理，或采用铣磨；而对深度大于而对深度大于1mm的，原则上应进行换轨处理。的，原则上应进行换轨处理。打磨后应采用便携式硬度计测试钢轨轨面硬度，保证打磨后应采用便携式硬度计测试钢轨轨面硬度，保证打磨后硬度不大于打磨后硬度不大于350HB。或打磨后采用着色探伤，。或打磨后采用
15、着色探伤，确保擦伤处的异常组织清除干净。确保擦伤处的异常组织清除干净。打磨后钢轨几何尺寸和平顺性应满足标准的要求。打磨后钢轨几何尺寸和平顺性应满足标准的要求。处理措施处理措施案例二、案例二、京津、京沪宿州钢轨轨面麻坑京津、京沪宿州钢轨轨面麻坑轨面麻坑轨面麻坑（黑斑（黑斑）宏观形貌宏观形貌京沪线京沪线陇海线陇海线案例二、案例二、京津、京沪宿州钢轨轨面麻坑京津、京沪宿州钢轨轨面麻坑京津钢轨京津钢轨轨面麻坑轨面麻坑（黑斑（黑斑）上行上行K22右股右股观测时间：观测时间：2010年年6月月2日日 2010年年11月月3日日 京津城际铁路京津城际铁路钢轨伤损钢轨伤损发展规律跟踪研究发展规律跟踪研究J20
16、08G005位置：下行位置：下行K21+960左股左股 轨枕号轨枕号3011+7观测时间：观测时间：2010年年6月月2日日 2010年年11月月3日日 下行下行K21+960右股右股 轨枕号轨枕号3018观测时间：观测时间：2010年年6月月2日日 2010年年11月月3日日 图图3：上行：上行k761+490站内正线钢轨表面麻点站内正线钢轨表面麻点 上行上行k761+490站内正线钢轨顶面打磨一年后站内正线钢轨顶面打磨一年后宿州东站内上行宿州东站内上行k761+490东股东股这种麻坑的形成原因主要与钢轨的生产工艺有关这种麻坑的形成原因主要与钢轨的生产工艺有关。钢轨踏面麻坑是一种小型轧疤缺陷
17、，是因为在轧。钢轨踏面麻坑是一种小型轧疤缺陷，是因为在轧制过程中轧辊粘钢或氧化铁皮压入到钢轨轨头踏面制过程中轧辊粘钢或氧化铁皮压入到钢轨轨头踏面而造成。京津城际铁路这批钢轨是攀钢早期生产的而造成。京津城际铁路这批钢轨是攀钢早期生产的客专钢轨，攀钢在发现问题后，在客专钢轨，攀钢在发现问题后，在2007年通过优化年通过优化除鳞工艺和优化轧辊材质，已显著降低了钢轨的轧除鳞工艺和优化轧辊材质，已显著降低了钢轨的轧疤缺陷。疤缺陷。处理措施：处理措施：无需特殊处理。无需特殊处理。原因分析及处理措施原因分析及处理措施案例三、武广高铁晃车案例三、武广高铁晃车2010年年2月月20日，日，CRH3025动车组执
18、行动车组执行G1037武汉至广州南站武汉至广州南站客运任务，下行方向运行到汨罗东至长沙南之间客运任务，下行方向运行到汨罗东至长沙南之间K1567+500处时，处时，TC02车一位转向架构架横向振动加速度超标（报车一位转向架构架横向振动加速度超标（报173D故障）、触发最大常用制动使动车组停车，随车机械师和添故障）、触发最大常用制动使动车组停车，随车机械师和添乘人员下车检查未见机械故障后清除故障限制、以乘人员下车检查未见机械故障后清除故障限制、以215km/h限速继续运行，动车组晚点限速继续运行，动车组晚点63分钟到达广州南站。入库检查分钟到达广州南站。入库检查该转向架未见异常并更换了该构架横向
19、振动加速度传感器，该转向架未见异常并更换了该构架横向振动加速度传感器，22日该动车组下行运行到日该动车组下行运行到k1552+127处时该位构架再次发生处时该位构架再次发生173D报警。报警。基本情况基本情况2月月21日，日，CRH3028动车组执行动车组执行G1029武汉至广州南站客武汉至广州南站客运任务，下行方向运行到运任务，下行方向运行到K1552+618处时，处时，TC07车二位构架车二位构架横向振动加速度超标（报横向振动加速度超标（报173E故障）、触发最大常用制动使故障）、触发最大常用制动使动车组停车，随车机械师和添乘人员下车检查未见机械故障动车组停车，随车机械师和添乘人员下车检查
20、未见机械故障后清除故障限制、以后清除故障限制、以215km/h限速继续运行，动车组晚点限速继续运行，动车组晚点53分钟到达广州南站。入库检查该转向架未见异常并更换该构分钟到达广州南站。入库检查该转向架未见异常并更换该构架振动加速度传感器，架振动加速度传感器，22日该动车组两次下行运行到汨罗东至长沙南区间该位构日该动车组两次下行运行到汨罗东至长沙南区间该位构架又发生架又发生173E报警。报警。基本情况基本情况2月月2025日，动车组入库下载的运行数据中，发现日，动车组入库下载的运行数据中，发现CRH3025、CRH3026、CRH3028、CRH3029、CRH3034均有均有173B/173C
21、的故障提示记录。的故障提示记录。2010年年2月月22日，为了处理武广晃车事件，在铁道部日，为了处理武广晃车事件，在铁道部运输局副局长康高亮的主持下，有关方面包括铁科院运输局副局长康高亮的主持下，有关方面包括铁科院、铁路局相关人员，专门成立了工务和车辆两个专业、铁路局相关人员，专门成立了工务和车辆两个专业调查分析组，对晃车原因进行调查分析。调查分析组，对晃车原因进行调查分析。基本情况基本情况工务组对晃车区段的线路情况包括轨底坡、轨道静态几工务组对晃车区段的线路情况包括轨底坡、轨道静态几何尺寸、焊接接头的平直度等进行了系统的的调查，结果何尺寸、焊接接头的平直度等进行了系统的的调查，结果表明：轨道
22、静态几何尺寸良好；线路轨底坡符合要求；扣表明：轨道静态几何尺寸良好；线路轨底坡符合要求；扣件齐全、无失效，轨枕挡肩完好，扣件密贴合格率达件齐全、无失效，轨枕挡肩完好，扣件密贴合格率达97%以上，符合要求。以上，符合要求。主要问题是光带不良。主要问题是光带不良。工务组原因分析工务组原因分析图图 3-1 3-1 出现晃车的下行出现晃车的下行k1549+700k1549+700的上股钢轨光带（两条光的上股钢轨光带（两条光带：第带：第1 1条距离轨距角条距离轨距角5 515mm；第；第2 2条距离轨距角条距离轨距角353555mm55mm。该光带为再。该光带为再次打磨前打磨车的测试光带）次打磨前打磨车
23、的测试光带）图图 3-3 3-3 出现晃车的下行出现晃车的下行K1544K1544680680的上股钢轨光带的上股钢轨光带（桥上小阻力扣件，光带总宽度（桥上小阻力扣件，光带总宽度55mm55mm）抽查发生横向加速度超限的汩罗东抽查发生横向加速度超限的汩罗东-长沙南间长沙南间下行线下行线钢轨光钢轨光带有带有33.3%明显不良。有的出现二条光带：一条靠近轨距角明显不良。有的出现二条光带：一条靠近轨距角，另一条靠近轨头踏面中心；有的光带宽度较宽，总宽度达，另一条靠近轨头踏面中心；有的光带宽度较宽，总宽度达到到50-55mm；有的沿钢轨长度方向，光带宽度变化较大。；有的沿钢轨长度方向，光带宽度变化较大
24、。而上行线未见晃车，钢轨光带居中，宽度约为而上行线未见晃车，钢轨光带居中，宽度约为20-30mm，经查，光带不良的下行晃车区段钢轨系由国内经查，光带不良的下行晃车区段钢轨系由国内A厂生产，钢厂生产，钢轨本身轨冠不够饱满（即轨顶轨本身轨冠不够饱满（即轨顶R300区域较为平坦），而上行区域较为平坦），而上行线钢轨由线钢轨由B厂生产，轨冠饱满度符合要求，导致在同样打磨程厂生产，轨冠饱满度符合要求，导致在同样打磨程序下，下行线轨距角部位打磨不够，造成钢轨光带不良。序下，下行线轨距角部位打磨不够，造成钢轨光带不良。K1498下行右股（左图）、左股（右图）下行右股（左图）、左股（右图）再打磨后的光带（再打
25、磨后的光带（20100317142）图图11下行线路下行线路K1543.732K1550.657打磨前后打磨前后CRH3025 2车和车和1车车横向加速度横向加速度波形比较波形比较图图1212打磨前后打磨前后垂加垂加对比图（对比图（K1548+700-K1549+000K1548+700-K1549+000，灰色为打磨前波形，红色为打磨后波形）灰色为打磨前波形，红色为打磨后波形）图图1313打磨前后打磨前后水加水加对比图（对比图（K1548+600-K1549+100K1548+600-K1549+100，灰色为打磨前波形，绿色为打磨后波形）灰色为打磨前波形，绿色为打磨后波形）测试结果充分说明
26、，钢轨再次打磨后获得了较测试结果充分说明，钢轨再次打磨后获得了较为理想的轨头廓形，车轮走行光带居中，即使在为理想的轨头廓形，车轮走行光带居中，即使在车轮未经镟修的情况下，动车转向架横向加速度车轮未经镟修的情况下，动车转向架横向加速度明显下降，由最大明显下降，由最大0.80.9g下降到下降到0.5g以下。以下。对工务和车辆测试结果进行综合分析，得出初步结论。对工务和车辆测试结果进行综合分析，得出初步结论。（1）轮轨关系不良是武广动车报警和停车的主要原因。）轮轨关系不良是武广动车报警和停车的主要原因。（2）通过钢轨打磨和修正廓形，可改善轮轨关系，使轮轨）通过钢轨打磨和修正廓形，可改善轮轨关系，使轮
27、轨在踏面中间部位接触，光带处于钢轨踏面中心部位，转向架构在踏面中间部位接触，光带处于钢轨踏面中心部位，转向架构架横向加速度值明显减小。架横向加速度值明显减小。（3）2010年年7月份的振动测试结果表明，月份的振动测试结果表明，ZE302800车车2位转位转向架构架横向加速度大值点多出现在车站附近位置，与车站附向架构架横向加速度大值点多出现在车站附近位置，与车站附近的钢轨和打岔未完成打磨相关，与工务分析结论相吻合。近的钢轨和打岔未完成打磨相关，与工务分析结论相吻合。小结小结（4）对车轮踏面进行镟修可明显改善动车组转向架构架）对车轮踏面进行镟修可明显改善动车组转向架构架横向稳定性，踏面修形后不仅构
28、架横向加速度幅值明显减小横向稳定性，踏面修形后不仅构架横向加速度幅值明显减小，而且主频也由踏面修形前的，而且主频也由踏面修形前的8Hz左右变为左右变为3Hz左右。左右。（5）对钢轨按照设计的廓形进行打磨和对车轮进行镟修）对钢轨按照设计的廓形进行打磨和对车轮进行镟修是解决武广动车报警和停车的有效措施。是解决武广动车报警和停车的有效措施。（6）武广高铁线路的维修养护策略可推广至其他高速线）武广高铁线路的维修养护策略可推广至其他高速线路。路。案例四、京沪高铁钢轨波磨案例四、京沪高铁钢轨波磨京沪高铁伤损形式之一是钢轨波磨。京沪高铁伤损形式之一是钢轨波磨。自自2011年年8月月15日首次发现弹条伤损至日
29、首次发现弹条伤损至2011年年9月月26日，在日，在京沪高速铁路上海局、济南局和北京局管段均发现弹条开裂京沪高速铁路上海局、济南局和北京局管段均发现弹条开裂、折断现象；同时发现弹条开裂、折断位置附近均有钢轨周、折断现象；同时发现弹条开裂、折断位置附近均有钢轨周期性波磨现象。期性波磨现象。基本情况基本情况案例四、京沪高铁钢轨波磨案例四、京沪高铁钢轨波磨课题组多次到铁枣庄西徐州东课题组多次到铁枣庄西徐州东k676附近区间、附近区间、k358（直线）（直线）附近及附近及k12（直线）（直线）附近调查测试钢轨波磨地段钢轨波磨情况；附近调查测试钢轨波磨地段钢轨波磨情况；综合分析了波磨打磨前后波深、波长等
30、变化情况。综合分析了波磨打磨前后波深、波长等变化情况。上海局上海局K677下行下行钢轨钢轨 济南局济南局K358+500钢轨钢轨北京局北京局K12钢轨钢轨下行下行K677曲线下股曲线下股（曲线半径为（曲线半径为7000m）出现波磨出现波磨，共，共测量两处，一处板号为测量两处，一处板号为01090附近，一处板号为附近，一处板号为01084附近附近。利用。利用RectiRail电子平尺对钢轨母材平直度进行了测量，电子平尺对钢轨母材平直度进行了测量，从平直度测量结果可以看出，板号为从平直度测量结果可以看出，板号为01090附近下股钢轨出附近下股钢轨出现明显的波磨，波长约为现明显的波磨，波长约为120
31、150mm，最大波深为，最大波深为0.08mm（第一段、第三段），（第一段、第三段），上股钢轨无明显波磨。上股钢轨无明显波磨。板号板号01084附录附录下股钢轨出现明显波磨，下股钢轨出现明显波磨，波长约为波长约为120150mm，最大波深为，最大波深为0.11mm（第四段和第六段），最高为（第四段和第六段），最高为0.08mm（第一段），（第一段），上股钢轨无明显波磨。上股钢轨无明显波磨。下行下行K677曲线下股曲线下股波磨特征波磨特征图图2-1 下行下行K677下股波磨下股波磨 板号为板号为01090附近附近图图4-2 下行下行K677下股（第二段）下股（第二段）板号：板号：01090图图4
32、-3 下行下行K677下股（第三段）下股（第三段）板号：板号：01090京沪其它地段波磨特征与下行京沪其它地段波磨特征与下行K677波磨相同，不再叙述。波磨相同，不再叙述。有如下特征：有如下特征：（1）波磨只发生在几块轨道板的钢轨上，一般波磨发生长）波磨只发生在几块轨道板的钢轨上，一般波磨发生长度小于度小于35m；（2）只发生在左右股（或上下股）钢轨其中的一股钢轨上；）只发生在左右股（或上下股）钢轨其中的一股钢轨上；（3）波长与波深相对应。波深在）波长与波深相对应。波深在0.05mm以上时，波长约为以上时，波长约为140mm；当具有周期性特征的波磨波深在；当具有周期性特征的波磨波深在0.05m
33、m以下时，以下时，波长约为波长约为84mm或或70mm，波深越小对应波长越小。可见，波深越小对应波长越小。可见，波深变大一定伴随波长相应增加；波深变大一定伴随波长相应增加；（4）当波深达到）当波深达到0.07 mm-0.08mm以上时发生扣件断裂。在以上时发生扣件断裂。在扣件断裂间长度范围内，波磨呈周期性分布，在以外部分，扣件断裂间长度范围内，波磨呈周期性分布，在以外部分，周期性不明显；周期性不明显；（5）波磨发生在直线或大半径曲线地段。）波磨发生在直线或大半径曲线地段。（6）当波深大于）当波深大于0.04mm时，波深随着时间增大。时，波深随着时间增大。2011年年9月月9日到日到2011年年
34、11月月14日，波深有所增大，平均增大最大幅度为日，波深有所增大，平均增大最大幅度为12%。2011年年9月以后，由于京沪高铁月以后，由于京沪高铁“波磨波磨”原因，北京和上海原因，北京和上海大型养路机械段使用打磨车对大型养路机械段使用打磨车对“波磨波磨”地段进行了打磨，地段进行了打磨，打磨地段有：打磨地段有：下行下行k676附近（济南局管辖地段）附近（济南局管辖地段）,上行上行k358附近（济南局管辖地段）附近（济南局管辖地段）,上行上行k12附近（北京局管辖地段），附近（北京局管辖地段），打磨按铁科院设计廓形打磨。打磨按铁科院设计廓形打磨。处理措施处理措施小结小结1）京沪高铁下行）京沪高铁下
35、行k677附近区段钢轨自发生波磨附近区段钢轨自发生波磨打磨后打磨后，2012年年6月和月和2013年年5月进行了两次检测，肉眼未发现波磨特征，使月进行了两次检测，肉眼未发现波磨特征，使用电子平直尺测试表明：轨道板号用电子平直尺测试表明：轨道板号1054下行左股下行左股9-11m有局部有局部波磨残留，波长约波磨残留，波长约140，波深小于，波深小于0.04mm，总长约，总长约0.5m。其余。其余地方未检测出残留波磨。地方未检测出残留波磨。2）观测表明，波长约）观测表明，波长约140mm、波深、波深0.07-0.08mm周期性不平顺，周期性不平顺，打磨后波深在打磨后波深在0.04mm以下，在两年打
36、磨周期情况下，以下，在两年打磨周期情况下，“波磨波磨”没有发展。没有发展。3）波磨钢轨打磨后近两年运行，轮轨接触光带为）波磨钢轨打磨后近两年运行，轮轨接触光带为25-30mm。4）近一年时间两次测试）近一年时间两次测试k1054下行钢轨廓形变化很小。下行钢轨廓形变化很小。下行下行K677曲线下股曲线下股图图5-1 轨道板号轨道板号1054左右股钢轨廓形比较左右股钢轨廓形比较图图5-2 近一年时间两次测试轨道板号近一年时间两次测试轨道板号1054下行右股钢轨廓形比较下行右股钢轨廓形比较图图5-3 近一年时间两次测试轨道板号近一年时间两次测试轨道板号1054下行左股钢轨廓形比较下行左股钢轨廓形比较
37、k358+532附近附近基本情况基本情况2011年年7-8月间，京沪上行月间，京沪上行k358附近区段出现波磨，发生扣附近区段出现波磨，发生扣件弹条断裂现象，当时，波长约为件弹条断裂现象，当时，波长约为140mm，波深，波深0.07mm。2011年年12月月12日利用北京大型养路机械运用检修段日利用北京大型养路机械运用检修段96头钢头钢轨打磨列车打磨两遍，目标廓形为京沪高铁预打磨设计廓形轨打磨列车打磨两遍，目标廓形为京沪高铁预打磨设计廓形，打磨后残留波形波深在，打磨后残留波形波深在0.04mm以下，打磨后至现在没有出以下，打磨后至现在没有出现弹条裂损现象。现弹条裂损现象。2013年年5月月29
38、日凌晨，铁科院金化所对京沪高铁上行日凌晨，铁科院金化所对京沪高铁上行k358+532附近直线钢轨波磨情况进行了现场调查和测试，附近直线钢轨波磨情况进行了现场调查和测试，测量了钢轨轨头廓形、轨面硬度及轮轨接触光带，并对测测量了钢轨轨头廓形、轨面硬度及轮轨接触光带，并对测试数据进行了分析。试数据进行了分析。推荐大家看一篇文章，推荐大家看一篇文章，中国铁道科学中国铁道科学2014年第年第35卷第卷第4期期“高速铁路钢轨波磨研究高速铁路钢轨波磨研究”，作者姜子清，作者姜子清文章结论：文章结论：（1）高速铁路线路高速区段钢轨波磨波长一般为）高速铁路线路高速区段钢轨波磨波长一般为120-150mm，车站附
39、件低速区的波磨波长一般为车站附件低速区的波磨波长一般为60-80mm，波磨平均深度，波磨平均深度一般在一般在0.10mm以下。波磨波长与列车速度耦合作用产生的特以下。波磨波长与列车速度耦合作用产生的特定频率会使轨道结构产生较为明星的高频动分量，并引起轮定频率会使轨道结构产生较为明星的高频动分量，并引起轮轨垂直力以及钢轨、轨道板及底座板振动加速度的增大，与轨垂直力以及钢轨、轨道板及底座板振动加速度的增大，与无波磨区相比增大无波磨区相比增大1倍左右，而轮轨水平力、梁面振动加速度倍左右，而轮轨水平力、梁面振动加速度变化不大。变化不大。文章结论：文章结论：（2）随着钢轨波磨深度的增加，轮轨垂直力和轮轨
40、减载）随着钢轨波磨深度的增加，轮轨垂直力和轮轨减载率增大。率增大。（3）综合考虑波磨条件下轨道结构动力响应实测结果和）综合考虑波磨条件下轨道结构动力响应实测结果和理论计算结果，推荐高速铁路钢轨波磨整治的深度限制为理论计算结果，推荐高速铁路钢轨波磨整治的深度限制为0.08mm。小结小结1）京沪高铁上行）京沪高铁上行k357k359区段钢轨自发生波磨区段钢轨自发生波磨打磨后打磨后，2013年年5月检测，肉眼未发现波磨特征，使用电子平直尺测试月检测，肉眼未发现波磨特征，使用电子平直尺测试表明：残余波形基本没有发展。表明：残余波形基本没有发展。2）对于波长约）对于波长约140mm、波深约、波深约0.0
41、7-0.08mm的的“波磨波磨”，使，使用用96磨头打磨车打磨两遍，可以把残留波形波深控制在磨头打磨车打磨两遍，可以把残留波形波深控制在0.04mm以下，在运行一年半时间内，残留波形不会发展。以下，在运行一年半时间内，残留波形不会发展。3）钢轨打磨后经过一年半时间运行，轮轨接触光带宽度由）钢轨打磨后经过一年半时间运行，轮轨接触光带宽度由25-30mm发展为发展为35-40mm。4）波磨钢轨打磨后部分地段存在磨痕或周期性不平顺，磨痕）波磨钢轨打磨后部分地段存在磨痕或周期性不平顺，磨痕及周期性不平顺由钢轨打磨车打磨引起，应及时检查打磨后及周期性不平顺由钢轨打磨车打磨引起，应及时检查打磨后钢轨表面状
42、况，发现此类问题应进行再次打磨，消除磨痕及钢轨表面状况，发现此类问题应进行再次打磨，消除磨痕及周期性不平顺。周期性不平顺。k358+532附近附近图图12-1 一年半时间两次测试一年半时间两次测试k358+532上行右股钢轨廓形与设计廓形上行右股钢轨廓形与设计廓形图图12-2 一年半时间两次测试一年半时间两次测试k358+532上行左股钢轨廓形与设计廓形上行左股钢轨廓形与设计廓形波磨原因分析波磨原因分析1 钢轨本身原始不平顺。钢轨本身原始不平顺。2 轨下基础弹性不均匀。轨下基础弹性不均匀。3 辙叉部位的整体刚度大。辙叉部位的整体刚度大。4 4 轨头顶面金属的不均匀塑性流动。轨头顶面金属的不均匀
43、塑性流动。5 5 曲线不圆顺或缓和曲线长度设置不足等。曲线不圆顺或缓和曲线长度设置不足等。钢轨不平顺在使用中诱发轮轨接触共钢轨不平顺在使用中诱发轮轨接触共振，在周期性的轮轨接触作用下使钢振，在周期性的轮轨接触作用下使钢轨进一步恶化形成钢轨波浪磨损。钢轨进一步恶化形成钢轨波浪磨损。钢轨焊接接头凹凸不平顺和打磨不合格轨焊接接头凹凸不平顺和打磨不合格，也是诱发轮轨接触振动的，也是诱发轮轨接触振动的激振源激振源，随着运营时间的延长，这种原始不平随着运营时间的延长，这种原始不平顺很快就蔓延成钢轨的波浪磨损。顺很快就蔓延成钢轨的波浪磨损。1、京沪高铁钢轨和道岔轨侧磨京沪高铁钢轨和道岔轨侧磨京沪高铁动车组走
44、行线、联络线及速度小于京沪高铁动车组走行线、联络线及速度小于200km/h正线的正线的小半径曲线均出现了钢轨侧磨。小半径曲线均出现了钢轨侧磨。上海铁路局测量表明：京沪高铁动车组走行线上海铁路局测量表明：京沪高铁动车组走行线300m450m小曲线半径使用的小曲线半径使用的U71Mnk上股钢轨侧磨量约为上股钢轨侧磨量约为3mm4mm/年；到目前为止，联络线及速度小于年；到目前为止，联络线及速度小于200km/h正线的正线的1000m（速度约为（速度约为130km/h）左右小半径曲线钢轨侧磨量为）左右小半径曲线钢轨侧磨量为1mm。案例五、高铁钢轨和道岔轨磨耗案例五、高铁钢轨和道岔轨磨耗道岔伤损主要表
45、现为侧向通过道岔的曲尖轨和心轨侧磨，道岔伤损主要表现为侧向通过道岔的曲尖轨和心轨侧磨，侧向出站侧磨，进站不发生侧磨，该伤损较为普遍。进口和侧向出站侧磨，进站不发生侧磨，该伤损较为普遍。进口和国产道岔均存在曲尖轨或心轨及直基本轨侧磨，其中武汉工国产道岔均存在曲尖轨或心轨及直基本轨侧磨，其中武汉工务段侧磨量达到务段侧磨量达到4mm，基本轨有鱼鳞伤。，基本轨有鱼鳞伤。2 2、武广高铁道岔轨侧磨、武广高铁道岔轨侧磨 高速铁路系列道岔钢轨件（尖轨、基本轨、导轨、高速铁路系列道岔钢轨件（尖轨、基本轨、导轨、心轨）材质和区间钢轨相同，心轨）材质和区间钢轨相同，U71Mn，且不淬火，且不淬火，轨头踏面中心线硬
46、度为轨头踏面中心线硬度为260300HBW10/3000。道。道岔不设超高，欠超高一般为岔不设超高，欠超高一般为70mm左右，列车侧向左右，列车侧向过岔时，道岔曲尖轨、曲导轨磨耗快。过岔时，道岔曲尖轨、曲导轨磨耗快。案例六、沪宁城际小半径曲线钢轨案例六、沪宁城际小半径曲线钢轨磨耗磨耗1 1、基本情况、基本情况沪宁城际上线观测了两个小曲线半径钢轨的情况，一个曲沪宁城际上线观测了两个小曲线半径钢轨的情况，一个曲线是在南京南出站线是在南京南出站K300，半径为，半径为600m。一个曲线是镇江。一个曲线是镇江站出站站出站K236，半径，半径900m。这两个曲线钢轨的主要问题都。这两个曲线钢轨的主要问题
47、都是上股侧磨，鱼鳞伤。是上股侧磨，鱼鳞伤。K300曲线曲线R600：上行上行2个测点上股最大侧磨为个测点上股最大侧磨为6.59mm，下行，下行2个测点上股最大侧个测点上股最大侧磨为磨为6.13mm，均为出曲线位置。曲线上股钢轨轨距角有刺手鱼，均为出曲线位置。曲线上股钢轨轨距角有刺手鱼鳞裂纹，轨距角加工硬化较为严重，最大平均硬度值达到了鳞裂纹，轨距角加工硬化较为严重，最大平均硬度值达到了383HB，加工硬化接近，加工硬化接近100HB，上股钢轨光带较宽，上股钢轨光带较宽，50mm左右，左右，均偏向轨距角一侧。下股钢轨基本没有磨耗，轨面状态较好，均偏向轨距角一侧。下股钢轨基本没有磨耗，轨面状态较好
48、，光带宽度光带宽度30mm左右，且位置居中，踏面加工硬化也较为严重，左右，且位置居中，踏面加工硬化也较为严重，最大平均硬度值达到了最大平均硬度值达到了383HB，加工硬化接近，加工硬化接近100HB。上行下。上行下股出现了一小段波磨，如图股出现了一小段波磨，如图5.4.2-1所示，波长所示，波长200mm左右，波左右，波深深0.2mm。该曲线铺设的为攀钢生产的。该曲线铺设的为攀钢生产的U71MnK钢轨。钢轨。K236曲线曲线R900上股钢轨主要的问题仍为侧磨，上行最大为上股钢轨主要的问题仍为侧磨，上行最大为4.92mm（出曲（出曲线位置），下行最大为线位置），下行最大为3.5mm，上股钢轨轨距
49、角都有刺手的，上股钢轨轨距角都有刺手的鱼鳞裂纹，钢轨踏面及轨角加工硬化明显，光带宽度鱼鳞裂纹，钢轨踏面及轨角加工硬化明显，光带宽度45mm左右，位置偏向轨距角。下股钢轨表面状态良好，踏面加工左右，位置偏向轨距角。下股钢轨表面状态良好，踏面加工硬化明显，光带位置居中，宽度在硬化明显，光带位置居中，宽度在30mm左右。该曲线铺设左右。该曲线铺设的是包钢的是包钢U71Mnk钢轨。曲线上股还出现明显的双光带，轮钢轨。曲线上股还出现明显的双光带，轮轨轨2点接触现象，出现这种情况的原因可能是因为现场大机点接触现象，出现这种情况的原因可能是因为现场大机打磨并没有按照廓形打磨，而是重点打磨出现伤损的轨距角，打
50、磨并没有按照廓形打磨，而是重点打磨出现伤损的轨距角，轨距角打磨量较大而导致车轮无法接触。轨距角打磨量较大而导致车轮无法接触。3 3、处理措施、处理措施（1 1）使用在线热处理钢轨，使用）使用在线热处理钢轨，使用U71MnU71Mn在线热处理在线热处理钢轨或钢轨或U75VU75V在线热处理钢轨；在线热处理钢轨；（2 2）对钢轨进行预打磨；）对钢轨进行预打磨；（3 3）按照周期对钢轨进行预防性打磨，打磨时根）按照周期对钢轨进行预防性打磨，打磨时根据线路的情况，根据钢轨的使用状态设计廓形，严据线路的情况，根据钢轨的使用状态设计廓形，严格按照设计廓形打磨，并进行检查验收。格按照设计廓形打磨，并进行检查
