高铁无砟轨道结构病害与维修技术刍议

徐杰

摘 要：最近，高铁的快速建设加快了中国进入世界高铁的步伐。高铁具有运力大，运输成本低，运行速度快，平稳性和舒适性好，维修少等优点，不仅节省了乘客的时间，而且带动了沿线城市的发展，缓解了中国的交通拥堵。但是，具有使用功能的项目或系统仍然存在，并且随着时间的流逝，损坏或疾病可能会逐渐出现。为了确保项目或系统的最基本的使用性能，有必要在项目或系统中投资以进行维护。只有保持和提高性能，才能在社会上更安全地使用它，中国的高铁也是如此。

关键词：无砟轨道;高铁;病害;维修

中图分类号：U216.4 文献标识码：A

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。平板压载轨道主要由轨道平板，水泥沥青砂浆和支撑层（基底）组成。接缝损坏可能是由于以下原因：第一类主要是由于温度的影响。轨道平板的温度梯度由于温度应力而导致平板端部翘曲，从而使轨道平板膨胀和收缩。第二个原因是，在建造轨道平板时，砂浆层并未完全浇筑。第三是路基沉降不均。上述问题是由于沉降漏斗区两侧的桥梁和路基沉降不均匀，分隔轨道板和砂浆引起的。当轨道分开时，轨道板和砂浆层被分开，并且它们之间没有内聚力，这大大降低了轨道结构的完整性并影响几何状态。

3 高铁无砟轨道结构病害的维修技术

3.1 无砟轨道道床破损修复

使用破碎锤和手动操作在轨道上切割板，在清洁地板表面后，修复对支撑层的局部损坏，然后使用轨道布置方法分段地构造轨道床板。将施工图与原始设计图进行比较，路基断面的设计高度为830 mm（支撑地板底部的轨道项目）。拆除下行管线的双块式压载轨道时，必须注意不要损坏上行管线的压载轨道和在管线之间填充的封闭混凝土[3]。

3.2 道岔区无砟轨道修复

破碎機与手动工作结合使用，可以破碎分离机区域的底板，清洁地板表面，并在现场组装出料口。插入分水器的分支区域的无压载轨道必须按照原始施工图进行施工，并且建筑材料、综合接地、排水、绝缘和施工要求必须按照原始设计图进行。有必要严格控制拆除过程，以防止压载道的拆除影响下行线路的微小设备区域中上行线路的稳定性。首先，当切割损坏的底板时，必须在未损坏轨道床板的近端表面上3 cm深度处锯切贯通接缝和基础接缝。第二个是用于加固的锚栓，根据设计图，该锚栓在对应于上线的分支区域中用作无砟轨道。销钉使用可在垂直和水平方向上受限制的固定销钉，销钉直径为40 mm，长度为380 mm，固定销钉钻孔直径为48 mm。种植棒胶必须满足绝缘要求，并且针头顶部必须用混合灌浆或水泥砂浆密封[4]。

3.3 道床修复后无缝线路恢复

对无砟轨道道床修复完成后需对无缝线路进行恢复工作，根据结合的绝缘接头和开关之间的连接点，在两根线之间手动拆卸和搬运长导轨。当轨道床构造完成并达到指定的强度时，位于两条线之间的长钢轨将返回到轨槽，并且垫辊将拉伸并锁定轨道。使交换机和无缝轨道单元导轨的平均锁定导轨温度在设计锁定导轨温度范围内。单元导轨段按原设计布置，根据长轨断裂的实际位置和现场的插入开关进行配电设计，短轨的插入和闭合，短轨的长度超过12.5 m。无砟轨道的长钢轨和插入分流器前后的短轨采用铝热焊接。分支机构中的所有钢轨接头均采用铝热焊接或胶粘（绝缘接头），并且侧跨采用铝热焊接宽焊接技术。6 km以内的无缝轨道用轨道磨床打磨，以消除轨道表面的滚动痕迹[5]。

3.4 无砟轨道砂浆层和轨道板离缝整治

此类离缝病害通常使用注入树脂的粘合剂填充接缝区域的处理方法。要修复分离接缝，轨道修复人员需要知道是什么原因，通常有两种类型的因素，一种是由温度变化引起的分离接缝。在这种情况下，需要对履带板进行应力消除和温度重新锁定，另一种是由于沉降不均匀而导致的缝分离，这些问题的修复应基于沉降。治疗接缝疾病的关键是选择输液材料。首先，所选的浇注材料必须具有足够的强度以承受轨道压力，其次，该材料必须满足夜间施工的条件。高速铁路维修天窗基本上是在夜晚结束时，较低的温度对材料的环境性能提出了要求。所选的注射材料必须在使用前进行测试，并且只能在鉴定后使用[6]。

4 结语

无砟轨道在我国高铁领域应用已十分广泛，那么对无砟轨道的病害研究同样重要，因发展和运营时间较短，需要不断摸索、总结。无砟轨道常见疾病主要出现在轨道结构中，轨道结构主要由钢筋混凝土制成，与常规压载轨道有很大的不同，疾病的种类和治疗方法也有所不同。没有压载物的眼眶疾病的研究仍需加强。随着我国这些结构类型轨道建设工作的推迟，建设周期短，线路正常运行时间不长，轨道运行中出现的一些问题修复方法较少，需要广大高铁轨道建设人员在建设过程中不断的进行摸索探究，填补国内修补技术空白。

参考文献：

[1]聂利芳，严爱国，曾甲华，等.福厦高铁安海湾特大桥无砟轨道钢-混结合梁斜拉桥设计研究[J].铁道标准设计，2020，64（S1）：137-141+146.

[2]钱晓.高铁无砟轨道施工要点及质量控制方法研究[J].城市住宅，2020，27（08）：172-173.

[3]李秋义，张晓江，韦合导.商合杭高铁裕溪河特大桥铺设无砟轨道关键技术研究[J].中国铁路，2020（06）：44-51.

[4]雷大海.高铁无砟轨道结构病害与维修技术的应用探讨[J].智能城市，2019，5（24）：183-184.

[5]汪全新.高铁无砟轨道结构病害与维修技术的应用研究[J].科技创新与应用，2019（16）：167-168.

[6]陆文文.某运营高铁双块式无砟轨道轨枕吊空病害综合维修技术[J].山西建筑，2018，44（14）：138-140.