1 钢轨防断工作基本情况
1.1 铁路线路变化情况
（1）高速铁路迅猛发展，以北京、太原、呼和浩特铁路局为例介绍近年来铁路线路变化情况。北京铁路局先后开通了京津城际、石太客专、京沪高铁、京广高铁、津秦高铁5条高速铁路；太原铁路局2014年开通了大西高铁；呼和浩特铁路局2015年集包线呼包段开行200 km/h动车组。截至2015年底，全国高铁营业里程超过1.9万km，居世界第一位。
（2）新建重载铁路大量开通运营。仅太原铁路局近年来就开通运营了韩原、瓦日、太新、侯西线等多条以煤运为主的重载铁路；北京铁路局开通了张唐等重载线路；呼和浩特铁路局在鄂尔多斯地区新开通多条运煤铁路，大量重载列车的开行使断轨风险明显增加。
此外，我国铁路经过多次提速后，列车运行速度大幅提高，既有线快速与重载并存，给工务钢轨防断工作带来严峻挑战。
1.2 断轨情况分析
（1）断轨数量居高不下。工务钢轨伤损现象严重断轨情况屡有发生，仅北京、太原、呼和浩特铁路局2015年就发生钢轨折断35起，其中：北京铁路局12起、太原铁路局19起、呼和浩特铁路局4起，断轨的主要原因是疲劳伤损（14起，占断轨总数的40%）、焊接不良（10起，占断轨总数的29%）和探伤漏检（11 起，占断轨总数的31%）。
（2）断轨现象集中。首先集中发生在正线上，北京铁路局12起断轨有6起发生在京沪、京广、津山等提速干线，有5起发生在京包、丰沙、邯长等货运通道；太原铁路局19起断轨中有15起发生在大秦、南北同蒲和侯月线等重载货运通道。其次时间段集中，断轨主要发生在10月至次年的2月，2014年10月—2015年2月北京、太原、呼和浩特铁路局连续发生断轨28起，占全年断轨总数的80%，该时间段内钢轨防断形势最为严峻。
（3）高速铁路的伤损钢轨数量逞上升趋势，特别是2015年1月10日石太客专区间发生了铝热焊焊缝折断，打破了全国高铁断轨的“零记录”。
1.3 目前防断管理的主要做法
（1）健全管理办法和作业标准。各铁路局根据《钢轨探伤管理规则》要求，结合各自实际情况，制定完善了钢轨探伤管理办法，规范了钢轨探伤管理工作。
特别是北京铁路局制定了《高速铁路钢轨探伤管理办法》《钢轨探伤车运用管理细则》等9项技术规章和管理办法，编制了《钢轨母材探伤作业》《道岔探伤作业》《钢轨探伤数据回放作业》等一系列探伤作业指导书，明确了探伤作业流程和探伤标准，使钢轨防断管理日趋完善。
（2）强化探伤专业管理。各铁路局工务处和工务段都配备了主管和专职探伤管理人员，钢轨探伤人员取得Ⅱ级及以上资质人数逐年上升。北京铁路局工务处还专门成立了钢轨探伤队，对全局探伤工作进行管理和指导；其他铁路局均在段、车间、工区设立探伤数据回放分析小组，加强数据回放和分析。此外，各铁路局加大探伤疑难问题技术攻关，每年有多项钢轨防断的科研课题被立项和攻关，部分工务段还专门成立了探伤专业技能工作室，提高了探伤疑难问题的解决能力。
（3）优化冬季探伤作业。各铁路局根据线路运量和环境特点加强冬季探伤管理，对于类似于大秦、侯月、石太、京包等运量大、开行万吨列车的重载线路普遍采取加密探伤次数，缩短探伤周期的办法。特别是大秦线、石太线及京包线的部分区段探伤周期缩短到7天，对防止漏探起到积极作用。
（4）加强激励考核。大部分铁路局在防断期设立了探伤防漏检专项考核奖，重奖快奖有功人员，取得较好效果。部分铁路局积极探索探伤工作激励方法，如太原铁路局原平工务段按探伤资质设立了不同级别的探伤人员技术津贴，有效激发了探伤人员主动考级、主动提高技能的积极性。
（5）将探伤作业纳入“天窗”。为预防点外探伤作业存在的安全风险，呼和局工务系统通过精心测算，对探伤人员和探伤设备进行整合，率先将正线行车速度120 km/h以上线路的探伤作业全部纳入“天窗”，大量减少了探伤人员和设备的上下道次数，有效规避了人身安全风险，提高了探伤质量和效率。
2 钢轨防断工作存在的主要问题
2.1 对防断轨工作重视不够
（1）钢轨防断安全风险意识不够强。近两年未发生因断轨而引发的严重铁路交通事故，于是部分人盲目认为防断工作不会有大问题，从而放松了对防断工作的管理，没有针对防断和探伤工作进行具体分析，确定重点单位、重点区段的安全风险源并加以控制。如北京、太原铁路局没有针对部分工务段防断及探伤工作存在的突出问题进行风险控制，导致同类断轨事故和故障反复发生。
（2）检查考核力度不大。各级干部日常对探伤作业检查管理不够，考核力度小，对作业问题尤其是技术问题考核少；专业科室对探伤作业没有给予足够重视，特别是进入防断关键期后，探伤专业管理人员跟班少，对现场作业标准落实情况检查指导不够全面和深入。
（3）探伤车和探伤仪等探伤设备配备不足。随着大量新线的开通运营以及设备的老化报废，工务系统探伤仪和探伤车的数量不足，仅北京铁路局2015年需更新补充探伤仪器251台。北京、太原、呼和浩特铁路局能够使用的探伤车仅有8台（北京铁路局5台、呼和浩特铁路局2台、太原铁路局1台），远不能满足探伤工作需要。太原铁路局仅有1台60型老式钢轨探伤车，检测速度低、检测项目少，自大西高铁开通后，主要用于高铁的探伤检测，其他客运通道和重载通道的周期性检测经常无法按周期兑现。
2.2 探伤专业技术管理不强
（1）规章制度有漏洞。个别规章制度制定的不够细致，对关键作业的标准要求不够明确。如北京、太原铁路局的钢轨探伤管理办法中，对曲线、道口、桥梁等关键地段探伤作业如何进行慢走细检均未明确做出具体要求，造成站段、车间执行中自由度较大，标准不一致。
（2）制度落实有差距。个别工务段探伤作业存在一定的随意性和有章不循现象，说明标准化作业还没有深入人心。如北京铁路局规定对石太客专等高速铁路在12月份必须安排探伤车全部检查1遍，但由于探伤车临时执行津秦高铁的检测任务，造成部分线路的检测计划未兑现。2015年，北京大机运检段在京广邢台东站作业中有章不循，违反“GTC-80钢轨探伤车耦合水输送系统用户手册”中的具体要求，致使大量防冻液在探伤车运行过程中被喷洒到钢轨轨面上。其他如探伤速度控制不严、双人双机互探规定执行不好、焊缝手工检查不到位等问题时有发生。
（3）专业指导需加强。部分管理人员在对探伤作业的现场检查指导、关键工作卡控、数据回放分析、规章制度执行情况检查等方面做得不够，如北京铁路局下发《钢轨防断标准化管理办法》后，工务处未对各单位执行情况进行检查，对重点区段的分级管理、落实探伤周期、作业控制等方面存在的问题疏于监督，其他铁路局也存在对防断及探伤工作缺乏有效的检查指导等问题。
2.3 超周期钢轨和重伤钢轨数量较多
（1）超周期服役钢轨数量多。超周期服役钢轨在长期使用中，疲劳伤损问题大量产生，成为钢轨折断的重要风险源。北京、太原、呼和浩特铁路局目前共有超大修周期服役钢轨1970 km，占正线钢轨总数的10%，特别是大秦线部分区段的钢轨通过总质量已经达15亿~22亿t，远远超出9亿t的标准。
（2）线上加固的重伤钢轨处所多。线上加固重伤钢轨和重伤焊缝数量较大，如太原铁路局现存重伤加固处所18 517处，其中重伤焊缝加固13 783处，重伤钢轨母材加固4 734处，主要集中在大秦线、北同蒲等重载线路上；北京铁路局现存重伤加固831处，其中重伤焊缝加固722处，重伤钢轨母材加固109处，多数集中在京沪、丰沙、京包、石太等线路上。
2.4 钢轨焊接质量不高
近年来因钢轨焊接质量不良发生的焊缝折断在断轨总量中占比高达28.6%，焊缝折断问题多发、频发的主要原因是焊接质量存在缺陷。
（1）建设期施工单位焊接标准不高。由于施工单位抢工期、抢开通以及对施工队伍缺少强有力的监管，造成部分线路的现场焊缝质量不高，如石太客专存在部分铝热焊接头不符合焊接标准的问题。
（2）焊接作业标准落实不到位。部分焊接人员业务素质不高，焊接工艺标准未能有效落实，经常存在对轨、加热、推瘤、打磨不到位等问题，造成焊接质量不良或存在缺陷。
（3）焊接条件不满足工艺要求。钢轨焊接施工期间，部分线路的封锁时间在夜间，气温低于0 ℃但施工仍需进行，不满足现场焊接温度应高于0 ℃的要求；部分焊接的封锁时间不足，轨温没有达到300 ℃以下时就放行列车，不满足规范要求。
2.5 线路养护管理不精细
（1）无缝线路养护不精细。现场普遍存在无缝线路区段超轨温作业、扣件扭矩不达标、低温焊缝处理不及时、石砟补充不到位等问题，这些问题极易造成钢轨局部应力集中，从而造成钢轨折断。
（2）焊缝探伤有遗漏。个别铁路局焊缝探伤不认真，对焊缝伤损情况掌握不清，甚至没有对已经加固的焊缝进行探伤。如南同蒲上行线K667 22号和27号轨焊缝已经加固，但未进行焊缝全断面探伤。个别地方还存在焊缝位置不符合标准等现象，如石太客专个别焊缝处轨枕位置不正确，出现挤压焊筋问题。
（3）钢轨打磨欠缺。钢轨打磨的目的是为了消除钢轨的波磨、侧磨、肥边，控制钢轨的接触疲劳（鱼鳞纹）及严重时产生剥离掉块等伤损。现场存在部分焊缝作用边和轨顶面的矢度超限，焊缝处钢轨肥边、低坍等问题，这些问题说明部分单位不重视打磨作业，有些单位甚至没有开展焊缝打磨作业。
2.6 高铁防断工作有差距
（1）对高铁探伤工作认知不足。个别管理人员对高速铁路探伤工作缺乏深入理解，缺少科学试验数据和现场实践数据的支撑，防断轨意识不强。如北京铁路局在制定高铁探伤制度时，对石太客专动车、普通旅客列车混跑对钢轨探伤的特殊要求研究不够，对石太客专铝热焊缝数量多、有砟轨道冻害严重、高寒地区等实际情况考虑不周，导致制订的探伤车、小型探伤仪检测周期不够合理。
（2）在钢轨探伤上有重普速轻高铁的倾向。个别铁路局把主要精力放在普速铁路的防断管理上，没有针对已开通高铁线路的设备基础条件、列车运行方式等实际要求分别研究制订不同的防断措施和探伤方式，主要体现在钢轨焊缝探伤检查和铝热焊缝管理不精细、钢轨外观检查不标准、探伤车运用管理不到位等方面。
2.7 探伤队伍素质有待提高
（1）探伤人员技术业务素质不能满足需要。随着探伤周期的不断缩短，探伤任务的不断加重，新补充的大量探伤人员由于培训工作跟不上，目前无探伤作业资质人员占相当大的比例。如北京铁路局1 438名探伤人员中158人无探伤作业资质，其中包括部分管理人员，在一定程度上存在外行管内行，专业管理弱化现象。探伤人员技术结构也不均衡，Ⅰ级资质人员比重过大，如北京西工务段探伤车间129名探伤人员中，具备Ⅰ级证书的有62人，占48.1%。现场探伤作业人员Ⅲ级资质人员非常少，多数为Ⅰ级证书的新职人员，由于经验不足，对伤损波形判定等专业技术掌握不精，不能很好地适应当前探伤工作。
（2）探伤人员不足且人员老化问题比较突出。如北京铁路局2014年因退休、病亡等原因探伤人员减少100多人，加之新线开通等因素的影响，各段均存在不同程度探伤缺员现象，总缺员人数达310人；2015年北京铁路局开通新线超过800 km，探伤缺员问题更加突出。部分站段的探伤人员老化问题也比较严重，如大同工务段96名探伤工中有27人在50岁以上，约占30%。
3 加强防断轨工作的建议和对策
3.1 加强高铁防断安全管理
（1）强化高铁防断意识。随着高速铁路运营时间的延长，伤损钢轨也将不断出现或增加，高铁防断形势将越来越严峻，提升高铁钢轨的防断能力已刻不容缓，要从思想上高度重视，增强高铁防断安全意识，全面提升高铁防断能力。
（2）合理确定检测周期和探伤方式。根据《高速铁路有砟轨道维修规则（试行）》相关规定，结合实际，合理确定高速铁路的探伤周期和探伤方式。建议在既有高铁探伤检查的基础上每年11月和次年2月各增加1次小型探伤仪检查，且安排在2次探伤车检查时间的中间。
（3）细化高铁防断管理办法和作业指导书。建议铁路部门对现行的钢轨探伤管理等制度认真调研，广泛征求意见，不断修订完善高铁钢轨探伤管理等制度。各铁路局要细化完善高铁钢轨防断作业指导书，为实现高铁探伤规范化管理和标准化作业提供制度保证。
3.2 加强钢轨的使用管理
（1）加强钢轨的选型管理。根据不同的线路条件，分析选用不同特性的钢轨，延长钢轨使用寿命，减少钢轨伤损的发生。
（2）消灭超周期服役和重伤钢轨。依据现行规章按时安排钢轨大修，从源头上控制疲劳伤损钢轨的产生。严格按照《铁路线路修理规则》规定，及时更换、处理重伤轨和重伤焊缝，对于伤损加固较多的区段，特别是母材重伤加固处所，积极筹措钢轨，有计划的进行更换，及早消灭线路上存在的重伤轨件隐患。
（3）加强钢轨打磨和焊接工作。对新铺设的钢轨进行预防性打磨，消除脱碳层和钢轨表面浅表裂纹，减少伤损源；对运营一段时间的钢轨进行修理性打磨，消除廓形积累变形和剥离裂纹，改善轮轨关系，减轻钢轨磨损。提高焊接人员素质，规范焊接标准化作业流程，加大对路外施工单位钢轨焊接的监管，提高钢轨焊接质量。
3.3 加强探伤专业技术管理
（1）完善探伤管理制度办法，明确各级人员工作职责及作业标准，规范钢轨探伤管理并加强落实，特别是要合理确定探伤周期，在保证《铁路线路修理规则》规定探伤周期的前提下，结合各条线路的钢轨状态和运营情况，适时合理地调整探伤周期。
（2）加强钢轨防断安全风险研判，准确判定重点区段、关键环节的安全风险源，制定针对性的安全防范措施，加强检查考核，实现探伤和焊轨作业的标准化，保证防范措施的有效落实。
（3）加强探伤工作的交流和技术攻关。加强各铁路局间的探伤交流，集中全路资源进行技术攻关，总结出共性和倾向性问题（如PG4钢轨容易脆断），并提出指导性意见；加强对探伤盲区、焊缝探伤、尖轨和辙叉等探伤难点的探索和研究，总结制定相应的探伤方法。
3.4 加强探伤队伍建设
（1）保证探伤队伍相对稳定。各铁路局认真分析探伤人员定编和现员情况，对现员不足的抓紧补齐，将综合素质较高的人员选拔到探伤队伍中来，并留有一定储备。
（2）加强探伤人员业务培训。优化培训内容，扩大培训人员覆盖面，争取使探伤工早日具备探伤资格，特别是要适当增加Ⅲ级探伤工名额。建立探伤实训演练基地和探伤拔尖人才工作室，快速提升探伤人员的技术业务素质。
（3）加大对探伤人员的激励考核力度，激发探伤人员的工作热情，增强探伤岗位的吸引力，更好地留住和引进优秀人才。
3.5 加强探伤车的管理和使用
（1）进一步研究探伤车与小型探伤仪的探伤原理，掌握2种不同探伤方式对各种类型伤损钢轨的检出率，合理确定2种探伤方式的探伤周期，有效弥补和减少探伤的真空期，提高伤损钢轨的检出率。
（2）研究解决探伤车检测失波和检测项目不全（盲区过多）的问题，组织科研院所、生产厂家和使用单位进行立项攻关，切实解决当前探伤车存在的突出问题。如尝试将GTC-80型探伤车的检测速度适当降低，以消除因速度快而引起的漏检问题，从而提高伤损钢轨的检出率。
（3）将带巡检系统和不带巡检系统的GTC-80型探伤车在线路上交叉使用，定期轮换，通过调整探伤车的正、反检测方向，减少一个方向检测失波的影响。
文章来源：
原文名称：钢轨防断工作问题分析与对策研究
作者信息：孟小平（中国铁路总公司北京特派办，高级工程师，北京，100055）
期刊信息： 中国铁路 ,2016年08期
