1 概况
安康工务段地处川､陕､鄂三省结合部的秦巴山区腹地,管辖西康､襄渝､阳安三条营业线,线路总延长1479.587 km｡其中襄渝正线总延长750.642 km,隧道440座,共计463.118 km,占正线总延长的62%,老线于20世纪70年代建成开通,复线为2009年开通运营｡山区铁路基础差,底子薄,加之夏季多雨,隧道渗漏水点多,环境潮湿,由此引发的钢轨锈蚀较为严重,甚至可能会造成突然断轨,缩短钢轨使用寿命甚至干扰行车秩序｡自2020年以来,安康工务段通过详细调研,针对不同水质引起的钢轨锈蚀速率和锈蚀程度,制定了不同的钢轨保护思路,除安装排水板､开槽引流等措施外,探索出一整钢轨隔水板套过渡性保护措施,效果明显｡
2 隧道渗漏水现状
2.1 隧道渗漏水位置
2020年调查发现全段存在渗漏水病害的隧道共78座,其中1291处､8003孔漏水｡其中,钢轨滴水678孔､轨枕头滴水381孔､道心滴水430孔､隧道边墙滴水168孔､季节性滴水61孔｡全段共有13个线路车间,除安康东线路车间外其他12个车间管内均存在不同程度的隧道渗漏水问题｡段管内隧道渗漏水所处车间及位置统计如图1所示｡
2.2 隧道渗漏水水质酸碱度调查
2020年10月,段管内某线下行K321+860发生了一起隧道滴水处钢轨母材折断,该处钢轨为2019年4月铺设无缝线路时上道的新轨(PZH/U75V),上道不足2年｡经调查,断轨原因主要为:断轨处隧道拱顶常年滴水,钢轨锈蚀严重,经取样检测水质呈强酸性(pH值为3),对钢轨腐蚀性较强,短期内造成轨底严重锈蚀,并在钢轨外侧(非工作边)轨底大胶垫边缘形成一条长约50 mm､宽约3 mm､深约1 mm的横向条状锈蚀带,如图2所示;侧边形成一条长约200 mm､宽约4 mm､深约1 mm的条状锈蚀带,如图3所示,导致该处应力集中,钢轨长期承受较大载荷,造成一次性脆断｡为避免渗漏水导致其他位置发生断轨,对全段渗漏水隧道的水质酸碱度进行了全面测试｡测试结果显示,渗漏水呈强酸性水质(pH<4)的隧道有2座,渗漏水位置共计4处;渗漏水呈强碱性水质(pH≥12)的隧道有1座,渗漏水位置共计3处;呈弱酸性水质的渗漏水位置共计211处;呈弱碱性水质的渗漏水位置共计220处;其他位置的水质为中性｡隧道渗漏水水质酸碱度统计见表1｡不同的水质对钢轨腐蚀性差异较大,须采取主动干预措施,按轻重缓急分类精细化治理｡
表1 隧道渗漏水水质酸碱度统计
| 车间 | 1 | 2≤pH＜3 | 3≤pH＜4 | 4≤pH＜5 | 5≤pH＜6 | 6≤pH＜7 | 7≤pH＜8 | 8≤pH＜9 | 9≤pH＜10 | 10≤pH＜11 | 11≤pH＜12 | 12≤pH＜13 | 13≤pH＜14 | 14 |
| 白河 | 178 | 75 | ||||||||||||
| 旬阳 | 78 | 40 | 3 | |||||||||||
| 旬阳北 | 1 | 4 | 9 | 16 | 70 | 16 | ||||||||
| 安康 | 1 | 2 | 27 | 35 | 28 | 31 | 3 | |||||||
| 紫阳 | 113 | 66 | ||||||||||||
| 巴山 | 164 | 6 | ||||||||||||
| 万源 | 23 | 101 | ||||||||||||
| 花楼坝 | 57 | 19 | ||||||||||||
| 宣汉 | 1 | 11 | ||||||||||||
| 柞水 | 9 | |||||||||||||
| 镇安 | 5 | |||||||||||||
| 小河镇 | 23 | 8 | ||||||||||||
| 合计 | 0 | 2 | 2 | 31 | 45 | 135 | 786 | 219 | 0 | 0 | 0 | 0 | 3 | 0 |
2.3 不同水质造成的钢轨锈蚀形貌
2.3.1 强酸性水质
强酸性水质会加速钢轨氧化,钢轨氧化和表面氧化层附着分别如图4和图5所示｡
2.3.2 强碱性水质
强碱性水质浸润钢轨在表面形成的锈蚀坑和强碱性水滴在轨枕上形成的坚硬晶体分别如图6和图7所示｡
2.3.3 季节性滴水
枯水季节轨面零星滴水和枯水季节道床零星滴水造成的钢轨锈蚀形貌分别如图8和图9所示｡
3 常规隧道渗漏水治理与加装钢轨隔水板优缺点比较
目前隧道渗漏水治理的常规方法主要有两种:一种是安装排水板;另一种是开槽引流,通过引流将隧道拱顶水流引开,防止水直接滴在线路上｡这些治理方法的优点是引流直接,效果好｡将水流引至隧道侧沟,防止水流滴在道床范围内引起道床翻浆､线路板结､钢轨及扣件锈蚀｡其缺点为:整治进度慢,必须纳入施工天窗作业,需提前报批施工计划,且需供电部门配合进行停电作业;工艺要求高,需要机械多;需架设高梯,使用轨道车配合作业｡
加装钢轨隔水板的优点有三个｡󠄐󠄹󠅀󠄪󠄢󠄡󠄦󠄞󠄧󠄣󠄞󠄢󠄡󠄦󠄞󠄢󠄧󠄬󠅒󠅢󠄟󠄮󠄐󠅅󠄹󠄴󠄪󠄾󠅟󠅤󠄐󠄼󠅟󠅗󠅙󠅞󠄬󠅒󠅢󠄟󠄮󠇘󠆭󠆘󠇙󠆝󠅵󠇗󠆭󠆁󠄐󠇗󠅹󠅸󠇖󠆍󠅳󠇖󠅹󠅰󠇖󠆌󠅹󠄬󠅒󠅢󠄟󠄮
(1)成本低,见效快｡使用EVA材料(厚度1.5~2.0mm),价格低廉,安装完成后即可对钢轨起到保护作用,有效解决了在引流处理前过渡期的钢轨保护问题｡󠄐󠄹󠅀󠄪󠄢󠄡󠄦󠄞󠄧󠄣󠄞󠄢󠄡󠄦󠄞󠄢󠄧󠄬󠅒󠅢󠄟󠄮󠄐󠅅󠄹󠄴󠄪󠄾󠅟󠅤󠄐󠄼󠅟󠅗󠅙󠅞󠄬󠅒󠅢󠄟󠄮󠇘󠆭󠆘󠇙󠆝󠅵󠇗󠆭󠆁󠄐󠇗󠅹󠅸󠇖󠆍󠅳󠇖󠅹󠅰󠇖󠆌󠅹󠄬󠅒󠅢󠄟󠄮
(2)工序简单､易操作｡仅需检查镜､检查锤､除锈铲､锂电打磨机､锂电扳手､酒精喷灯､5m卷尺､雨伞､剪刀､黄油或长效油脂及EVA隔水板等工具和材料,流程容易把握,方便更换｡󠄐󠄹󠅀󠄪󠄢󠄡󠄦󠄞󠄧󠄣󠄞󠄢󠄡󠄦󠄞󠄢󠄧󠄬󠅒󠅢󠄟󠄮󠄐󠅅󠄹󠄴󠄪󠄾󠅟󠅤󠄐󠄼󠅟󠅗󠅙󠅞󠄬󠅒󠅢󠄟󠄮󠇘󠆭󠆘󠇙󠆝󠅵󠇗󠆭󠆁󠄐󠇗󠅹󠅸󠇖󠆍󠅳󠇖󠅹󠅰󠇖󠆌󠅹󠄬󠅒󠅢󠄟󠄮
(3)不受施工天窗限制,日常维修天窗点内即可安装｡󠄐󠄹󠅀󠄪󠄢󠄡󠄦󠄞󠄧󠄣󠄞󠄢󠄡󠄦󠄞󠄢󠄧󠄬󠅒󠅢󠄟󠄮󠄐󠅅󠄹󠄴󠄪󠄾󠅟󠅤󠄐󠄼󠅟󠅗󠅙󠅞󠄬󠅒󠅢󠄟󠄮󠇘󠆭󠆘󠇙󠆝󠅵󠇗󠆭󠆁󠄐󠇗󠅹󠅸󠇖󠆍󠅳󠇖󠅹󠅰󠇖󠆌󠅹󠄬󠅒󠅢󠄟󠄮
4 加装钢轨隔水板的整治原则及分类
4.1 整治原则
强酸强碱性水质位置､常年滴水位置､钢轨滴水位置优先安装隔水板｡
4.2 分类
(1)轨面滴溅水:通过在钢轨轨腰､轨底内外侧涂油及加装隔水板进行整治｡
(2)轨底滴溅水(包括轨枕头滴水或道心滴水溅至轨底):如单侧滴水,在滴水侧涂油并加装隔水板,另一侧只需涂油即可;如双侧滴水,则内外侧均需加装隔水板进行处理｡󠄐󠄹󠅀󠄪󠄢󠄡󠄦󠄞󠄧󠄣󠄞󠄢󠄡󠄦󠄞󠄢󠄧󠄬󠅒󠅢󠄟󠄮󠄐󠅅󠄹󠄴󠄪󠄾󠅟󠅤󠄐󠄼󠅟󠅗󠅙󠅞󠄬󠅒󠅢󠄟󠄮󠇘󠆭󠆘󠇙󠆝󠅵󠇗󠆭󠆁󠄐󠇗󠅹󠅸󠇖󠆍󠅳󠇖󠅹󠅰󠇖󠆌󠅹󠄬󠅒󠅢󠄟󠄮
(3)季节性滴水(以轨腰轨底有水印锈渍为准):枯水季节只涂油处理,其他季节滴水按轨面滴溅水和轨底滴溅水的处理方法进行处理｡󠄐󠄹󠅀󠄪󠄢󠄡󠄦󠄞󠄧󠄣󠄞󠄢󠄡󠄦󠄞󠄢󠄧󠄬󠅒󠅢󠄟󠄮󠄐󠅅󠄹󠄴󠄪󠄾󠅟󠅤󠄐󠄼󠅟󠅗󠅙󠅞󠄬󠅒󠅢󠄟󠄮󠇘󠆭󠆘󠇙󠆝󠅵󠇗󠆭󠆁󠄐󠇗󠅹󠅸󠇖󠆍󠅳󠇖󠅹󠅰󠇖󠆌󠅹󠄬󠅒󠅢󠄟󠄮
(4)扣件处理:在滴水处加装钢轨隔水板,将普通扣件更换为渗锌铬扣件｡󠄐󠄹󠅀󠄪󠄢󠄡󠄦󠄞󠄧󠄣󠄞󠄢󠄡󠄦󠄞󠄢󠄧󠄬󠅒󠅢󠄟󠄮󠄐󠅅󠄹󠄴󠄪󠄾󠅟󠅤󠄐󠄼󠅟󠅗󠅙󠅞󠄬󠅒󠅢󠄟󠄮󠇘󠆭󠆘󠇙󠆝󠅵󠇗󠆭󠆁󠄐󠇗󠅹󠅸󠇖󠆍󠅳󠇖󠅹󠅰󠇖󠆌󠅹󠄬󠅒󠅢󠄟󠄮
5 整治流程
5.1 除锈打磨
卸下扣件,使用除锈刀或锂电打磨机清除钢轨表面锈蚀附着层,打磨干净光洁｡除锈工作和打磨工作分别如图10和图11所示｡
5.2 手工检查
(1)使用检查镜将钢轨全断面手工检查一遍,轨底角和轨底面手工检查如图12和图13所示｡重点检查轨底有无锈蚀坑､机械伤,道作有无伤,如轨底道饱满需扒开道做检查，观察轨面是否有低塌､不均匀磨耗及光带扭曲情况｡
(2)检查弹条扣板是否锈蚀严重,轨底表面是否有扣板压槽｡
(3)检查线路有无翻浆､空吊､板结及缺砟等情况｡󠄐󠄹󠅀󠄪󠄢󠄡󠄦󠄞󠄧󠄣󠄞󠄢󠄡󠄦󠄞󠄢󠄧󠄬󠅒󠅢󠄟󠄮󠄐󠅅󠄹󠄴󠄪󠄾󠅟󠅤󠄐󠄼󠅟󠅗󠅙󠅞󠄬󠅒󠅢󠄟󠄮󠇘󠆭󠆘󠇙󠆝󠅵󠇗󠆭󠆁󠄐󠇗󠅹󠅸󠇖󠆍󠅳󠇖󠅹󠅰󠇖󠆌󠅹󠄬󠅒󠅢󠄟󠄮
5.3 烘干处理
用雨伞遮住水滴,将轨腰､轨底面水渍擦拭干净后使用酒精喷灯进行烘干处理,如图14所示｡
5.4 预铺隔水板
现场比对EVA隔水板尺寸(长度和宽度),标注锚栓位置精准打孔､裁剪｡隔水板按23cm的宽度进行裁剪,长度在滴水长度的基础上沿列车运行方向延伸1孔裁剪｡
5.5 涂覆油脂
使用黄油或长效油脂均匀涂覆在轨头下颚､轨腰及轨底上表面,无论双侧或单侧滴水,内外侧均需涂覆油脂,如图15所示｡
5.6 安装隔水板､恢复扣件
将隔水板孔套进锚栓内,与轨头下颚､轨腰及轨底上表面充分密贴,上好弹条扣板压住隔水板,复紧螺帽｡安装隔水板､恢复扣件分别如图16和图17｡
6 日常检查周期及复涂油脂要求
(1)加装隔水板处进行记名式检查,轨底角､轨底面为检查重点,使用检查镜逐孔进行检查,检查周期与三折检查周期相同｡
①依据线路年通过总质量､累计通过总质量､伤损发展情况､线路动态质量等划分钢轨防断类别｡防断期内防断I类､I类区段每旬(10天)手工检查一次;其他区段每半月(15天)手工检查一次｡󠄐󠄹󠅀󠄪󠄢󠄡󠄦󠄞󠄧󠄣󠄞󠄢󠄡󠄦󠄞󠄢󠄧󠄬󠅒󠅢󠄟󠄮󠄐󠅅󠄹󠄴󠄪󠄾󠅟󠅤󠄐󠄼󠅟󠅗󠅙󠅞󠄬󠅒󠅢󠄟󠄮󠇘󠆭󠆘󠇙󠆝󠅵󠇗󠆭󠆁󠄐󠇗󠅹󠅸󠇖󠆍󠅳󠇖󠅹󠅰󠇖󠆌󠅹󠄬󠅒󠅢󠄟󠄮
②防断期外每月(30天)手工检查一次｡󠄐󠄹󠅀󠄪󠄢󠄡󠄦󠄞󠄧󠄣󠄞󠄢󠄡󠄦󠄞󠄢󠄧󠄬󠅒󠅢󠄟󠄮󠄐󠅅󠄹󠄴󠄪󠄾󠅟󠅤󠄐󠄼󠅟󠅗󠅙󠅞󠄬󠅒󠅢󠄟󠄮󠇘󠆭󠆘󠇙󠆝󠅵󠇗󠆭󠆁󠄐󠇗󠅹󠅸󠇖󠆍󠅳󠇖󠅹󠅰󠇖󠆌󠅹󠄬󠅒󠅢󠄟󠄮
③探伤组每次探伤时都需进行正反探,同时做到仪器与手工检查相结合｡󠄐󠄹󠅀󠄪󠄢󠄡󠄦󠄞󠄧󠄣󠄞󠄢󠄡󠄦󠄞󠄢󠄧󠄬󠅒󠅢󠄟󠄮󠄐󠅅󠄹󠄴󠄪󠄾󠅟󠅤󠄐󠄼󠅟󠅗󠅙󠅞󠄬󠅒󠅢󠄟󠄮󠇘󠆭󠆘󠇙󠆝󠅵󠇗󠆭󠆁󠄐󠇗󠅹󠅸󠇖󠆍󠅳󠇖󠅹󠅰󠇖󠆌󠅹󠄬󠅒󠅢󠄟󠄮
(2)加装隔水板处每季度拆卸隔水板复涂油脂一次,涂油脂前先全面手工检查一遍;未加装隔水板处每半年复涂油脂一次｡󠄐󠄹󠅀󠄪󠄢󠄡󠄦󠄞󠄧󠄣󠄞󠄢󠄡󠄦󠄞󠄢󠄧󠄬󠅒󠅢󠄟󠄮󠄐󠅅󠄹󠄴󠄪󠄾󠅟󠅤󠄐󠄼󠅟󠅗󠅙󠅞󠄬󠅒󠅢󠄟󠄮󠇘󠆭󠆘󠇙󠆝󠅵󠇗󠆭󠆁󠄐󠇗󠅹󠅸󠇖󠆍󠅳󠇖󠅹󠅰󠇖󠆌󠅹󠄬󠅒󠅢󠄟󠄮
7 滴水处钢轨寿命管理
达到下列条件之一者,采取换轨､接头冻结或铝热焊处理｡
(1)钢轨锈蚀严重(轨腰锈蚀脱皮､轨底坑洼不平､轨底边厚度不足8mm)｡󠄐󠄹󠅀󠄪󠄢󠄡󠄦󠄞󠄧󠄣󠄞󠄢󠄡󠄦󠄞󠄢󠄧󠄬󠅒󠅢󠄟󠄮󠄐󠅅󠄹󠄴󠄪󠄾󠅟󠅤󠄐󠄼󠅟󠅗󠅙󠅞󠄬󠅒󠅢󠄟󠄮󠇘󠆭󠆘󠇙󠆝󠅵󠇗󠆭󠆁󠄐󠇗󠅹󠅸󠇖󠆍󠅳󠇖󠅹󠅰󠇖󠆌󠅹󠄬󠅒󠅢󠄟󠄮
(2)轨底扣件压痕超过3mm｡󠄐󠄹󠅀󠄪󠄢󠄡󠄦󠄞󠄧󠄣󠄞󠄢󠄡󠄦󠄞󠄢󠄧󠄬󠅒󠅢󠄟󠄮󠄐󠅅󠄹󠄴󠄪󠄾󠅟󠅤󠄐󠄼󠅟󠅗󠅙󠅞󠄬󠅒󠅢󠄟󠄮󠇘󠆭󠆘󠇙󠆝󠅵󠇗󠆭󠆁󠄐󠇗󠅹󠅸󠇖󠆍󠅳󠇖󠅹󠅰󠇖󠆌󠅹󠄬󠅒󠅢󠄟󠄮
(3)轨底存在三角形机械伤(指轨脚边或轨底面),深度超过2mm｡󠄐󠄹󠅀󠄪󠄢󠄡󠄦󠄞󠄧󠄣󠄞󠄢󠄡󠄦󠄞󠄢󠄧󠄬󠅒󠅢󠄟󠄮󠄐󠅅󠄹󠄴󠄪󠄾󠅟󠅤󠄐󠄼󠅟󠅗󠅙󠅞󠄬󠅒󠅢󠄟󠄮󠇘󠆭󠆘󠇙󠆝󠅵󠇗󠆭󠆁󠄐󠇗󠅹󠅸󠇖󠆍󠅳󠇖󠅹󠅰󠇖󠆌󠅹󠄬󠅒󠅢󠄟󠄮
(4)轨头垂直磨耗超过7mm或侧面磨耗超过12 mm｡󠄐󠄹󠅀󠄪󠄢󠄡󠄦󠄞󠄧󠄣󠄞󠄢󠄡󠄦󠄞󠄢󠄧󠄬󠅒󠅢󠄟󠄮󠄐󠅅󠄹󠄴󠄪󠄾󠅟󠅤󠄐󠄼󠅟󠅗󠅙󠅞󠄬󠅒󠅢󠄟󠄮󠇘󠆭󠆘󠇙󠆝󠅵󠇗󠆭󠆁󠄐󠇗󠅹󠅸󠇖󠆍󠅳󠇖󠅹󠅰󠇖󠆌󠅹󠄬󠅒󠅢󠄟󠄮
换轨后及时进行涂油､加装隔水板保护｡强酸强碱性水质处的钢轨每年入冬前更换一次｡󠄐󠄹󠅀󠄪󠄢󠄡󠄦󠄞󠄧󠄣󠄞󠄢󠄡󠄦󠄞󠄢󠄧󠄬󠅒󠅢󠄟󠄮󠄐󠅅󠄹󠄴󠄪󠄾󠅟󠅤󠄐󠄼󠅟󠅗󠅙󠅞󠄬󠅒󠅢󠄟󠄮󠇘󠆭󠆘󠇙󠆝󠅵󠇗󠆭󠆁󠄐󠇗󠅹󠅸󠇖󠆍󠅳󠇖󠅹󠅰󠇖󠆌󠅹󠄬󠅒󠅢󠄟󠄮
8 结语
自2020年下半年以来,已累计整治渗漏水隧道33座,渗漏点540处,在整治前均采取了加装钢轨隔水板的过渡性保护措施,通过隔水板把水滴导流,避免直接滴在钢轨上,有效地延缓了钢轨､扣件锈蚀,阻断了轨底锈蚀坑的形成和发展,连续三年未出现隧道渗漏水处钢轨折断情况,实现良好的经济效益和安全效益｡
文章来源：
原文名称：关于隧道渗漏水处延缓钢轨锈蚀过渡性保护措施的实践与探索󠄐󠄹󠅀󠄪󠄢󠄡󠄦󠄞󠄧󠄣󠄞󠄢󠄡󠄦󠄞󠄢󠄧󠄬󠅒󠅢󠄟󠄮󠄐󠅅󠄹󠄴󠄪󠄾󠅟󠅤󠄐󠄼󠅟󠅗󠅙󠅞󠄬󠅒󠅢󠄟󠄮󠇘󠆭󠆘󠇙󠆝󠅵󠇗󠆭󠆁󠄐󠇗󠅹󠅸󠇖󠆍󠅳󠇖󠅹󠅰󠇖󠆌󠅹󠄬󠅒󠅢󠄟󠄮
作者信息：王宝祥（中国铁路西安局集团有限公司安康工务段）󠄐󠄹󠅀󠄪󠄢󠄡󠄦󠄞󠄧󠄣󠄞󠄢󠄡󠄦󠄞󠄢󠄧󠄬󠅒󠅢󠄟󠄮󠄐󠅅󠄹󠄴󠄪󠄾󠅟󠅤󠄐󠄼󠅟󠅗󠅙󠅞󠄬󠅒󠅢󠄟󠄮󠇘󠆭󠆘󠇙󠆝󠅵󠇗󠆭󠆁󠄐󠇗󠅹󠅸󠇖󠆍󠅳󠇖󠅹󠅰󠇖󠆌󠅹󠄬󠅒󠅢󠄟󠄮
期刊信息：铁道工务 2024年󠄐󠄹󠅀󠄪󠄢󠄡󠄦󠄞󠄧󠄣󠄞󠄢󠄡󠄦󠄞󠄢󠄧󠄬󠅒󠅢󠄟󠄮󠄐󠅅󠄹󠄴󠄪󠄾󠅟󠅤󠄐󠄼󠅟󠅗󠅙󠅞󠄬󠅒󠅢󠄟󠄮󠇘󠆭󠆘󠇙󠆝󠅵󠇗󠆭󠆁󠄐󠇗󠅹󠅸󠇖󠆍󠅳󠇖󠅹󠅰󠇖󠆌󠅹󠄬󠅒󠅢󠄟󠄮
