无砟轨道Word文档格式.docx

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CRTSⅡ型板式无砟轨道是连续结构，轨道板的承轨槽在工厂进行数控打磨，显著特点是安装调试效率高；

CRTSⅠ型双块式无砟轨道结构简单，即可采用成套机械设备流水作业施工，也可采用小型机具施工；

CRTSⅡ型双块式无砟轨道采用成套机组流水作业施工，现场施工最大程度工厂化。

2.1砟轨道的结构组成

（1）路基地段 

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 

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 

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。

2.2无砟轨道显示情形

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；

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） 

66

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。

破损的修补 

对于承轨台、轨道板、水泥沥青砂浆层、底座板等结构的剥离、掉块，可相应的采取混凝土、树脂或砂浆材料进行修补。

序号 

掉块部分 

修理措施 

1 

轨道板挡肩 

修理措施:

宜采用环氧树脂砂浆进行修复或应安装代用承轨

台修复（详细步骤见以下有关描述） 

2 

轨道板承轨台 

应采用环氧树脂砂浆修复或安装代用承轨台修复 

轨道板边缘等部位掉块、板间接缝 

应采用环氧树脂砂浆修复 

4 

水泥沥青砂浆层 

宜采用环氧树脂砂浆等材料对脱落部件进行补浆修复 

5 

底座板、混凝土支承层、侧向挡块 

宜采用环氧树脂砂浆修复；

侧向挡块内的弹性垫层

损坏时，应清除侧向挡块后全面更换、修复，采用不锈钢板接触面，要求确保接触面的纵向阻力不至于剪坏结构 

裂缝的维修 

如果结构物的裂纹、裂缝超过了允许宽度和深度，必须采用树脂进行修补。

裂缝形式可分为两种：

裂缝深度为几毫米，称之为表面裂缝；

如果裂缝深度为几厘米，就不能满足钢筋的防锈要求。

如果不知道裂缝的深度，可通过钻芯进行确定。

表面裂缝一般对钢筋的防锈没有不利影响，针对表面裂缝和细小的裂纹，可采用高流动性的树脂材料通过侵润方式进行密封。

针对较宽、较深的裂缝必须采用加压灌注方式进行修补，如下表所示。

部分 

轨道板 

宜采用环氧树脂侵润、压注等方法全面封闭 

宜采用环氧树脂压注、轨底板上植入剪力筋等方法进行修复，全面封闭裂缝 

底座板、支承层 

板间接缝 

侧向挡块 

在京津城际翠享路中桥的京、津方两侧路桥结合部的轨道板与CA砂浆发生离缝现象，京方最大离缝宽度已经达到3.5mm 

列车通过时有明显的张合现象，该离缝采用了加压灌注的方法进行处理。

具体步骤为：

①对离缝区域进行清理，确保待灌注区域的清洁干燥，便于灌注胶与轨道板和CA砂浆层的良好粘结；

②用封闭胶对离缝表面进行封闭，并保留灌注口（透气口）和注胶底座；

③待封闭胶达到强度要求后开始对离缝区域进行灌注，为保证博格板内部灌胶饱满，采用博格板两端同时灌注的方式，直到整个离缝区域填充密实为止，完成此次灌注施工。

在灌注中出现了由于铁路高频荷载对封边胶的冲击性影响导致封闭胶渗漏，因此在后期对封闭胶选用了弹性较好的材料，完成了此次离缝的修补。

后期对灌注区域进行连续观测，未发现灌注胶与轨道板、CA砂浆发生剥离现象，填充区域轨面高程在灌注胶灌注前后没有发生明显异常。

实践证明，离缝灌注施工方法对于无砟轨道轨道板与CA砂浆层离缝病害的整修时正确可行的。

失效承轨台的修理 

如果承轨台的支座发生损坏，但承轨台支承作用折减量不大于50%，则必须采用合适的树脂或者砂浆重新浇筑处一个等高的支座。

要对断裂面进行相应的预处理，保证浇筑材料与混凝土之间的牢固连接。

如果承轨台完全失效（承轨台支承作用折减量大于50%），可以在相邻的轨底板表面设置新的承轨台，并采用专用的扣件系统，如Vossloh 

DFF300---1。

拆除损坏的承轨台和安装新的承轨台的作业步骤为：

①拆除已损坏承轨台的钢轨扣件；

②修复轨道板的表面；

③清洁或者凿毛损坏的承轨台旁边的轨道板混凝土表面；

④钻孔、清孔，以便将DFF 

300---1承轨台与轨道板连接；

⑤为新承轨台灌浆设立模板；

⑥用填充材料灌注4个孔，按照塑料套管与螺纹道钉整体，然后用同样的材料灌注铁垫板下部；

⑦灌注材料达到规定强度，拆除模板；

⑧将精调过的钢轨安装在DFF 

300---1承轨台上。

（5）扣件系统伤损的处理 

扣件系统伤损包括：

弹条位置不正、螺钉位置不正、轨距挡板破裂及伤损、螺旋套管损坏等形式。

①对于弹条位置不正，可拧松螺钉，将轨距挡板、弹条等调整到正确位置再拧紧螺钉即可，或更换新的备件。

②对于螺钉位置不正、轨距挡板破裂及伤损，按照规定更换新的备件即可。

③对于损坏的锚固螺栓的绝缘套管，可采用以下方法将这些套管取出来，重新安装新的套管。

一种方法是采用比螺旋套管外径稍小的钻头将损坏的套管壁打薄，然后用改锥或刀具将残留的套管取出来，并清理干净，然后在新套管外侧抹上粘结剂，拧上新套管，最好清理工作面。

这种方法的好处是不会损坏轨道板上带螺纹的套管孔，便于更换套管。

另一种方法是用直径比套管外径稍大的钻头打掉套管及周围的混凝土，重新采用粘结剂固定新套管。

（6）道岔板扣件系统的维修 

在京津城际铁路上安装的道岔是由BWG公司提供的，道岔板上没有混凝土承轨台，取而代之的是BWG公司的弹性垫板座（ERL）承轨台，通过穿透道岔板的长螺杆固定。

在BWG承轨台扣件系统损坏时，将受损的扣件拆除，如果穿透式连接还是正常的，这时只需更换、安装整套新的扣件即可。

如果道岔板上的贯穿孔区域由于破坏不能使用，则必须进行整修，有以下两种修理方法：

一种方法是采用模板仅修补伤势部位，具体修理步骤为：

①用适当直径的钻头将受损钻孔稍微打得深一些，清除钻孔四周松散的混凝土并清洁；

②设置模板，浇注树脂砂浆等填充材料；

③填充材料硬化后，去除模板并打磨、清理钻孔；

④穿入长螺杆，拧紧扣件。

另一种方法是浇注填充材料，植入套筒，具体步骤为：

①清除钻孔四周松散的混凝土，然后用合成树脂砂浆灌注破坏位置及钻孔；

②在修补材料硬化后植入一个用于锚固钢轨扣件的套筒；

③将扣件螺栓拧入套筒，紧固扣件。

方法一仅需修补伤损的混凝土，扣件系统保持不变；

方法二除了需要修补伤损的混凝土，还要植入套筒或套筒，并采用与之相配的螺栓。

（7）轨道板破损失效时的更换 

当轨道板破损失效时，需拆除失效的轨道板，并更换新的轨道板。

操作方法如下：

①用轨道挖掘机消除失效轨道板侧面的道砟或填土；

②在路基地段，沿着失效的轨道板，挖除线路中间的混凝土，大约宽50cm，深度至其下方的支承层；

③切断一定范围的钢轨并放置一旁；

④用锚筋固定失效轨道板两端的正常轨道板，每边安装8列￠28mm锚筋，每列2根，锚筋需将轨道板和支承层（或底座板）锚固起来；

⑤将正常轨道板端面的接缝处清理干净；

⑥采用混凝土切割锯垂直切割轨道板及砂浆层；

用起重机移去已切割开的轨道板；

⑦用载重汽车或邻线上的工程列车运走失效的轨道板。

如果用工程列车运走，邻线需要封锁几个小时；

如果用载重汽车运走，不影响邻线行车；

⑧清理干净支承层或底座板；

⑨运输、铺设新的轨道板。

可用载重汽车或工程列车运输轨道板，用起重机铺设轨道板；

⑩用插入轨道板下面的螺杆调整装置（精调爪）对轨道板进行精调；

11专用的设备灌注砂浆层；

12砂浆层硬化后（约3h），用速凝混凝土浇筑窄接缝，安装张拉锁件；

13钢轨就位并焊接；

14重新铺填侧面的道砟或填土；

精调钢轨平面、高程位置。

另一种方法是无需切断钢轨，只是将需要更换的轨道板上的扣件系统拆除，并将此处的钢轨适当垫高。

切断与两侧轨道板的连接后，可从侧面安装千斤顶，给需要更换的轨道板施加水平力，将轨道板与砂浆层脱离，然后从轨道侧面、钢轨底下抽换板。

（8）道岔板的更换 

道岔板式24cm厚的混凝土预制板，其下面分别是18cm厚的底座板和13cm厚的混凝土找平层。

13cm的混凝土找平层是C20/25无配筋混凝土，类似于区间上的水硬性承载层HGT，用于将荷载直接传递到防冻层上。

道岔下的钢筋混凝土底座板采用的是流动性强的普通混凝土进行底层灌浆施工。

通过道岔板角落部位的箍筋，在结构上将道岔板和底座板连接在一起。

失效的道岔板的更换过程与更换轨道板基本相似。

（9）较大沉降处的轨道维修方案 

由于路基沉降导致较大的轨面高程变化，扣件调整范可能不够，此时，必须将轨道板抬高来进行调整。

具体步骤：

①用轨道挖掘机清除线路侧面的道砟或填土；

②在路基地段，沿着损毁的轨道板，挖除中间混凝土，大约宽50cm、深度至下方的支承层；

③在轨道一侧固定钻孔机，在砂浆层上横向（与线路中心线大致垂直）打出1个直径约40mm的通孔，作为索锯穿入孔；

安装动力装置、滑轮、锁锯等；

沿水平方向切割砂浆层，切割速度约为10m/h；

④清理支承层或底座板上的剩余物；

⑤用插入轨道板下面的螺杆调整装置（精调爪）对轨道板进行精调；

⑥用专用的设备灌注砂浆层；

⑦砂浆层硬化后，重新铺填侧面的道砟或填土；

⑧精调钢轨平面、高程位置。

（10）梁接缝处硬泡沫塑料板的更换 

梁接缝处硬泡沫塑料的更换的步骤为：

①从轨道板两侧用较长的钢钎或其他工具将受损的硬泡沫板切碎，并完全清除干净；

②准备新的硬泡沫板。

新板的长和高各减少10mm，具体尺寸（长×

宽×

高）为：

1490mm×

2950mm×

40mm；

③硬泡沫板表面必须覆盖一层薄膜，防止接缝处混凝土侵入到硬泡沫中；

④将新的硬泡沫板推入底座板下面的正确位置；

⑤密封底座板与泡沫板的周边，并压注水泥浆填充两者的空隙。

注意：

硬泡沫板必须覆盖一层薄膜，以避免接缝处混凝土侵入到硬泡沫板中。

（11）桥上底座板的破损和剥落 

需要进行试验和跟踪观测来确定产生这些损伤的原因。

只有在确定损伤原因的情况下，才能进行整修和修补工作。

一般的裂纹及剥离掉块的修复见前面有关处理措施。

（12）侧向挡块内弹性垫层的整修 

如果侧向挡块内的弹性垫层损坏，必须予以更换，必须把整个挡块清除后，才能更换弹性垫层，按照设计图纸进行整修施工。

（13）滑动层的修理 

对桥上滑动层已经滑出或防止其滑出，可根据现场实际情况沿着底座板与梁面间的结合部浇注一层沥青或聚氨酯抹缝。

（14）桥面防水层的修理 

对破损较大、鼓包严重的桥上防水层应铲除，清理桥面，重新铺设防水层。

（15）伤损焊缝的处理 

对伤损程度达到一定探伤当量的伤损焊缝，应组织专家诊断、确认，采取无损加固的方法进行处理。

（16）其他维修工作 

无砟轨道的维修工作除了上述内容之外，还包括以下基本工作内容:

①根据观测结果和设备实际需要，对钢轨、道岔及焊缝进行预防性或修理性打磨，采用钢轨打磨车对钢轨进行预防性打磨的周期为每年1次。

②探伤、磨耗情况检查：

采用钢轨探伤车或探伤仪对钢轨、道岔、焊缝等进行周期性探伤检查，每月不少于一遍；

全年全面检查1次钢轨、道岔磨耗情况及钢轨断面轮廓。

③更换折断、重伤钢轨。

④检查、整修、更换轨道及道岔部件：

定期检查扣件螺栓和垫板螺栓的扣压力或扭距，周期为每季度1次；

定期检查钢轨胶结接头，运营半个月后应对夹板螺栓复拧紧1次，一个月后对其再复拧紧1次，以后定期复拧紧；

应使用无腐蚀性的油脂定期对螺母、螺杆及扣件垫片等涂油，保持其润滑状态，周期为2年一次；

对锚固螺栓孔应采取防水措施，防止螺栓生锈；

加强对轨下橡胶垫板的检查工作，防止空吊现象的产生。

⑤无缝线路：

每个季度对无缝线路钢轨位移观测一遍，根据位移和锁定轨温情况，有计划地对无缝线路进行应力调整或放散、锁定。

⑥线路曲线正矢的整正工作。

⑦疏通排水设施、桥面等积水的处理。

⑧修理、补充和刷新线路标志等。

⑨接地扁钢的检查、补装。

4.1无砟轨道养护与维修阶段及特点

无砟轨道的养护与维修课分为日常巡检，临时补修，经常维修和综合维修等阶段。

日常巡检：

每日由专人分段对管辖范围内轨道状态进行检查并做好记录，对不良所在个人力所能及的条件下采取临时性补救，并及时向工长汇报，以便安排临时补救。

临时补修：

及时整修超过补修容许偏差管理值及其他不良所处的临时性修理，以保证行车平稳和安全。

经常维修：

根据技术人员对轨道状态的检查及日常巡查出现得问题，在全年度和线路全长范围内进行有计划，有重点的养护，以保持轨道质量经常处于良好状态。

综合维修：

根据轨道变化规律和特点，以全面改善轨道的弹性，调整轨道的几何尺寸和更换失效零件为重点，安周期有计划的对轨道进行综合维修，以恢复线路的完好技术状态。

5.1无砟轨道的养护维修的现状

随着高速铁路的发展，无砟轨道在我国也得到了广泛的研究应用，虽然无砟轨道与有砟轨道比较有维修量少的特点，但对我国来说，无砟轨道的应用时间较短，技术还不成熟，生产工艺较为落后。

部分生产企业责任心不强，材料存在缺陷，以及意外事故的发生，使得无砟轨道存在着部分的损坏现象。

因此，无砟轨道的维修也就成了关注的焦点。

损坏现象大体上可划分为两种情形：

1、无砟轨道上部范围受到损坏：

包括扣件的损坏、锚固件的损坏、支承点或承轨台的损坏以及支承层表面轨枕，轨枕承轨台侧面隆起处的点状失效。

2、较长范围内的支承层以上无砟轨道全面损坏或系统无效；

轨道或无砟轨道发生沉降和位置变化，而且在钢轨扣件调整量范围内无法修正。

一般来说无砟轨道的维修标准与新建标准相同。

有混凝土支承层的无砟轨道的修复包括替换有缺陷和损坏的混凝土构件（出现沉降时除外），修复时可以使用下列重要材料和方法：

（1）就地浇注混凝土/水泥砂浆；

（2）采用合成材料调配的水泥粘结物（PCC聚合物—水泥—混凝土）；

（3）采用反应树脂系统（PC聚合物—混凝土）。

（4）在对混凝土结构物裂纹进行修复时，可以按照修复目的和裂纹情况使用下列方法和材料：

灌注环氧树脂、压注环氧树脂、压注水泥浆、水泥悬胶液）以及压注聚氨脂。

埋入式轨枕的维修通常轨枕的损坏形式有轨枕的松动、轨枕裂纹、由于外力作用产生的混凝土枕枕肩的碎裂、轨枕钢轨垫板损坏以及严重的钢轨垫板和轨枕的损伤，这些问题都给行车带来了安全隐患。

因此，必须采取办法对其进行维修。