钢轨作为高速铁路轨道结构最重要组成部分，直接关系到行车安全，是高速铁路养护维修安全风险防控的重点。高速铁路无砟轨道均为一次性铺设跨区间无缝线路，钢轨采用m定尺长、60kg/m、U71MnG热轧钢轨，具有高平直度、高几何尺寸精度、高抗疲劳性能、安全可靠等优点。
早期开通的高速铁路，存在行车密度大，建设标准不高，养修体系不健全等情况，在日常养修过程中，检查发现并处理了大量的钢轨表面伤损，主要有表面缺陷、擦伤、硌伤、直尖轨裂纹、波磨、焊接接头低塌、侧磨、鱼鳞伤等，现对高速铁路钢轨几种常见的表面伤损、产生原因及对策措施总结如下。
1.钢轨轨面擦伤
早期高速铁路在开通运行后1~2年内一般会陆续发现钢轨擦伤病害，轨头表面出现掉块，掉块呈左右股钢轨对称分布，间隔均匀，掉块处表面硬度一般在HB以上（见图1）。年检查发现某高铁钢轨轨面擦伤32处，表现形式为轨面微裂纹，经测厚仪测量裂纹深度均在3mm以上，与传统擦伤掉块的形式不同，主要分布在车站内及前后线路上，部分伤损成对出现，裂纹附近表面硬度在HB左右（见图2）。
图1传统钢轨擦伤图2高速铁路轨面擦伤、裂纹1.1原因分析
通过擦伤钢轨轨面硬度检测及左右股成对出现的规律分析，钢轨轨面擦伤均为运行列车空转或紧急制动造成。列车运行空转或紧急制动时轮轨接触面因相对摩擦产生高温，钢轨表面发生相变，导致轨头踏面局部表层金属形成马氏体组织，马氏体组织在轮轨接触应力和摩擦力的反复作用下发展为轨面微裂纹，严重的产生剥落掉块，影响行车安全。
传统观念认为高铁钢轨擦伤为内燃机车空转或紧急制动造成，动车组轴重较轻，空转或紧急制动一般不会发生钢轨擦伤，但从大量发现钢轨擦伤的现象可以看出，动车组紧急制动同样会造成钢轨擦伤，且擦伤发展时间较长，检查难以发现。经统计分析，检查发现钢轨擦伤前该高铁平均每3天安排一次试验列车，每次试验列车均在车站前后进行紧急制动试验，频繁的动车组紧急制动试验是高铁钢轨擦伤的主要原因。
1.2相关对策
（1）加强建设期间机车运行及运营期间动车组紧急制动管理，尽量减少列车紧急制动，对发生紧急制动的处所，应进行记录并及时安排对钢轨轨面进行现场检查。
（2）严格按每季一遍的周期对钢轨外观进行检查监测，发现钢轨轨面微裂纹或轨面轻微掉块后，使用硬度计测量伤损附近钢轨硬度，用测厚仪、深度仪对裂纹、掉块深度进行测量，对于深度＜0.5mm的擦伤安排道岔打磨车或小机打磨顺接处理，并进行周期性检查，对于深＞0.5mm的伤损可使用小机、道岔打磨车打磨，铣磨车铣磨或组织更换处理。
（3）经铁科院金化所检测，钢轨表面因动车组擦伤产生的马氏体较薄，仅为0.05mm左右，对于经常进行紧急制动试验的区间线路，应每年至少安排一次大机预防性打磨，消除马氏体及轨面微裂纹。
2.钢轨硌伤
在日常养修期间，检查发现现场钢轨表面硌伤或因动车组轮对硌伤，要求对区间钢轨进行检查的信息时有发生（见图3）。
图3钢轨轨面硌伤2.1原因分析
钢轨表面硌伤是由于轮轨间碾入金属异物造成的一种钢轨伤损。异物碾入分为两种：一种为异物碾压进钢轨踏面，造成单处伤损；另一种为异物碾压至车轮踏面，随车轮转动对钢轨造成连续碾压，形成钢轨踏面一系列凹坑。两种硌伤的本质都是由于较硬的金属异物经车轮碾压造成钢轨基体塑性变形形成凹坑，造成钢轨踏面单处或多处伤损。
2.2相关对策
（1）加强上道工机具、材料管理，特别注意大型工机具零配件是否齐全，作业后加强组作业范围内回检，防止因工机具、材料或工机具零配件遗留在轨面上，造成钢轨硌伤。
（2）当接到车轮硌伤要求检查钢轨时，应加强与车辆部门对接，确认发生硌伤列车车次、运行区段，然后在此基础上，设备管理单位组织对管辖内的车站分站查找，由此确定硌伤区间，再根据硌伤深浅确定源头，依据硌伤深度确定整治措施。
（3）根据钢轨硌伤严重程度，综合考虑使用的打磨机具类型，伤损发生股别，打磨长度等综合因素以及有利于下次预防性打磨原则，确定钢轨修理性打磨方案。当钢轨顶面连续或多处擦伤深度≤0.5mm时可使用道岔打磨车或小机打磨；深度＞0.5mm时可使用小机、道岔打磨车打磨或铣磨车铣磨。使用打磨车（包括铣磨车）修理时左右股钢轨同时打磨；使用小机修理伤损深度≤0.5mm时可单股打磨；修理伤损深度＞0.5mm时左右股同时打磨。打磨后应符合标准要求，做好衔接和顺坡；修理性打磨一般按原廓形均匀打磨。
3.直尖轨裂纹
年检查发现两条高铁53组高速道岔直尖轨非工作边存在纵向水平裂纹，这两条高铁均于年开通，但年开通的另一条高铁未发现直尖轨裂纹。
3.1原因分析
（1）在道岔大机打磨过程中，道岔直尖轨工作边圆弧过度打磨，导致直尖轨与车轮的接触点向非工作边方向移动，直尖轨轨头非工作边轨顶下2~10mm范围内等效应力和水平剪切应力的增大导致尖轨裂纹萌生和扩展。
（2）部分高速道岔直尖轨降低值超过容许偏差要求，直尖轨比设计位置高，致使直尖轨在小断面处提前受力，加快了裂纹的萌生和扩展。
3.2相关对策
（1）对直尖轨宽20~50mm非工作边与轨顶圆弧交角为尖角的应及时进行小机倒圆弧处理，尖轨宽度20~30mm范围，倒圆弧R3~R4mm；尖轨宽度30~50mm范围，倒圆弧R4~R5mm；并与＜20mm和＞50mm断面的交接处采用过渡顺接。
（2）加强对道岔直尖轨轨面光带位置的观测，对光带明显偏向非工作边的道岔加强钢轨检查，及时做好防范与处理。
（3）加强道岔尖轨降低值的检查，对尖轨降低值超过容许偏差要求的，及时组织处理。
4.钢轨波磨
年检查发现某高速铁路钢轨扣件弹条断裂，轨面有波长mm左右的波磨，波磨长度约60m，波深0.07mm。钢轨波磨是指钢轨沿纵向表面出现的周期性的类似波浪形状的不平顺现象。
4.1原因分析
（1）由于96头打磨车打磨时，打磨小车下降与提起处产生的周期性磨痕发展而成的短波波磨，此类波磨波长一般在70~mm，在动车组运行下发生共振时，极易导致扣件断裂。
（2）由于轨道本身原因出现的波磨，此类波磨一般发生在曲线下股，多发生在小半径曲线。
4.2相关对策
（1）采用96头打磨车打磨时，应优化打磨方案，尽量减少砂轮起落，采用两遍打磨模式，第二遍使用全廓形、低功率、高速打磨，满足粗糙度验收要求，避免产生周期性磨痕，同时对砂轮起落区段进行记录，后期检查重点进行