高速铁路无砟轨道主要病害
高速铁路无砟轨道病害问题及维修方案分析
高速铁路无砟轨道病害问题及维修方案分析摘要：2016年底，我国铁路运营总里程12.4万公里，仅次于美国；高速铁路运营总里程2.2万公里，规模位居世界第一。
预计未来几年铁路每年投资总额为6000至8000亿元，到2020年铁路总里程将超过14万公里，高速铁路里程将超过3万公里。
根据远景规划分析，到2030年铁路总里程约20万公里，高速铁路里程将超过6万公里，建成“八横八纵”干线，形成非常完善的高速铁路网。
2014年APEC会上，我国提出“一带一路”发展战略，将尽快使铁路“走出去”发展战略落地，将为高速铁路发展提供更多的机会。
关键词：高速铁路；无砟轨道；病害；维修方案；分析1 引言高速铁路一般是指运行速度达200公里/小时以上的铁路，是由适合于高速运行的基础设施、固定设备、移动设备，完善且科学的安全保障系统和运输组织方法有机结合起来的庞大系统工程，是当代高新技术的综合集成。
为了提高列车运行速度，使铁路适应社会发展，从20世纪初至50年代，德、法、日等国都开展了大量的有关高速列车的理论研究和试验工作。
1998年3月，我国人大会在“十五”计划纲要草案中提出建设高速铁路。
2008年8月1日，中国第一条具有完全自主知识产权、世界一流水平的高速铁路—京津城际高铁通车运营，京津城际铁路的开通，拉开了中国高速铁路建设和运营的序幕。
2011年6月30日，京沪高铁开通运行，并于2017年9月21日采用自主研发的复兴号动车站提速350/小时运营。
2012年12月26日，京广高铁全线贯通，成为当时世界最长的高速铁路。
在它们的背后，是正在编织着的中国高速铁路网和正在实现的中国经济再一次跨越式发展。
2 高速铁路的发展趋势及作用2.1高速铁路的发展趋势铁路的发展水平如何，直接影响到国家的工业化进程。
我国铁路与发达国家相比，存在较大的差距，我国每万平方公里的国土上铁路的覆盖不到75公里，而德国等发达国家均超过了1000公里，是中国的13.33倍。
高速铁路无砟道床施工病害分析
高速铁路无砟道床施工病害分析摘要：高速铁路无砟道床施工病害严重影响列车运行安全，为了预防和整治病害必须明确病害类型、成因，因此本文对轨道板开裂、CA砂浆脱空、混凝土底座翻浆、凸形挡台填充物损坏、道床板上拱的成因与整治措施进行了分析。
关键词：无砟道床；施工病害；高速铁路无砟道床的应用增强了高速铁路轨道结构的整体性，提高了列车运行的稳定性，但也出现了新的问题，例如道床混凝土开裂[1]、道床结构层间离缝脱空[2]、道床上拱[3]、混凝土底座板下翻浆[4]等，这些病害的出现严重影响列车运行安全，因此，本文对高速铁路无砟道床施工病害进行了分析。
1 高速铁路无砟道床常见病害类型及成因分析无砟道床有多种形式，例如板式无砟道床（如图1所示）、双块式无砟道床、支承块式无砟道床、弹性支承块式无砟道床、长枕埋入式无砟道床等。
道床板采用预制结构形式的一般称作轨道板，为了限制轨道板移动有的需设置凸形挡台，轨道板下面的混凝土板称为混凝土底座板或支承层。
图1 高速铁路无砟道床结构示意图1.1 无砟道床常见病害类型高速铁路无砟道床常见病害类型列举如下：（1）轨道板开裂。
轨道板表面出现裂缝、露筋现象。
开裂、露筋降低结构强度，加速钢筋锈蚀，对列车安全运行影响较大。
（2）CA砂浆脱空、汲水。
当CA砂浆发生破损、断裂后，在轨道板与混凝土底座之间形成空隙，雨水渗入，列车运行时不断挤压拍打轨道板，使CA砂浆中的水不断挤出和吸入，会加速CA砂浆损坏，降低其缓冲、减振效果。
（3）混凝土底座板翻浆、开裂。
混凝土底座与基床之间渗出灰白色泥状物，底座下脱空，列车运行时的荷载作用引起底座下表面开裂，影响轨道平顺性。
（4）凸形挡台填充物破坏。
凸形挡台用于限制轨道板位移，属于抗剪构件，在其周围填充环氧树脂一类弹性材料，以缓解轨道板对凸形挡台的冲击，避免挡台过早破坏。
当凸形挡台周围填充物受到破坏（如被挤出、掉块）时，由于轨道板与凸形挡台之间存在空隙，一方面挡台对轨道板限位作用减弱，另一方面扣件在冲击力作用下容易松脱。
浅谈无碴轨道施工中的质量病害及防治措施
浅谈无碴轨道施工中的质量病害及防治措施在全国客运专线工程建设的热潮中，无碴轨道施工技术在全国高铁建设中得以应用，进而使我国高铁建设有了跨越式发展，同时在施工建设中又存在一些施工误区而造成的质量缺陷，在此根据以往施工经验，以及技术标准进行总结，对以后的施工中出现类似情况有着十分必要的意义，在此以郑西客专为例，谈谈新建铁路客运专线无碴轨道钢筋混凝土施工中的质量病害及防治措施。
标签：蜂窝状孔洞状露筋开裂缺棱掉角施工缝夹层1 蜂窝状1.1 现象：混凝土局部有松散，砂浆少石子多，石子之间出现空隙，形成大小不一的蜂窝状的空洞。
1.2 原因分析：①混凝土的配合比不合理，粗细集料、水泥材料计量错、含水率或大或小，造成浆少石多。
②混凝土搅拌时间不够，没有拌合均匀，混凝土和易性差，振捣不密实。
③未按技术交底和操作规程浇筑混凝土，放料不当，使石子集中，振不出水泥浆，造成混凝土离析。
④混凝土一次放料过多，没有及时、分段、分层浇筑，振捣不及时、不密实或放料与振捣配合不好。
⑤模板空隙未封堵好，或模板支设不牢固，振捣混凝土时跑模，导致模板移位，造成严重露浆。
1.3 预防措施：必须要有一个专业的，并且能严格按试验室下达的试验技术交底进行拌合的拌合场所，混凝土配料时应严格控制配合比，经常检查，保证材料计量准确，混凝土拌合均匀，出料颜色和出料的表观外形一致，其延续搅拌最短时间符合规定。
混凝土自由倾落高度一般不得超过2米，如超过，要采取串筒、溜槽等措施下料。
混凝土需分层捣固，浇筑层的厚度不得超过振捣器作用部分长度的1.25倍，振捣混凝土时，插入式振捣器移动间距不大于其作用半径的 1.5倍；对细骨料混凝土拌合料，则不大于其作用半径的1倍。
振捣器至模板的距离不大于振捣器有效作用半径的1/2。
合适的振捣现象为：混凝土不再有显著下沉，不再出现气泡。
浇筑混凝土时，经常观察模板、支架、堵缝等情况，发现有模板走动，应立即停止浇筑，并将模板进行加固，在混凝土初凝前修正完好。
高铁无砟轨道结构病害与维修技术刍议
96交通科技与管理技术与应用0 前言与发达国家相比，中国高铁的发展相对缓慢，经过长期的实践和理论研究，轨道养护的主要原则是实施“预防为主，预处理结合”的养护政策。
基于混凝土或沥青混合料的压载轨道是高速轨道的主要形式。
无砟轨道的突出优点是稳定性好，结构坚固，维修时的工作负荷低，因此道无砟轨道广泛用于高速铁路。
1 无砟轨道概述无砟轨道是用于高速铁路的主要轨道结构适用于时速超过300 km 的路线。
其特点是钢筋混凝土代替了压载轨道结构的压载材料，其强度，耐久性和稳定性均优于压载物。
如今，与压载轨道相比，世界上最先进的轨道技术具有卓越的稳定性，舒适性和耐用性，并且其结构高度低，重量轻，从而减轻了桥第二级的负荷并减少了隧道开挖。
道床整洁美观，整个轨道变形平缓，维护工作量大大减少，列车速度可以大大提高[1]。
缺点是初期投资成本高，刚度高，施工难度和要求高，履带弹性差，振动和噪音大。
由于无砟轨道的基本结构与压载轨道的基本结构相似，所以相同病害在文中就不再赘述，本文主要针对无砟轨道的特殊病害进行阐释，并将维修技术进行阐释。
2 高铁无砟轨道结构病害2.1 轨道道床破损道板的病害主要是混凝土结构问题，通常在混凝土表面存在垂直和水平的裂缝甚至接缝，另一种是对混凝土拐角和拐角的损坏。
裂纹的形状主要是由混凝土的变形引起的，当变形的压力超过混凝土结构本身的抗压强度时，就会发生裂纹。
混凝土材料的不均匀混合，施工过程中环境温度的不适当，浇筑后因大风天气而导致的收缩，不合格的钢筋质量和下沉都可能引起裂缝。
在履带板开裂后，结构的钢筋与外部环境接触，产生锈蚀，锈继续压缩并扩张履带板混凝土并扩展裂缝，造成块体损坏。
在长期使用中，混凝土会与空气中的二氧化碳发生化学反应，从而增加结构的脆性并降低履带床的承载能力和耐用性[2]。
2.2 无砟轨道砂浆层和轨道板离缝砂浆层和轨道平板之间的间隔是一种常见的疾病，也叫作离缝，间隔的大小通常在1 mm 之内，纵向延伸超过10 m。
高速铁路无砟轨道结构病害与维修技术的应用探讨
高速铁路无砟轨道结构病害与维修技术的应用探讨摘要：高速铁路无砟轨道高平顺性、高稳定性和少维修性的特点使其在高速铁路上得到了广泛的运用。
无砟轨道可降低养护维修难度，增加行车的安全性和舒适、稳定性，因此无砟轨道在高速铁路地段铺设应用居多。
本文对高铁无砟轨道结构病害与维修技术的应用进行分析，以供参考。
关键词：高速铁路无砟轨道；病害；维修技术引言如今，无砟轨道在高速铁路中的应用越来越广泛，但由于高铁线路列车时速较快，加之受到环境气候等因素直接影响，使部分路段无砟轨道结构产生病害，对正常和安全通车造成影响。
因此，需要在掌握病害情况的基础上，探讨有效维修处理技术。
1、无砟轨道施工技术特点无砟轨道的结构连续性以及平顺性比较优良。
因为无砟轨道的底座以及道床板都是混凝土浇筑，而双块式轨枕、轨道板以及微孔橡胶垫层、扣件以及钢轨等可以直接在工厂进行预制生产，能够提升高速铁路轨道工程的施工效率以及施工质量，可以在一定程度上提高高速列车在运行过程中的平稳性以及舒适性。
无砟轨道的结构耐久性较强，且具有较强的少维修性能，这也是其在高速铁路施工过程中广泛应用的重要特点。
无砟轨道的维修工作量比较少，从而确保铁路运行的安全性。
无砟轨道在列车荷载的作用下并不会产生变形积累情况，可以将无砟轨道的几何尺寸变化情况控制在轨下胶垫、构件以及钢轨的松动和磨损等因素中，能够有效降低轨道几何状态变化的速度，减少轨道养护维修的工作量，从而延长轨道的线路的维修周期。
2、高铁无砟轨道结构病害我国高铁线下结构的病害类型多样、位置不定。
根据目前无砟轨道结构，病害类型主要有以下两种：（1）CRTSⅠ型双块式无砟轨道：该类型无砟轨道双块式轨枕与道床板施工后可能产生离缝脱空、泡沫层、裂缝和掉块等病害形式；（2）CRTSⅢ型板式无砟轨道：该类型无砟轨道自密实混凝土填充层受施工材料、工艺及外部荷载影响，其与CRTSⅢ型轨道板和底座混凝土的连接处可能存在层间离缝等缺陷。
无砟轨道常见病害及整修主要施工方法探讨
长 过 大 。填 充 用 环 氧 树 脂 砂 浆 性 能 要 求 见 表 １。
表 １ 填 充 用 环 氧树 脂 砂 浆 的性 能 指 标 表
序号
项 目
单 位
指 标
１
砂 浆 温 度
℃
５—３０
２
流 动 度
Ｓ
Ｉ
２ ３ 可工作时间
１．２ 双 块 式 轨 枕 侧 道 床 混 凝 土 裂 纹 主要 表现为 ：部分 双块式轨枕 与道床混凝 土间脱离 ，出现翻浆现
１．１ 水 泥 沥 青 砂 浆 破 损
树脂砂浆的主体树脂 ：采用柔 韧性环氧 树脂 提高树脂 砂浆的韧性 ；采
主 要 表 现 为 ：水 泥 沥 青 砂 浆 与 轨 道 板 和底 座 板 脱 离 、渗 水 渗 油 、水 用 活 性 稀 释 剂 降 低 树 脂 砂 浆 粘 度 ，溶 剂 符 合 安 全 与 环 保 要 求 ；采 用 反
为 Ｉ级 ，最 小 曲 线 半 径 １６００米 ，限 制 坡 度 ６‰ ，设 计 客 车 时 速 ２００ｋｍ／ 气温 条 件 的变 化 ．调 节 可 使 用 期 与 固化 速 度 ，方 便 施 工 等 工 艺 特 点 ，是
ｈ，货 车 时 速 １２０ｋｎｄｈ。
较 。
７ 材 料 分 离 度
％
＜２
８
收 缩 率
％
－０．２—０．４
９
抗 冻 性
动 弹 模 量 不 得 小 于 ８０％，质 量 损 失 率 不 得 大 于 ２％
１０
耐 候 性
外观无异 常、相对抗折强度不低于 １００％。
２ 病 害修 复 整 治
２．１ 水 泥 沥 青 砂 浆 破损 修 复 ２．１．１ 修 复 材 料
CRTSⅠ型双块式无砟轨道病害分析及整治措施
浅谈CRTSⅠ型双块式无砟轨道病害分析及整治措施摘要：近年来，随着国内多条高速铁路交付运营，取得了良好的社会效益，但在运营中发现了不少质量通病，整治过程中耗费大量的精力、物力及财力，也为高速铁路安全运营带来了一定隐患，为了使大家在今后无砟轨道施工中吸取经验教训，避免出现同样病害，下面我们就目前运营中出现的一些质量通病及整治措施进行分析探讨。
关键字：crtsⅰ型双块式无砟轨道；运营；病害分析；整治措施中图分类号：u213文献标识码： a 文章编号：crtsⅰ型双块式无砟轨道结构从上至下由60kg∕m钢轨、弹性扣件、双块式轨枕、道床板和支撑层等组成。
根据掌握情况，在运营中无砟轨道主要出现道床板上拱、无砟轨道支撑层离缝渗浆、线间和路肩封闭层砼起拱开裂三大类病害，上述三大病害在整治中都消耗了大量的人力、物力及财力，因此我们在无砟轨道后续施工中一定要汲取教训，严格按设计要求进行施工。
一、crtsⅰ型双块式无砟轨道运营病害、原因分析及整治措施1、道床板上拱：1）运营危害：道床板上拱直接影响列车运行安全及乘坐舒适性，主要表现为动检车检测数据出现短波高低波形变化大，现场精调小车检测出现轨道局部上拱现象。
此类病害主要出现在路桥过渡段和有承压水的隧道内；2）产生原因分析：a 隧道道床板上拱主要原因：存在承压水的隧道内无砟轨道道床板上拱主要是由于隧道仰拱底面与道床板下垫层间有水压力的作用引起。
因隧道内有承压水，仰拱止水带施工质量不到位致使承压水经仰拱环向施工缝进入隧道板垫层内。
b路桥过渡段无砟轨道道床板上拱主要有以下原因：①桥台后伸缩缝未按设计施工，无法起到采用变形降低应力的作用；②道床板施工前未彻底冲洗支撑层表面，存在松散堆积物、泥浆等影响粘结性能；③道床板施工前未对支撑层表面进行拉毛处理或处理后由于支撑层作为运输通道表面被磨平，影响粘结性能；④支撑层和道床板施工间隔时间太短，砼徐变产生拉伸造成分离；⑤路基线间填充层及路肩封闭层的伸缩缝未按设计尺寸预留，导致沥青灌注封闭不良、缺失；⑥高温时间长历经老化、破损严重，无法起到防水效果；⑦端梁施工存在缺陷，与道床板连接不牢固；⑧两线间路封闭层填筑未按设计使用填料和填筑碾压不合格，雨水进入后携带泥沙进入道床板与支撑层间缝隙，致使泥水和白浆流出造成离缝加剧发展，遇高温时在钢轨作用下造成分离、上拱。
高速铁路的养护维修—无砟轨道板病害防治
二、CRTSⅠ型双块式无砟轨道施工
2. 绑扎上层钢筋 (1) 道床为双层配筋结构。上层纵向钢筋搁在双块枕的轨枕桁架钢筋上。
二、CRTSⅠ型双块式无砟轨道施工
(2) 绑扎上层纵向、横向钢筋。对纵向钢筋与横向钢筋及轨枕桁架钢筋交叉处采用小型绝 缘卡进行绝缘绑扎。
二、CRTSⅠ型双块式无砟轨道施工
3. 支立模板
砂浆调整层设计厚度为 30mm。
底座宽度为 2950mm，直线地段平均厚度为 200mm，曲线地段根据超高设计情况计算确定， 最大厚度约 500mm，最小厚度约 180mm。全 桥纵向连续铺设。
四、隧道内 CRTSⅡ型板式无砟轨道
4
四、隧道内 CRTSⅡ型板式无砟轨道
（一）结构组成
钢轨
混凝 土支 承层
立模时，利用模板上的调高螺杆调节高程（参照电缆槽上的道床高程放样粗调）。要求 纵向模板接缝严密。
线路内侧模板固定形式
线路外侧模板固定形式
门吊轨道在电缆槽顶面
门吊轨道在电缆槽下面
二、CRTSⅠ型双块式无砟轨道施工
与基底接触面在模板的线型、高程调整到位后加以密封，防止漏浆烂根。
砂浆填缝防止烂根
二、CRTSⅠ型双块式无砟轨道施工
3
三、桥梁上 CRTSⅡ型板式无砟轨道
（一）结构组成
主要由钢轨、配套扣件、预制轨道板、砂浆调整层、连续底座板、滑动层、侧向 挡块等部分组成，每孔梁固定支座上方设置剪力齿槽，梁缝处设置硬泡沫塑料板， 台后路基上设置摩擦板、端刺及过渡板等部分组成。
图3.1 直线桥梁地段Ⅱ型板式无砟轨道设计横断面细部图
CRTSⅠ型双块式无砟轨道结构 CRTSⅠ型双块式无砟轨道施工
一、CRTSⅠ型双块式无砟轨道结构
浅谈无碴轨道施工中的质量病害及防治措施
以郑 西客 专 为 例 ， 谈 新建 铁 路 客 运 专 线 无 碴 轨 道钢 筋 混凝 ± 施 工 中 的质 量 谈
病害及防治措施。 关键 词 ： 窝状 蜂 孔洞状 露筋 开裂 缺棱掉角 施 工 缝 夹 层
３１ 现 象 ： 筋 混 凝 土结 构 物 内 的主 筋 、 筋 或 箍 筋 等在 混凝 土 ． 钢 副
筋 过 密 ， 遇 大石 子 卡 在 钢 筋 上 ， 凝 土 水 泥 浆 不 能 充 满 钢 筋 周 围 。 如 混
③ 因配 合 比 不 当 混凝 土 产 生 离析 ，浇 筑 部 位 缺 浆 或模 板 支设 不 牢 固 １ 原 因 分析 ：） 凝 土 的 配 合 比 不 合理 ， 细 集 料 、 泥 材 料 ． ２ 混 ） 粗 水 导 致严 重 漏 浆。 （ 混凝 土 振 捣 时 ， 捣 器 撞 击 钢 筋 ， 钢 筋位 移 。 振 使 （ 混 计 量 错 、 水 率 或 大 或小 ， 成 浆 少 石 多 。 混凝 土 搅 拌 时 间 不 够 ， 含 造 凝土保护层振捣不密实 ， 混凝 土 表 面 失 水 过 多 ， 拆 模 过 早 等 ， 模 或 拆 没 有 拌 合 均 匀 ， 凝 土 和 易 性 差 ， 捣 不 密 实 。（ 按 技 术 交 底 和 混 振 未 时缺棱掉角。 操 作 规 程 浇 筑 混 凝 土 ， 料 不 当 ， 石 子 集 中 ， 不 出 水 泥 浆 ， 成 放 使 振 造 ３３ 预 防措 施 ：ｉ 筑 混 凝 土 前 ， 查 钢 筋 位 置 和 保 护 层 厚 度 是 ． （浇 ） 检 混凝 土 离析 。④ 混凝 土 一 次 放 料 过 多 ， 有 及 时 、 段 、 层 浇 筑 ， 没 分 分 否； 隹确合理 。② 为保证混凝土保护层 的尺寸 ， 要注意 固定好垫块 ， 一 振 捣 不 及 时 、不 密 实 或 放 料 与 振 捣 配 合 不 好 。⑨ 模 板 空 隙 未 封堵 般 每 １平 方 米 左 右垫 四个 垫 块 。特 殊 作 业 区 水 泥 砂 浆 垫块 需要 绑 扎 好 ， 模 板 支 设 不 牢 固 捣 混 凝 土 时 跑 模 ， 致 模 板 移 位 ， 成 严 或 振 导 造 在钢筋底部。③ 为防止钢筋位移 ，严禁振捣混凝土时振捣器撞击钢 重露浆。 筋 。 保 护层 混凝 土 要 振 捣 密 实。 浇 筑 混凝 土 前 用 隔 离 剂将 模 板 充 ④ ⑧ １３ 预 防 措施 ． 须 要 有一 个 专 业 的 ， 且 能严 格 按 试 验 室 下 达 ． 必 ， 并 分涂 刷 和 湿 润 ， 认 真堵 好模 板 缝 隙。 拆 模 时间 要 根 据 试验 室试 块 并 ⑥ 的 试验 技 术 交 底 进 行 拌 合 的拌 合 场 所 ，混凝 土 配 料 时 应严 格 控 制 配 试 验 结 果 确 定 ， 止 过 早 拆模 。 对 于 新建 铁 路 客 运 专 线 道床 板 混凝 防 合 比， 常 检查 ， 证材 料 计 量 准 确 ， 凝 土 拌 合均 匀 ， 经 保 混 出料 颜 色 和 出 土 施工 时不 得 踩 踏 钢 筋 ， 钢 筋 有 踩 弯 或 脱 卡 、 卡 的应 及 时调 直 ， 如 断 料 的表 观 外 形 一 致 ， 延 续 搅 拌最 短 时 间 符 合 规定 。 凝 土 自由倾 落 其 混 补 卡、 卡并 绑 扎 好 。 换 高 度 一般 不得 超 过 ２米 ， 超 过 ， 采 取 串 筒 、 槽 等 措 施 下 料 。 混 如 要 溜 ３４ 防治 方法 ： 外 露钢 筋 上 的混 凝 土 残 渣 和 铁 锈 清理 干 净 ， ． 将 用 凝 土 需 分层 捣 固 ，浇 筑 层 的厚 度 不 得 超 过 振 捣 器 作 用 部 分 长 度 的 水 冲洗 湿润 ， 用 １２或 １２５的水 泥砂 浆 （ 要 求颜 色 与 原 混 凝 土 再 ： ：． 如 １２ ．５倍 ， 捣 混 凝 土 时 ， 入 式 振 捣 器 移 动 间 距 不 大 于 其 作 用 半 径 振 插 颜 色一 致 ， 适 当加 入 同 等标 号 的 白色 水 泥 ） 抹 平 整 ， 露 筋较 深 ， 可 压 如 的 １５倍 ； 对细 骨料 混 凝 土 拌合 料 ．不大 于 其 作 用 半 径 的 １倍 。 振 ｉ ｎ 将 薄 弱混 凝 土剔 除 ， 刷 干 净并 湿 润 ， 高一 级 的 细 石 混 凝 土填 补 捣 冲 用 捣 器 至 模板 的距 离 不 大于 振 捣 器 有 效 作 用 半 径 的 １２ 合 适 的振 捣 ／。 实 ， 认 真养 护 。 并 现 象 为 ： 凝 土 不再 有显 著 下 沉 ， 再 出现 气泡 。 筑 混凝 土 日 经 常 混 不 浇 寸， ４ 开裂 观察模板、 架、 缝等情况 ， 支 堵 发现 有模 板 走 动 ， 立 即 停 止 浇 筑 ， 应 并 ４１原 因分析 ： 混凝土施工前没有充分湿润轨枕。 轨枕上有 ． ① （ 将 模 板 进行 加 固 ， 混凝 土 初 凝 前修 正完 好 。 在 杂物 或 浮 土 ， 凝 土 浇 筑 时 搅 拌 不均 匀加 有 干 料 。 混 凝 土在 初 凝 后 混 ③ １４ 处理 方 法 ： ． 混凝 土 有 小 蜂 窝 ， 先用 水 冲 洗 干 净 ， 可 然后 用 １ 没 有及 时将 固定 钢轨 的轨 枕 扣 件 松 动 ，没有 及 时 将 托 盘调 节 器 上 的 ： ２或 １ ２５的水 泥 砂 浆 （ 要 求 颜 色 与 原 混 凝 土 颜 色 一 致 ， 适 当 螺 杆 进 行 充 分 送 动。 ： 如 可 加 入 同等 标 号 的 白色 水泥 ） 补 ， 果 是 大 蜂 窝 ， 先 将 松 动 的石 子 修 如 则 ４２ 预 防措 施 ：在 混 凝 土 浇 筑 施 工 前 对 施 工作 业 区 的轨 枕 进 行 － 和 突 出颗 粒 剔 除 ， 量 形 成 喇 叭 口状 ， 口稍 大一 点 ， 后 用 清 水 冲 充 分湿 润 ， 轨 枕 清理 干 净 ， 凝 土 浇 筑 初 凝 后 在 混 凝 土 表 面 （ 尽 外 然 将 混 以大 洗 干净 并 且 湿 润 待修 补 处 ，再 用 高 一 级 的细 集 料 混凝 土填 补 捣 实 ， 拇 指 为例 ） 手按 以按 不 出 手 印 为 宜 ， 用 即刻 将 固定 钢 轨 的 轨枕 扣件 进
高速铁路无砟轨道结构病害类型及快速维修方法
２ 维 修原 则 与材料 选择
２ ． １ 维修原则
顺 ，动车组列 车高速通过时 ，车体摇晃 ，影 响舒适性 ；
（ ３）轨 道板 四角 吊空 ，动 车组 列车 通过 时轨 道板
（ １ ）快速 维修 。 目前 ，我 国高速铁 路昼 间行 车密
一
式无砟轨道 ，出现 的结构病 害大体相 同。板式无砟 轨道
主要 由混凝 土底座 、水泥乳 化沥青砂浆 垫层 、预制 混凝
旦 发现 问题维修 较难 ，主要 表现 在２ 个 方 面。其一 ，
无砟轨道是 新生事物 ，铁 路维修养 护人员对其结构 和病 土轨道板 、板间连接构件 、钢轨 及扣件 等构成 。
结合我国高速铁路运营安全要求及天窗时间并通过对京津城际铁路石太客运专线沪宁城际铁路调研将常见无砟轨道结构病害无砟性轨强道具有稳定性高刚度均匀性好结构耐久进行分类研发了维修材料和快速维修方法并在多条维修工作量少和技术相对成熟等特点各高速铁路无砟轨道结构中使用效果良好
高 速 铁 路 无 砟 轨 道 结 构
浆层 与轨 道板 结构 离缝 、砂 浆层 缺损 、预埋 套 管 伤损 、 混凝土 伤损 快速 维修 方 法和 施 工 步骤 ，在 高速 铁路 无砟 轨 道 结构 中使 用效果 良好 。
害还 不 了解 ，难 以确定选用何种材 料进行维修 。其二 ， 高速铁路夜 间天窗时间一般只有２ １ ０ ｍｉ ｎ ，除去上线 、下 线及 准备时间 ，有效维修 时间仅 为２ ｈ ，大部分维修材料 无法 在该时 间段达 到要求强 度。结 合我 国高速铁路运营
损需 能 进 行再 次 维修 ，要求 维 修材 料 具有 “ 可维 修 ”
无砟轨道长钢轨静态精调常见病害及处理方法
无砟轨道长钢轨静态精调常见病害及处理方法作者：苗家艳来源：《硅谷》2012年第03期摘要：随着高速铁路建设步伐的加快，如何高质量的完成轨道精调任务成为列车高速度及高舒适度的关键，结合郑西、京沪、沪杭高铁的工程实践对无砟轨道长钢轨静态精调常见问题及处理方法进行研究。
关键词：无砟轨道；静态精调；病害；处理方法中图分类号：U238 文献标识码：A 文章编号：1671－7597（2012）0210150－020 引言近年来，随着我国高速铁路建设步伐的不断加快，高速铁路已逐渐成为交通的明星，引起了全民的高度关注。
提起高速铁路，最大的特点莫过于其高速度、高舒适度及高时效性，而决定这些特点的主要因素便是无缝长钢轨的高平顺性。
郑西铁路客运专线、武广高铁、京沪高铁等是国内首批建设的高速铁路，现成为连接我国省际及南北交通的重要通道。
随着高铁建设的推进，我国在高铁建设方面已处于世界领先的地位，而如何高质量的完成轨道精调任务是列车高速度及高舒适度的关键，本文结合郑西、京沪、沪杭高铁的工程实践对无砟轨道长钢轨静态精调常见问题及解决方法进行了研究。
1 轨道平顺度指标无砟轨道静态平顺度标准应符合表1的规定。
2 静态精调常见病害及产生原因2.1 高低不平顺高低不平顺主要是指轨道纵向的长、短弦线不合格，30m短弦>2mm，300m长弦>10mm。
主要表现为轨道沿轨道方向的波动。
高低病害往往造成列车在行驶过程中随轨道线形而产生上下波动，引起旅客不舒适。
高低不平顺产生的原因主要有以下几点：1）轨枕（轨道板）在施工过程中产生定位偏差；2）钢轨铺设前承轨槽表面未清理干净，产生偏差；3）钢轨轨顶擦伤。
2.2 水平病害水平病害主要是指线路同一截面上，两根钢轨之间高程差>1mm，高差变化率>2mm/2.5m，引起轨道扭曲产生三角坑，导致列车在行驶过程两侧钢轨受力不均匀或者列车左右晃动，在高速行驶过程中，容易导致列车脱轨。
无砟轨道病害维修(深度讲解)
整治标准：
岔区方向顺直，与线路中心位置最大横向偏差控制在±1mm以 内．最大垂向偏差控制在±2mm以内。
详细课资
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二.病害检测方法
无砟轨道质量缺陷检测方法：
地质雷达法 瞬变电磁法 混凝土钢筋探测仪法 超声回弹法
详细课资
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地质雷达法 主要针对病害类型：
混凝土结构层间裂隙、 层内不密实或空隙、 各混凝土层的破损或破裂 钢筋缺失和错位
选用原因： 根据混凝土轨道内部配筋密度, 天窗点限
制及对病害准确定位的检测要求。
详细课资
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地质雷达法是一种地球物理探测方法, 它通过发
道岔直、侧向行车严重不平衡，道岔
直向或侧向单侧过车冲击大，形成岔
区水平或方向偏差。
详细课资
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整治方案：
①铺设道岔前．采用全站仪对道岔位置进行精确定位，对设计 线间距进行测量．确保道岔平纵断面位置精确。
②按照轨控标准对岔区及岔区夹直线进行全面起道、拨道整修， 采用加垫调高垫板及更换不同号码轨距块进行整修，消除岔区 暗坑和一侧水平．如采取轨距块无法调整时，需重新打眼，埋 设尼龙套管，调整垫板位置。
原因分析：
渡线道岔线路的设计线间距与实际 线间距有偏差，道岔发生纵向位移， 造成铺设后线路方向不良。
设计与施工阶段．岔区前后及道岔夹直线垫 板型号不同，线路为减震垫板，岔区为普通 垫板，调高垫板厚度不一致，列车反复碾压 后沉降不一致造成岔区出现高低偏差。
平时维修作业岔区和线路按不同单 元进行作业，造成岔区与前后线路 不平顺。
浅议高速铁路无砟轨道施工常见质量通病及预防措施
浅议高速铁路无砟轨道施工常见质量通病及预防措施摘要：无砟铁路的施工质量是决定行车效果的最主要因素，而无砟铁路中的施工工艺控制不当极易造成工程的质量缺陷。
本文首先对施工工艺进行简要分析，并进一步着重对施工中的常见质量缺陷问题进行分析，对控制方法进行介绍，以期更好地提升施工质量。
关键词：高速铁路无砟轨道质量通病预防措施1引言随着铁路速度的不断提升，有砟铁路逐渐不能适应运行要求，同时对无砟轨道的要求也越来越高，不仅要保证机车的安全稳定运行，也要保证轨道的长时间使用寿命。
无砟铁轨设计的有效性和合理性是决定线路是否能达到设计速度的关键。
本文主要结合某施工项目对无砟轨道设计施工过程中影响道床平顺性和稳定性的因素进行分析，实现过程控制的数据化，减少现场施工中的误差，提升施工效率，保证施工的高品质质量。
2高速铁路无砟轨道的施工概述2.1无砟铁路施工前的准备工作为确保无砟铁路铺设能够安全高效的进行，在进行实际的铁路施工之前，需要着重确认以下工作有效进行：(1)确保无砟铁路的底座板建设质量满足施工要求。
(2)完成对无砟铁路线下工程的变形与沉降的评估。
(3)完成对轨道的CPⅢ建设，并确保其完成两次相应的施工质量的评估。
2.2 高速铁路无砟轨道混凝土底座板的施工高速铁路无砟轨道的底座板采用低塑性混凝土浇筑完成，其具体的材料配比需要根据实际施工环境进行试验确定，完成底座板的浇筑后，需要对其进行良好的养护工作，以确保混凝土浇筑质量。
2.3 高速铁路无砟轨道的轨道板铺设在进行无砟轨道的轨道板铺设之前，需要对其进行粗铺。
粗铺前需要对高速铁路无砟轨道的底座板的施工质量进行检测。
在完成粗调后，即可进行精调。
在进行精调之前，需要对CPⅢ网进行精度确认。
只有测试数据满足要求后才能进行精调。
2.4 沥青和混凝土砂浆的灌注无砟铁路轨道板的边缘需要使用水泥混凝土进行纵向灌注密封，灌注之前需要对其部位进行淋水处理，喷水之前用梯形乙醚泡沫板对其密封，避免水对调节装置造成影响。
高速铁路无砟轨道结构病害整治研究
高速铁路无砟轨道结构病害整治研究摘要：轨道系统的实际情况会对高速列车的运行产生很大的影响，能够保证其平稳性。
在无砟轨道实际应用之后，其中出现的病害就会对线路的平顺性与稳定性产生严重的影响。
从现阶段的实际情况可知，病害的整治措施有很多种，所以在出现问题的情况下，需要针对实际情况提高解决措施的有效性。
本文就相关内容展开了综合性的分析与阐述，借此提升其实际效果。
文章首先介绍了无砟轨道整治评估的意义，并分析了无砟轨道结构病害与整治方法。
希望通过本文对相关内容的阐述与研究可以进一步提升其实际效果，为我国的实际发展提供更大的帮助。
关键词：无砟轨道；结构病害；整治方法前言：无砟轨道具有较高的稳定性，刚度结构相对来讲比较好，而且具有更好的耐久性，在实际维修的过程中技术比较成熟。
当前各个国家都在使用这一技术。
无砟轨道在实际使用的过程中，很难完全避免各种损坏情况的出现。
在列车保持高速行驶的过程中，会对轨道造成更严重的影响，如果不能及时进行维修，就会导致列车不能有效运行。
所以无砟轨道故障诊断技术是现阶段高速铁路长期运行安全之中的保障。
因为我国无砟轨道建设里程相对较长，所以在实际运行的过程中会遇到很多问题，例如工作人员对其中新出现的问题不够了解，不能找到有效的解决方式，或者是维修时间比较紧迫等问题。
所以需要对其进行针对性的划分，提升相关工作的实际效果。
一、无砟轨道整治评估的意义从我国现阶段的实际发展来讲，高速铁路不断的发展，对轨道的平顺性提出了更高的要求，使无砟轨道已经成为高速铁路建设的主要形式。
在施工的过程中大量的使用这一方式，借此为我国高速列车的实际运行提供更大的帮助。
但是无砟轨道病害的出现对轨道结构会造成一定的负面影响，例如出现沉降问题会对其实际情况造成严重的影响。
安全性是铁路运营中的重点，在对病害进行维修的过程中，需要通过更有效的措施将其解决，对无砟轨道的整治情况进行综合性的分析，确定维修方式所获得的实际效果，降低其出现问题的可能性。
高速铁路无砟轨道结构病害类型及快速维修方法_吴绍利
砟轨道具有稳定性高、刚度均匀性好、结构耐久性强、维修工作量少和技术相对成熟等特点，各国高速铁路普遍采用。
无砟轨道在长期运营和外界复杂自然环境作用下不可避免地出现损坏和老化，高速行驶的列车对无砟轨道的破坏更加严重，若不及时维修，无法正常运营。
因此，无砟轨道维修技术是高速铁路长期安全运营的保障。
我国无砟轨道线路长、跨区域大，维修工作量大，一旦发现问题维修较难，主要表现在2个方面。
其一，无砟轨道是新生事物，铁路维修养护人员对其结构和病害还不了解，难以确定选用何种材料进行维修。
其二，高速铁路夜间天窗时间一般只有210 min，除去上线、下线及准备时间，有效维修时间仅为2 h，大部分维修材料无法在该时间段达到要求强度。
结合我国高速铁路运营安全要求及天窗时间，并通过对京津城际铁路、石太客运专线、沪宁城际铁路调研，将常见无砟轨道结构病害进行分类，研发了维修材料和快速维修方法，并在多条高速铁路无砟轨道结构中使用，效果良好。
1 无砟轨道病害类型我国高速铁路的无砟轨道主要类型为CRTSⅠ型和CRTSⅡ型，其中CRTSⅠ型为单元板式无砟轨道，CRTSⅡ型为纵连板式无砟轨道，虽然结构设计不同，但同为板式无砟轨道，出现的结构病害大体相同。
板式无砟轨道主要由混凝土底座、水泥乳化沥青砂浆垫层、预制混凝土轨道板、板间连接构件、钢轨及扣件等构成。
高速铁路无砟轨道结构病害类型及快速维修方法吴绍利：中国铁道科学研究院金属及化学研究所，副研究员，北京，100081王 鑫：中国铁道科学研究院金属及化学研究所，助理研究员，北京，100081吴智强：中国铁道科学研究院金属及化学研究所，助理研究员，北京，100081陆方斌：中国铁道科学研究院金属及化学研究所，工程师，北京，100081摘 要：介绍无砟轨道病害类型，分析砂浆垫层与轨道板结构离缝等病害产生的原因及可能对轨道结构产生的危害。
阐述无砟轨道结构病害快速维修和“可二次”维修性原则，以及维修材料选择原则。
高铁无砟轨道结构病害与维修技术探讨
高铁无砟轨道结构病害与维修技术探讨【摘要】本文对高铁无砟轨道结构病害的类型进行了分析和介绍，同时探讨了各种病害产生的原因。
阐述了快速维修无砟轨道结构病害的技术以及相应的维修原则。
与我国高速铁路的运营实际情况相结合，最终提出了一系列快速维修高铁无砟轨道结构病害的技术和方法，这些方法在使用的实践中均具有良好的使用效果。
【关键词】高速铁路；无砟轨道；结构病害引言由于无砟轨道具有技术相对成熟、维修工作量小、结构耐久性强、刚度均匀性好以及稳定性高的特点，因此被广泛地运用在了高速铁路的建设中。
然而在外界复杂的自然环境以及长时间运行的作用下，无砟轨道必然会出现逐渐老化以及损坏的情况，特别是高速行驶的列车极大的破坏到了无砟轨道，如果没有对其进行及时有效的维修，就很难保证无砟轨道的正常运行。
1．板式无砟轨道结构组成和损伤位置现在我国采用的板式无砟轨道的结构组成主要包括钢轨和扣件、板间连接构件、预制混凝土轨道板、水泥乳化沥青砂浆垫层以及混凝土底座等。
在这些部位当中最容易发生损伤的部位就是混凝土底座板以及砂浆层。
砂浆层位于底板座椅及轨道板之间，作为轨道结构的重要组成部分，砂浆层除了具有连接的作用之外，还可以对高速列车的荷载起到有效的缓冲作用。
砂浆层本身具有一定的薄弱性，其不仅非常容易受到自然环境的影响，同时也非常容易老化，再加上高速运行的列车不断的冲击砂浆层，因此很容易出现砂浆层断裂破损以及与轨道板结构损伤的各种病害。
作为承载列车荷载的关键部位，混凝土底座板在运行的过程中很容易出现开裂的现象，从而对列车的安全运行产生了极大的威胁［1］。
2．板式无砟轨道病害类型及原因2.1道床板混凝土伤损及其原因道床板混凝土损伤主要包括两种，也就是轨道板混凝土掉块以及基座与路基混凝土的裂缝，导致裂缝出现的主要原因就是变形作用。
变形在受到约束之后会产生一定的压力，如果该压力超过混凝土的抗压强度，就会导致裂缝的出现。
除此之外，混凝土骨料沉落、地基不均匀沉降、钢筋异常、收缩变形、施工温度以及不均匀的材料等都会导致裂缝的出现。
CRTSII型板式无砟轨道病害处理及预防
CRTSII型板式无砟轨道病害处理及预防进入8月份以来，南方地区持续40多度的高温给多条高速铁路线CRTSII型板式无砟轨道结构带来了严峻的考验，出现了不少质量问题，现以京沪高速铁路出现的问题给大家做一下简单的汇报。
主要问题有宽接缝挤裂和轨道板离缝，放映到钢轨上就是轨面高程超限。
一、宽接缝挤裂1、宽接缝挤裂现场照片2、处理方案宽接缝挤裂已导致轨道板上供，经建设、运营、设计等各方现场查勘和共同研究，形成以下处理思路：采用植筋锚固和宽窄接缝解锁放散解决上拱问题。
处理步骤：锚固区轨道板植筋锚固→接缝凿除解锁→轨道板张拉、板间接缝浇筑→合拢口轨道板植筋→板底注胶→轨道精调。
轨道板处理方案图（1）、锚固区轨道板植筋①植筋锚固位置以伤损接缝为中心，对图中的R86499～R86500、R86503～R86504号轨道板对称钻孔植筋。
第R86500、R86503号轨道板植16根筋，第R86499、R86504号轨道板植10根筋（注意：如果板上已有植筋，则既有植筋可利用，只需再植入缺少的钢筋根数即可，植筋时应尽量分布均匀。
例如，假设R86499已植有4根钢筋，只需再植入6根钢筋即可）。
轨道板16根植筋布置图轨道板10根植筋布置图②轨道板植筋根据标识用钻机钻孔，钻孔直径为35mm，钻孔深度L=390mm，误差±20mm；植筋采用HRB500级Φ28钢筋，钢筋长L=350mm（底座内160mm，轨道板内160mm），误差为±5mm。
钻孔应垂直于轨道板板面进行，允许偏差1°，植筋胶性能见附件1。
轨道板植筋细部图钻孔放样尺寸：中心距离轨道板横向中心线205mm，距离挡肩166.6mm（需现场再次测量确定）。
对于砂浆厚度大于30mm的地段，钻孔及锚固钢筋的长度应+增加实际砂浆层厚度-30mm。
应采用无震动钻孔设备及专用钻头进行钻孔施工，钻孔前应在植筋设计位置使用雷达或其他设备探测轨道板及底座内的钢筋布置情况，严禁钻断轨道板和底座内钢筋。
隧道内无砟轨道常见病害分析与整治措施研究
第 ６期
方 宜，等：隧道内无砟轨道常见病害分析与整治措施研究
２０１９年 １２月
生细小颗粒，当道床裂纹出现时，水从裂纹和道床板施 工缝间渗入，软化道床下部混凝土和回填材料，列车动 荷载作用产生的振动使层间细小颗粒被带出，形成唧 泥现象，导致道床板表面有白浆析出。 １．２ 无砟道床下沉
隧道基础回填层设计强度远远小于隧道内无砟轨 道结构强度，在长期列车动荷载作用下，隧道下部基础 回填层和道床板层间会出现“脱空”现象，地下水易汇 到层间，导致回填层软化。列车动荷载产生的振动会 形成抽吸作用，回填层间细小颗粒被带出，形成空洞， 使下部基础逐渐失去支撑能力，导致道床板下沉。 １．３ 道床板上拱
常见的道床板上拱是由地下水压力、不良地质条 件、施工质量缺陷等因素造成的。当隧道岩层富含地 下水时，地下水进入仰拱回填层内，形成较高的承压水 头，会导致道床板抬升；当隧道内存在不良地质段时， 在地应力作用下岩体产生蠕变，隧道底部受挤压作用， 导致仰拱隆起，最终引起道床板上拱；隧道内由于施工 环境差，施工质量难以精确控制，若仰拱回填层强度达 不到设计要求，会造成仰拱受力条件较差，不能抵抗隧 道基础变形，从而导致道床板上拱。
ＦＡＮＧＹｉ，ＺＨＵＯＪｉａｎｃｈｅｎｇ，ＹＩＮＭｉｎｇｍｉｎ，ｅｔａｌ．ＳｔｕｄｙｏｎＡｎａｌｙｓｉｓｏｆＣｏｍｍｏｎＤｉｓｅａｓｅｓａｎｄＴｒｅａｔｍｅｎｔＭｅａｓｕｒｅｓｏｆＢａｌｌａｓｔｌｅｓｓＴｒａｃｋｉｎＴｕｎｎｅｌ ［Ｊ］．ＨｉｇｈＳｐｅｅｄＲａｉｌｗａｙＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，２０１９，１０（６）：２６－２９．
２ 病害整治措施
图 １ 钻孔注浆法示意图
２．３ 道床板上拱 隧道内无砟轨道道床板上拱是目前较常见的一种
病害。对于富含地下水的隧道，可采用泄水降压的方 式进行处理［７］，如图 ２所示。亦可通过在道床板两侧 排水槽内凿孔排水，并采用注浆和锚固方式加强轨道 结构和仰拱填充层的整体性，锚杆锚固法如图 ３所示。 对于不良地质条件引起的上拱，应加强道床板下部基 础的抗变形能力，加强仰拱层的刚度，可采用钢筋混凝 土替换素混凝土仰拱、植筋加固和设置锚杆等方式处 理。对于上拱量小的道床板可通过调节扣件的方式处 理。当轨道板上拱量较高且超过扣件可调范围时，可 采用绳锯法进 行 处 理 ［８－９］，对 仰 拱 层 进 行 纵 向 断 开 切 割和水平分层切割，取出切割层，使轨道板在自重作用 下回落 后，填 筑 水 泥 砂 浆，恢 复 结 构 的 整 体 性 和 平 ２ ７ 顺性。
高铁无砟轨道结构病害与维修技术探讨
．
我段 管辖 的正线 道岔 为 １ ／ １ ８可 动心高 速 （ 无砟 ）道翁 ， 白 ． 向通过速 度 为
３ ５ ０ ｋ ｍ ／ ｈ ， 侧 向通过速度为 ８ ０ ｋ ｍ ／ ｈ ； 转辙器部位 与 岔心部位按使用地设计锁定轨 温 在厂组装 ，整体发运 、整体存放 、整体 吊卸安装的方式进行铺 设。 ５ ． ２病害产生原 因及整治措施
（ １ 戢 ）
是我段整治影响高速道岔动力学试验参数病害的具体做法 。
１全面检查设备
Ｉ ． １天 窗 点 前 明确 分 工
箍铁位 鼹 《 饩号 ） 婀镞礴缝 《 ｎ ｌ ｌ ｌ ｌ 》
３ ． ３ 道 岔 精 调
２ ６ 站 ２ 了 ２ ８ ２ ９ 辩 ３ ０ 簿 ３ ｌ ２ 鼯 ３ ３ ４ ０ ２ ０ 收Ｓ Ｏ ０ ＋ ｌ ０ ｌ ０ ｌ ０
区几何尺寸不平顺 、道岔结构不 良等病害进行 了分析 ，并提 出了养护维修的方法。 关键词 ：高速铁路 ；道岔 ；动力 学；维修
本轨 Ｆ进行抽 片作业 ，使 尖轨与基本轨轨底保持在 同一水平 面，消灭连续离缝病
０引言
道岔 由于其结构 复杂、轮轨相互作用强烈 ，导致其 病害较多 ，历来是铁路养 修的重点和难点。石武客专联调联试逐级提速时 ，动检车检测某站 ８ 瑚 岔 轮轴横 向力 ５ ４ ． ３ ６ ， 通过速度 ３ １ ８ ｋ ｒ ｒ ｄ ｈ ， 超过轮重横 向力上限 ４ ８ Ｋ Ｎ， 影响下行线逐级提速。
在天窗点开始前 ３ ０ 分钟对 检套 人员进行 明确分工 ， 对 可能造成病 害的原因进
行全面检查 。 １ ． ２； ｒ － 总 检 查 结 果 现 场 汇 总 检 查 结 果 发现
利用轨道几何状态测量仪 （ Ｇ Ｅ Ｄ Ｏ ￣车 ） 采集数据 ， 分析测量结果 ，许制定相 应方案对几何尺寸不 良处所进行精 调作 业 ，最后 复核精调效果。
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高速铁路无砟轨道主要病害混凝土无砟轨道病害类型及处理方法高铁3103 第八组组员：李红刚曾晔波张一格马飞史琨赵凡一、病害(缺陷)类型目前国内高速铁路采用的无砟轨道主要有两种, 即板式无砟轨道与双块式无砟轨道。
图1给出的是路基段双块式无砟轨道结构病害分布示意图。
图1中 a , b , c , d 4个虚圈圈定的是无砟轨道常见病害发育部位, 详细病害总结见表 1 。
表 1 高速铁路无砟轨道中的主要病害类型及其原因病害部位病害类型可能原因发展结果道床板表面裂缝设计配筋与施工质量等上下贯穿裂缝道床板内部不密实、空隙、空洞、钢筋异常施工捣固不均等配筋大小不一或错位承载力过低、道床板破裂道床板承载力不均、破损道床板与空隙、脱空、抗剪销凿毛、去渣, 干缩, 道床板裂缝承载力过低、道床板支撑层间钉缺失等未做抗剪销钉破裂、支承层破裂道床板挠曲变形、层间空隙, 道床板破裂支撑层表层空隙、起伏找平或道床板下部破坏摩擦引发道床板、支撑层整体破损、破裂支撑层内部空隙、不密实、破裂捣固不均, 异物掺杂等支撑层破损、破裂级配碎石下沉地基下沉等道床整体下沉、破损等双块轨枕周边空隙、裂缝捣固不均、干缩等道床板裂缝等二、病害(缺陷)处理方法针对无砟轨道质量缺陷检测, 包含地质雷达法、瞬变电磁法、混凝土钢筋探测仪法、超声回弹法在内的多种方法可供考虑。
然而, 针对无砟轨道中出现的混凝土结构层间裂隙、层内不密实或空隙、各混凝土层的破损或破裂及钢筋缺失和错位此类病害(缺陷), 根据混凝土轨道内部配筋密度, 天窗点限制及对病害准确定位的检测要求, 采用地质雷达法是开展该项检测的最佳方法。
1、地质雷达法是一种地球物理探测方法, 它通过发射器向地下连续发射脉冲式高频电磁波, 电磁波向下传播过程中, 遇到有电性差异的界面或目标体(介电常数和电导率不同)时会发生反射和透射。
接收器接收并记录在某界面或目标体( 介电常数和电导率不同)上反射回来的反射波。
根据记录到的反射波的到达时间, 电磁波在该介质中的传播速度, 可以确定界面或目标体的深度, 根据反射波的形态、强弱及其频率特征等组合特征可以进一步判定目标体的形态和性质。
如图2所示。
2 地质雷达探测原理示意图地质雷达参数: 雷达主机为美国GSSI公司的SI R20主机, 开双通道; 天线为与SI R20配套的900 M天线; 采集时窗分别为, 15 ns与30 ns ; 采样点数为2048 点。
检测速度, 3 km /h 。
15 ns时窗, 主要考虑对45 cm 左右深度范围内病害的检测, 能够有限识别出道床板、轨道板内诸如空隙、钢筋、含水等病害。
30 ns时窗, 主要考虑对1.5m 深度范围内病害的检测, 能够有效检测出支撑层内部、支撑层与级配碎石间的病害(缺陷)。
1.1 正常的无砟轨道正常的无砟轨道, 钢筋混凝土道床板(轨道板)、素混凝土支撑层( CA砂浆层)与级配碎石(路基基床表层)分层性特征明显, 层间特征反射面光滑、平整;道床板内部钢筋反应清晰明显, 钢筋粗细及位置均一,表现在地质雷达图像上为形态相似的强反射区点(图3中标识)。
图3中已用黑色框线清楚标示出各层结构范围及钢筋反射特征。
在该图中, 各结构层内除钢筋强反射外, 无强烈反射位置, 表征层内密实程度较好, 无不密实、空隙及空洞存在; 各层间反射同相轴较均一, 未见强烈反射, 表征道床板与支撑层, 支撑层与级配碎石层间接触良好, 无空隙或破损起伏。
图 3 正常的无砟轨道典型检测图像1.2 道床板与支撑层间病害道床板施工过程中, 由于未能对下层支撑层表面进行充分凿毛、浮渣去除、粉尘清除或两层施工间隔较长(尤其相隔冬夏)等原因, 混凝土在干缩与长期高速荷载冲击振动下, 导致道床板与支撑层间产生明显空隙或脱空现象。
由于捣固不均或层间空隙发展, 致使素混凝土( CA 砂浆)层发生磨损、破损并表现为层面裂损、起伏。
道床板与支撑层间空隙、裂缝的存在, 会加速道床板混凝土(垂向)裂缝的发育, 并最终两者贯通。
道床板与支撑层间空隙与垂向裂缝的贯通, 使得降水在空隙中积聚且由于周边封闭无法排出。
图4中, 展示了道床板与支撑层间的空隙、空隙含水及支撑层的磨(破)损起伏。
图 4 道床板与支撑层间的空隙及支撑层起伏1.3 道床板内部病害由于混凝土施工质量或施工过程中捣固不到位或捣固不均与裂缝发育等多种原因, 道床板上下两层钢筋网内部、下层钢筋与支撑层间混凝土常形成欠密实区域。
在高速荷载冲击振动之下, 欠密实区域多发展成为空隙或空洞, 形成道床板内部的病害。
图5即是该种病害对应的典型图像, 图中椭圆形虚线圈圈定的强反射区域即为道床板内空隙病害。
图 5道床板内部空隙或不密实探测典型图像1.4 道床板内钢筋异常钢筋混凝土道床板或钢筋混凝土底座, 配筋过程中, 常有配筋缺陷: 配筋大小不一、配筋密度不够、配筋位置发生错位。
这都影响着钢筋混凝土层的承载力和位置形态, 进而影响轨道的承载力和平顺性。
图6展示了客运专线道床板上的配筋异常, 主要是左右段配筋粗细不一。
6 道床板中的配筋异常1.5支撑层(CA砂浆层)裂损双块式无砟轨道中的支撑层为素混凝土层, 板式无砟轨道中的CA砂浆层为素水泥乳化沥青砂浆层,皆无配筋。
相对于钢筋混凝土构件, 在高速荷载冲击振动下, 无配筋混凝土或砂浆结构更易发生裂损破坏。
尤其在混凝土捣固不均区域, 破损常有发生。
图7即是对某双块式无砟轨道段检测得到的支撑层裂损典型图像, 如图中黑色椭圆虚线圈定强反射区域。
7 支撑层破裂损坏探测典型图像三、无砟轨道基底结构病害现状针对梨树沟隧道整体道床裂缝、下沉等病害，采用高强发泡树脂（4.75 #）进行注浆加固处理，对注浆前后动变形进行对比测试、物探测试和原位探测并进行分析，检验实际效果。
结合我国无砟轨道结构病害类型及产生机理，进一步研究无砟轨道结构病害检测与快速修复技术。
1、隧道内无砟轨道结构病害通常有三类：一是混凝土下沉破损，即轨道结构在列车载荷作用下产生下沉变形；二是无砟轨道结构上鼓破损，主要是地下水水位抬起造成破损，或基础处理不到位；三是无砟轨道结构受地下水侵蚀而破坏。
2、处理方法：线路几何尺寸变化应在扣件和垫板调整量范围，进行调整不扰动道床，超出调整量范围时需进行整治。
整治方案应根据超出管理值的大小分级治理，尽量少扰动轨道与路基结构，确保其功能不受影响。
排水沟整治应与轨道结构整治同步进行，避免重复作业。
（1）加强或增设排水设施。
整治关键是排导和疏干基底结构地下水，不能局限排除地表水。
发生翻浆冒泥等病害时，应增设地下排水设施，增加排水沟数量和深度。
（2）增加扣件的可调变形量。
提高隧道内无砟轨道扣件的可调变形量，以改善无砟轨道对列车振动和沉降变形的适应性。
（3）灌注水泥浆。
采用液压和气压装置，通过注浆管将水泥浆灌注到轨道与路基结构的裂缝和空隙中，水泥浆以充填、渗透和挤密等方式排挤裂缝中的水、空气和其他杂质，并充填其位置，形成高强度、防水性能好的新结构体。
此方法适用于轨道完整、基底空隙较多与翻浆冒泥地段，缺点是难以抬升轨道板结构。
梨树沟隧道无砟轨道病害整治方法针对京通快速铁路梨树沟隧道整体道床裂缝、下沉，以及翻浆冒泥等病害，采用注浆提升轨道板和精确定位方法。
常规注浆方法机具笨重，现场施工不便，天窗时间难以完成整治，常规的注浆材料短时间达不到黏结强度要求。
（4）基底换填。
隧道基底结构受地下水冲刷严重，但轨道板完整无破损，可将基底软弱层清除，重新灌注基础混凝土。
此方法整治彻底，缺点是施工工艺有待完善。
（5）整体轨道板维修。
主要用于轨道结构破损严重，为此采用双液（A、B）组分、高强发泡树脂（4.75 #）进行注浆加固处理，填充无砟轨道基底结构空洞和进行底面密封，精确提升轨道板。
混合比例1∶1，并采用特殊输送泵进行加温灌注。
其固化后对环境无任何污染。
采用注浆加压装置（压力为7～10 MPa）将浆液注入裂缝并充满。
三、结论由于高速铁路无砟轨道病害在国内大规模投入使用时间尚短, 对于其病害(缺陷) 的检测经验尚少, 本工作是尝试性和验证性的。
根据对无砟轨道病害(缺陷)的检测, 分析, 可得出以下结论:1、利用地质雷达法, 能够采用相关技术手段对双块式与板式无砟轨道中的主要病害进行准确、快速、无损检测; 检测结果能够准确反映病害所发育的深度、范围及规模; 在目前各种检测手段中最为快捷、准确、方便;2、快速、准确的检测结果的获得, 必须结合对病害发生的机理、部位、特征等条件的分析, 具体情况具体对待;3、地质雷达检测能够有效揭示确认轨道板、道床板中的不密实、空隙等病害(缺陷);4、对各主要病害的准确, 快速, 无损检测可以有效指导对病害的整治处理。
5、已获得的典型病害图像, 为尝试建立病害快速检测系统增加样本数据与图像特征。
对于客运专线无砟轨道病害的检测, 尚处于初始阶段, 需要投入更多的关注与时间。
为维护客运专线的长期正常运营, 积极主动的检测工作亟待开展。