目前铁路大量使用的普通接头螺栓，由于螺母不能防松自锁，扭力矩衰减较大。据调查，钢轨接头扭力矩在300 N·m左右的占总数的75％ ～80％ ，接头阻力远低于线路维修规则规定的数值，以至在夏季轨缝变小轨端互相挤压、产生很大的顶力，造成钢轨端部压溃、掉块等病害。冬季轨缝拉大，接头处的受力状态恶化，严重时可能拉弯甚至拉断接头螺栓，这样由于钢轨的伸缩变化，加大了列车荷载的冲击，加剧钢轨接头病害的发展。提速道岔、Ⅲ型道岔由于是混凝土岔枕，接头的动力响应较木枕道岔更为敏感。因为轨缝的存在，接头区存在低塌、掉块、轨枕螺栓损坏、错牙等病害，给后期的维修养护工作带来了很大的困难，因此需要通过技术手段对接头进行结构强化，控制轨缝变化，改善接头受力状态。在此次既有滨州正线插铺道岔的施工中我们就采用了无缝道岔，实践表明道岔接头冻结施工是一项很好的措施。

一、理论依据

道岔区内直股使用导电胶粘接头，侧股采用施必牢螺栓、短轨片冻结普通接头。其理论依据是：冻结接头的阻力必须大于因轨温变化在钢轨内产生的温度力，钢轨不伸缩，轨缝保持原有状态。其力学关系为：

P_h ≥ P_t = aETF

式中 P_h— — 钢轨接头阻力(kN)；

P_t— — 钢轨内部温度力(kN)；

a — — 钢轨线膨胀系数，a=0．000 011 8；

E— — 钢轨的弹性模量，E=2．1×10⁴ kN／cm² ；

T— — 按相应接头阻力换算的轨温变化量(℃ )；

F— — 钢轨面积(cm² )，对60 kg／m轨，F=77．01cm²

钢轨和夹板接触表面经砂轮打磨除锈后，在大压强作用下的摩擦系数相对于有锈表面可成倍提高。采取利用夹板的楔力作用及对钢轨和夹板接触表面进行打磨除锈以提高摩擦系数，对施必牢螺栓接头、M24、12．9级螺栓、B7钢制双头夹板，螺栓扭矩1 000 N·m，P_h =1 200 kN；对胶结接头，P_h =3 000 kN。当P_h = P_t时，相应的轨温变化量T=P_h／aEF = 62．9 ℃。锁定轨温%2B5 ℃一最低轨温≤T=62．9℃ 的地区都可以采用这种技术。根据铁科院超长无缝线路道岔稳定性计算方法，道岔区稳定性允许温度差[△￡]=43．5℃ ．对于60 kg／m钢轨最大温度应力为818 kN，以上两种冻结接头阻力远大于钢轨温度力，足以抵抗钢轨纵向位移，因此可以满足道岔冻结的要求。

二、技术标准

（1）在新道岔预铺过程中，将轨缝尽量缩小或顶上，更换上道后在锁定轨温时再进行接头冻结。

（2）冻结前对道岔进行起道捣固、拨正方向，对低接头、压溃掉块、肥边等病害进行平轨、焊补、打磨等维修，使钢轨端部状态良好、几何尺寸达到维修验收标准。

（3）安装施必牢螺栓和更换MT接头的施工时间控制在锁定轨温%2B5℃ 范围内进行。

（4）对钢轨端部、短轨片倒棱<1mm，对螺孔也进行倒棱。

（5）轨缝控制在0～1mm范围内，限位器调整到居中的位置(7%2B1．5)mm，并装入U形铁片。

（6）接头平顺无错牙；改造施工后用1 m平直尺测量，轨面不平度<0．3 mm，不得有负值，作用边不平度<0．3 mm

（7）施工时应记录轨缝值和轨温值，接头扭力矩必须达到1 000 N·m。安装后检查每个螺栓扭矩，及时复拧，保持1 000 N·m扭矩。

三、施工工序

1. 施工前的准备工作

（1）对道岔进行综合维修，达到综合维修验收标准，消除接头轨枕空吊。

（2）对接头钢轨进行修理，打磨肥边，倒棱、掉块焊补、消除鞍型磨耗。

（3）预制8mm，10 mm，12 mm短轨片。

2.冻结施工程序

（1）在设计锁定轨温内，松开扣件和接头螺栓，放散钢轨应力。

（2）方正尖轨，将限位器调整正中，并加u形铁片固定。

（3）按绝缘接头和加装短轨片的尺寸调整轨缝。

3.冻结施工

（1）施必牢螺栓安装：① 拆开接头夹板，检查钢轨有无螺孔裂纹，夹板有无裂纹，用砂轮打磨，用钢丝刷、砂布消除钢轨与夹板的铁锈；② 用轨缝调整器将道岔直股接头轨缝进行调整，加装短轨片后，轨缝顶死；③ 将施必牢螺栓的丝扣涂长效阻滑剂。穿入夹板，用特制扭力矩扳手拧至1 000 N·m，用大锤敲击螺栓尾部和夹板，重复3次复拧；④ 检查轨面，作用边平顺度是否<0．3 mm。

（2）导电胶粘接头施工：① 打磨胶结夹板，除去夹板上的防锈油膜；② 拆开绝缘接头夹板，检查钢轨螺栓孔有无裂纹，轨端有无缺陷；③ 打磨钢轨端部，对绝缘夹板接触钢轨部分需打磨出金属本色；④ 倒棱，将轨孔倒1 mm斜面，轨头作用面、边倒1 mm斜面；⑤ 将钢轨拉伸机安装在绝缘接头上或用轨缝调整器装在相邻接头上，用楔铁对正钢轨，预留轨缝6 mm；⑥ 将MT粘接料摇松倒入MT有机粘接剂中，搅拌成胶泥状，均匀涂抹在MT夹板上；⑦ 安装夹板，穿入螺栓，用特制扳手紧至1 000 N·m．用大锤敲击螺栓尾部，夹板复拧3次，胶泥干后，拆除楔铁，上紧扣件；⑧ 安装后确定接头平顺无错牙，作用边矢度不超过±O．3 mm。
冻结接头。系指采用夹板与高强螺栓联结钢轨，使轨端密贴或预留小轨缝，将钢轨锁定阻止其伸缩的一种接头形式。目前，国内外采用的钢轨接头冻结方式主要有以下两种：
①普通冻结接头。系指采用特制垫片，塞入钢轨螺栓孔空隙中，使钢轨接缝密贴而阻止钢轨自由伸缩的一种钢轨联结方式。
②新型冻结接头。近年来，出现了采用施必牢防松机构、哈克紧固件等联结形式的钢轨接头联结及MG接头等新型钢轨冻结接头。主要依靠高强螺栓联结提供钢轨与夹板间足够的摩擦阻力，阻止钢轨与夹板间的伸缩，要求钢轨接头螺栓强度高，并具有一定的防松功能。 在钢轨接头联结中运用新型冻结接头技术，可以有效的冻结钢轨接头，减少接头病害，冻结后的线路可以比照普通无缝线路进行管理。
钢轨冻结接头是总结国内外铁路钢轨冻结技术基础上研制的新产品，它是利用钢轨轨腔上下颚两个张口斜面，将夹板上下面也加工成同样斜度的斜面，然后使用10.9级高强度专用大六角螺栓，利用1.3～1.4kN·m紧固扭矩，产生较大的接头阻力，实现钢轨接头的有效冻结。
冻结接头夹板采用B7钢制作，其相对水平轴的惯性矩为709.1cm4，是普通夹板(水平惯性矩为508.4cm4)的1.4倍。
冻结绝缘接头是在工厂专用模具内将钢轨胶结绝缘材料和夹板胶结在一起，到现场组装使用，减少了养护维修成本和养护维修工作量。冻结绝缘接头干燥状态下电阻值为10兆欧，潮湿状态下端板处的电阻大于1000欧。
　　经测试，嵌式冻结接头疲劳试验最大荷载为200kN，通过200万次未破坏；静态最大加载为300 kN时，钢轨、夹板、螺栓孔周围应力未超过允许应力，能保证安全使用；最大接头阻力为1300 kN，远远超过一般钢轨接头阻力600 kN，冻结效果良好。