1975年笔者参加了对沪宁、京广、东北各线的调查，被调查的轨枕共计51117根，纵裂轨枕总数为5450根，占10.6%。 1981年铁道部曾组织对东北部分线路进行了分段调查，其纵裂、横裂轨枕数量分别占调查区段轨构数量的11%、20%、37%、60%、83%不等。1991年铁道部对20条干线的112km线路的193888根Ⅱ型轨枕进行调查，共发现裂缝轨枕18582根，损伤率为9.6%，其中轨枕顶面沿螺栓孔纵裂，顶面和侧面纵裂、枕中顶面横裂分别占裂缝轨枕总数的33.8%、15%、38.1%。

　　(2)包括沿螺栓孔纵裂在内的各类型纵向裂缝起初长度和宽度都很小。随着时间推移，不论是运营线路上的轨枕还是未铺设的备用轨枕，裂缝均存在不断发展的趋势，裂缝宽度从0.5mm—5mm不等，长度一直纵裂至两端，直至贯通，造成劈裂。

　　(3)虽不同型号轨枕产生裂缝情况没有明显区别，但不同厂家，不同时间生产的轨枕，包括在同一线路区段的不同厂家轨枕纵裂缝的表现却有明显区别。例如有一J—l和S—2型轨枕混铺地段，在同样的铺设条件，即线路的平、纵断面，通过总重相同，J—1型枕虽比S—2型枕低一级，但伤损的根数，尤其是纵向裂缝却少得多。但从总体来看，1968~1976年间生产的69型枕各类裂缝，特别是纵裂和龟裂的比例和程度要严重得多。

　　2 混凝土轨枕裂缝的成因

　　混凝土轨枕裂缝的生成可以从结构、工艺、材料等方面探讨，也可从设计、制造、铺设、使用等方面研究。在此，仅从物理、化学、力学的角度进行分析。

　　2.1 力学因素

　　混凝土轨枕所受弯矩的大小不仅与枕上动压力有关，而且与枕下道碴支承状态有关。原先设计规定铺设和养护时应使轨枕中间部分掏空400rnm，掏空部分道碴顶面应低于枕底30mm，避免负弯矩过大而产生枕中上部横裂。近年来要求中间不掏空，即中间应垫满浮碴。设计时假设中间部分的支承反力应为轨下部分的3/4(掏空时为0)。与一般的预应力混凝土制品不同的是轨枕的支承状态随着列车的运行及养护维修条件而不断变化，一旦当支承状态与枕上垂直动压力力联合作用引起的弯矩超过设计限值时，则轨枕的相应部分就会产生如图1、图2所示的裂缝。此外当预加应力偏大而脱模时混凝土强度又不足时，轨枕端部就会产生如图5、图6所示的纵向裂缝;列车运行时对钢轨的水平和纵向作用力和螺旋道钉引起的上拔力又会使轨枕螺栓道钉孔周围产生如图3、图4所示的纵向裂缝和横向裂缝。

　　由于预应力混凝土轨枕横向裂缝(轨下正弯矩和枕中正、负弯矩)在计算和试验方面均已有诸多研究，而纵向裂缝的计算及试验却很少涉及。在此，仅对端部纵向裂缝(或称水平裂缝)作一分析：

　　根据清华大学研究，先张法高强钢丝预应力混凝土梁，当预应力值较高时，沿梁高离开预应力筋一段距离，靠近中和轴附近，在梁端面上出现拉应力6Y，常引起端头裂缝，如图8所示。

　　通过20余根梁的模拟试验，建立了端面最大拉应力计算公式：6Ymax=k6 o

　　式中：6 o一梁端横截面上平均压应力：6 o=N/A (A为梁端横截面积，N为混凝土预压力);

　　k一应力系数，其变化规律可近似表达为：

　　k=1/{18(e/h)2十0.25}

　　式中：e一集中力距底边的距离;h一为端部梁高;

　　裂缝发生的位置C(裂缝与梁底面的距离)：√eh

　　梁的抗裂性验算必须满足下式要求：6Ymax≤rf t

　　式中：f t一混凝土的抗拉强度;

　　r一塑性系数(一般取1.7)

　　将以上研究结果用来验算预应力混凝土轨枕的端部拉应力，得出表1。

　　由表1可见，预应力引起的轨枕端面最大水平拉应力6Ymax约为混凝土设计抗拉强度的75~90%，并为考虑塑性变形后的混凝土抗拉强度的50%，仅此单一因素，轨枕单面是不会产生纵向裂缝的。但当混凝土放张强度不足、温差、干缩、碱集料反应等因素附加作用时，则易造成6Ymax≤ft (物理化学作用时塑性变形不起作用)，从而引起纵向裂缝。此外，螺旋道钉上拔力较大时，与预加应力叠加，则容易造成钉孔纵裂。