一、简介
高速铁路道岔尖轨轨头水平裂纹为表面开口型，裂纹区域轨头宽度25mm～50mm。裂纹距离踏面的垂向高度（H）2～5mm，发展后局部有加深；裂纹横向发展深度（D）可达8mm以上，裂纹形式如图1所示。推荐对该类裂纹的检测工艺为：先采用超声爬波波形对比法进行伤损的检出（较磁粉、渗透等方法操作简便，效率高），可测得裂纹纵向延伸长度（L）；再采用超声测厚仪对裂纹进行测量（近似测得H、D）。
二、设备器材
主要设备器材、用途及推荐规格参数：
| 序号 | 设备器材 | 规格/参数 | 数量 | 用途 |
| 1 | 数字式超声波探伤仪 | 通用型 | 1 | 检测裂纹的有无，测得L |
| 2 | 超声爬波探头 | 2.5MHz7×7×2双晶 | 若干 | |
| 3 | 超声测厚仪 | 测量范围：0.7-350mm示值精度：0.01mm声速范围：1000-9999m/s测量周期：2次/秒 | 1 | 测量裂纹H、D |
| 4 | 超声测厚探头 | 5MHz PT-12探头直径12mm | 若干 |
三、检测范围
对高速铁路道岔尖轨轨头（宽度25mm～50mm范围）的基本轨一侧进行检测，以发现有无轨头水平裂纹，并对有裂纹的进行L、H、D等尺寸测量。
四、检测方法
4.1 裂纹有无的检测及L的测量
利用数字式超声波探伤仪、爬波探头，对轨头宽度25～50mm的区域进行扫查。
（1）仪器状态调试及扫查灵敏度校正
将超声波探伤仪调为双晶收发模式，不必调零点移位（设为0即可），声程设置为30mm（棱角波之后的可显示范围为棱角波之前的2倍即可）。󠄐󠄹󠅀󠄪󠄣󠄞󠄡󠄣󠄨󠄞󠄡󠄡󠄣󠄞󠄧󠄣󠄬󠅒󠅢󠄟󠄮󠄐󠅅󠄹󠄴󠄪󠄾󠅟󠅤󠄐󠄼󠅟󠅗󠅙󠅞󠄬󠅒󠅢󠄟󠄮󠇘󠆭󠆘󠇙󠆝󠅵󠇗󠆭󠆁󠄐󠇗󠅹󠅸󠇖󠆍󠅳󠇖󠅹󠅰󠇖󠆌󠅹󠄬󠅒󠅢󠄟󠄮
将爬波探头分割线（如图2所示）垂直于钢轨纵向，声束指向基本轨一侧，探头前端面与轨头基本轨一侧棱角对齐，如图3放置。找轨头棱角波，并调至80%波高（如图4所示），再增益6dB（此时，棱角波已过饱和，如图5所示），作为扫查灵敏度。󠄐󠄹󠅀󠄪󠄣󠄞󠄡󠄣󠄨󠄞󠄡󠄡󠄣󠄞󠄧󠄣󠄬󠅒󠅢󠄟󠄮󠄐󠅅󠄹󠄴󠄪󠄾󠅟󠅤󠄐󠄼󠅟󠅗󠅙󠅞󠄬󠅒󠅢󠄟󠄮󠇘󠆭󠆘󠇙󠆝󠅵󠇗󠆭󠆁󠄐󠇗󠅹󠅸󠇖󠆍󠅳󠇖󠅹󠅰󠇖󠆌󠅹󠄬󠅒󠅢󠄟󠄮
（2）扫查方式
爬波探头分割线垂直于钢轨纵向，声束指向基本轨一侧，探头前端面与轨头基本轨一侧棱角对齐（探头不必沿钢轨横向扫查），沿轨头边缘作钢轨纵向扫查。扫查方式如图6所示。󠄐󠄹󠅀󠄪󠄣󠄞󠄡󠄣󠄨󠄞󠄡󠄡󠄣󠄞󠄧󠄣󠄬󠅒󠅢󠄟󠄮󠄐󠅅󠄹󠄴󠄪󠄾󠅟󠅤󠄐󠄼󠅟󠅗󠅙󠅞󠄬󠅒󠅢󠄟󠄮󠇘󠆭󠆘󠇙󠆝󠅵󠇗󠆭󠆁󠄐󠇗󠅹󠅸󠇖󠆍󠅳󠇖󠅹󠅰󠇖󠆌󠅹󠄬󠅒󠅢󠄟󠄮
（3）波形判别
采用波形比较法判断裂纹的有无。󠄐󠄹󠅀󠄪󠄣󠄞󠄡󠄣󠄨󠄞󠄡󠄡󠄣󠄞󠄧󠄣󠄬󠅒󠅢󠄟󠄮󠄐󠅅󠄹󠄴󠄪󠄾󠅟󠅤󠄐󠄼󠅟󠅗󠅙󠅞󠄬󠅒󠅢󠄟󠄮󠇘󠆭󠆘󠇙󠆝󠅵󠇗󠆭󠆁󠄐󠇗󠅹󠅸󠇖󠆍󠅳󠇖󠅹󠅰󠇖󠆌󠅹󠄬󠅒󠅢󠄟󠄮
无伤损情况下，显示屏中的波形较稳定，无异常波形显示，如图5所示；存在上述伤损时，棱角波之后的波形发生变化，出现伤损回波（爬波探头中纵波、横波均存在，一个伤损可能同时有超过一个反射回波），如图7、8所示。󠄐󠄹󠅀󠄪󠄣󠄞󠄡󠄣󠄨󠄞󠄡󠄡󠄣󠄞󠄧󠄣󠄬󠅒󠅢󠄟󠄮󠄐󠅅󠄹󠄴󠄪󠄾󠅟󠅤󠄐󠄼󠅟󠅗󠅙󠅞󠄬󠅒󠅢󠄟󠄮󠇘󠆭󠆘󠇙󠆝󠅵󠇗󠆭󠆁󠄐󠇗󠅹󠅸󠇖󠆍󠅳󠇖󠅹󠅰󠇖󠆌󠅹󠄬󠅒󠅢󠄟󠄮
记录该尖轨存在伤损区域的两端轨头宽度，并测量该区域纵向长度L。如尖宽25mm、50mm处仍有伤损显示，应扩大扫查范围，并记录。󠄐󠄹󠅀󠄪󠄣󠄞󠄡󠄣󠄨󠄞󠄡󠄡󠄣󠄞󠄧󠄣󠄬󠅒󠅢󠄟󠄮󠄐󠅅󠄹󠄴󠄪󠄾󠅟󠅤󠄐󠄼󠅟󠅗󠅙󠅞󠄬󠅒󠅢󠄟󠄮󠇘󠆭󠆘󠇙󠆝󠅵󠇗󠆭󠆁󠄐󠇗󠅹󠅸󠇖󠆍󠅳󠇖󠅹󠅰󠇖󠆌󠅹󠄬󠅒󠅢󠄟󠄮
记录、标识该尖轨扫查规程中的异常波形最高处位置，以便用测厚仪进一步测量。󠄐󠄹󠅀󠄪󠄣󠄞󠄡󠄣󠄨󠄞󠄡󠄡󠄣󠄞󠄧󠄣󠄬󠅒󠅢󠄟󠄮󠄐󠅅󠄹󠄴󠄪󠄾󠅟󠅤󠄐󠄼󠅟󠅗󠅙󠅞󠄬󠅒󠅢󠄟󠄮󠇘󠆭󠆘󠇙󠆝󠅵󠇗󠆭󠆁󠄐󠇗󠅹󠅸󠇖󠆍󠅳󠇖󠅹󠅰󠇖󠆌󠅹󠄬󠅒󠅢󠄟󠄮
图7 当H=3,D=1、2、3、4时的波形显示
（随D增加，棱角波后的波形逐渐变高而杂）󠄐󠄹󠅀󠄪󠄣󠄞󠄡󠄣󠄨󠄞󠄡󠄡󠄣󠄞󠄧󠄣󠄬󠅒󠅢󠄟󠄮󠄐󠅅󠄹󠄴󠄪󠄾󠅟󠅤󠄐󠄼󠅟󠅗󠅙󠅞󠄬󠅒󠅢󠄟󠄮󠇘󠆭󠆘󠇙󠆝󠅵󠇗󠆭󠆁󠄐󠇗󠅹󠅸󠇖󠆍󠅳󠇖󠅹󠅰󠇖󠆌󠅹󠄬󠅒󠅢󠄟󠄮
图8 当H=5,D=1、2、3、4时的波形显示
（随D增加，棱角波后的波形逐渐变高而杂）󠄐󠄹󠅀󠄪󠄣󠄞󠄡󠄣󠄨󠄞󠄡󠄡󠄣󠄞󠄧󠄣󠄬󠅒󠅢󠄟󠄮󠄐󠅅󠄹󠄴󠄪󠄾󠅟󠅤󠄐󠄼󠅟󠅗󠅙󠅞󠄬󠅒󠅢󠄟󠄮󠇘󠆭󠆘󠇙󠆝󠅵󠇗󠆭󠆁󠄐󠇗󠅹󠅸󠇖󠆍󠅳󠇖󠅹󠅰󠇖󠆌󠅹󠄬󠅒󠅢󠄟󠄮
4.2 裂纹深度H、D的测量
采用超声波测厚仪，对该尖轨异常波形最高处的裂纹深度H、D进行近似测量。
测厚仪（如图9所示）开机后，应首先利用机身镶嵌的小试块作基准标定，如图10所示。󠄐󠄹󠅀󠄪󠄣󠄞󠄡󠄣󠄨󠄞󠄡󠄡󠄣󠄞󠄧󠄣󠄬󠅒󠅢󠄟󠄮󠄐󠅅󠄹󠄴󠄪󠄾󠅟󠅤󠄐󠄼󠅟󠅗󠅙󠅞󠄬󠅒󠅢󠄟󠄮󠇘󠆭󠆘󠇙󠆝󠅵󠇗󠆭󠆁󠄐󠇗󠅹󠅸󠇖󠆍󠅳󠇖󠅹󠅰󠇖󠆌󠅹󠄬󠅒󠅢󠄟󠄮
对该类裂纹某一处进行测试时，要注意保持测厚探头的分割线（如图11所示）平行于轨头棱角，如图12所示。对于点式测厚仪，不可快速连续扫查，每测一点要稍作静止，以得到相应的测厚数据。测试时，探头沿轨头横向多点、连续测试，在可读取厚度值（H）与不可读取厚度值交界状态时（D值较小时，探头可能部分移出轨头棱角），稳定探头位置，使用尺子测量探头中心距离棱角的距离，作为此处裂纹的深度D，如图13所示。在此测试过程中，测厚仪显示的最大厚度值（注意分辨，钢轨廓形厚度值除外），作为裂纹距离踏面的深度H。󠄐󠄹󠅀󠄪󠄣󠄞󠄡󠄣󠄨󠄞󠄡󠄡󠄣󠄞󠄧󠄣󠄬󠅒󠅢󠄟󠄮󠄐󠅅󠄹󠄴󠄪󠄾󠅟󠅤󠄐󠄼󠅟󠅗󠅙󠅞󠄬󠅒󠅢󠄟󠄮󠇘󠆭󠆘󠇙󠆝󠅵󠇗󠆭󠆁󠄐󠇗󠅹󠅸󠇖󠆍󠅳󠇖󠅹󠅰󠇖󠆌󠅹󠄬󠅒󠅢󠄟󠄮
除对所标记的异常波形最高处进行H、D测量外，也可适当增加别处测量、记录。󠄐󠄹󠅀󠄪󠄣󠄞󠄡󠄣󠄨󠄞󠄡󠄡󠄣󠄞󠄧󠄣󠄬󠅒󠅢󠄟󠄮󠄐󠅅󠄹󠄴󠄪󠄾󠅟󠅤󠄐󠄼󠅟󠅗󠅙󠅞󠄬󠅒󠅢󠄟󠄮󠇘󠆭󠆘󠇙󠆝󠅵󠇗󠆭󠆁󠄐󠇗󠅹󠅸󠇖󠆍󠅳󠇖󠅹󠅰󠇖󠆌󠅹󠄬󠅒󠅢󠄟󠄮
此测量法，并非测厚仪的针对性应用范围，所测D值为近似值，可能与实际值有一定误差，但可作为反映裂纹横向裂损程度的参考值，不必再作修正。󠄐󠄹󠅀󠄪󠄣󠄞󠄡󠄣󠄨󠄞󠄡󠄡󠄣󠄞󠄧󠄣󠄬󠅒󠅢󠄟󠄮󠄐󠅅󠄹󠄴󠄪󠄾󠅟󠅤󠄐󠄼󠅟󠅗󠅙󠅞󠄬󠅒󠅢󠄟󠄮󠇘󠆭󠆘󠇙󠆝󠅵󠇗󠆭󠆁󠄐󠇗󠅹󠅸󠇖󠆍󠅳󠇖󠅹󠅰󠇖󠆌󠅹󠄬󠅒󠅢󠄟󠄮
五、其他注意事项
1、作业防护要按规定执行，实时掌握作业相关区域的来车、搬动道岔等信息，避免人身伤害。
2、扫查过程中不必搬动道岔，尖轨与基本轨开、合状态下均可进行扫查。󠄐󠄹󠅀󠄪󠄣󠄞󠄡󠄣󠄨󠄞󠄡󠄡󠄣󠄞󠄧󠄣󠄬󠅒󠅢󠄟󠄮󠄐󠅅󠄹󠄴󠄪󠄾󠅟󠅤󠄐󠄼󠅟󠅗󠅙󠅞󠄬󠅒󠅢󠄟󠄮󠇘󠆭󠆘󠇙󠆝󠅵󠇗󠆭󠆁󠄐󠇗󠅹󠅸󠇖󠆍󠅳󠇖󠅹󠅰󠇖󠆌󠅹󠄬󠅒󠅢󠄟󠄮
3、道岔检测完毕后，必须将所涂耦合剂擦拭干净。󠄐󠄹󠅀󠄪󠄣󠄞󠄡󠄣󠄨󠄞󠄡󠄡󠄣󠄞󠄧󠄣󠄬󠅒󠅢󠄟󠄮󠄐󠅅󠄹󠄴󠄪󠄾󠅟󠅤󠄐󠄼󠅟󠅗󠅙󠅞󠄬󠅒󠅢󠄟󠄮󠇘󠆭󠆘󠇙󠆝󠅵󠇗󠆭󠆁󠄐󠇗󠅹󠅸󠇖󠆍󠅳󠇖󠅹󠅰󠇖󠆌󠅹󠄬󠅒󠅢󠄟󠄮
4、上线作业清点设备器材，离开作业现场核对设备器材，确保无遗漏，以免影响行车安全。󠄐󠄹󠅀󠄪󠄣󠄞󠄡󠄣󠄨󠄞󠄡󠄡󠄣󠄞󠄧󠄣󠄬󠅒󠅢󠄟󠄮󠄐󠅅󠄹󠄴󠄪󠄾󠅟󠅤󠄐󠄼󠅟󠅗󠅙󠅞󠄬󠅒󠅢󠄟󠄮󠇘󠆭󠆘󠇙󠆝󠅵󠇗󠆭󠆁󠄐󠇗󠅹󠅸󠇖󠆍󠅳󠇖󠅹󠅰󠇖󠆌󠅹󠄬󠅒󠅢󠄟󠄮
5、如检测过程中存在不能确认的情况，可采用磁粉、渗透等其他适当的探伤方法进行验证，但要注意磁粉、渗透等探伤方法的使用条件、探伤工艺要求等规范性问题。󠄐󠄹󠅀󠄪󠄣󠄞󠄡󠄣󠄨󠄞󠄡󠄡󠄣󠄞󠄧󠄣󠄬󠅒󠅢󠄟󠄮󠄐󠅅󠄹󠄴󠄪󠄾󠅟󠅤󠄐󠄼󠅟󠅗󠅙󠅞󠄬󠅒󠅢󠄟󠄮󠇘󠆭󠆘󠇙󠆝󠅵󠇗󠆭󠆁󠄐󠇗󠅹󠅸󠇖󠆍󠅳󠇖󠅹󠅰󠇖󠆌󠅹󠄬󠅒󠅢󠄟󠄮
六、检测记录
检测人员应至少记录：站名、道岔编号、尖轨标识、设备器材信息、检测人员、检测日期、检测结果、伤损图示等。
检测记录详见附件《高速铁路道岔尖轨轨头水平裂纹检测记录表》。󠄐󠄹󠅀󠄪󠄣󠄞󠄡󠄣󠄨󠄞󠄡󠄡󠄣󠄞󠄧󠄣󠄬󠅒󠅢󠄟󠄮󠄐󠅅󠄹󠄴󠄪󠄾󠅟󠅤󠄐󠄼󠅟󠅗󠅙󠅞󠄬󠅒󠅢󠄟󠄮󠇘󠆭󠆘󠇙󠆝󠅵󠇗󠆭󠆁󠄐󠇗󠅹󠅸󠇖󠆍󠅳󠇖󠅹󠅰󠇖󠆌󠅹󠄬󠅒󠅢󠄟󠄮
