探讨高速铁路无碴轨道的维修与养护

万连余

（中铁十八局集团国际工程公司 天津）

由于高速铁路车速快，列车荷载长期对碎石道床造成高速冲击作用，极易导致传统有碴轨道结构出现变形，道碴磨损与粉化，从而降低了有碴轨道结构的平顺性与稳定性，因此我国高速铁路逐步加大了对无碴轨道结构的运用。无碴轨道由于平顺性好、整体性强，并且有着经济效益高、结构高度低、纵向稳定性好等优点，因而受到了人们的广泛关注。现阶段我国对高速铁路无碴轨道的维修与养护经验还很匮乏，所以要在实践中总结相关经验，争取做到常检测、多保养，真正发挥无碴轨道的作用。

一、无碴轨道结构与特点

有碴轨道结构使用的道碴材料易出现粉化与破损，而无碴轨道结构采用的混凝土、沥青材料有着塑性变形小、耐久性强等特点，这让轨道结构更加稳定与平顺，保证列车行使的安全、快速与高效，并且也极大减少了轨道维修工作量。无碴轨道通常分为上、下部结构，其中上部结构也叫做轨道结构，由混凝土道床板、支承层、扣件、底座、沥青、钢轨等构成，而下部结构为基础工程，由路基、桥梁、隧道构成。无碴轨道结构有着很多种类型，主要分为5种结构形式。

1.轨枕支承无碴轨道特点

（1）解决了有碴轨道离散性问题，尤其是道碴飞散的问题。

（2）抗磨损能力较强，能够抵抗变形，让轨道更具稳定性。

（3）减振能力更强，降噪效果优良，提高列车行使的舒适度。

（4）完成沥青基础施工之后，随后可开展轨枕铺装工作，提高施工效率。

（5）轨枕被磨损、破坏后，有利于进行维修与更换。

2.轨枕嵌入式无碴轨道

因为无碴轨道下设有橡胶套与弹性垫层，所以比有碴轨道减振降噪效果更好，但是处于露天环境之中，其耐久性不强，套靴防水效果也差，所以限制了其使用范围，通常在隧道内运用。因为套靴与轨枕块相互分离，所以对列车高速行使时的稳定性影响很大。

3.板式无碴轨道

通过在混凝土底座上直接放置预先制造好的轨道板，并将混凝土、沥青材料填充在底座与轨道板之间，以此对轨道板作出调整，让铺设精度更高。因为无碴轨道在工厂内预制，所以施工十分简单，有着极高的效率。然而由于轨道板比轨枕的长度更长，在钢轨伸缩调节器区、道岔区、曲线组合使用过程中，必须开展特殊的设计，这样无疑增加了施工难度。

4.轨枕埋入式无碴轨道

主要是在现场经过浇筑混凝土将预制好的双块式轨枕埋入混凝土道床板中，或者是在混凝土道床板中插入轨枕，让混凝土道床板与轨枕形成为完整的无碴轨道结构形式，比如Zublin型、Rheda型等。其中Rheda型无碴轨道内未设置原结构中的槽形板，最大限度减少现场灌筑混凝土的新、旧界面，从而实现施工质量的提升。

二、检测设备

以往轨道检测主要由静态检测和动态检测两部分构成，并且检测时是相互独立的。对高速铁路轨道检测而言，要对列车运行总体情况加以考虑，综合进行检测。这与有碴轨道不同，虽然无碴轨道变形量少，强度较高，线路调整作业范围较小，频率不高，但是无碴轨道检测也由静态检测与动态检测两方面构成，考虑到高速铁路实际情况，要提高无碴轨道动态检测力度，保证检测车组的高效性与综合性，同时配置专业检测车辆，采用先进的静态检测设备。

（1）综合检测车。综合检测车具备其他专业检测车辆的优点，能够实现数据的共享和综合进行分析，为分析与检测设备技术状态提供可靠依据。

（2）振动检测。由于桥面板与无碴轨道实行刚性连接，当列车处于高速运行状态下，列车蛇行运动能够对桥梁与轨道带来一定的振动问题，并且无碴轨道沿线桥梁数量较多，所以要将振动检测仪安装在列车上，对列车竖向与横向上的振动进行监测。

（3）钢轨探伤车。要在天窗维修过程中开展探伤检测工作，因为要加强对无碴轨道的检测，才能避免出现断轨问题，所以要比有碴轨道的钢轨探伤检测周期要短，通常1个月至少检测1次。

三、无碴轨道维修与养护

1.常用修复材料及方法

通常来讲，高速铁路有混凝土支承层的无碴轨道的修复主要有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与方法。

（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，比如PCC聚合物-水泥-混凝土。

（3）采用反应树脂系统，比如PC聚合物-混凝土。

（4）在修复混凝土结构裂纹时，可以根据修复目的与裂纹情况使用以下方法与材料，比如灌注环氧树脂、压注环氧树脂、压注水泥浆、水泥悬胶液以及压注聚氨酯等。

2.无碴轨道部件整修

（1）混凝土结构裂纹。无碴轨道的支承块、长枕、轨道板等部件都属于混凝土结构，在使用中极易出现裂纹，主要有受力裂纹与结构裂纹两种。对于出现的这些裂纹，只要对结构部件承载能力造成影响的，都要更换处理。若只有细微裂纹，对承载力影响不大，补修时要采用涂抹环氧树脂的方式。

（2）封闭层与预制件间的裂纹。若CA砂浆垫层缺乏良好平整度，受到列车动力作用，封闭层与支承块、长枕、轨道板等预制件间极易出现裂纹。因为封闭层要在现场进行浇注，在施工质量与含水量的影响下，也容易出现裂纹。水在进入这些裂纹部位后，会加剧对封闭层的破坏。所以，只要有裂纹出现，都应在第一时间用水泥砂浆进行封缝。

（3）混凝土凸形挡台破损。在凸形挡台出现损伤之后，必须将凸形挡台上的混凝土凿掉，重新立模与配筋，并喷射树脂与混凝土，让凸形台得到补强与修复。

3.无碴轨道整正作业

提高无碴轨道铺设的精度，能够满足高速铁路平顺性要求。所以轨道要长期保持稳定的几何形态，就算在列车行使过程中，轨道在几何尺寸上有所偏差，也要严格控制好幅值与数量，稍微作为调整即可。

（1）轨向。和有碴轨道相同，无碴轨道的轨向整正作业调整方法是对轨道距挡板号码做出改变。

（2）水平和高低。若CA砂浆垫层与轨道板或混凝土基床存在空隙，就要适当调整轨面相对高程。若空隙不大，则要对垫板高低进行调整，以此整正轨面高低。若不能整正轨道高低变形时，则要将轨道板提升到绝对标准位置上，然后将树脂注入修补。

四、结语

总之，随着我国铁路事业高度发展，无碴轨道越来越多的应用到高速铁路上，并取得了显著成就。但是目前在高速铁路无碴轨道维修与保养工作方面，我国还缺乏足够的经验。因此，不仅要充分认识到铁路维修与保养工作的重要性，还要积极学习并借鉴国外发达国家先进的经验，结合我国实际，从而提高高速铁路无碴轨道维修与保养工作的水平，进一步推动我国铁路事业的发展。