第一篇：管樁斷裂原因分析及處理方法

高強(qiáng)預(yù)應(yīng)力空心管樁斷裂原因分析及處理方法

遼寧省營(yíng)口市緊鄰渤海，屬遼河沖積平原，地下水位較淺，挖深0.9m即遇到豐富地下富存水。地表以下12m深度范圍內(nèi)的土質(zhì)均是粉質(zhì)粘土（淤泥），土體滲透系數(shù)低，土方開挖前需提前兩周采取輕型井點(diǎn)降水才能使擬開挖基坑具備開挖條件。若場(chǎng)地條件具備，土方開挖一般均按1:1.5進(jìn)行自然放坡。超過5層的建筑物，其基礎(chǔ)形式基本上都是采用高強(qiáng)混凝土預(yù)應(yīng)力空心管樁(PHC)，有效樁長(zhǎng)一般則在12～18m之間（太和小區(qū)、歡心小區(qū)），局部地區(qū)有效樁長(zhǎng)能達(dá)到30m（營(yíng)東大廈）。

高強(qiáng)混凝土預(yù)應(yīng)力空心管樁(PHC)靜壓施工完成后，須進(jìn)行低應(yīng)變動(dòng)測(cè)檢驗(yàn)其樁身完整性；檢測(cè)合格時(shí)，始準(zhǔn)施工進(jìn)行下一道工序。通常情況下，在低應(yīng)變動(dòng)測(cè)檢驗(yàn)時(shí)其樁身接樁部位能測(cè)出存在質(zhì)量缺陷，這一表象無(wú)妨。用肉眼尚不能識(shí)別的微裂縫在低應(yīng)變動(dòng)測(cè)時(shí)亦能測(cè)出缺陷存在，但裂縫寬度小于0.2mm的裂縫不會(huì)影響到樁體質(zhì)量及結(jié)構(gòu)安全。這種裂縫一般都分布在樁長(zhǎng)中間1/3區(qū)段；這是由于樁節(jié)過長(zhǎng)，若吊點(diǎn)選擇不當(dāng)或運(yùn)輸過程中受到較大震動(dòng)而因自身重量過大導(dǎo)致的。現(xiàn)就我單位在施的部分工程管樁經(jīng)低應(yīng)變動(dòng)測(cè)時(shí)檢查出的質(zhì)量問題及處理思路作以簡(jiǎn)要總結(jié)：

一、管樁斷裂的原因分析及預(yù)防措施

1、預(yù)制管樁斷裂的原因分析(1)、堆放方式不合理導(dǎo)致斷樁

在預(yù)制廠，從蒸養(yǎng)室出來(lái)的管樁需在堆放區(qū)實(shí)施分類堆放，若堆放支承點(diǎn)選擇的不合理就極易導(dǎo)致管樁的樁身出現(xiàn)微裂縫。(2)、出廠強(qiáng)度不足造成的斷裂

高強(qiáng)預(yù)應(yīng)力混凝土空心管樁(PHC)的混凝土設(shè)計(jì)強(qiáng)度為C80，管樁混凝土養(yǎng)護(hù)一般均采取蒸養(yǎng)方式進(jìn)行。有時(shí)候，管樁出廠時(shí)的混凝土強(qiáng)度會(huì)與設(shè)計(jì)強(qiáng)度存在些許偏差，在場(chǎng)內(nèi)堆放、出廠運(yùn)輸過程中可能會(huì)因存在的震動(dòng)而導(dǎo)致管樁樁身出現(xiàn)微裂縫。(3)、吊裝過程中發(fā)生斷裂

管樁在裝卸車時(shí)需采取“二點(diǎn)吊法”，要求吊點(diǎn)距離樁端0.207L位置且吊繩與樁體的夾角不得小于45度。為節(jié)省運(yùn)輸成本，雖然裝卸車時(shí)采取的也是二點(diǎn)吊法，但吊點(diǎn)是選在了樁端；當(dāng)單根管樁較長(zhǎng)時(shí)，受自重較大的影響就有可能在管樁樁身的中部產(chǎn)生微裂縫。

(4)、施工方法選擇不當(dāng)造成斷裂 當(dāng)?shù)鼗砻孑^薄的硬土層(山皮石)下有較厚的軟土層時(shí)，若打樁時(shí)不采取相應(yīng)技術(shù)措施，樁基支腳直接站壓在樁頂或樁頂土層上，形成對(duì)地表土層的擠壓作用，會(huì)硬將管樁推擠傾斜。

(5)、基坑土方開挖方法不當(dāng)導(dǎo)致的斷裂

因基坑土方的開挖方法不當(dāng)而引起土體位移，造成預(yù)制管樁傾斜斷裂的現(xiàn)象比較普遍，原因也較復(fù)雜：①土質(zhì)軟，土體中富含地下水，抗剪強(qiáng)度低；②一次性挖土深度過大，放坡不夠，引起土體滑動(dòng)等；③自卸汽車等重型運(yùn)輸機(jī)械在基坑邊坡的行走對(duì)邊坡軟土帶來(lái)破壞荷載而導(dǎo)致邊坡土體失穩(wěn)，從而對(duì)管樁產(chǎn)生較大水平推力而致管樁斷裂。(6)、接樁不良產(chǎn)生的斷裂

預(yù)應(yīng)力管樁接樁采用的是焊接，由于焊接時(shí)操作方法不當(dāng)，使得焊縫不飽滿，不連續(xù)、不均勻。特別值得注意的是，由于本工程地下水位較淺，若冷卻時(shí)間不夠，焊接后就開始沉樁，則相當(dāng)于對(duì)接樁位置的焊縫淬火，就會(huì)極易發(fā)生焊口裂縫。

2、預(yù)制管樁斷樁預(yù)防措施(1)、出廠前的質(zhì)量控制

檢查管樁的出廠檢測(cè)報(bào)告，檢查管樁在廠家的堆放、吊裝等方式是否符合規(guī)范要求，必要時(shí)在預(yù)制廠進(jìn)行抽樣強(qiáng)度檢測(cè)，確保不合格管樁不會(huì)進(jìn)入施工現(xiàn)場(chǎng)。(2)、管樁的吊裝質(zhì)量控制

監(jiān)控管樁的吊裝、碼放、運(yùn)輸?shù)瘸绦蚍弦?guī)范要求，避免在這些環(huán)節(jié)出現(xiàn)管理真空。(3)、合理選擇基坑開挖方法

①、深基坑一定要分層開挖，每層挖土的厚度不應(yīng)超過1.5米，層與層之間留出一定寬

度的工作面；并根據(jù)土質(zhì)情況合理放坡，嚴(yán)禁臨時(shí)邊坡的土體滑動(dòng)。

②、深基坑在接近坑底時(shí)采取接力的方式開挖，前邊(接近坑底層土)用小挖掘機(jī)，后

邊用大挖掘機(jī)，這樣可減小挖土機(jī)械對(duì)樁頂土層的擠壓作用。

③、運(yùn)輸車應(yīng)盡量避開開挖的臨時(shí)邊坡。實(shí)在無(wú)法避開時(shí)，挖掘機(jī)和運(yùn)輸車輛距樁位較

近時(shí)應(yīng)加墊路基板。

④、基坑采取的是無(wú)支護(hù)放坡，基坑邊上不應(yīng)有重車行走或堆載過大。(4)、接樁的質(zhì)量控制

確保接樁焊縫焊接人員的素質(zhì)及人員穩(wěn)定，做好焊縫的探傷檢驗(yàn)，嚴(yán)格把控接樁焊縫的焊接質(zhì)量。焊縫足夠冷卻后再繼續(xù)壓樁，以免焊縫與溫度較低的土體、地下水等接觸后淬火而導(dǎo)致焊縫開裂。(5)、合理選擇基坑支護(hù)措施

基坑支護(hù)方法的選擇應(yīng)注意基坑外地下水位及是否存在給排水管道，往往由于管道年久失修滲漏，基坑外土體富含地下水或因基坑邊滲流水而引起基坑坍塌等。

二、預(yù)制管樁斷裂處理的思路

1、對(duì)樁的斷裂狀態(tài)進(jìn)行分析及基本處理思路

經(jīng)低應(yīng)變檢測(cè)手段檢測(cè)、判斷，斷樁會(huì)有如下幾種狀態(tài)：

(1)、接樁不良而引起管樁在沉樁過程中發(fā)生斷裂。一般樁不發(fā)生傾斜或雖有傾斜但在

低應(yīng)變檢測(cè)時(shí)，斷樁位置在接樁位置。此種情況的斷樁需采取接樁處理。(2)、樁傾斜斷裂的位置較淺，有的深度只有3m左右。此類樁可采取樁周圍土方的大開

挖或采用護(hù)筒支護(hù)的方法進(jìn)行開挖，然后實(shí)施接樁處理。

(3)、傾斜斷裂樁糾偏扶正過程中，因樁傾斜量過大等原因會(huì)在糾偏扶正后發(fā)生斷裂處

錯(cuò)位現(xiàn)象。此種斷樁可采用補(bǔ)樁或其它方法處理。

(4)、管樁一般傾斜斷樁處存在的裂縫可能不是一道裂縫，在主裂縫的上下位置會(huì)伴隨

有其它裂縫；因此，接樁時(shí)采用樁頂接樁的常識(shí)深度1.5m不可取，應(yīng)經(jīng)計(jì)算確定。(5)、對(duì)本單位工程的基礎(chǔ)承載力重新驗(yàn)算，看個(gè)別斷樁對(duì)結(jié)構(gòu)安全的影響有多大，驗(yàn)

算一下斷樁不經(jīng)處理可否保證結(jié)構(gòu)安全等。

2、斷樁處理方法

預(yù)應(yīng)力管樁的斷樁可分為折裂斷樁和錯(cuò)位斷樁,通過處理可重新利用的大多為折裂樁斷柱；錯(cuò)位斷樁基本上就沒辦法處理，一般都是采取補(bǔ)樁措施進(jìn)行處理或經(jīng)結(jié)構(gòu)驗(yàn)算 可不處理等。

折裂斷樁中對(duì)經(jīng)檢查確認(rèn)是傾斜的，要先進(jìn)行糾偏扶正；經(jīng)糾偏扶正的斷樁若在斷裂處未發(fā)生中錯(cuò)位現(xiàn)象則可采取接樁處理，少數(shù)樁因荷載值較大或嚴(yán)重?cái)嗔训仍騽t不能采用接樁法進(jìn)行處理。不能采用接樁處理的管樁，只能采用將樁體斷裂位置以上的部分敲除，然后用框架柱代替原來(lái)的管樁。一般采取的接樁方法如下：

①、將糾偏扶正的管樁中間空心部分清理干凈，把綁扎好使其造成芯樁，并且焊有托板的鋼筋籠放入管樁空心內(nèi)，澆筑砼，養(yǎng)護(hù)28天后做載荷試驗(yàn)，如符合承載要求，則可進(jìn)行下一步施工。

②、淺層斷樁可采用補(bǔ)樁。對(duì)已發(fā)現(xiàn)的淺層斷樁采用人工開挖，挖至樁體斷樁位置，剔掉斷裂樁體上部的部分，再進(jìn)行原位框架柱補(bǔ)樁。③、淺層樁接頭位置焊接由于傾斜出現(xiàn)掉焊的，通過人工開挖至管樁接頭處，認(rèn)真清理管樁接頭位置，清理完畢將管樁扶正后，由電焊工按照管樁施工規(guī)范要求重新認(rèn)真焊接牢固。

三、施工注意事項(xiàng)

1、傾斜樁糾偏扶正后應(yīng)認(rèn)真檢查管樁在斷裂處是否發(fā)生錯(cuò)位，核查可采用光照檢查、鋼筋探查、線錘檢查等方法實(shí)施。

2、管樁接樁時(shí)，在下鋼筋籠前，應(yīng)認(rèn)真清洗管樁內(nèi)壁，去掉粘在管樁內(nèi)壁上的泥土等 雜物；并將接樁深度范圍內(nèi)的泥水排除干凈。管樁內(nèi)壁清洗可采用高壓水槍實(shí)施沖 洗。

3、芯樁在斷裂縫處上下各1.5～2m范圍內(nèi)的箍筋予以加密，在斷裂縫1.5m以上的芯樁 縱筋可適當(dāng)減少。

4、在芯樁灌注砼前，糾偏扶正的鋼絲繩拉力不應(yīng)放松，芯樁灌筑砼24小時(shí)后，再放松 張拉設(shè)備，放松時(shí)注意觀察樁是否反彈，若有反彈應(yīng)適當(dāng)延長(zhǎng)放松時(shí)間。實(shí)際操作 時(shí)灌筑砼前是否可放松，或灌筑砼后何時(shí)放松可根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)確定。

5、經(jīng)糾偏扶正或接樁處理后的樁應(yīng)做靜載荷試驗(yàn)，確認(rèn)無(wú)疑后方可進(jìn)行下步工作。

第二篇：預(yù)應(yīng)力管樁斷樁原因分析

管樁斷樁原因分析

一、管樁的產(chǎn)品質(zhì)量問題

為敘述方便，將管樁在吊裝、運(yùn)輸、堆放中出現(xiàn)的問題歸入產(chǎn)品質(zhì)量之中，同時(shí)也將樁尖質(zhì)量問題一并列出：

（1）端頭板的設(shè)計(jì)寬度小于管樁設(shè)計(jì)壁厚。如曾有Ф550—100管樁，端板實(shí)用寬度只有70mm。

原因：設(shè)計(jì)錯(cuò)誤，偷工減料。

危害：無(wú)端板處的混凝土高出端板2—3mm，很難接駁，若要接駁，只能將高出部分的混凝土敲掉，不僅費(fèi)時(shí)費(fèi)工，而且往往將內(nèi)壁混凝土敲掉樁壁變薄，使樁的傳力性能減弱。（2）端板四周的坡口不按設(shè)計(jì)要求加工，誤差大，坡口尺寸偏小。

原因：加工設(shè)備和工藝落后；加工質(zhì)量差；未認(rèn)真檢查驗(yàn)收；有些甚至是施工單位提出的加工要求。

危害：焊縫厚度得不到保證；有的坡口甚至塞不進(jìn)焊條，接頭質(zhì)量差。（3）端頭板焊接性能差。

原因：不用A3或AY3鋼板，而用一些如舊船板等可焊性差的鋼板作端頭板。危害：焊接質(zhì)量難以保證；接頭極易開裂。（4）端頭板翹曲不平。

原因：加工不平整；加工好后被壓彎而仍然使用。危害：樁頭處易打碎；樁身無(wú)法接長(zhǎng)或接頭質(zhì)量很差。（5）端頭板微凹成盆碟狀。

原因：主筋位于設(shè)計(jì)壁厚的中間或稍偏里，張拉時(shí)端板受力不勻，外側(cè)小內(nèi)側(cè)大；施加預(yù)應(yīng)力時(shí)樁身橫截面受力不勻，內(nèi)側(cè)壓縮量大于外側(cè)壓縮量，從而使端板內(nèi)側(cè)微凹成盆碟狀；端板厚度不符合規(guī)范要求。

危害：對(duì)接不平，傳力性能差；打樁時(shí)樁頂混凝土應(yīng)力集中易破碎。（6）端頭板與樁身軸線不垂直，即端部?jī)A斜。

原因：預(yù)應(yīng)力鋼筋長(zhǎng)短不一；張拉力偏心；樁模端部?jī)A斜。

危害：打樁時(shí)樁頭受力不勻，應(yīng)力集中易破碎；樁身接長(zhǎng)后不是一直線而是折線狀。（7）鐓頭凹出端板面。

原因：端板上的鐓頭孔太淺；鐓頭形狀不規(guī)則或異型。

危害：樁頭接長(zhǎng)時(shí)端面不能吻合；打樁時(shí)應(yīng)力集中，樁頭或樁接頭很快破碎。（8）端頭板上手鐓頭孔底被拉脫。

原因：鐓頭孔鉆得太深，或端板太薄，以至孔底厚度太薄，張拉時(shí)鐓頭將孔底拉脫穿孔而出。

危害：無(wú)法張拉，成不了預(yù)應(yīng)力管樁。（9）鋼套箍凹陷。

原因：鋼套箍加工質(zhì)量差；成型后尚未入模時(shí)受外力撞磕而變形。危害：樁頭處易跑漿，外觀難看。（10）鋼套箍與端頭板連結(jié)質(zhì)量差。

原因：焊接馬虎，焊縫質(zhì)量差；有的廠家采用先將鋼筋穿入端板孔然后再鐓頭的落后工藝，于是，鋼套箍與端板的連結(jié)不能在內(nèi)側(cè)連續(xù)焊接而只能在外側(cè)用點(diǎn)焊連結(jié)，不僅連結(jié)力不足，而且將薄板燒壞。

危害：鋼套箍起不了圍護(hù)混凝土的作用；打樁時(shí)鋼套箍會(huì)整個(gè)脫落；燒焊時(shí)散熱作用差，易燒壞樁身混凝土。（11）鐓頭被拉脫。

原因：鋼筋材質(zhì)差；鐓頭形狀不規(guī)則，尺寸偏小；鐓頭工藝差，強(qiáng)度損失大。

危害：脫頭鋼筋無(wú)法張拉，其余鋼筋超張拉，易發(fā)生斷筋；預(yù)應(yīng)力不勻，樁身耐打性差。（12）斷筋。

危害：未斷鋼筋超張拉；預(yù)應(yīng)力不勻；樁身易成香蕉形；樁身耐打性差。（13）內(nèi)外表面露筋（包括主筋和箍筋）。

原因：鋼筋骨架成型時(shí)質(zhì)量差；混凝土拌和物質(zhì)差；樁身混凝土坍落。危害：打樁時(shí)樁身易破裂；樁基耐久性差。（14）預(yù)應(yīng)力鋼筋內(nèi)移。

原因：手工綁扎的鋼籠直徑偏小；滾焊機(jī)中的定位塊上的孔特別是銅圈磨損大而不及時(shí)修補(bǔ)或更換，故成型的骨架直徑偏小。危害：預(yù)應(yīng)力分布不勻；樁身抗彎強(qiáng)度減少。（15）樁身粘皮。

原因：樁模未涂脫模劑，或涂得不均勻，或脫模劑質(zhì)量不良，或脫模劑來(lái)不及成脫就灌混凝土；蒸養(yǎng)制度不合理。

危害：外觀難看；深度大或面積大的粘皮有損樁身質(zhì)量。（16）樁身麻面。

原因：樁模內(nèi)側(cè)不平，存在麻點(diǎn)、起鱗、銹蝕等缺陷；混凝土流動(dòng)性能差，離心工藝制度不合理，表面出現(xiàn)成片水泡。危害：外觀難看。（17）樁身合縫漏漿。

原因：樁模合口間隙太大；樁模合模時(shí)螺栓上得不緊；縫合處止?jié){措施不良。危害：外觀難看；漏漿太多，樁身出現(xiàn)一條無(wú)漿的碎石溝，樁身耐打性差。（18）鋼套箍與樁身結(jié)合處漏漿。原因：止?jié){措施不良；鋼套箍變形。

危害：外觀難看；漏漿多時(shí)只露出石子，樁頭混凝土松散，極易破碎。（19）樁頭內(nèi)部有空洞和蜂窩。

原因：鋼套箍漏漿嚴(yán)重；樁頭內(nèi)有空氣，離心時(shí)空氣跑不出以至混凝土無(wú)法充滿樁頭空間；樁頭構(gòu)造筋太密，混凝土擴(kuò)散困難；混凝土太干或時(shí)間太長(zhǎng)流動(dòng)性差，成型困難；混凝土中石子太大。

危害：打樁時(shí)樁頭易破碎。（20）內(nèi)表面混凝土坍落。

原因：混凝土攪拌不勻；樁模跳動(dòng)；離心制度不當(dāng)。危害：樁身薄弱易打斷。（21）樁壁太薄。

原因：混凝土量不足；浮漿太多。危害：樁的耐打性差。

（22）樁身混凝土分層離析，外側(cè)石子、內(nèi)側(cè)浮漿層次十分清晰。原因：混凝土配比不當(dāng)；水灰比太大，離心制度不合理；離心時(shí)樁模跳動(dòng)。危害：樁身強(qiáng)度內(nèi)外差別大、強(qiáng)度低。（23）樁身混凝土脆性大、強(qiáng)度低。

原因：靜養(yǎng)時(shí)間短；蒸氣養(yǎng)護(hù)時(shí)升溫太快、太高，降溫太快；摻合料不合理。危害：樁身經(jīng)不起錘擊，容易脆裂或爆裂。

（24）樁身浮漿多而又殘留在樁孔內(nèi)，有的甚至占據(jù)一半內(nèi)孔。原因：水灰比太大；浮漿多而不倒掉。

危害：樁身強(qiáng)度降低；樁重；外觀不雅；安放承臺(tái)插筋時(shí)很難插入。（25）樁身縱向彎曲大，呈香蕉形狀。

原因：預(yù)應(yīng)力鋼筋長(zhǎng)度誤差大；有少量斷筋；偏心張拉造成應(yīng)力不勻；長(zhǎng)細(xì)比太大，脫模強(qiáng)度低，Ф300樁尤為多見。

危害：接駁不直；打樁時(shí)易打斷，易爛樁頭；受力不良。（26）同規(guī)格的管樁外長(zhǎng)誤差大。

原因：樁模直徑誤差大，尤其是不同廠家的管模混用，生產(chǎn)出來(lái)的管樁直徑有大有小。

危害：如果直徑大一些的樁在下一節(jié)，上一節(jié)直徑小一些，樁的摩擦力損失大；上下節(jié)樁接頭質(zhì)量差。（27）樁身有冷卻裂縫。

原因：壓蒸工藝制度不合理，高壓蒸養(yǎng)出釜時(shí)，溫差太大，外界溫度太冷而又沒有保溫措施，或淋上雨水。

危害：樁身不耐打，耐久性差。（28）樁身局部磕損。

原因：吊裝過程中發(fā)生碰撞；運(yùn)輸時(shí)有菱角的鐵件上震蕩摩擦。危害：嚴(yán)重?fù)p壞時(shí)不能應(yīng)用。（29）樁身出現(xiàn)縱橫裂縫。

原因：吊裝、堆放、運(yùn)輸過程中管樁發(fā)生強(qiáng)烈碰撞或掉地摔壞；堆放為不合理、上下支點(diǎn)不在同一垂線上。危害：管樁報(bào)廢不能用。

（30）樁身混凝土強(qiáng)度達(dá)不到設(shè)計(jì)要求。

原因：水泥、砂、石質(zhì)量有問題；水灰比太大；離心制度或蒸養(yǎng)制度不合理；管理混亂。危害：產(chǎn)品質(zhì)量不合格，或降級(jí)使用。（31）用普通鋼筋代替高強(qiáng)進(jìn)口鋼筋。原因：偷工減料，經(jīng)營(yíng)作風(fēng)不正。

危害：產(chǎn)品不符設(shè)計(jì)要求；損害廠家信譽(yù)。（32）用PC管樁冒充PHC管樁。

原因：經(jīng)營(yíng)作風(fēng)不正，以次充好，以低頂高。危害：破損率高，損害廠家信譽(yù)。

（33）不經(jīng)壓蒸養(yǎng)護(hù)的管樁混雜在壓蒸養(yǎng)護(hù)的管樁中。

原因：產(chǎn)品供不應(yīng)求時(shí)經(jīng)營(yíng)作風(fēng)不正。危害：破損率高，損害廠家信譽(yù)。

（34）十字樁尖底座板不是整塊蓋住管樁截面，僅僅蓋住內(nèi)孔口，十字刃直接焊在端板上。

原因：樁尖設(shè)計(jì)錯(cuò)誤，偷工減料。危害：應(yīng)力集中，易打爛樁端部。（35）樁尖十字刃寬度超過樁直徑。

原因：下料不準(zhǔn)，沒有扣除焊縫的增量；制作粗糙。危害：樁尖大樁身細(xì)，樁側(cè)摩阻力大大減少。

（36）樁尖十字中心或圓錐形尖尖端不在樁中心軸線上。原因：制作粗糙。危害：打樁時(shí)樁身易傾斜。

（37）外觀難看：例如止?jié){棉紗在樁頭隨風(fēng)飄；鋼套箍上混凝土薄片殘留…… 原因：堆場(chǎng)前未加清理；管理不善。危害：有損管樁外觀，有損廠家水準(zhǔn)。（38）樁尖焊在樁身上的焊縫質(zhì)量差。原因：焊接不認(rèn)真。

危害：管樁內(nèi)滲水，若持力層為強(qiáng)風(fēng)化泥巖、頁(yè)巖等軟質(zhì)巖，遇水變軟，承載力達(dá)不到要求。

二、管樁的工程質(zhì)量問題

管樁的工程質(zhì)量問題不外乎：樁位及樁身傾斜率超過規(guī)范要求；樁頭打碎，樁身（包括樁破損，接頭開裂）斷裂；沉樁達(dá)不到設(shè)計(jì)的控制要求；單樁承載力達(dá)不到設(shè)計(jì)要求。至于環(huán)境質(zhì)量方面的問題不在此敘述。

（一）樁頂偏位超過規(guī)范要求（一般要求≤10cm）。

原因：

（1）測(cè)量放線有誤；

（2）現(xiàn)場(chǎng)放樣樁受外界影響變位而未糾正；（3）插樁對(duì)中馬虎；

（4）在軟土地基或樁密集處，先施工的樁易被擠壓而偏位；（5）打樁順序不當(dāng)能引起樁頂大偏位；（6）大承臺(tái)處若樁間距太小易使樁偏位；

（7）孤石和其他的障礙物可將樁尖和樁身擠向一旁；（8）樁尖沿裸露巖石傾斜面滑移而使樁尖偏位；（9）接樁不直，樁中心線成折線狀；（10）樁身傾斜率太大都可使樁頂偏位較大；（11）邊打樁邊開挖基坑；

（12）開挖基坑時(shí)樁周土體高差懸殊。

危害：樁基受力不良；有些偏位太大的樁，樁身可能斷裂；承臺(tái)尺寸變化，給施工帶來(lái)困難。

（二）樁身傾斜超過規(guī)范要求（一般要求不大于1%）。原因：

（1）打樁機(jī)導(dǎo)桿不直；

（2）施工場(chǎng)地不平，地耐力不足引起打樁機(jī)前傾后仰；（3）插樁馬虎，第一支樁傾斜過大；（4）樁身本身是香蕉形；

（5）樁端面與樁軸線不垂直，傾斜太大；

（6）開始打樁時(shí)樁身未穩(wěn)定就猛烈撞擊，易使樁身傾斜；

（7）在淤泥軟土層中開始打樁，一錘擊就沉下去幾米甚至十幾米，此時(shí)樁身最容易傾斜；（8）施打時(shí)，樁錘、樁帽、樁身中心線不在同一直線上，偏心受力；（9）樁墊或錘墊不平，錘擊時(shí)會(huì)使樁頂面傾斜而造成樁身傾斜；（10）樁帽太大，引起錘擊偏心而使樁身傾斜；（11）多節(jié)樁連接后成曲折線；

（12）遇到孤石和障礙物，使樁尖跑位樁身傾斜；（13）樁尖沿裸露巖石傾斜面滑移，石灰?guī)r地區(qū)多見；

（14）先打的樁被后打的樁擠斜，尤其是打樁順序不當(dāng)時(shí)更顯得嚴(yán)重；（15）先打的樁送樁太深，附近后打的樁會(huì)往送樁孔的方向傾斜；（16）錐形樁尖尖端或十字樁尖交叉點(diǎn)偏點(diǎn)；

（17）“鉆孔埋樁法”施工時(shí)，鉆孔本身傾斜而引起管樁傾斜；（18）送樁器套筒太大或送樁器傾斜也會(huì)引起管樁傾斜；（19）邊打樁邊開挖基坑易使樁傾斜；（20）開挖基坑時(shí)樁周土體高差懸殊。

危害：樁基偏心受壓，承載力減少，傾斜太大樁身會(huì)折斷。

（三）樁頭碎裂。原因：

（1）樁頭結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)不合理，或制作時(shí)不按設(shè)計(jì)要求進(jìn)行；（2）樁頭嚴(yán)重跑漿，形成空洞；

（3）蒸養(yǎng)制度不當(dāng)引起混凝土脆性破壞；（4）PC樁混凝土齡期不足二十八天；

（5）樁頂面不平整或翹曲；（6）預(yù)應(yīng)力主筋鐓頭高出樁端面；（7）樁頂面與樁軸線不垂直；（8）樁身彎曲度太大；

（9）搬運(yùn)、吊裝、堆放過程中樁頭嚴(yán)重?fù)p傷；（10）柴油打樁錘選用不當(dāng)，過輕、過重；

（11）自由落錘落距太大，一般超過1.5m易將樁頭擊碎;（12）樁帽太小、太大、太深，或樁頭尺寸偏差太大；（13）樁帽襯墊太薄或未及時(shí)更換；（14）樁身傾斜，偏心錘擊；（15）打樁機(jī)傾斜，偏心錘擊；

（16）遇到石灰?guī)r等硬巖面時(shí)繼續(xù)猛打；

（17）貫入度要求大小，總錘擊數(shù)過多，或每米錘擊數(shù)過多；（18）貫穿厚度較大的硬隔層進(jìn)易打擊碎樁頭。

危害：樁頭擊碎，不能繼續(xù)錘擊，樁無(wú)法打下去，收不了錘，承載力達(dá)不到設(shè)計(jì)要求。這是打樁中常見的事故。在單樁承臺(tái)中發(fā)生樁臺(tái)破裂，連補(bǔ)樁都困難。

（四）樁身裂斷（包括樁尖破損，接頭開裂，樁身出現(xiàn)橫向、豎向、斜向裂紋或斷裂）。原因：

（1）在卵石層中打開口管樁，下端樁身有發(fā)生劈裂的可能；（2）樁尖遇裸露的新鮮巖面仍硬打，樁尖易擊碎；

（3）十字平頭樁尖一半嵌巖一半入土?xí)r也會(huì)引起樁尖破裂；（4）樁尖焊接質(zhì)量差易打爛；

（5）底板只蓋住樁孔、十字刃直接焊在端板上的樁尖破裂；

（6）接樁時(shí)接頭焊接質(zhì)量差易引起接頭開裂；（7）端板可焊性差的接頭經(jīng)不起錘擊；（8）坡口小的接頭易開裂；（9）鐓頭高出端板的接頭易破碎；

（10）接縫間隙只用少量鋼條填塞的接頭易引起集中傳力而破碎；（11）焊接時(shí)自然冷卻時(shí)間太少，焊好后立即施打，焊縫遇水淬火易脆裂；（12）樁身強(qiáng)度不足，質(zhì)量差，錘擊時(shí)易打爛樁身；（13）合縫漏漿嚴(yán)重，或內(nèi)壁坍落嚴(yán)重的樁身易打斷；（14）蒸養(yǎng)制度不當(dāng)，樁身混凝土脆性大，經(jīng)不起重錘敲擊；（15）打樁錘選擇不當(dāng)，過輕、過重；

（16）打樁時(shí)未加樁墊或樁墊太薄，或未及時(shí)更換；（17）樁身出現(xiàn)斷裂裂縫而未發(fā)現(xiàn)；

（18）在“上軟下硬、軟硬突變”的地質(zhì)條件下打樁易斷樁；

（19）樁身斷筋或預(yù)應(yīng)力值不足，不足以抵抗錘擊時(shí)出現(xiàn)的拉應(yīng)力而產(chǎn)生橫向裂縫；（20）樁身彎曲度過大；（21）打樁時(shí)偏心錘擊；

（22）樁身由于各種原因傾斜過大；

（23）管樁內(nèi)孔充滿水時(shí)密封錘擊易使管樁產(chǎn)生縱向裂縫；

（24）樁身自由段長(zhǎng)細(xì)比過大，樁尖處又遇到堅(jiān)硬土層時(shí)，打樁易使樁身顫動(dòng)而折裂；（25）一根樁總錘擊數(shù)達(dá)3000-4000擊，樁身混凝土疲勞破壞；

（26）樁身已入硬土層后再用移動(dòng)樁架等強(qiáng)行回扳的方法糾偏易將樁身扳斷；（27）樁身已改硬土層后再用移動(dòng)樁架等強(qiáng)行回扳的方法糾偏易將樁身扳斷；

（27）打樁完畢露出地面部分的樁身，易被施工機(jī)械碰撞而斷裂；（28）邊坡滑移可使成片樁傾倒折斷；

（29）開挖基抗土方不當(dāng)引起樁身大傾斜大偏位而使樁身斷裂。

危害：樁基質(zhì)量存在嚴(yán)重隱患；承載力達(dá)不到設(shè)計(jì)要求；大多數(shù)斷樁只可按報(bào)廢處理。

（五）沉樁達(dá)到設(shè)計(jì)的控制要求（主要指貫入度和持力層）。原因：

（1）勘探資料有誤碼有假；（2）樁頭被擊碎無(wú)法繼續(xù)施打；（3）樁身被打斷，無(wú)法再打；

（4）設(shè)計(jì)選擇持力層不當(dāng)，如要求打到中風(fēng)化微風(fēng)巖石層是不現(xiàn)實(shí)的事；（5）沉樁時(shí)遇到地下障礙物或厚度較大的硬隔層；

（6）打樁錘選得太小，或柴油錘破舊錘擊力不足，跳動(dòng)不正常；

（7）布樁密集或打樁順序不當(dāng)，使后打的樁無(wú)法達(dá)到設(shè)計(jì)標(biāo)高，并使先打的樁涌動(dòng)上升；（8）在厚粘土層中的樁不是一氣呵成地打到底面而是間歇時(shí)間太長(zhǎng)，以至無(wú)法再打下去；（9）送樁深度超過設(shè)計(jì)要求還收不了錘，或配樁長(zhǎng)度短而盲目送樁，易造成樁端達(dá)不到設(shè)計(jì)持力層；

（10）“一腳踢”的承包方式易出現(xiàn)偷工減料的結(jié)果。

危害：樁基質(zhì)量存在較多問題，有的樁承載力達(dá)不到要求，有的樁下沉量過大……

（六）單樁承載力達(dá)不到設(shè)計(jì)要求。原因：

（1）樁身斷裂，樁尖破損，接頭碎壞，樁頭破碎；（2）樁頭碎裂無(wú)法打至設(shè)計(jì)的持力層；（3）打樁時(shí)弄虛作假，偷工減料，樁長(zhǎng)不夠；

（4）收錘貫入度不是當(dāng)天測(cè)定，而是過了幾天以后才測(cè)定；（5）送樁太深，收錘貫入度不能真實(shí)反映實(shí)際；（6）配樁不準(zhǔn)，送樁后收不了錘；

（7）厚粘土層中的樁不是一氣呵成地打進(jìn)持力層；（8）地質(zhì)資料有錯(cuò)有假，持力層弄錯(cuò)；

（9）工程地質(zhì)條件太差，如淤泥層太厚，強(qiáng)風(fēng)化巖層太薄等；（10）先打的樁被后打的樁拱動(dòng)上涌；

（11）錘擊過度，收錘貫入度很小而使樁身?yè)p傷；

（12）設(shè)計(jì)要求太高，脫離實(shí)際，根本達(dá)不到這樣高的承載力；（13）在“不宜應(yīng)用預(yù)應(yīng)力管樁的工程地質(zhì)條件”下應(yīng)預(yù)應(yīng)力管樁。（14）持力層為軟質(zhì)強(qiáng)風(fēng)化巖而樁端滲水，使持力層軟化、承載力降低。

（15）布樁密集，打樁速度過快，超孔隙水壓力陡增，日后基樁成片上拱，單樁承載能力下降。

危害：?jiǎn)螛冻休d力達(dá)不到設(shè)計(jì)要求，樁基無(wú)法使用，不是補(bǔ)樁就是報(bào)廢。

案例1：

甲方情況：第一次用管樁

監(jiān)理情況：對(duì)管樁外觀質(zhì)量要求嚴(yán)格，對(duì)于局部合縫漏漿、露石等外觀質(zhì)量原因吹毛求疵。自恃比較專業(yè)，對(duì)一些解釋一般不予采納，堅(jiān)持己見，比較頑固。

地質(zhì)情況：粉土、粉質(zhì)粘土為主，地表為建筑垃圾回填，地表以下28米左右有粗砂層，層厚不均，0.8米-2.4米，稍密，標(biāo)貫均值18擊。

工地異常情況：PHC AB 400 95，樁長(zhǎng)35米，標(biāo)高為地表以下4米，第三節(jié)樁時(shí)，送至地面以下2米時(shí)，發(fā)生爆樁，爆樁位置不明，施工人員反映施工壓力約2000KN,爆樁后壓力值約為700KN,施工人員懷疑第三節(jié)樁樁身爆裂，因水位較高，無(wú)法用掉線判明具體爆樁位置。

施工方認(rèn)為是樁身質(zhì)量問題造成爆樁，并將此原因告知甲方，甲方要求我公司賠償補(bǔ)樁費(fèi)用。

例2：

甲方情況：曾使用過管樁

監(jiān)理情況：非專業(yè)監(jiān)理，對(duì)管樁不是很了解

地質(zhì)情況：地表建筑垃圾回填，粉土、粉粘為主，標(biāo)貫均值14擊，地表以下20.5米有粗砂層，夾少量亂石，標(biāo)貫均值24擊。

工地異常情況：PHC AB 500 100,樁長(zhǎng)19米，樁頂標(biāo)高為地面以下2米，第二節(jié)樁時(shí)，底部樁頭爆裂，壓力值3100KN。請(qǐng)簡(jiǎn)述爆樁原因。

例3：

甲方情況：對(duì)管樁施工比較熟悉，多次用過管樁

監(jiān)理情況：從事建筑行業(yè)30余年，對(duì)管樁施工非常了解，且自恃管樁施工的專家 地質(zhì)情況：粉粘為主，標(biāo)貫均值12擊，有兩個(gè)粗砂層。第一個(gè)砂層距地表6米，層厚3.5-4.4米，標(biāo)貫均值28擊。第二個(gè)砂層距地表20米，層厚2.8-4.2米，均厚3.4米。

工地異常情況：PHC500*125AB,樁長(zhǎng)28米，樁頂標(biāo)高為地面以下3米，錘機(jī)施工，最后一節(jié)樁距地面6米時(shí)樁頭一側(cè)開始掉皮。總錘擊數(shù)637擊。

監(jiān)理分析可能垂直度有一些偏差，但是在國(guó)標(biāo)要求范圍之內(nèi)，且其它樁也有垂直度偏差，唯獨(dú)該樁樁頭爆裂，懷疑我公司管樁有質(zhì)量問題，可能是強(qiáng)度不夠。甲方要求我公司處理該樁，認(rèn)為需要補(bǔ)樁。請(qǐng)分析爆樁原因及處理方案。

例4：

甲方情況：第一次施工管樁

監(jiān)理情況：非專業(yè)監(jiān)理，不常在工地

地質(zhì)情況：地表以下15米的濕陷性黃土，標(biāo)貫均值19擊，下面是平均4米的粉質(zhì)粘土，標(biāo)貫均值21擊，以下為粉質(zhì)粘土標(biāo)貫25擊。工地異常情況：PHC 500*125AB,樁長(zhǎng)15米，單根樁配樁。樁頂標(biāo)高距地面以下3米。800噸靜壓施工，連續(xù)爆樁，爆樁位置比較分散，有底部、上部樁頭爆，也有樁身爆樁。初步了解施工人員比較老練，從事管樁施工11年，樁身垂直度控制良好。請(qǐng)分析爆樁原因。

第三篇：鋼軌斷裂原因分析及防治措施

鋼軌斷裂原因分析及防治措施

摘 要：通過對(duì)鋼軌斷裂原因及其規(guī)律進(jìn)行分析，提 出針對(duì)性的預(yù)防措施，并對(duì)發(fā)生鋼軌斷裂后的緊急處理措施進(jìn)行探討。

發(fā)生斷軌后的緊急處理方法。1 鋼軌斷裂原因分析

1．1 鋼軌材質(zhì)方面存在先天不足

鋼軌先天性的質(zhì)量缺陷，是導(dǎo)致鋼軌斷裂的主要原因。2002年 1月，長(zhǎng)圖線 DK152+573處和長(zhǎng)圖線DK317+450處發(fā)生兩次線路右側(cè)長(zhǎng)軌折斷，引起兩起斷軌事故的主要原因是鋼軌內(nèi)部存在暗核。由于兩處暗核的徑長(zhǎng)分別為2．

5、1．8mm，且均存在于鋼軌的底部，又是 目前鋼軌探傷設(shè)備很難探測(cè)到的核傷粒徑(既有探傷設(shè)備所能探測(cè)到的最小核傷粒徑為3mm)，再加上管內(nèi)持續(xù)低溫且溫差大，鋼軌內(nèi)應(yīng)力增大，導(dǎo)致斷軌事故發(fā)生。鋼軌材質(zhì)上的某些缺陷，如暗核、細(xì)小裂紋、空隙或雜質(zhì)等，經(jīng)過車輪重復(fù)荷載作用，逐步發(fā)展成一個(gè)疲勞源，并不斷向軌頭內(nèi)部擴(kuò)展，使鋼軌的有效截面很快削弱，以至最后發(fā)生斷軌。

1．2 現(xiàn)場(chǎng)軌縫的焊接強(qiáng)度低

我國(guó)無(wú)縫線路鋼軌現(xiàn)場(chǎng)施工焊接一般采用小型移動(dòng)氣壓焊和鋁熱焊。鋁熱焊焊接方法因其具有設(shè)備簡(jiǎn)單、焊接作業(yè)效率高、操作簡(jiǎn)便等特點(diǎn)，被廣泛應(yīng)用。但 由于各工序間相互影響程度密切，特別是在低溫環(huán)境下焊接鋼軌時(shí)，使得焊接接頭的質(zhì)量難以控制。鋼軌焊接接頭的質(zhì)量?jī)?yōu)劣，直接影響著無(wú)縫線路的安全。

據(jù)統(tǒng)計(jì)，由于鋼軌焊縫斷裂而造成斷軌事故的，占斷軌總數(shù)的80％以上。

大部分有缺陷的鋼軌焊縫其強(qiáng)度不能承受降溫所產(chǎn)生的溫度拉力，在冬季鋼軌內(nèi)部強(qiáng)大的溫度拉力作用下焊縫被拉開。特別是鋁熱焊縫，質(zhì)量受操作工藝優(yōu)劣影響較大，難免發(fā)生斷軌事故。

1．3 養(yǎng)護(hù)維修上的原因

2002年3月，長(zhǎng)圖線威虎嶺站 1號(hào)道岔轍叉后右直股鋼軌折斷。所斷鋼軌為鞍鋼 1988年產(chǎn)，于 1996年道岔大修時(shí)鋪設(shè)，屬 自制軌，軌孔加工時(shí)存在誤差。由于線路養(yǎng)護(hù)維修質(zhì)量低，有空吊板，導(dǎo)致岔后鋼軌集中受力，發(fā)生斷裂。2002年 l1月，長(zhǎng)圖線 DK187+ 646處，右股鋼軌發(fā)生斷裂。該股鋼軌 10月份曾使用K286焊條進(jìn)行焊補(bǔ)。此次造成鋼軌折斷的直接原因就是焊補(bǔ)作業(yè)不按照規(guī)定進(jìn)行預(yù)熱，致使鋼軌內(nèi)部結(jié)構(gòu)發(fā)生變化，發(fā)生鋼軌斷裂。由上述斷軌事故可以看出，日常的養(yǎng)護(hù)維修非常重要。線路養(yǎng)護(hù)不良，如軌面不平順、道床和路基出現(xiàn)病害、連結(jié)零件不密貼等，都會(huì)嚴(yán)重地影響鋼軌的使用壽命。再者作業(yè)時(shí)不按規(guī)定的尺寸、步驟進(jìn)行，違章作業(yè)，也會(huì)引起不良后果。因此，提高工作質(zhì)量，精心養(yǎng)護(hù)好線路，這是防止斷軌的重要環(huán)節(jié)。鋼軌斷裂發(fā)生的特征及規(guī)律

2．1 常發(fā)生斷軌的地段

線路不平順處，斷軌發(fā)生的頻率大。

斷軌地段的分布特點(diǎn)：曲線地段比直線地段斷軌 次數(shù)多；坡

道上比平坡地段斷軌多；制動(dòng)地段比其他地 段斷軌多；無(wú)縫線路固定區(qū)斷軌多；道岔基本軌比導(dǎo)曲軌斷軌多；岔后夾直線的斷軌是直向多，側(cè)向少。

2．2 常發(fā)生斷軌的部位

斷軌多發(fā)生在焊縫及其附近，鋼軌小腰處，曲線上股，橋梁和道 口兩頭部位。就同一鋼軌斷面而言，斷軌多發(fā)生在軌頭、軌顎和軌腰部位。

2．3 常發(fā)生斷軌的時(shí)間

斷軌多發(fā)生在冬春兩季，一般在每年的11月下旬至次年的3月上旬。寒冷地區(qū)斷軌較普通地區(qū)嚴(yán)重。而且多發(fā)生在一晝夜中氣溫最低的0時(shí)至4時(shí)。發(fā)生鋼軌斷裂后緊急處理措施

3．1 及時(shí)發(fā)現(xiàn)斷軌

發(fā)揮 “五道防線”作用，開展全員防斷。主要發(fā)揮專

業(yè)探傷隊(duì)伍的主力作用，手工檢查隊(duì)伍的補(bǔ)充作用，層層

落實(shí)鋼軌檢查責(zé)任制，以便能在第一時(shí)間內(nèi)發(fā)現(xiàn)斷軌。

3．2 發(fā)現(xiàn)斷軌后會(huì)處理

3．2．1 斷軌處理原則

最主要的是發(fā)現(xiàn)斷軌后必須嚴(yán)格執(zhí)行一防護(hù)、二加固、三放行的作業(yè)程序。在攔停列車作業(yè)時(shí)，區(qū)間力爭(zhēng)在30min內(nèi)，站內(nèi)力爭(zhēng)在60min內(nèi)加固完畢，并隨即放行列車。

3．2．2 斷軌處理方法

(1)普通線路

①應(yīng)按 《鐵路工務(wù)安全規(guī)則》第2．2．11條的規(guī)定設(shè)置停車信號(hào)防護(hù)。

②斷縫在夾板范圍內(nèi)，緊固接頭夾板螺栓和斷縫兩側(cè)扣件，限速5km／h放行列車。

③斷縫在夾板范圍以外，用夾板、急救器或夾板、螺栓進(jìn)行加固。當(dāng)斷縫小于30mm時(shí)，限速 15km／h 放行列車；30—50mm，限速5km／h放行列車；50—150mm，必須插入短軌頭，并在斷縫下墊枕木頭后，限速5km／h放行列車。

④更換鋼軌時(shí)，應(yīng)按 《鐵路工務(wù)安全規(guī)則》第2．2．2條辦理，更換前要擰緊兩端各50m范圍內(nèi)扣件，首次放行列車限速25km／h。

(2)無(wú)縫線路(包括焊頭)

①應(yīng)按 《鐵路工務(wù)安全規(guī)則》第2．2．11條的規(guī)定設(shè)置停車信號(hào)防護(hù)。

②在斷縫處上好鼓包夾板和急救器加固，限速5 km／h放行列車。隨即，在斷縫兩端各50m范圍內(nèi)擰緊扣件。如斷縫小于30mm，限速可提高至 15km／h；斷縫在50～150mm，必須插入短軌頭，并在斷縫下墊枕木頭，限速5km／h放行列車。已上鼓包夾板的焊縫斷裂后，如斷縫小于30mm，可緊固接頭夾板螺栓，限速15km／h放行列車。

③鋸掉斷縫前后各一段鋼軌，插入不短于6m的短軌，上好

夾板和擰緊螺栓，首次放行列車限速25 km／h，以后恢復(fù)正常。

④在接近并低于實(shí)際鎖定軌溫時(shí)，插入不短于6 m的焊接短軌，進(jìn)行焊接。

⑤若斷縫具備原位焊復(fù)的條件時(shí)，可采用原位焊復(fù)法進(jìn)行焊接修復(fù)。

3．3 新型彈性扣件的應(yīng)用

由于重軌剛度和重枕剛度相結(jié)合將使軌道剛度增大，過大的軌道剛度又會(huì)惡化輪軌動(dòng)力相互作用關(guān)系。只要車輪踏面或軌道上有微小的不圓順或不平順，都會(huì)引起動(dòng)力作用的增長(zhǎng)，這些動(dòng)力又隨行車速度的提高而急劇增長(zhǎng)。此外，過大的軌道剛度還會(huì)引起波磨軌的生成與擴(kuò)展。因此，設(shè)法降低重軌、重枕軌道剛度是十分必要的。

用新型系列Ⅲ型枕取代木枕和 Ⅱ型枕，明顯增大了曲線軌道的穩(wěn)定性，軌道承載能力提高37％，減小了軌枕加速度和道床加速度，有效地抑制了道床殘變，積累速率，大大減輕了養(yǎng)護(hù)維修工作量及其費(fèi)用。

為達(dá)此目的，成都鐵路局研發(fā)并使用了新型彈條扣件。其主要特征：一是采用了與Ⅲ型系列軌枕配套的厚14mm、靜剛度60～70MN／m的納米復(fù)合橡膠墊板；二是采用了與新型膠墊配套的60Si2CrA材質(zhì)的加強(qiáng)Ⅲ型彈條扣壓件，提高了彈條強(qiáng)度，有效控制了扣壓力衰減，增加了軌道彈性；三是采用了在承力面增設(shè)L形、C形鋼片的加強(qiáng)Ⅲ型絕緣軌距塊，有效地解決了既有Ⅲ型絕

緣軌距塊在山區(qū)鐵路曲線軌道使用中抗壓、抗彎、抗剪強(qiáng)度不足的缺陷。鋪設(shè)實(shí)踐表明，效果明顯。

3．4 工務(wù)新技術(shù)、新材料、新產(chǎn)品的應(yīng)用

(1)為解決橋上軌道道床厚度不足，剛度較大，道碴粉化嚴(yán)重，病害突出的問題，采用加厚軌下膠墊的減振型調(diào)高扣件，有效地提高了軌道彈性，減緩了列車的沖擊作用。今后如能在橋上有碴軌道發(fā)展彈性軌枕將是又一重大技術(shù)舉措。

(2)為防止列車在小半徑 曲線上發(fā)生懸浮脫軌事故及減緩曲線外軌側(cè)磨，在3000多個(gè)小半徑 曲線緩圓點(diǎn)或圓緩點(diǎn)前后下股軌道內(nèi)側(cè)安裝了防脫、防磨護(hù)輪軌裝置，取得了良好效果。

(3)為解決山區(qū)鐵路混凝土枕及岔枕中螺旋道釘普遍銹蝕嚴(yán)重、壽命縮短的問題，成功地開發(fā)并采用了多元共滲防銹新技術(shù)，以取代傳統(tǒng)的防腐處理方法，提高了螺栓的抗蝕性能和使用壽命，現(xiàn)已在全路推廣應(yīng)用。結(jié)語(yǔ)

為適應(yīng)我國(guó)鐵路既有線提速戰(zhàn)略工程，全面提升山區(qū)鐵路工務(wù)設(shè)備技術(shù)裝備水平勢(shì)在必行，根據(jù)成都鐵路局的做法和經(jīng)驗(yàn)，在曲線軌道結(jié)構(gòu)綜合強(qiáng)化方面，采用新理論、新技術(shù)、新材料、新設(shè)備是以提高運(yùn)輸效率、保證行車安全和旅客乘坐舒適為基礎(chǔ)，并以其經(jīng)濟(jì)效益的大小來(lái)評(píng)價(jià)其合理性和決定其發(fā)展規(guī)模和速度。因此，軌道結(jié)構(gòu)的現(xiàn)代化與合理化進(jìn)程，應(yīng)密切結(jié)合路局所轄線路的具體條件和實(shí)際情況，本質(zhì)上是在有利于取得最佳技術(shù)

經(jīng)濟(jì)效果基礎(chǔ)上的統(tǒng)一。

參考文獻(xiàn)：

[1] 鐵道部．鐵路線路設(shè)備大修規(guī)則。

[2] 徐小龍．小半徑曲線脫軌原因分析及對(duì)策措施．鐵道標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)，2003(2)。

[3] 侯德杰，蒲保新，陶聯(lián)明．強(qiáng)化軌道結(jié)構(gòu)，適應(yīng)提速需要[J]．鐵道標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)。2002(2)

第四篇：中空軸斷裂的原因分析與焊接處理

中空軸斷裂的原因分析與焊接處理

1、引言

中空軸是磨機(jī)非常關(guān)鍵的部件，它承受著整個(gè)磨體及研磨體的運(yùn)轉(zhuǎn)載荷，在交變應(yīng)力作用下連續(xù)運(yùn)行，是磨機(jī)機(jī)體最薄弱的環(huán)節(jié)，也是最難控制制造質(zhì)量的機(jī)件。同時(shí)還是容易發(fā)生問題的磨體部件，特別是進(jìn)、出料端的中空軸發(fā)生故障的相當(dāng)多，磨機(jī)中空軸斷裂是非常嚴(yán)重的設(shè)備故障。必須停機(jī)檢修，以免造成“落磨”的重大設(shè)備事故。處理磨機(jī)中空軸斷裂的技術(shù)難度比較大，檢修周期長(zhǎng)，勞動(dòng)強(qiáng)度大，費(fèi)工費(fèi)時(shí)。處理不好還影響磨機(jī)的安全運(yùn)行，容易繼續(xù)引發(fā)各類設(shè)備故障，嚴(yán)重影響生產(chǎn)。我公司磨機(jī)進(jìn)、出料端中空軸的斷裂，經(jīng)過嚴(yán)格細(xì)致的處理后，磨機(jī)一直安全穩(wěn)定運(yùn)行，沒有發(fā)生任何不正常的問題，說(shuō)明我們的處理是成功的。現(xiàn)就結(jié)合我公司的處理情況，對(duì)磨機(jī)進(jìn)、出料端中空軸斷裂的原因與處理作一分析總結(jié)、與各位同仁一起探討。

2、磨機(jī)進(jìn)、出料端中空軸斷裂的基本情況

我公司由φ3×11m水泥磨自2000年7月投入運(yùn)行以來(lái)，設(shè)備運(yùn)行狀況一直較好，該磨機(jī)的技術(shù)參數(shù)見表l；2005年5月31日白班停機(jī)檢修時(shí)，發(fā)現(xiàn)右邊磨尾中空軸靠?jī)?nèi)圈螺栓處大R角處環(huán)向有裂紋，刮開油污后發(fā)現(xiàn)裂紋長(zhǎng)度為1250mm；吊開磨機(jī)后瓦蓋后，又發(fā)現(xiàn)左邊靠?jī)?nèi)圈螺栓處大R角處環(huán)向也有裂紋，刮開油污后發(fā)現(xiàn)長(zhǎng)度為1060mm。左邊裂紋在中空軸內(nèi)圈法蘭螺栓處，長(zhǎng)度經(jīng)過內(nèi)圈法蘭螺栓4個(gè)。右邊裂紋在中空軸內(nèi)圈法蘭螺栓處，長(zhǎng)度經(jīng)過內(nèi)圈法蘭螺栓5個(gè)半。兩個(gè)裂紋間距為內(nèi)圈法蘭螺栓3個(gè)半。兩個(gè)裂紋為八字型，在中空軸內(nèi)圈法蘭螺栓和大R角外端處。

2005年6月2日白班11：00對(duì)磨頭中空軸檢查發(fā)現(xiàn)右邊靠?jī)?nèi)圈螺栓處大R角處環(huán)向有裂紋，清除油污后發(fā)現(xiàn)裂紋長(zhǎng)度為770mm，此裂紋在大R角中下部環(huán)向而且沒有裂到螺栓孔處，這樣就造成延伸的可能，所以在裂紋前面鉆φ10mm的止孔前、后各一個(gè)。防止再次延伸。又繼續(xù)清除油污發(fā)現(xiàn)左邊靠?jī)?nèi)圈螺栓處大R角處環(huán)向也發(fā)現(xiàn)裂紋，長(zhǎng)度為260mm左右。由于當(dāng)時(shí)在處理磨尾的裂紋，磨機(jī)支頂起，不好轉(zhuǎn)磨，下一半中空軸翻磨后才可以檢查是否裂紋。此裂紋在大R角中下部環(huán)向而且沒有裂到螺栓孔處，這樣我們繼續(xù)鉆孔，防止在次延伸。右邊裂紋長(zhǎng)度經(jīng)過內(nèi)圈法蘭螺栓4個(gè)半。左邊裂紋長(zhǎng)度經(jīng)過內(nèi)圈法蘭螺栓2個(gè)半；兩個(gè)裂紋間距為內(nèi)圈法蘭螺栓3個(gè)半。

圖l φ3×11m水泥磨中空軸斷裂裂紋示意圖

磨機(jī)進(jìn)、出料端的中空軸斷裂裂紋兩端基本上相似。裂紋發(fā)生在中空軸的外側(cè)，基本上是呈周向的不規(guī)則走向，一部分裂紋是在軸根圓角的邊沿上，由中空軸上外圈的磨機(jī)前端蓋護(hù)板螺栓孔沿徑向兩側(cè)延伸發(fā)展而形成的，穿過幾個(gè)螺栓孔。一側(cè)止于中空軸上內(nèi)圈的磨機(jī)前端蓋護(hù)板螺栓孔，一側(cè)止于中空軸法蘭與磨機(jī)前端蓋聯(lián)接螺栓的螺栓孔，裂紋長(zhǎng)度不同，經(jīng)過探測(cè)裂紋己經(jīng)裂通，(中空軸的厚度為90 mm)，φ3×11m水泥磨中空軸斷裂裂紋的示意圖如圖1所示。

表1φ3×11m水泥磨的規(guī)格和性能

（1）、系統(tǒng)類型：圈流。傳動(dòng)方式：中心傳動(dòng)。磨體重量：92t。研磨體裝載量100t。轉(zhuǎn)速：17.5r／min。臺(tái)時(shí)產(chǎn)量：47t。有效內(nèi)徑：2926mm。入磨粒度：10-15mm。細(xì)度：5-8%。

（2）、減速器：JS110-A。速比：740/17.5r/min。

（3）、電動(dòng)機(jī)：YR1250-8/1430，功率1430Kw，轉(zhuǎn)速740r／min，電壓10000V。

3、磨機(jī)進(jìn)、出料端中空軸斷裂原因分析

3.1中空軸是整個(gè)磨機(jī)的關(guān)鍵部件，其制造質(zhì)量有很高的要求。由于其結(jié)構(gòu)形狀比較特殊，還存在R區(qū)，中空軸在精加工后很難保證沒有各種鑄造缺陷——縮孔、夾渣、偏析和裂痕等。鑄造缺陷是磨機(jī)中空軸斷裂的一個(gè)重要原因。

3.2磨機(jī)中空軸一般都是比較大的鑄鋼件，有的中空軸重量達(dá)4-11噸，鑄件內(nèi)往往會(huì)存在應(yīng)力集中，加工中空軸的毛胚應(yīng)該經(jīng)過時(shí)效處理，但是，有些制造廠家為減少流動(dòng)資金的占用量，受當(dāng)時(shí)經(jīng)濟(jì)利益的驅(qū)動(dòng)。不顧中空軸的產(chǎn)品質(zhì)量，中空軸的毛胚不經(jīng)過時(shí)效處理就進(jìn)行加工，導(dǎo)致中空軸內(nèi)部殘存有應(yīng)力集中。中空軸在交變應(yīng)力作用下的運(yùn)行中應(yīng)力集中過大，也是產(chǎn)生裂紋的一個(gè)原因。

3.3有些制造廠家受鑄造條件和技術(shù)的制約，中空軸的毛胚不能整體鑄造，而是分段鑄造。然后再焊接為整體，中空軸的焊接質(zhì)量要求非常嚴(yán)格，焊縫內(nèi)部質(zhì)量不得低于JBll52—81《鍋爐與鋼制壓力容器對(duì)接焊縫超聲探傷》標(biāo)準(zhǔn)的II級(jí)的規(guī)定。同時(shí)還要符合Q／JCJ05—82《鋼制建材機(jī)械焊接技術(shù)規(guī)程》中對(duì)重要零件的要求。焊接4-7噸重的大、厚剛性構(gòu)件，如若保證不了焊接質(zhì)量和焊后熱處理的質(zhì)量，很容易產(chǎn)生淬硬組織、應(yīng)力集中和微裂紋。焊接質(zhì)量和熱處理質(zhì)量不高也是磨機(jī)中空軸產(chǎn)生裂紋的一個(gè)原因。

3.4在更換磨機(jī)端蓋護(hù)板時(shí)，機(jī)修工為了貪圖省事和節(jié)省時(shí)間，經(jīng)常用氣割先割去護(hù)板螺栓的頭部，繼而再用大錘敲掉螺桿，造成中空軸局部受熱溫度較高，并且中空軸局部表面被砸成凹坑，進(jìn)而引起中空軸內(nèi)部的應(yīng)力集中過大，導(dǎo)致中空軸斷裂。

3.5磨機(jī)進(jìn)、出料端中空軸內(nèi)一般都配置有進(jìn)、出料螺旋筒，中空軸與進(jìn)、出料螺旋筒是靠外面端面的聯(lián)接螺栓聯(lián)接，該聯(lián)接螺栓非常容易發(fā)生斷裂。許多水泥廠解決的方法是：在進(jìn)、出料螺旋筒內(nèi)用三個(gè)螺拴頂著中空軸，把中空軸與進(jìn)、出料螺旋筒聯(lián)接為一體。入磨物料由下料口進(jìn)入進(jìn)、出料螺旋筒和被隨著磨機(jī)一起轉(zhuǎn)動(dòng)的進(jìn)料螺旋筒帶入磨內(nèi)的過程中，受入磨物料粒度、物料量和物料被進(jìn)、出料螺旋筒帶起高度的不均勻影響，會(huì)產(chǎn)生強(qiáng)烈的震動(dòng)。這種強(qiáng)烈的震動(dòng)也將會(huì)引起中空軸應(yīng)力集中過大，導(dǎo)致磨機(jī)進(jìn)料端中空軸斷裂。

3.6磨機(jī)的研磨體裝載量，各車間磨機(jī)研磨體最大裝載量，必須按使用說(shuō)明書要求控制在以下范圍內(nèi)：1#生料磨68t。2#生料磨85t。l#水泥磨140t。2#水泥磨lOOt。3#水泥磨174t。3#煤磨22t；各車間磨機(jī)研磨體的最大裝載量，不能超過以上所限定裝載量，以免過載造成設(shè)備損壞。各車間設(shè)備主管控制好記錄，生產(chǎn)辦進(jìn)行驗(yàn)證。

3.7磨機(jī)磨機(jī)停機(jī)8小時(shí)以上者，必須頂磨。各車間磨機(jī)短、長(zhǎng)期停磨，在磨機(jī)主體和主軸承尚未降至環(huán)境溫度之前，不準(zhǔn)停止?jié)櫥退鋮s系統(tǒng)。停磨后，按下面間隔通過慢速轉(zhuǎn)動(dòng)磨體，1Omin，lOmin，lOmin，lOmin，10min，15min，15min，15min，15min，20min，20min，20min，30min，30min，30min............每次回轉(zhuǎn)時(shí)，磨機(jī)回轉(zhuǎn)180℃，直到有關(guān)事宜處理完畢。

4、磨機(jī)中空軸的焊接

∮3×11m水泥磨中空軸斷裂時(shí)，正值我公司水泥銷售旺季、水泥生產(chǎn)壓力較大的時(shí)期。更換中空軸的周期太長(zhǎng)，又沒有備用的更換，中空軸的材質(zhì)為ZG230--450(含碳量O．20％)鑄鋼，具有良好的焊接性，所以，我們決定采取焊接方法進(jìn)行處理，并且采取不拆除中空軸的固定焊接法焊接。中空軸是特大型厚壁結(jié)構(gòu)件，剛性很大．焊接質(zhì)量要求又非常嚴(yán)格，為保證焊接質(zhì)量，最大限度地防止中空軸焊接后出現(xiàn)變形、開裂等焊接缺陷，根據(jù)我公司現(xiàn)有的設(shè)施條件，采取了如下措施： 4.1確定焊接工藝

對(duì)于檢修單位來(lái)說(shuō)，焊接方法一般都采用手工電弧焊、由于裂紋較長(zhǎng)。在焊接前必須頂磨，完成一段后翻磨一次，并對(duì)焊接面用小錘打擊消出應(yīng)力。為了防止中空軸焊接后出現(xiàn)變形，焊接采取分段焊接法，每次焊接長(zhǎng)度不超過500mm，先焊中間裂紋，后焊兩邊裂紋。焊接中空軸如此大、厚(焊接位置的厚度為lOOmm)的鋼性較大的結(jié)構(gòu)件，在焊接過程中，焊接熱影響區(qū)容易產(chǎn)生低性淬硬組織。當(dāng)焊接材料或焊接工藝選擇不當(dāng)時(shí)，容易產(chǎn)生冷裂紋，特別是與母材金屬熔合比例較高的第一層焊縫，更容易產(chǎn)生冷裂紋。根據(jù)制造規(guī)范，焊接ZG230--450(含碳量0．20％)鑄鋼中空軸時(shí)．宜選用堿性低氫焊接材料。考慮焊縫金屬與母材的強(qiáng)度、韌性、抗裂性能等因素以及裂縫的產(chǎn)生機(jī)理，為了控制開裂傾向，我們決定采用506-507焊條、(奧302不銹鋼焊條)。因?yàn)榇撕笚l焊縫強(qiáng)度中等．具有良好的抗裂能力，且熔敷金屬的塑性和韌性較好，適合于焊接鑄鋼件。焊接前．用烘干箱對(duì)焊條預(yù)先烘干2h，烘干溫度150℃。然后，放在保溫箱中保溫．隨用隨取，每次取出量最多不能超過10根。正刨逆焊，層與層之間必須搭接壓縫，每層焊接方向正反向交替進(jìn)行，選擇直流反極性及小范圍參數(shù)．焊接電流盡量采取許用電流的下限參數(shù)(∮3．2mm焊條的許用電流為90-130A，∮4．0mm焊條的許用電流為100-160A)。由于是多層焊接，第一層焊縫易出現(xiàn)裂紋，選用小電流低焊速焊接。(1)開坡口

為了減少金屬的填充量，選用較小的坡口角度，采用單面“U”型坡口的型式。為了防止中空軸的強(qiáng)度削減嚴(yán)重，開坡口采取分段坡切法，先坡中間，后坡兩邊。開坡口采用碳弧氣刨，使用∮8mm的圓型截面碳棒：因其火花集中，氣刨速度快，電焊機(jī)采用硅整流直流電焊機(jī)(GS一500SS)，接法為反接．焊接電流為240-400A．壓縮空氣壓力為0．6-0．7MPa．沿裂紋進(jìn)行氣刨、成形后的坡口必須消除裂縫及周邊的全部裂紋，氣刨后用鋼絲刷清理焊渣．最后用∮150角磨機(jī)對(duì)坡口兩側(cè)內(nèi)壁打磨修整．以除去滲碳層和清理坡口．達(dá)到施焊條件。(2)焊接前的準(zhǔn)備

焊接準(zhǔn)備開始前，拆除護(hù)板，里、外全部焊接。并在磨頭筒體處用300t千斤頂稍稍頂起，磨機(jī)略作支承，以盡量降低中空軸的承載負(fù)荷．盡可能減少中空軸的變形量；然后，卸除磨機(jī)前端蓋護(hù)板和螺栓等零件，以利于氣刨、焊接；再把中空軸裂紋處轉(zhuǎn)至最上方位置；最后將中空軸軸承上蓋拆除．用石棉繩塞實(shí)軸瓦間隙．防止進(jìn)入雜物．并用石棉繩蓋嚴(yán)中空軸與軸瓦接觸部位，再用輸送帶蓋住中空軸和軸承下座，防止雜物摁傷中空軸或進(jìn)入軸承室，以便于焊接操作，確保焊接質(zhì)量。

中空軸轉(zhuǎn)至合適位置后即可進(jìn)行焊接準(zhǔn)備。由于焊接是在現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行操作，考慮到焊接過程中，磨機(jī)系統(tǒng)的其它部位和設(shè)備往往也都同時(shí)進(jìn)行檢修，中空軸焊接的環(huán)境臟、粉塵多，所以要求在焊接時(shí)，必須搭設(shè)擋風(fēng)篷，以免灰塵進(jìn)入焊縫區(qū)。

擋風(fēng)篷搭設(shè)完后．清理全部施焊區(qū)及周邊的油污和灰塵．首先用氧乙炔焰烘烤，去除焊道及周邊的油污，再用鋼絲刷清理，最后用毛刷清理干凈為止。(3)焊前預(yù)熱及焊后熱處理

由于中空軸材質(zhì)為ZG230--450H(含碳量0．20％)鑄鋼，在熱影響區(qū)易產(chǎn)生低塑性淬硬組織，又是特大型厚壁結(jié)構(gòu)件，剛性很大，焊接過程中易導(dǎo)致冷裂紋的產(chǎn)生。為防止焊接過程中焊縫開裂，在施焊前必須預(yù)熱，而且嚴(yán)格控制焊接溫度。我們采用乙炔加熱預(yù)熱，加熱范圍距裂紋約150-200mm，控制溫度在200℃左右。

中空軸在運(yùn)轉(zhuǎn)過程中承受動(dòng)載荷作用，為調(diào)整中空軸的硬度，細(xì)化晶粒，消除焊接殘余應(yīng)力，改善性能，特別是改善焊縫及熱影響區(qū)的各種機(jī)械性能，焊后還必須進(jìn)行熱處理。由于工件大，現(xiàn)場(chǎng)無(wú)條件進(jìn)行整體回火消除應(yīng)力，只能采用局部低溫退火消除應(yīng)力，我們?nèi)圆捎靡胰布訜幔饷娓采w兩層巖棉被保溫，打開保溫材料對(duì)焊接區(qū)修磨。4.2焊接的實(shí)施

焊接的實(shí)施是提高焊接質(zhì)量的關(guān)鍵，在焊接過程必須嚴(yán)格按照制定的焊接工藝執(zhí)行。焊接跟隨坡口走，采取分段焊接法，先焊中間，后焊兩邊。焊接過程中，要用鋼絲刷和角向磨光機(jī)清理飛濺物和藥皮等雜物，除最后一層外，其余每層均采用錘擊焊縫金屬的方法消除焊件的殘余應(yīng)力，并用角向砂輪機(jī)和擴(kuò)大鏡，由專職人員反復(fù)檢查焊縫是否有裂紋。如有裂紋必須重新焊接，直到?jīng)]有裂紋為止，以保證焊接質(zhì)量。前段裂紋焊接完畢后，再進(jìn)行另一段裂紋的開坡口、施焊等處理，直至把全部裂紋處理完畢。從處理第二段裂紋起，在開坡口時(shí)．要將與該裂紋段連接的前期處理過的焊縫端部重新刨開長(zhǎng)度約5mm左右的坡口、以利于焊縫段連接焊肉熔合好，避免有氣孔、夾渣和斷續(xù)焊等各種焊接缺陷，待裂紋全部焊接完畢后。(1)打底焊

每一個(gè)裂紋段的第一層焊縫焊接，選用∮3.2mm的焊條，電流調(diào)整為100-120A．盡量采用小電流、慢速度、短電弧且電弧不間斷焊接，以窄焊道，多道焊方法連續(xù)完成焊接。焊條不能擺動(dòng)，減少熔合比，減少裂紋傾向，收弧時(shí)要注意填滿弧坑。打底焊是整個(gè)焊接的基礎(chǔ)，一定要保證焊接質(zhì)量，打底焊要求焊兩遍。(2)填平焊

打底焊后，應(yīng)該進(jìn)行填平焊接，填平焊，選用∮4.Omm的焊條，電流調(diào)整為120-140A，采取短電弧在坡口橫截面上橫焊：在焊接過程中，焊條擺動(dòng)到兩端，并稍作停留，以保證焊肉與母材熔合好。當(dāng)坡口焊平后，必須確定質(zhì)量。在保證沒有焊接缺陷的情況下，再焊一層蓋面焊層。(3)蓋面焊

蓋面焊，采取高電壓、小電流的慢速度施焊。嚴(yán)格保證焊趾外平緩圓滑過渡，焊縫飽滿、均勻、整齊，焊縫表面光滑平整，不能有“咬肉”現(xiàn)象。

5、處理后的試運(yùn)行方案

中空軸焊接后能否保證長(zhǎng)期正常運(yùn)轉(zhuǎn)，是檢驗(yàn)焊接工作成功與否的關(guān)鍵。為使中空軸因焊接而產(chǎn)生的殘余應(yīng)力能緩慢均勻消除，以確保水泥磨安全正常運(yùn)行，我們研究制定了試運(yùn)行方案。

空負(fù)荷運(yùn)行24h。先用輔助傳動(dòng)運(yùn)行2h，停機(jī)檢查無(wú)問題后，再用主傳動(dòng)運(yùn)轉(zhuǎn)22h。然后，停機(jī)進(jìn)行全面檢查，采用著色方法檢查中空軸是否有裂紋。空負(fù)荷運(yùn)行無(wú)問題后．裝球71t半負(fù)荷運(yùn)行48h。

2／3負(fù)荷運(yùn)72h。半負(fù)荷運(yùn)行無(wú)問題后，裝球96t運(yùn)行72h。停機(jī)后，對(duì) 磨機(jī)的前、后中空軸進(jìn)行一次全面檢查，同時(shí)還要檢查各瓦口的間隙、磨機(jī)軸向竄動(dòng)等情況，然后，綜合以上試試運(yùn)行的電流、跳動(dòng)、竄動(dòng)、溫度等情況，確定連續(xù)運(yùn)行方案。

連續(xù)運(yùn)行。在完成上述試運(yùn)行，并確定無(wú)問題后，進(jìn)入連續(xù)運(yùn)行階段，在連續(xù)運(yùn)行期間，要對(duì)中空軸每半小時(shí)檢查一次并做好紀(jì)錄，主要包括中空軸的油溫、油壓、瓦溫、油膜、震動(dòng)和聲音等，發(fā)現(xiàn)異常必須及時(shí)采取果斷措施進(jìn)行處理。6結(jié)束語(yǔ)

磨機(jī)中空軸處理后，運(yùn)行狀況一直很好，表明我們對(duì)中空軸斷裂的處理方法是可行的。

第五篇：內(nèi)燃機(jī)車水溫高的原因分析及處理方法

東風(fēng)4C型內(nèi)燃機(jī)車水溫高的原因分析及處理方法

內(nèi)容摘要：針對(duì)造成東風(fēng)4C型內(nèi)燃機(jī)車水溫高故障的原因進(jìn)行了分析，并論述了水溫高故障的判斷和處理方法。

主 題 詞：東風(fēng)4C型內(nèi)燃機(jī)車、水溫高

東風(fēng)4C型內(nèi)燃機(jī)車是在東風(fēng)4B型機(jī)車的基礎(chǔ)上開發(fā)研制的產(chǎn)品，東風(fēng)4C型內(nèi)燃機(jī)車的冷卻系統(tǒng)較東風(fēng)4B型機(jī)車有了較大的改變。東風(fēng)4C型內(nèi)燃機(jī)車在Ⅱ端司機(jī)室與冷卻室之間增加了一個(gè)輔助室，為保證機(jī)車總長(zhǎng)不變，壓縮了冷卻室的長(zhǎng)度。因此，高溫水系統(tǒng)的冷卻單節(jié)由東風(fēng)4B型機(jī)車的24組減為16組，散熱能力下降。隨著機(jī)車重載后負(fù)荷量的增加和夏季環(huán)境溫度的升高，機(jī)車水溫高的故障頻繁發(fā)生，嚴(yán)重影響了機(jī)車的正常運(yùn)用。根據(jù)我段多年來(lái)的運(yùn)用和檢修經(jīng)驗(yàn)，我們已經(jīng)基本掌握了這些故障的起因，并總結(jié)出了一套有效的故障判斷、處理方法，下面向大家做簡(jiǎn)要介紹。

機(jī)車?yán)鋮s系統(tǒng)是由“油、水、風(fēng)”三個(gè)通路相互作用來(lái)實(shí)現(xiàn)冷卻作用的，當(dāng)機(jī)車出現(xiàn)水溫高故障時(shí)，應(yīng)先判斷問題出現(xiàn)在“油、水、風(fēng)”三個(gè)通路的那一路中，以便明確查找故障的大方向，然后再判斷具體的故障部位。在以下的篇幅中將對(duì)三個(gè)通路中出現(xiàn)的故障及判斷、處理方法逐一進(jìn)行介紹。

1、油路系統(tǒng)（即靜液壓油系統(tǒng)）故障

通過觀察或測(cè)量冷卻風(fēng)扇的轉(zhuǎn)速可以判斷出故障是否出現(xiàn)在油路中，當(dāng)柴油機(jī)達(dá)到標(biāo)定轉(zhuǎn)速而冷卻風(fēng)扇達(dá)不到規(guī)定轉(zhuǎn)速時(shí)，可以斷定故障出現(xiàn)在油路中。油路中的故障通常有以下幾種：

1.1溫度控制閥故障

溫度控制閥故障是指在冷卻水達(dá)到規(guī)定溫度而溫度控制閥的滑閥沒有關(guān)閉或關(guān)閉不嚴(yán)，造成高壓油回流，無(wú)法驅(qū)動(dòng)冷卻風(fēng)扇達(dá)到規(guī)定的轉(zhuǎn)速。溫度控制閥故障多為感溫元件因橡膠膜片老化破裂失靈，起不到開關(guān)控制作用或有異物卡在閥口處造成。出現(xiàn)水溫高時(shí)可以用手觸或用儀器測(cè)量溫度控制閥回油管與進(jìn)油管處溫度的高低來(lái)判斷溫度控制閥是否回油，若回油管處的溫度沒有明顯低于進(jìn)油管處的溫度，可以斷定為溫度控制閥故障。發(fā)現(xiàn)溫度控制閥出現(xiàn)故障后，是感溫元件失靈引起的還是異物卡在閥口處造成的，只有在溫度控制閥下車解體后，才能做處明確判斷。機(jī)車在運(yùn)行途中發(fā)現(xiàn)溫度控制閥故障時(shí)，可以人為頂死溫度控制閥，維持機(jī)車運(yùn)行，待機(jī)車回段后更換溫度控制閥。

1.2安全閥故障

靜液壓安全閥或錐閥犯卡，當(dāng)其卡在供油位上則安全閥回油路開通，高壓油通過安全閥的回油管直接流回油箱，致使冷卻風(fēng)扇達(dá)不到規(guī)定轉(zhuǎn)速，造成水溫升高。可以通過檢查安全閥回油管溫度的方法來(lái)判斷安全閥是否回油（與溫度控制閥的檢查方法相同）。機(jī)車運(yùn)行途中可敲擊安全閥閥體,使滑閥或錐閥復(fù)位，若此法無(wú)效，應(yīng)待回段更換安全閥。在機(jī)車檢修時(shí)發(fā)現(xiàn)安全閥故障，應(yīng)馬上進(jìn)行更換，以免因油壓過高造成靜液壓油系統(tǒng)其它部件的損壞。

1.3靜液壓泵故障

大風(fēng)扇轉(zhuǎn)速較低，經(jīng)檢查溫度控制閥和安全閥均無(wú)異狀時(shí)，可能是。因靜液壓泵不能將高壓油輸送到馬達(dá)處，所以大風(fēng)扇不能全速轉(zhuǎn)動(dòng)。靜液壓泵故障可以通過軸承檢測(cè)來(lái)進(jìn)行初步判斷，具體故障原因只有靜液壓泵下車解體后才能查明。當(dāng)靜液壓泵出現(xiàn)故障時(shí)，沒有應(yīng)急處理方法，只能回段后更換靜液壓泵。

1.4靜液壓馬達(dá)故障

當(dāng)發(fā)現(xiàn)大風(fēng)扇不轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，可在停機(jī)狀態(tài)下用手推風(fēng)扇葉片。若推不動(dòng)，則說(shuō)明靜液壓馬達(dá)有故障。靜液壓馬達(dá)故障多為軸承保持架碎或柱塞卡死，只能通過更換靜液壓馬達(dá)來(lái)修復(fù)。

1.5靜液壓系統(tǒng)有異物

發(fā)生這種故障時(shí)通常是整個(gè)靜液壓系統(tǒng)有異音,即振動(dòng)音響。處理時(shí)應(yīng)重點(diǎn)檢查靜液壓油箱噴嘴處是否有異物。確認(rèn)無(wú)異物時(shí),再檢查靜液壓系統(tǒng)各管路是否堵塞。

1.6自動(dòng)百葉窗油缸故障

自動(dòng)百葉窗油缸故障多為漏泄或卡滯引起，可以通過解體檢修或更換油缸來(lái)解決。隨著百葉窗的開關(guān)由自動(dòng)控制改為手動(dòng)控制，此故障就會(huì)逐漸減少，直至消除。

2、冷卻水系統(tǒng)故障

2.1高溫冷卻水泵故障

當(dāng)各高溫冷卻單節(jié)的溫度明顯低于水溫表顯示的溫度時(shí)，則多為高溫水泵軸折斷或傳動(dòng)齒輪與軸脫離造成水泵不工作，影響高溫水系統(tǒng)循環(huán)造成的。這種故障只能通過更換高溫水泵來(lái)消除。

2.2高溫冷卻水系統(tǒng)有氣

當(dāng)檢查發(fā)現(xiàn)各高溫冷卻單節(jié)溫度不一致，甚至有的冷卻單節(jié)很涼時(shí)，說(shuō)明冷卻單節(jié)內(nèi)有空氣，影響了水系統(tǒng)的正常循環(huán)。此時(shí)應(yīng)打開冷卻單節(jié)上方的放氣閥進(jìn)行排氣，同時(shí)要注意及時(shí)補(bǔ)充冷卻水,防止水箱缺水。

2.3冷卻單節(jié)流量不夠

當(dāng)出現(xiàn)個(gè)別冷卻單節(jié)溫度較其它冷卻單節(jié)低，排氣后故障現(xiàn)象仍不能消除時(shí)，應(yīng)考慮是否是冷卻單節(jié)內(nèi)扁管因水垢或外力的原因造成堵塞而影響了水在該冷卻單節(jié)內(nèi)的流通。遇到這種情況時(shí)應(yīng)更換該冷卻單節(jié)。

2.4冷卻水水量不足

冷卻水系統(tǒng)因漏泄、排氣等原因造成存水量嚴(yán)重不足時(shí)，冷卻水不能在冷卻單節(jié)內(nèi)正常循環(huán)，這種情況會(huì)使水溫在短時(shí)間內(nèi)快速升高。遇此情況，應(yīng)找到并消除漏泄處所并及時(shí)補(bǔ)充冷卻水。

2.5高溫燃?xì)飧Z入水系統(tǒng)

汽缸套的內(nèi)表面或汽缸蓋的底面出現(xiàn)裂紋或較嚴(yán)重的穴蝕時(shí)，因汽缸內(nèi)的壓力、溫度明顯高于冷卻水的壓力和溫度，高溫燃?xì)鈺?huì)竄入冷卻水系統(tǒng)內(nèi)，造成水溫升高。在水溫升高的同時(shí)會(huì)發(fā)現(xiàn)水箱水位有明顯的上漲。遇此現(xiàn)象，應(yīng)在起機(jī)狀態(tài)下加滿水（水位表應(yīng)可以觀察到水位）然后停機(jī)，待柴油機(jī)冷卻到室溫后放置3—5小時(shí)，然后盤車檢查各缸套內(nèi)壁有無(wú)冷卻水滴下，用此可以判斷出故障處所。若缸套或缸蓋裂損、穴蝕較嚴(yán)重時(shí)，冷機(jī)狀態(tài)下甩車即可判斷出故障的汽缸。究竟是汽缸套破損還是汽缸蓋破損，只有通過解體檢查才能做出明確判斷。

3、風(fēng)路系統(tǒng)故障

3.1風(fēng)路不通暢

自動(dòng)百葉窗濾網(wǎng)臟、手動(dòng)百葉窗未打開或開度不夠、車頂百葉窗卡滯等都能造成通風(fēng)量不足而影響散熱效果。這些故障現(xiàn)象較直觀，處理起來(lái)也比較簡(jiǎn)單，在此不做詳細(xì)介紹。

影響通風(fēng)量的另一個(gè)原因?yàn)槔鋮s單節(jié)臟或冷卻片倒伏過多，可以在冷卻風(fēng)扇全速旋轉(zhuǎn)時(shí)用軟布或紙張逐個(gè)試驗(yàn)冷卻單節(jié)吸附能力的方法進(jìn)行判斷，找到不良的冷卻單節(jié)后應(yīng)進(jìn)行清洗或更換。

3.2風(fēng)路通暢，但不能進(jìn)行有效冷卻

雖然通風(fēng)量充足，但因冷卻單節(jié)間縫隙大、檢查孔蓋關(guān)閉不嚴(yán)或密封膠條老化、破損等原因不能對(duì)冷卻單節(jié)進(jìn)行有效的冷卻。冷卻單節(jié)間的縫隙可用海綿條填塞，也可以用發(fā)泡劑

進(jìn)行填充，用發(fā)泡劑進(jìn)行填充時(shí)應(yīng)注意使用量不要過多，以免膨脹后將冷卻單節(jié)擠變形。冷卻單節(jié)檢查孔蓋鎖閉不嚴(yán)時(shí)，應(yīng)更換鎖閉器。膠條老化破損的也要及時(shí)進(jìn)行更換。

需要注意的是水溫高故障的起因有時(shí)是單一的，有時(shí)是兩項(xiàng)甚至多項(xiàng)同時(shí)發(fā)生，這就要求我們?cè)谔幚磉@些故障時(shí)要綜合考慮，靈活掌握。在找到故障原因并進(jìn)行處理后一定要進(jìn)行自負(fù)荷或水阻試驗(yàn)來(lái)確認(rèn)處理效果。

以上是我們?cè)趯?shí)際工作中積累并總結(jié)出來(lái)的一些經(jīng)驗(yàn)，有遺漏或不妥之處請(qǐng)各位讀者多加指正。