第七章无碴轨道.docx

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第七章无碴轨道

第七章无碴轨道

第一节世界上的无碴轨道

无碴轨道由于结构高度低、维修保养工作量少、高速行驶时不存在道碴飞溅的现象，稳定性好、适用性强、耐久性强和少维修、使用寿命延长、轨道横向阻力大等特点，从而允许线路进一步提速及使用摆式列车技术等优点，在日本、德国、英国等都得到较广泛应用，特别是在隧道内及高架桥上取得良好的效果。

一、无碴轨道的结构类型

目前著名的无碴轨道结构有：

以德国为代表的轨枕式轨道结构和以日本为代表的板式轨道结构两大类。

代表性的国家与类型有：

1、轨枕式轨道结构：

轨枕式轨道是由钢轨、扣件、轨枕、支承层（水泥支承层或沥青支承层）、混凝土基床构成，图1所示为路基（HGT）上的Rheda型轨道结构。

混凝土轨枕B301W60型

或B302W60型

300-1型扣件

隔离缝（薄膜/隔离介质）

支承层（BTS）/沥青支承层（ATS）

配筋填充混凝土（B35）

混凝土槽（B35）

UIC60钢轨

图4-7-1路基（HGT）上的Rheda型轨道结构

以德国为代表的轨枕式轨道结构：

无碴轨道在德国发展迅猛，从1996年开始，DB一直在Karlsruhe进行试验线路运营，这条线路包括7种不同的无碴轨道形式。

最著名的设计形式就是Rheda和Zublin结构，二者都是根据最初试验地段的名称命名的。

两种结构的轨枕均采用混凝土轨枕。

在法国，Stedef系统经常用于隧道中。

隧道是最常见的应用领域，也用于高速路网。

轨枕下面的胶靴提供足够的弹性，也保证良好的静噪和隔音效果。

Sonneville减振结构与Stedef系统非常相似，它采用的是枕块设计形式，也穿胶靴。

应用在英法海底隧道。

与Stedef系统相似的另一种形式是瑞士的Walo系统，主要用于隧道。

采用滑模摊铺机铺设混凝土枕板，然后安装穿上胶靴的轨枕，完成铺轨。

Edilon枕块轨道也属于同一种形式，主要用于桥梁和隧道。

采用逆做的方法，首先将轨、枕安装在一起，再用Corkelast弹性材料将枕块浇注定位，完成铺轨。

Corkelast弹性材料提供弹性支撑。

工程应用包括荷兰的100公里传统铁路和轻轨线路以及马德里地铁工程（约100公里）。

OBB（澳大利亚）拥有25公里无碴轨道，主要是隧道和高架线。

OBB-Porr系统由橡胶埋置单条轨枕构成，与上面提到的Zublin系统相似。

还有一个用混凝土板做的引申形式，称为Porr系统，于1972年在Wels-Passau之间铺设试验段，系统采用预应力轨枕，弹性支撑在平板混凝土基础上。

2、板式轨道结构：

板式轨道是由钢轨、扣件、轨道板、CAM垫层、混凝土基床和凸形混凝土挡台构成，如图2所示。

以日本为代表的新干线板式轨道结构：

日本是高速铁路的诞生地。

第一条新干线——东京至大板于1964年秋天开通。

现有七条线路运营。

早在70年代政府就计划修建一条总长为3500公里的双线高速铁路网。

至2001年，1952公里新干线投入营业，其中1400多公里为双轨无碴轨道。

日本的无碴轨道全部采用板式轨道（Slab轨道），轨枕长度小于5米。

每条线路上无碴轨道所占的比例各不相同。

新线所占比例较高，达到97%。

实际上，日本自从1972年铺设第一条线路以来，板式轨道就没有什么变化。

新干线板式轨道由混凝土基础、凸形挡台构成，凸形挡台防止板轨横向和纵向移动，预应力钢筋混凝土板轨尺寸为4.93m×2.34m×0.19m，轨板下面填注水泥-沥青混凝土砂浆（以下简称CA砂浆或CAM）作为填充层，轨板重量约5吨。

图4-7-2日本的板式轨道结构

德国铁路板式无碴轨道

为了适应高速行车的需要，原联邦德国铁路部门一直从事无碴轨道的开发与研制，以局部取代碎石道床轨道。

1959年，在希埃思坦隧道和汉斯坦堡隧道第一次试铺了板式无碴轨道。

其主要特点是在仰拱或岩床上铺设一层厚为5cm的垫层，在其上面铺放钢筋混凝土轨道板。

图4.7.3德国铁路土质路基上版式无碴轨道

1967年，在班堡—福尔海间又试铺了两种板式无碴轨道。

无碴轨道结构见图4.7.3。

第一种类型的轨道板长为5.17m，宽为2.4m，厚为0.18m，重约5t，系预应力钢筋混凝土板，铺在厚度为0.15m、抗压强度为2MPa的聚苯乙烯泡沫混凝土保温层上。

轨道板之间是从一块板的端头伸出钢筋插入邻近一块板的端头使之连接。

第二种类型的轨道板长、宽、厚仍与第一种方案一样，但系双向预应力钢筋混凝土板。

它与第一种不同之处在于被置于厚度为0.30m、用粘结材料处理过的砂砾层上。

采用铝热焊的办法使板相互连接，目的是能承受弯矩和横向力的作用。

这两种类型的板式轨道均采用带铁垫板的弹条扣件，轨下设置厚度不同的杨木垫层，用以调整钢轨的高低，在橡胶垫层下设有薄的塑料垫层。

这种板式无碴轨道通过4500万t运量之后，平均下沉量为6mm，聚苯乙烯泡沫混凝土层情况良好。

当外界气温为－23C时，其垫层的最低温度为－1C。

在速度为180～200km/h电力机车的动载作用下，轨道的振动位移不超过0.6mm，路基应力为0.04MPa。

德国铁路专家认为，尽管铺设成本较普通轨道高出50%～60%，但其维修费却可减少一半，是有发展前途的一种轨道结构型式。

韩国修建的连接首都汉城和港口城市釜山的高速铁路，线路既包含有碴轨道又包含无碴轨道，轨道形式与日本新干线相同。

意大利很少采用无碴轨道，1992年，无碴轨道不到100公里，其中2×5.4公里位于罗马－佛罗伦萨高速线上，轨道由IPA提供，与日本轨道结构相同。

台湾正在建设的从台北到高雄全长345公里的高速铁路基本上和日本相似，轨道形式与日本新干线基本相同，线路由有碴轨道和无碴轨道组成。

二、秦沈客运专线的无碴轨道

我国在发展高速铁路及快速客运专线过程中，也应积极摸索和研究采用无碴轨道技术，在秦沈客运专线桥上铺设的无碴轨道选用长枕埋入式和板式，并自主开发了CAM和无级调整垫板等关键技术，成功地在3座特大桥上总长约2km为无碴轨道，其中沙河采用长枕埋入式无碴轨道结构，在狗河、双何桥上采用板式无碴轨道结构。

试验表明：

轨道各项动力参数均在安全控制范围内，轨道结构强度及轨道横向稳定性具有相当的安全储备。

轨道的平顺性较好，即随着试验列车速度的提高，无碴轨道区段各项动力参数的变化不大，动力附加荷载较小。

特别是板式轨道由于工业化水平高、性能稳定、施工方便、养护维修机具简单；其中CAM具有价格便宜、便于道床板与底座之内的填充、耐久性能好的特点。

是一种很有发展前途、值得推广的轨道结构。

（一）、类型选择

在铁道部科技研究开发计划项目《高速铁路高架桥上无碴轨道关键技术的试验研究》科研成果的基础上，结合秦沈线具体的运营条件和线路条件，最终选定长枕埋入式和板式无碴轨道结构，并分别应用于秦沈线沙河特大桥、狗河特大桥与双何特大桥上。

两种无碴轨道型式的结构组成与结构特点如表3-3-4所列。

（二）、结构设计

1．设计荷载

列车运行速度与轴重直接影响轨道结构设计荷载的取值，在结构研究与设计阶段，考虑我国高速列车与中速列车共线运行的运输组织模式，在动力仿真计算分析中，高速列车采用德国ICE-2机车（最高速度300km/h、轴重195kN），中速列车采用国产韶山8电力机车和东风11内燃机车（最高速度160km/h、轴重230kN），考虑无碴轨道结构的安全性和耐久性，采用了动轮载计算值较大的德国ICE-2型作为确定其设计荷载的机车类型。

表4-7-1两种无碴轨道的结构组成及结构特点

结构型式

长枕埋入式

板式

结构组成

WCK型混凝土轨枕

混凝土道床板

隔离层（或微孔橡胶弹性垫层）

混凝土底座

混凝土轨道板（PRC）

CA砂浆调整层

混凝土凸形挡台

混凝土底座

结构特点

结构耐久、可靠；

制造、施工简单；

初期投资较小；

可修复。

现场混凝土施工量少；

轨道结构高度低、自重轻；

可修复性强；

需专用设备，初期投资较大。

结构高度

826mm

699mm

每延米重量

4.4t

3.2t

设计静轮重：

设计动轮载：

（α为动载系数，取3.0）

2．长枕埋入式

1）静力计算模式

在静力强度计算中，沿钢轨纵向，采用将钢轨和道床板作为双重弹性基础叠合梁的简化力学模式进行结构内力计算，如图4-7-1所示。

由于轮载通过两股钢轨作用于轨道上，荷载对道床中心线是对称的，所以，在计算时可取道床板的一半宽度，即以一股钢轨连同半宽的道床组成双重弹性地基叠合梁。

轮载作用于钢轨接头位置，视为最不利的加载位置，且考虑钢轨接头与道床接缝不相重合，第一梁（钢轨）和第二梁（道床板）的接头在模式中是错开的，在计算中同时考虑相邻分段道床的内力影响。

图4-7-4纵向弹性地基梁力学模式

沿垂直钢轨方向，采用弹性基础上有限长梁的简化力学模式进行结构内力计算，如图4-7-2所示。

在垂直钢轨方向截取一定长的道床板，即一个弹性地基上的混凝土梁作为计算单元。

图4-7-5横向弹性地基梁力学模式

2）道床板截面设计弯矩与实际承载能力

根据以上计算模式，建立相应的微分方程，可计算出钢轨、道床板在纵、横向不同点位的挠度、弯矩、剪力和基础反力等。

表3-3-5列出与长枕埋入式无碴轨道结构设计直接相关的道床板纵、横向截面设计弯矩，及根据设计弯矩进行的截面配筋和实际承载能力。

表4-7-2道床板截面设计弯矩、配筋及实际承载弯矩

截面位置

设计值

钢筋面积

钢筋配置根数

实际承载弯矩

（KN·m）

cm2

（KN·m）

纵向

（1.55m）

上侧

-8.7

---

---

-12.1

下侧

21.9

7.7

5Ф14

36.8

横向

（1m）

上侧

-11.3

---

---

-20.5

下侧

25.3

6.16

4Ф14

27.3

3）结构设计

长轨枕埋入式无碴轨道的结构组成主要包括：

混凝土底座、混凝土道床板、穿孔轨枕及配套扣件。

a.混凝土底座

底座与梁体预埋钢筋连接成整体。

为控制底座上部道床板的纵横向位移，在底座两端的中部设置了1000×700×130mm的凹槽。

底座与上部道床板之间设隔离层（TQF-Ⅰ型防水卷材），在桥梁第一跨混凝土底座上，设置了我国首次研制开发的CEP-1201型微孔橡胶弹性垫层，这样不仅使道床板具有可修复性，而且实现无碴轨道与有碴轨道的弹性过渡。

底座采用与桥梁混凝土相同的C40级。

底座的横截面尺寸为252×3100mm。

b.混凝土道床板

道床板由特殊设计的WCK型穿孔轨枕与C40填充混凝土组成。

一块道床板单元设置7根轨枕，轨枕间距根据桥梁跨度及均匀布置的原则，确定为588～592mm。

道床板顶面设2％的人字坡，以利排水。

道床板采用C40级混凝土，现场灌注。

24m梁跨内每线设置6块道床板，梁跨端部的道床板长度为4028mm，其余道床板长度为4036mm，道床板的宽度与下部混凝土底座一致。

c.WCK型轨枕

WCK型穿孔轨枕是埋入混凝土道床内的轨道部件，它与混凝土道床形成整体，共同承受列车荷载的作用。

穿孔轨枕的设计除必须满足道床板的横向上侧的设计弯矩外，在截面配筋上还必须满足轨枕侧面需设孔的特殊要求。

其主要设计参数如表4-7-3所列。

表4-7-3WCK型轨枕的主要设计参数

项目

单位

参数

轨枕长度

Mm

2500

轨枕截面高度

Mm

轨下截面：

200；中间截面：

185

轨枕底宽

Mm

280

预留横向孔直径

Mm

Φ40

承载能力

KN·m

轨下截面：

12.7；中间截面：

-13.6

3．板式无碴轨道

第二节板式轨道施工

秦沈客运专线狗河特大桥上采用了新型无碴轨道结构--板式无碴轨道。

该板式无碴轨道道床主要由底座、CA砂浆、轨道板三部分组成，其中CA砂浆的施工是板式无碴轨道的核心技术。

板式轨道的特点是在混凝土基床与轨道板之间铺有一层40—50mm厚的CAM垫层，作为支承预制的钢筋混凝土轨道板的支承层，给轨道提供足够的强度和一定的弹性。

可以讲，板式轨道的关键是CAM，乳化沥青乳剂是的核心CAM。

乳化沥青乳剂的质量是CAM的质量的根源和板式轨应用成败的关键。

由于无碴轨道的结构刚度远大于有碴轨道。

轨道板下CAM垫层是提高板式轨道弹性，减缓振动的重要环节。

研究表明，随着轨道板下CAM垫层弹性模量KCA的增大（亦即刚度变大），轮轨作用力P稍有增大，轨道板位移Zs逐渐降低，轨道板加速度as和板下CAM垫层压应力σCA明显增大，其合理范围是1000～1500MN/m3。

轨道板下CAM垫层阻尼c对轮轨动力作用的影响，如图4所示。

随着c的增大，轮轨力P、钢轨振动加速度ar都变化不大，但轨道板加速度as、板下CAM垫层压应力σCA以及轨道板振动位移均明显下降，特别是当c＞105Ns/m2时下降得尤为显著。

需要采用高阻尼量值的板下CAM垫层是有利于降低轨道板振动的。

施工前需要进行型式试验，事先确定CA砂浆的基本配合比。

由于CA砂浆的流动性（流动时间）、可用时分（流动性直到停止的时间）或CA砂浆的膨胀程度，易受环境温度的影响，在确定现场施工配合比的时候，有必要考虑搅拌时的温度、注入后温度的变化等因素。

现场施工时，需要根据标准配合比进行搅拌试验，再确定现场施工配合比。

进行搅拌试验，测定其流动时间、可用时分、膨胀率和析水率，事先确认其产品质量。

一、板式轨道的基本理论

板式轨道结构的按图4-7-6有限元分析模型进行计算，因钢轨为细长构件，可视为梁，其支承弹性由扣件的轨下胶垫提供，并假定每一钢轨联结扣件处为一线性弹簧支承。

轨道板作为板单元，板下的水泥沥青砂浆层作为线性弹簧支承体。

根据上述确定的设计荷载与计算模型，计算出轨道板截面纵向、横向弯矩，并与轨道板在制造、运输与施工时的荷载弯矩进行比较，取其最大值，得出轨道板截面的设计弯矩，如表4-7-4。

轨下胶垫

CA砂浆

钢轨

轨道板

图4-7-6板式轨道结构应力分析静力学计算模型

板式无碴轨道的结构组成主要包括：

混凝土底座、轨道板、水泥沥青（CA）砂浆调整层、凸形挡台及扣件系统。

表4-7-4轨道板的截面设计弯矩

截面位置

设计弯矩（kN.m/m）

纵向

-8.2

9.9

横向

-15.4

16.5

1、混凝土底座

混凝土底座与梁体预埋钢筋连接成整体。

底座采用与桥梁混凝土相同的C40级。

由于混凝土底座与桥梁的挠度相同，底座结构按梁体产生此挠度换算得出的弯曲力矩设计，计算得出的混凝土边缘应力应小于混凝土的抗弯强度，并进行钢筋应力检算。

根据计算结果，并考虑凸形挡台内配筋及底座内埋设横向排水管的要求，确定混凝土底座横截面尺寸，对于狗河直线桥为2880×248mm。

在端跨梁的轨道板下粘贴12mm厚的微孔橡胶垫层时，底座的厚度为246mm，对于双何曲线桥，线路超高在混凝土底座上完成，曲线内侧边缘厚度为102～194mm，曲线外侧边缘厚度由实设超高计算确定。

考虑混凝土底座由于温度变化引起的伸缩，沿线路方向每隔5m设一横向伸缩缝，桥上混凝土底座伸缩缝的位置应位于凸形挡台的中心，即与上部轨道板间隔缝一致。

伸缩缝的宽度为20mm，用沥青板填充。

2、轨道板

轨道板的结构设计方法是将轨道板按轨道纵向及轨道横向分别独立进行结构承载能力计算。

将轨道纵、横向分别作为单向预应力混凝土结构后，按GBJ10-89的极限状态法进行设计。

其主要设计原则：

――采用部分预应力钢筋混凝土结构

――配筋对称于截面中心。

――控制截面边缘混凝土的应力状态。

――双向预应力轨道板结构采用C60级混凝土。

――轨道板外形尺寸的确定

考虑板式轨道结构中凸形挡台及周围CA砂浆的受力、不同跨度桥梁与曲线上的轨道板布置以及轨道板的结构应力分析等，确定轨道板的标准长度为4.93m，非标准轨道板，其长度应在4.0～5.0m范围内。

由于轨道板为双向预应力结构，其宽度首先要满足结构及制造工艺的要求，其次考虑到传递列车荷载有效范围，要尽量使其在满足结构要求的前提下，尽可能减小传递到板下垫层的荷载应力及作用在板上的弯矩。

通过计算分析，取轨道板的宽度为2.4m。

轨道板的厚度主要由结构强度及配筋要求决定，结构应力分析结果表明，轨道板的纵横向弯矩都随板厚的增大而增大，因此在结构强度允许的范围内，取其较薄者，这样不仅能降低结构的建筑高度，同时减轻了桥梁的二期恒载。

综合考虑后取轨道板厚度为0.19m。

轨道板上扣件的节点原则上要求等间距布置。

考虑到秦沈线的运营条件（速度高、轴重轻的特点）、凸形挡台与周围CA砂浆对线路纵向阻力的要求，在标准长度轨道板上的扣件节点间距设计为625mm。

配合设在混凝土底座上的圆柱形凸形挡台，轨道板的两端中部均设计了半径为300mm的半圆形缺口。

缺口半径的确定主要考虑作用于凸形挡台及周围CA砂浆的纵向力。

图4-7-7标准长度轨道板的基本尺寸

为满足板式轨道的施工要求，轨道板上还设计了定位螺栓孔、起吊螺母、CA砂浆灌注孔等。

标准长度轨道板的结构基本尺寸如图4-7-7所示。

3、CA砂浆

CA砂浆由水泥、乳化沥青、细骨料（砂）、混合料、水、铝粉、各种外加剂等多种原材料组成，其作为板式轨道混凝土底座与轨道板间的弹性调整层，是一种具有混凝土的刚性和沥青的弹性的半刚性体。

CA砂浆调整层是板式无碴轨道结构的关键组成部分，其性能的好坏直接影响板式轨道应用的耐久性和维修工作量。

为此，秦沈线桥上无碴轨道课题组对板式轨道CA砂浆开展了为期3年的科研攻关工作，在科研、设计与施工部门的大力配合下，课题研究取得了可喜的成果，其各项性能指标均达到或接近国外同类产品的质量水平，为板式无碴轨道结构在我国快速客运专线的首次铺设创造了条件。

在秦沈线桥上板式轨道CA砂浆的研究与试验过程中，为少走弯路，加快研究进程，在借鉴日本新干线板式轨道CA砂浆研究资料的基础上，结合我国前期的研究成果，针对性地提出了板式轨道CA砂浆的性能指标及相应的试验方法。

其主要性能指标要求如表4-7-5。

从CA砂浆的材料组成及性能指标要求可以看出，其技术的开发难度较大。

材料既要满足强度和弹性要求，又必须具有必要的施工性能，同时考虑到CA砂浆在寒冷地区使用工况，还应具备抗冻融性能，以保证其长期使用的耐久性。

秦沈客运专线桥上板式轨道CA砂浆主要性能指标要求的确定依据：

（a）抗压强度

表4-7-5CA砂浆的主要性能指标要求

序号

性能

单位

指标要求

1

抗压强度

MPa

1.8～2.5

2

弹性模量

MPa

200～600

3

流动度

秒

16～26

4

可工作时间

分

不少于30

5

膨胀率

％

1～3

6

材料分离度

％

＜3

7

泛浆率

％

0

8

含气量

％

8～12

9

耐久性（抗冻性）

300次冻融循环试验后，相对动弹模量不得小于试验前的60％。

板式轨道CA砂浆填充于轨道板板底及凸形挡台四周，其抗压强度取决于设计轮重及所作用的纵向合力F。

考虑轨道板的支承面积较大、轨道板的自重以及一块轨道板上最多作用一个转向架，计算结果表明，其在轮重作用下轨道板下CA砂浆所需要的抗压强度较小，为0.1MPa。

因此实际上CA砂浆的抗压强度主要由作用于凸形挡台上纵向力决定。

按图4-7-8所示对凸形挡台与轨道板间的CA砂浆填充层所承受的最大合力F作计算：

图4-7-8板式轨道凸形挡台及周围CA砂浆受力图式

――长钢轨温度力Fr

一股线路的长钢轨纵向力为14kN/m。

轨道板长度L按5m计，则：

Fr＝L×14＝5×14＝70kN

――轨道板本身的伸缩力Fp

Fp＝0.5×L×η×t×k

式中：

L――轨道板长度（5m）；

η――轨道板线胀系数（1×10-5/1℃）；

t――轨道板与梁体的相对温差（按10℃计）；

k――凸形挡台周围CA砂浆的弹性系数（按150kN/mm计）。

Fp＝0.5×5000×1×10-5×10×150＝37.5kN

――轨道横向阻力Fc：

按横向阻力和轨道板的尺寸，计算得出：

Fc＝70kN。

――轨道板与CA砂浆层之间的摩擦力μW

μW＝0.35×50＝17.5kN

将上述计算结果，代入合力计算式，可得出：

F＝114kN。

合力F的作用方向

在合力F作用下，凸形挡台周围CA砂浆层承受的最大应力：

式中：

r――凸形挡台的半径（250mm）；

H――凸形挡台顶面与轨道板底面的最小高差（当轨道板下的CA砂浆层厚度为最大值100mm时，H＝凸形挡台高度（250）-100＝150mm）。

代入上式计算出纵向力作用下，凸形挡台周围CA砂浆层的最大应力：

σb＝1.70MPa。

考虑一般情况下Fr与Fc不可能同时产生最大值，故其容许应力可增加25％，即：

σbmax＝σb/1.25＝1.70/1.25＝1.36MPa。

由于秦沈客运专线板式轨道CA砂浆的使用环境处在寒冷地区，在设计中必须考虑其抗冻性能，相应的强度指标要提高。

但另一方面，强度指标太高，弹性模量相应增大，势必影响其提供轨道适度弹性的设计初衷，设计要求CA砂浆28天的抗压强度指标应在1.8～2.5MPa范围内。

为提高CA砂浆抗初期冻害性能，提高施工工效，设计中相应地对不同龄期的强度提出下列要求：

1天、7天和28天龄期，应分别达到0.1、0.7和1.8～2.5MPa以上，以满足拆模取出轨道板支撑螺栓、轨道铺设、线路竣工通车的要求；

（b）流动度与可工作时间

CA砂浆流动度与可工作时间是保证板式轨道CA砂浆现场灌注施工质量的重要指标。

从乳化沥青与水泥砂浆掺和到一起后，CA砂浆的固化作用就开始了，砂浆的粘性逐渐增加，流动性逐渐丧失而最终固化。

结合我国前期进行的大量试验，包括试验室内的实尺模型灌注试验结果，确定流动度指标在16～26s范围内，可满足工作性能与灌注要求。

CA砂浆的可工作时间是指CA砂浆处于规定的流动度范围内所经历的时间。

这个时间应较长而不致影响现场砂浆的灌注施工。

考虑到现场从砂浆拌和站配制好的运输过程、灌注作业所需要的时间，规定CA砂浆的可工作时间不少于30min。

（c）膨胀率

CA砂浆灌注后固化，一般会产生2～3％的收缩，影响填充效果，为此必须在原材料中添加适量的膨胀剂（如：

铝粉等）使砂浆产生膨胀。

膨胀率的大小应严格控制，以免轨道板与砂浆层之间会产生空隙或导致轨道板抬起。

（d）材料分离度

施工中有时CA砂浆原材料之间会出现分离、泛浆或沉淀现象，砂浆的强度和耐久性会相应降低，为保证其匀质性，采用材料分离度作为匀质性评价的指标。

（e）空气含量

在CA砂浆中导入适量的微小气泡，可提高抗冻性，这种气泡可缓和其内部自由水等受冻害膨胀时产生的冰晶压力，空气量达8％以上时，抗冻性有显著的提高，但若超过16％，砂浆层的密实度降低，影响其抗压强度。

（f）耐久性（抗冻性能）

由于秦沈线板式轨道位于寒冷地区，对CA砂浆层的抗冻性能应引起足够的重视。

为此多次进行冻融循环试验，结果证明我国自主研制开发的CA砂浆可满足秦沈线的使用要求。

4、凸形挡台

凸形挡台作为板式轨道结构中的重要组成部分，设置于混凝土底座两端的中部，与混凝土底座及梁体相连，用以限制轨道板的纵、横向移动，其直接承受由钢轨传递到轨下基础的纵向力和横向力，包括：

梁轨间相互作用产生的纵向力、温度变化引起的轨道板伸缩力、轨道的横向抗力、起动与制动力、轮轨间的横向作用力等。

由于板式轨道中凸形挡台结构直接影响运行安全，因此其设计必须具有足够的强度储备。

从强度安