目前鐵路大量使用的普通接頭螺栓,，由于螺母不能防松自鎖,，扭力矩衰減較大。據(jù)調(diào)查,，鋼軌接頭扭力矩在300 N·m左右的占總數(shù)的75％ ～80％ ,，接頭阻力遠(yuǎn)低于線路維修規(guī)則規(guī)定的數(shù)值，以至在夏季軌縫變小軌端互相擠壓,、產(chǎn)生很大的頂力,，造成鋼軌端部壓潰、掉塊等病害,。冬季軌縫拉大,，接頭處的受力狀態(tài)惡化，嚴(yán)重時(shí)可能拉彎甚至拉斷接頭螺栓,，這樣由于鋼軌的伸縮變化,，加大了列車荷載的沖擊，加劇鋼軌接頭病害的發(fā)展。提速道岔,、Ⅲ型道岔由于是混凝土岔枕,，接頭的動(dòng)力響應(yīng)較木枕道岔更為敏感。因?yàn)檐壙p的存在,，接頭區(qū)存在低塌,、掉塊、軌枕螺栓損壞,、錯(cuò)牙等病害,，給后期的維修養(yǎng)護(hù)工作帶來了很大的困難，因此需要通過技術(shù)手段對(duì)接頭進(jìn)行結(jié)構(gòu)強(qiáng)化,，控制軌縫變化,，改善接頭受力狀態(tài)。在此次既有濱州正線插鋪道岔的施工中我們就采用了無縫道岔,，實(shí)踐表明道岔接頭凍結(jié)施工是一項(xiàng)很好的措施,。

一、理論依據(jù)

道岔區(qū)內(nèi)直股使用導(dǎo)電膠粘接頭,，側(cè)股采用施必牢螺栓,、短軌片凍結(jié)普通接頭。其理論依據(jù)是：凍結(jié)接頭的阻力必須大于因軌溫變化在鋼軌內(nèi)產(chǎn)生的溫度力,，鋼軌不伸縮,，軌縫保持原有狀態(tài)。其力學(xué)關(guān)系為：

P_h ≥ P_t = aETF

式中 P_h— — 鋼軌接頭阻力(kN),；

P_t— — 鋼軌內(nèi)部溫度力(kN),；

a — — 鋼軌線膨脹系數(shù)，a=0．000 011 8,；

E— — 鋼軌的彈性模量,，E=2．1×10⁴ kN／cm² ；

T— — 按相應(yīng)接頭阻力換算的軌溫變化量(℃ ),；

F— — 鋼軌面積(cm² ),，對(duì)60 kg／m軌，F(xiàn)=77．01cm²

鋼軌和夾板接觸表面經(jīng)砂輪打磨除銹后,，在大壓強(qiáng)作用下的摩擦系數(shù)相對(duì)于有銹表面可成倍提高,。采取利用夾板的楔力作用及對(duì)鋼軌和夾板接觸表面進(jìn)行打磨除銹以提高摩擦系數(shù)，對(duì)施必牢螺栓接頭,、M24,、12．9級(jí)螺栓、B7鋼制雙頭夾板,，螺栓扭矩1 000 N·m,，P_h =1 200 kN,；對(duì)膠結(jié)接頭，P_h =3 000 kN,。當(dāng)P_h = P_t時(shí),，相應(yīng)的軌溫變化量T=P_h／aEF = 62．9 ℃。鎖定軌溫%2B5 ℃一最低軌溫≤T=62．9℃ 的地區(qū)都可以采用這種技術(shù),。根據(jù)鐵科院超長無縫線路道岔穩(wěn)定性計(jì)算方法,，道岔區(qū)穩(wěn)定性允許溫度差[△￡]=43．5℃ ．對(duì)于60 kg／m鋼軌最大溫度應(yīng)力為818 kN，以上兩種凍結(jié)接頭阻力遠(yuǎn)大于鋼軌溫度力,，足以抵抗鋼軌縱向位移,，因此可以滿足道岔凍結(jié)的要求。

二,、技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)

（1）在新道岔預(yù)鋪過程中，將軌縫盡量縮小或頂上,，更換上道后在鎖定軌溫時(shí)再進(jìn)行接頭凍結(jié),。

（2）凍結(jié)前對(duì)道岔進(jìn)行起道搗固、撥正方向,，對(duì)低接頭,、壓潰掉塊、肥邊等病害進(jìn)行平軌,、焊補(bǔ),、打磨等維修，使鋼軌端部狀態(tài)良好,、幾何尺寸達(dá)到維修驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn),。

（3）安裝施必牢螺栓和更換MT接頭的施工時(shí)間控制在鎖定軌溫%2B5℃ 范圍內(nèi)進(jìn)行。

（4）對(duì)鋼軌端部,、短軌片倒棱<1mm,，對(duì)螺孔也進(jìn)行倒棱。

（5）軌縫控制在0～1mm范圍內(nèi),，限位器調(diào)整到居中的位置(7%2B1．5)mm,，并裝入U(xiǎn)形鐵片。

（6）接頭平順無錯(cuò)牙,；改造施工后用1 m平直尺測量,，軌面不平度<0．3 mm，不得有負(fù)值,，作用邊不平度<0．3 mm

（7）施工時(shí)應(yīng)記錄軌縫值和軌溫值,，接頭扭力矩必須達(dá)到1 000 N·m。安裝后檢查每個(gè)螺栓扭矩,，及時(shí)復(fù)擰,，保持1 000 N·m扭矩,。

三、施工工序

1. 施工前的準(zhǔn)備工作

（1）對(duì)道岔進(jìn)行綜合維修,，達(dá)到綜合維修驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn),，消除接頭軌枕空吊。

（2）對(duì)接頭鋼軌進(jìn)行修理,，打磨肥邊,，倒棱、掉塊焊補(bǔ),、消除鞍型磨耗,。

（3）預(yù)制8mm，10 mm,，12 mm短軌片,。

2.凍結(jié)施工程序

（1）在設(shè)計(jì)鎖定軌溫內(nèi)，松開扣件和接頭螺栓,，放散鋼軌應(yīng)力,。

（2）方正尖軌，將限位器調(diào)整正中,，并加u形鐵片固定,。

（3）按絕緣接頭和加裝短軌片的尺寸調(diào)整軌縫。

3.凍結(jié)施工

（1）施必牢螺栓安裝：① 拆開接頭夾板,，檢查鋼軌有無螺孔裂紋,，夾板有無裂紋，用砂輪打磨,，用鋼絲刷,、砂布消除鋼軌與夾板的鐵銹；② 用軌縫調(diào)整器將道岔直股接頭軌縫進(jìn)行調(diào)整,，加裝短軌片后,，軌縫頂死；③ 將施必牢螺栓的絲扣涂長效阻滑劑,。穿入夾板,，用特制扭力矩扳手?jǐn)Q至1 000 N·m，用大錘敲擊螺栓尾部和夾板,，重復(fù)3次復(fù)擰,；④ 檢查軌面，作用邊平順度是否<0．3 mm,。

（2）導(dǎo)電膠粘接頭施工：① 打磨膠結(jié)夾板,，除去夾板上的防銹油膜；② 拆開絕緣接頭夾板,，檢查鋼軌螺栓孔有無裂紋,，軌端有無缺陷,；③ 打磨鋼軌端部，對(duì)絕緣夾板接觸鋼軌部分需打磨出金屬本色,；④ 倒棱,，將軌孔倒1 mm斜面，軌頭作用面,、邊倒1 mm斜面,；⑤ 將鋼軌拉伸機(jī)安裝在絕緣接頭上或用軌縫調(diào)整器裝在相鄰接頭上，用楔鐵對(duì)正鋼軌,，預(yù)留軌縫6 mm,；⑥ 將MT粘接料搖松倒入MT有機(jī)粘接劑中，攪拌成膠泥狀,，均勻涂抹在MT夾板上,；⑦ 安裝夾板，穿入螺栓,，用特制扳手緊至1 000 N·m．用大錘敲擊螺栓尾部,，夾板復(fù)擰3次，膠泥干后,，拆除楔鐵，上緊扣件,；⑧ 安裝后確定接頭平順無錯(cuò)牙,，作用邊矢度不超過±O．3 mm。
凍結(jié)接頭,。系指采用夾板與高強(qiáng)螺栓聯(lián)結(jié)鋼軌,，使軌端密貼或預(yù)留小軌縫，將鋼軌鎖定阻止其伸縮的一種接頭形式,。目前,，國內(nèi)外采用的鋼軌接頭凍結(jié)方式主要有以下兩種：
①普通凍結(jié)接頭。系指采用特制墊片,，塞入鋼軌螺栓孔空隙中,，使鋼軌接縫密貼而阻止鋼軌自由伸縮的一種鋼軌聯(lián)結(jié)方式。
②新型凍結(jié)接頭,。近年來,，出現(xiàn)了采用施必牢防松機(jī)構(gòu)、哈克緊固件等聯(lián)結(jié)形式的鋼軌接頭聯(lián)結(jié)及MG接頭等新型鋼軌凍結(jié)接頭,。主要依靠高強(qiáng)螺栓聯(lián)結(jié)提供鋼軌與夾板間足夠的摩擦阻力,，阻止鋼軌與夾板間的伸縮，要求鋼軌接頭螺栓強(qiáng)度高,，并具有一定的防松功能,。 在鋼軌接頭聯(lián)結(jié)中運(yùn)用新型凍結(jié)接頭技術(shù),，可以有效的凍結(jié)鋼軌接頭，減少接頭病害,，凍結(jié)后的線路可以比照普通無縫線路進(jìn)行管理,。
鋼軌凍結(jié)接頭是總結(jié)國內(nèi)外鐵路鋼軌凍結(jié)技術(shù)基礎(chǔ)上研制的新產(chǎn)品，它是利用鋼軌軌腔上下顎兩個(gè)張口斜面,，將夾板上下面也加工成同樣斜度的斜面,，然后使用10.9級(jí)高強(qiáng)度專用大六角螺栓，利用1.3～1.4kN·m緊固扭矩,，產(chǎn)生較大的接頭阻力,，實(shí)現(xiàn)鋼軌接頭的有效凍結(jié)。
凍結(jié)接頭夾板采用B7鋼制作,，其相對(duì)水平軸的慣性矩為709.1cm4,，是普通夾板(水平慣性矩為508.4cm4)的1.4倍。
凍結(jié)絕緣接頭是在工廠專用模具內(nèi)將鋼軌膠結(jié)絕緣材料和夾板膠結(jié)在一起,，到現(xiàn)場組裝使用,，減少了養(yǎng)護(hù)維修成本和養(yǎng)護(hù)維修工作量。凍結(jié)絕緣接頭干燥狀態(tài)下電阻值為10兆歐,，潮濕狀態(tài)下端板處的電阻大于1000歐,。
　　經(jīng)測試，嵌式凍結(jié)接頭疲勞試驗(yàn)最大荷載為200kN,，通過200萬次未破壞,；靜態(tài)最大加載為300 kN時(shí)，鋼軌,、夾板,、螺栓孔周圍應(yīng)力未超過允許應(yīng)力，能保證安全使用,；最大接頭阻力為1300 kN,，遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過一般鋼軌接頭阻力600 kN，凍結(jié)效果良好,。