无砟轨道维修技术研究

客运专线CRTSⅡ型无砟轨道维修技术研究摘要：深入调研遂逾线试验段、京津城际铁路、武广高速铁路等提速、高速线路无砟轨道的使用情况，并且考虑了德国博格板无砟轨道的使用经验，了解掌握CRTSⅡ型无砟轨道的伤损状态，研究提出了CRTSⅡ型无砟轨道轨下基础伤损维修标准及其维修方法。

关键词：客运专线；CRTSⅡ型无砟轨道；伤损；维修

1、概述

1.1 CRTSⅡ型板式无砟轨道的结构组成

（1）路基地段

CRTSⅡ型板式无砟轨道由钢轨、弹性扣件、预制轨道板、水泥沥青砂浆调整层、支承层等部件组成。在曲线地段，超高在路基基床上设置。

（2）桥梁地段

CRTSⅡ型板式无砟轨道由钢轨、弹性扣件、预制轨道板、水泥沥青砂浆调整层、连续底座板、滑动层、硬泡沫塑料板及侧向挡块等部件组成，另外，每孔梁固定支座上方设置剪力齿槽固结机构；桥面设置65mm厚的加高平台厚度为15mm。台后路基摩擦板、端刺及过渡板。在曲线地段，超高在连续底座板上设置。

(3)隧道内

CRTSⅡ型板式无砟轨道由钢轨、弹性扣件、预制轨道板、水泥沥青砂浆调整层级支承层等部件组成。曲线超高在隧道底板（或仰拱）上设置。

1.2 CRTSⅡ型板式无砟轨道的应用概况

2006年，我国在遂逾线无砟轨道综合试验段的嘉陵江特大桥上铺设了长度750m的连续轨道板无砟轨道（即纵连板式轨道）。遂逾线为客货共线铁路，设计速度：客车200km/h，货车120km/h。

为满足我国科研专项的建设需要，2005年铁道部全面引进了国外高速铁路无砟轨道先进技术。在我国无砟轨道前期研究成果和消化吸收国外引进技术的基础上，我国首次在设计时速350公里的京津城际高速铁路上采用了CRTSⅡ型板式无砟轨道，2008年8月正式投入运营。

2008年在设计时速350公里的武广高速铁路武汉综合试验段路基地段铺设1.6km的CRTSⅡ型板式无砟轨道。

CRTSⅡ型板式无砟轨道系统在我国高速铁路上首次应用，特别是桥上跨梁缝的连续结构，在世界铁路也属首次。针对CRTSⅡ型板式无砟轨道系统，我国前期开展了大量的理论计算分析和室内外试验验证工作，并且通过京津城际高速铁路的运营实践，目前结构整体性能良好。而在该系统的维修计算方面，国内外尚缺乏实践经验，需要通过较长实践的运营考验和观测，针对存在的一些问题采取相应的维修措施。

2 CRTSⅡ型板式无砟轨道在运营中存在的问题

遂逾线无砟轨道综合试验段经过1年多的运营，现场主要发现以下几个问题；轨道板与砂浆层离缝；轨道板连接部件开裂；桥上侧向挡块破损；水泥沥青砂浆破损；轨道板裂纹；现场60%以上扣件系统

铁垫板锚固螺栓积水，个别锚固螺栓还发生断裂破坏现象，且很难维修。

京津城际铁路区间正线铺设CRTSⅡ型板式无砟轨道，与2008月8月1日开通运营，目前每天开行59对CRH动车组和6对跨线运行的动车组，运营速度为300---350km/h（跨线运行为200---250km/h）。经过调研发现，自2008年初京津城际铁路进行联调联试、试运行，直至正式运行至今，无砟轨道整体状态良好，很少进行维修工作（除个别轨道板离缝整修外），主要维修工作是根据轨检车检测数据来调整轨道几何形位。目前在减少和运营中已出现的问题有：板端上翘、水泥沥青砂浆层与轨道板离缝；轨道零部件的伤损；周期性轨道不平顺问题；水泥沥青砂浆破损；轨道板裂纹；轨道板间接缝裂纹；桥上侧向挡块出现斜裂纹；桥面防水层的破损。

由于CRTSⅡ型板式无砟轨道在中国运用时间较短，有点问题短时期内很难发现，因此借鉴德国的经验，在将来可能会产生的问题有：业已存在的问题的逐步发展变化，在遂逾线和京津城际铁路已出现的各种问题随着运量的增加、时间的推移、高低温的变化以及雨季、下雪等环境因素的影响可能会逐渐严重；桥隧过渡段、路堤处的沉降对无砟轨道的影响；钢轨的伤损；混凝土结构物的裂缝。

综合以上京津城际铁路、遂逾线的现场调查情况及国外经验，可归纳处CRTSⅡ型无砟轨道的伤损或病害形式主要由：轨道几何不平顺，垂向调整（高低、水平、扭曲）、横向调整（轨距、轨向）；轨道板裂纹、掉块；承轨台裂纹、掉块；支承层（底座）裂缝、掉块；水

泥沥青砂浆层渗油、渗水，砂浆层裂缝、严溃，砂浆层与轨道板或底座之间的离缝；板间接缝裂缝、掉块，扣件系统零部件锈蚀、绝缘套管脱落；侧向挡块裂缝、掉块，轨道沉降。

3 维修方法

3.1 轨道部件维修管理标准（建议）

根据德国、日本以及中国舞砟轨道设计通用图等有关资料，课题组研究提出中国CRTSⅡ型无砟轨道轨下结构养护维修标准可以按以下几个部分进行细化，并对每一项提出相应的管理值。

（1）轨道部件名称：在CRTSⅡ型无砟轨道结构维修标准中，随着管理的主要结构物的不同，对不同的结构物，伤损的要求也不相同。CRTSⅡ型板式轨道的主要部件包括：轨道板、水泥沥青砂浆调整层、支承层（底座）、侧向挡块、桥上滑动层、防水层、硬泡沫塑料板及台后路局摩擦板、端刺等。

（2）伤损形式：裂缝（裂纹）、间隙、缺损。裂缝（裂纹）指同一部件上出现的掉块、剥落等。

（3）伤损的评判指标名称：对于裂缝（裂纹）、间隙，主要用宽度来描述其大小，也可辅助之以长度、深度；对于缺损，主要用深度、面积来描述。

（4）伤损的分级管理：可以将无砟轨道的伤损分为三级来进行管理和维修，分别为：1级---观察记录；2级---维修方案和计划制定；3级---立即维修。对1级伤损定点观测、记录在案，并定期观察其发展变化；对2级伤损编制维修方案和计划，在适当的时候进行维

修；对3级伤损应立即进行维修。

3.2 各种伤损的维修措施

京津城际CRTSⅡ型无砟轨道目前所发现的问题对轨道结构并无大碍，但是仍需要继续跟踪观察，因此实际进行的维修并不多，基本上实现了少维修、免维修，但是作为轨道基础设施。应有完善的维修体系和维修措施应对可能发生的问题。以下是课题研究根据结构物特点，结合德国博格板和日本部分维修经验总结的一些维修措施，个别在建设中得以应用，取得了较好的效果。

（1）轨道板端部上拱及离缝的处理措施

针对京津城际铁路在建设中，轨道板L2799、L2800在交接处出现板端上拱和离缝问题，采取了以下处理方案，具体步骤为：①分别在L2799、L2800各自相邻的轨道板L2798、L2801上各设置6根￠28mm 的锚固筋；②凿除L2799、L2800轨道板宽、窄接缝处的混凝土，并清理干净；拆除有问题的张拉锁件；③在轨道板周围进行密封，采用无压或有压方式灌注轨道板与CA砂浆层间的离缝；④在L2799、L2800轨道板上各设置6根￠28mm的锚固筋；⑤安装新的张拉锁件，张拉轨道板，并浇注宽、窄接缝；⑥调整扣件，使用轨道的平面、高程位置符合作业验收标准。

现场跟踪调查发现，该处采用此方案处理后，目前未出现新问题，说明采用这种处理措施是有效的，因此，其他类似的轨道板与砂浆层、砂浆层与支承层（底座板）之间的离缝问题也可采取相似的做法。

（2）破损的修补