路基上CRTSⅡ型板式軌道糾偏作業(yè)損傷擴(kuò)展規(guī)律

許玉德， 嚴(yán)道斌， 邱俊興， 徐偉昌

(1.同濟(jì)大學(xué) 道路與交通工程教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，上海 201804；2.上海市軌道交通結(jié)構(gòu)耐久與系統(tǒng)安全重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，上海 201804；3.深圳市城市交通規(guī)劃設(shè)計(jì)研究中心，深圳 518021；4.中國(guó)鐵路上海局集團(tuán)有限公司上海高鐵維修段，上海 200439)

板式無(wú)砟軌道具有高穩(wěn)定的特點(diǎn)[1]，是我國(guó)高速鐵路主要采用的軌道結(jié)構(gòu)形式，中國(guó)鐵路軌道系統(tǒng)(CRTS)Ⅱ型板式無(wú)砟軌道在京津城際、京滬高鐵、滬杭高鐵上廣泛使用.隨著運(yùn)營(yíng)時(shí)間的增加，無(wú)砟軌道結(jié)構(gòu)的病害損傷逐漸累積，養(yǎng)護(hù)維修困難的問題也日益凸顯.

路基的不均勻沉降和軌道結(jié)構(gòu)偏移是常見的病害[2-3]，會(huì)對(duì)行車安全產(chǎn)生直接影響.調(diào)整扣件是常用的整治方式之一[4]，但當(dāng)結(jié)構(gòu)偏移量超出扣件調(diào)整量時(shí)，扣件調(diào)整方式受到限制.養(yǎng)護(hù)維修部門通過(guò)長(zhǎng)期的現(xiàn)場(chǎng)實(shí)踐，摸索出了一套板式無(wú)砟軌道抬升糾偏技術(shù)，對(duì)路基上CRTSⅡ型板式軌道偏移的整治通常采用“注漿抬升糾偏法”[5-7].

現(xiàn)場(chǎng)調(diào)研表明，待糾偏區(qū)段通常存在其他結(jié)構(gòu)病害，板式軌道的層間病害損傷較為常見，工務(wù)部門特別反映軌道板-寬窄接縫離縫、軌道板-砂漿層離縫、支承層裂紋等病害在糾偏作業(yè)中易出現(xiàn)加劇趨勢(shì).糾偏作業(yè)中這些損傷的擴(kuò)展規(guī)律如何，如何保證損傷不發(fā)生進(jìn)一步擴(kuò)展，是關(guān)系到糾偏作業(yè)能否順利進(jìn)行的重要問題.因此，本文基于注漿抬升糾偏工藝，建立路基上CRTSⅡ型板式軌道有限元模型，研究軌道板-寬窄接縫離縫、軌道板-砂漿層離縫、支承層裂紋在糾偏作業(yè)中的擴(kuò)展規(guī)律，以期為優(yōu)化糾偏作業(yè)工藝提供指導(dǎo)，減少糾偏作業(yè)對(duì)軌道結(jié)構(gòu)的破壞.

1 注漿抬升糾偏作業(yè)模型化

1.1 注漿抬升糾偏工藝

文獻(xiàn)[6-7]詳細(xì)闡述了CRTSⅡ型板式無(wú)砟軌道注漿抬升糾偏工藝，其基本原理是：通過(guò)注漿孔向支承層底部注入解粘劑，解除支承層與級(jí)配碎石間的約束；然后采用機(jī)械頂推的方式橫向糾偏到位；再將高聚物注漿材料注入支承層底部，利用其注漿壓力和漿體膨脹特性對(duì)上部軌道結(jié)構(gòu)進(jìn)行可控的抬升.

1.2 糾偏作業(yè)有限元模型

如圖1所示，按照CRTSⅡ型板式軌道結(jié)構(gòu)的實(shí)際尺寸建立空間三維模型.由于待糾偏區(qū)段的扣件在作業(yè)前已松開，因此糾偏作業(yè)不受鋼軌和扣件系統(tǒng)的影響，因此建模僅考慮軌道下部結(jié)構(gòu)，從上至下依次為軌道板、砂漿層、支承層、路基，各部件結(jié)構(gòu)尺寸及材料屬性見表1.模型中各部件均以C3D8R實(shí)體單元模擬，材料采用線彈性本構(gòu)模型.需要說(shuō)明的是，為避免邊界效應(yīng)影響，建立的是含有九塊軌道板的模型，對(duì)模型的兩端及底部施加固定約束，僅對(duì)最中間的軌道板、砂漿層、支承層進(jìn)行分析.

圖1 CRTSⅡ型板式軌道有限元模型

本文以內(nèi)聚力模型[8-10]模擬軌道板-寬窄接縫、軌道板-砂漿層的層間接觸，內(nèi)聚力參數(shù)參考文獻(xiàn)[8]，以雙線性張力位移法則描述各粘結(jié)界面處內(nèi)聚力單元的法向與切向張力-位移關(guān)系，法向內(nèi)聚強(qiáng)度1.792 MPa，界面剛度708.485 MPa·mm-1，臨界斷裂能0.025 2 mJ·mm-2；切向內(nèi)聚強(qiáng)度0.956 MPa，界面剛度63.039 MPa·mm-1，臨界斷裂能0.018 mJ·mm-2.砂漿層-支承層的層間接觸則采用摩擦接觸.

表1 結(jié)構(gòu)尺寸及材料屬性

根據(jù)注漿抬升糾偏工藝，僅對(duì)中間三塊軌道板進(jìn)行橫向頂推糾偏，采用位移控制的加載方式.如圖2所示，每隔2 m布置一個(gè)頂推機(jī)械(通常為千斤頂)，在千斤頂與支承層間布置一塊300 mm×300 mm的鋼板防止應(yīng)力集中.為簡(jiǎn)化模型計(jì)算，將支承層上作用的力看作在鋼板區(qū)域內(nèi)作用的均布力.

圖2 頂推機(jī)械布置

2 軌道板寬窄接縫離縫擴(kuò)展規(guī)律

軌道板-寬窄接縫的粘結(jié)界面因開裂而形成離縫[11]，離縫寬度通常在0.1～2.0 mm之間，最寬可達(dá)3.0 mm.利用有限元軟件中的“生死單元”功能模擬軌道板-寬窄接縫的層間離縫，離縫寬度取為1.0 mm，假定離縫均為橫向貫通離縫，針對(duì)不同的離縫位置分別展開分析.

2.1 寬接縫離縫

如圖3所示，分別為未出現(xiàn)離縫、單側(cè)寬接縫離縫、雙側(cè)寬接縫離縫、單側(cè)寬接縫與橫向界面離縫、雙側(cè)寬接縫與橫向界面離縫5種工況.定義每一工況中未出現(xiàn)離縫的粘結(jié)界面為剩余粘結(jié)界面.

a 未出現(xiàn)離縫

b 單側(cè)寬接縫離縫

c 雙側(cè)寬接縫離縫

d 單側(cè)寬接縫與橫向界面離縫

e 雙側(cè)寬接縫與橫向界面離縫

對(duì)每一工況計(jì)算在0～0.8 MPa頂推壓力作用下剩余粘結(jié)界面的損傷深度，結(jié)果如圖4所示.

圖4 寬接縫離縫剩余粘結(jié)界面的損傷深度

Fig.4 Damage depth of remaining bonding interface with wide joint separation

定義即將出現(xiàn)損傷時(shí)對(duì)應(yīng)的頂推壓力稱為損傷臨界頂推壓力.對(duì)于未出現(xiàn)離縫的軌道板-寬窄接縫粘結(jié)界面，損傷臨界頂推壓力為0.5 MPa；存在離縫的粘結(jié)界面，單側(cè)與雙側(cè)離縫的剩余損傷臨界頂推壓力均為0.35 MPa，離縫的出現(xiàn)使得剩余粘結(jié)界面抵抗損傷的能力減弱.當(dāng)存在橫向界面離縫時(shí)，單側(cè)與雙側(cè)離縫的損傷臨界頂推壓力均降至0.25 MPa，橫向界面離縫使得剩余粘結(jié)界面抵抗損傷的能力進(jìn)一步減弱.隨著頂推壓力的增大，損傷深度呈現(xiàn)遞增的規(guī)律.

2.2 窄接縫離縫

如圖5所示，分別為單側(cè)窄接縫離縫、雙側(cè)窄接縫離縫、單側(cè)窄接縫與橫向界面離縫、雙側(cè)窄接縫與橫向界面離縫4種工況示意圖.

a 單側(cè)窄接縫離縫

b 雙側(cè)窄接縫離縫

c 單側(cè)窄接縫與橫向界面離縫

d 雙側(cè)窄接縫與橫向界面離縫

對(duì)每一工況計(jì)算在0～0.8 MPa頂推壓力作用下剩余粘結(jié)界面的損傷深度，結(jié)果如圖6所示.

對(duì)于未出現(xiàn)離縫的軌道板-寬窄接縫粘結(jié)界面，損傷臨界頂推壓力為0.5 MPa；存在離縫的剩余粘結(jié)界面，單側(cè)離縫的損傷臨界頂推壓力為0.3 MPa，雙側(cè)離縫的損傷臨界頂推壓力為0.4 MPa，單側(cè)窄接縫離縫使剩余粘結(jié)界面抵抗損傷能力減弱的程度要大于雙側(cè)窄接縫離縫.隨著頂推壓力的增大，損傷深度呈現(xiàn)遞增的規(guī)律.

圖6 窄接縫離縫剩余粘結(jié)界面的損傷深度

Fig.6 Damage depth of remaining bonding interface with narrow joint separation

在相同頂推壓力作用下，單側(cè)離縫的損傷發(fā)展速率要高于雙側(cè)離縫，出現(xiàn)橫向界面離縫時(shí)同樣呈現(xiàn)相同的規(guī)律.以寬接縫離縫為例說(shuō)明，單側(cè)離縫時(shí)，窄接縫左右兩側(cè)受力不均勻，左側(cè)寬接縫損傷主要集中于上部區(qū)域，而右側(cè)主要集中于下部；由于損傷分布較為集中，隨著頂推壓力的不斷增大，損傷區(qū)域快速發(fā)展.相反，當(dāng)雙側(cè)寬接縫均出現(xiàn)離縫時(shí)，左右兩側(cè)窄接縫受力較為均勻，所以與單側(cè)寬接縫離縫相比，損傷區(qū)域發(fā)展速率較為緩慢.

定義軌道板-寬窄接縫粘結(jié)界面即將出現(xiàn)開裂時(shí)的糾偏位移為開裂臨界糾偏位移，以上共9種工況的開裂臨界糾偏位移結(jié)果,見表2.

表2 剩余粘結(jié)界面開裂臨界糾偏位移

當(dāng)粘結(jié)界面完好時(shí)，寬窄接縫的開裂臨界糾偏位移為1.94 mm，此時(shí)頂推壓力為0.70 MPa.當(dāng)出現(xiàn)寬接縫單側(cè)或雙側(cè)離縫時(shí)，開裂臨界糾偏位移上升至2.12、2.30 mm，對(duì)應(yīng)的頂推壓力為0.75、0.80 MPa，這表明存在寬接縫離縫時(shí)，剩余粘結(jié)界面抵抗開裂的能力反而上升了；當(dāng)出現(xiàn)窄接縫單側(cè)或雙側(cè)離縫，剩余粘結(jié)界面抵抗開裂的能力略微下降.

當(dāng)出現(xiàn)橫向界面離縫時(shí)，寬、窄接縫抵抗開裂的能力都大幅下降.以寬接縫單側(cè)接縫、單側(cè)接縫與橫向界面離縫為例，單側(cè)接縫離縫的開裂臨界糾偏位移為2.12 mm，對(duì)應(yīng)頂推壓力0.75 MPa，而出現(xiàn)橫向界面離縫時(shí)，開裂臨界糾偏位移下降至1.09 mm，下降率達(dá)48.6%，對(duì)應(yīng)頂推壓力下降至0.45 MPa，下降率達(dá)40.0%.

2.3 寬窄接縫粘結(jié)界面強(qiáng)度

軌道板-寬窄接縫的層間接觸的實(shí)質(zhì)是新、老混凝土的接觸，研究表明，新、老混凝土的粘結(jié)強(qiáng)度為整澆混凝土強(qiáng)度的60%～80%，在軌道板-寬窄接縫間的粘結(jié)界面損傷之后，粘結(jié)界面強(qiáng)度與新筑時(shí)的強(qiáng)度相比有所下降.在完好的寬窄接縫條件下，取粘結(jié)界面強(qiáng)度為C55混凝土強(qiáng)度的60%、50%、40%和30%，分析不同粘結(jié)界面強(qiáng)度下糾偏作業(yè)損傷的擴(kuò)展規(guī)律，結(jié)果如圖7所示.

隨著粘結(jié)界面強(qiáng)度的減小，損傷臨界頂推壓力呈現(xiàn)遞減的規(guī)律，粘結(jié)界面強(qiáng)度每下降10%，臨界頂推壓力隨著下降0.1 MPa.隨著頂推壓力的增大，損傷深度呈現(xiàn)遞增的規(guī)律，4種粘結(jié)強(qiáng)度下?lián)p傷的演變規(guī)律接近.

3 軌道板砂漿層離縫擴(kuò)展規(guī)律

軌道板-砂漿層離縫[12]是軌道結(jié)構(gòu)常見的病害損傷之一，選取板邊離縫進(jìn)行研究，假定離縫均為橫向貫通離縫.由于重力作用，離縫區(qū)域的軌道板與砂漿層還存在摩擦作用；未出現(xiàn)離縫的區(qū)域，軌道板與砂漿層間為粘結(jié)作用.基于此，對(duì)于離縫區(qū)域，軌道板與砂漿層間設(shè)置為摩擦接觸，摩擦系數(shù)取0.35[13]；對(duì)于未出現(xiàn)離縫區(qū)域，以內(nèi)聚力單元模擬層間粘結(jié).

圖7 不同粘結(jié)界面強(qiáng)度下的損傷深度

以“生死單元”模擬砂漿層離縫，即在軌道板與砂漿層間切出薄層，將薄層內(nèi)單元?jiǎng)偠仍O(shè)置為0.以剛度下降率SDEG(以SDEG表示)表征材料狀態(tài)，SDEG取值為0～1，取0時(shí)表示材料完好，取1時(shí)表示材料已經(jīng)完全破壞失效.

由2.1節(jié)可知在寬窄接縫存在離縫時(shí)，開裂臨界頂推應(yīng)力的最大值為0.8 MPa，設(shè)置板邊離縫為250、500 mm兩種工況，計(jì)算得到其在0.8 MPa頂推壓力作用下的剛度下降率SDEG，結(jié)果如圖8所示.

剛度下降率SDEG為0，表明軌道板-砂漿層粘結(jié)界面未出現(xiàn)傷損，然而由2.1節(jié)可知此時(shí)寬窄接縫已經(jīng)出現(xiàn)開裂的情況，由此可見，存在砂漿層離縫時(shí)，糾偏作業(yè)對(duì)砂漿層剩余粘結(jié)界面的影響很小，糾偏作業(yè)仍由軌道板寬窄接縫粘結(jié)界面控制.

a 離縫250 mm

b 離縫500 mm

圖8 頂推壓力0.8 MPa條件下的剛度下降率

Fig.8 Stiffness reduction rate of a 0.8 MPa pushing pressure

若軌道結(jié)構(gòu)狀態(tài)進(jìn)一步惡化，當(dāng)軌道板-砂漿層粘結(jié)界面出現(xiàn)板邊離縫，兩側(cè)軌道板-寬窄接縫又出現(xiàn)離縫時(shí)，對(duì)軌道結(jié)構(gòu)分別施加0.7，0.8，0.9 MPa的頂推壓力，250 mm板邊離縫狀態(tài)下的結(jié)果如圖9所示.

當(dāng)頂推壓力為0.7 MPa時(shí)，剩余砂漿層粘結(jié)界面并無(wú)損傷，糾偏作業(yè)對(duì)粘結(jié)界面無(wú)影響；當(dāng)頂推壓力達(dá)到0.8 MPa時(shí)，剩余砂漿層粘結(jié)界面在板邊四角出現(xiàn)損傷，最大剛度下降率0.91，即當(dāng)軌道板-砂漿層粘結(jié)界面板邊離縫250 mm，且兩側(cè)軌道板-寬窄接縫出現(xiàn)離縫時(shí)，以0.8 MPa的頂推壓力進(jìn)行糾偏作業(yè)，將使剩余軌道板-砂漿層粘結(jié)界面產(chǎn)生損傷；當(dāng)頂推壓力增大至0.9 MPa，損傷進(jìn)一步加劇.

500 mm板邊離縫狀態(tài)下的結(jié)果如圖10所示.

當(dāng)頂推壓力為0.7 MPa時(shí)，軌道板-砂漿層粘結(jié)界面便開始出現(xiàn)損傷，損傷主要分布在剩余粘結(jié)界面的4個(gè)角，且隨著糾偏頂推壓力的不斷增大，粘結(jié)界面損傷區(qū)域逐漸擴(kuò)展.

a 頂推壓力0.7 MPa

b 頂推壓力0.8 MPa

c 頂推壓力0.9 MPa

圖9 離縫250 mm條件下的剛度下降率

Fig.9 Stiffness reduction rate of 250 mm separation

a 頂推壓力0.7 MPa

b 頂推壓力0.8 MPa

c 頂推壓力0.9 MPa

圖10 離縫500 mm條件下的剛度下降率

Fig.10 Stiffness reduction rate of 500 mm separation

綜上分析，當(dāng)軌道板-砂漿層粘結(jié)界面出現(xiàn)板邊離縫，且兩側(cè)軌道板-寬窄接縫界面出現(xiàn)離縫后，糾偏作業(yè)將導(dǎo)致軌道板-砂漿層粘結(jié)界面損傷，這主要是因?yàn)樵陧斖茐毫Φ淖饔孟?，軌道結(jié)構(gòu)出現(xiàn)橫向位移，未離縫區(qū)域受砂漿層粘結(jié)作用，軌道板位移與下部結(jié)構(gòu)保持一致；而離縫區(qū)域只受摩擦作用，軌道結(jié)構(gòu)與下部結(jié)構(gòu)存在位移差，這種變形的不協(xié)調(diào)導(dǎo)致在粘結(jié)界面邊界出現(xiàn)損傷.

相反，當(dāng)軌道板與寬窄接縫未發(fā)生離縫時(shí)，各頂推壓力作用下，剩余砂漿層粘結(jié)界面均未出現(xiàn)損傷，這是因?yàn)榇藭r(shí)板邊砂漿層雖然出現(xiàn)離縫，但由于軌道板與寬窄接縫仍存在相互作用，這種相互作用可以大大減小剩余砂漿層粘結(jié)界面所受應(yīng)力，使其不會(huì)受到損傷.

4 支承層裂紋擴(kuò)展規(guī)律

在糾偏作業(yè)中，主要由糾偏區(qū)段中部以及解粘區(qū)邊界附近的支承層承受拉力，且糾偏區(qū)段中部拉應(yīng)力最大，因此對(duì)糾偏作業(yè)受支承層強(qiáng)度控制.由于支承層開裂是軌道結(jié)構(gòu)常見損傷之一，因此研究糾偏區(qū)段中部支承層裂紋[14]在糾偏作業(yè)過(guò)程中的擴(kuò)展規(guī)律.

從幾何位置來(lái)看，裂紋存在橫向、縱向和垂向三種基本形式，由于縱向裂紋方向平行于糾偏作業(yè)時(shí)支承層的拉應(yīng)力方向，糾偏作業(yè)對(duì)縱向裂紋的擴(kuò)展影響較小，因此僅對(duì)橫向和垂向貫通裂紋形式進(jìn)行研究.假定裂紋均為貫通裂紋，通過(guò)在裂紋尖端布置內(nèi)聚力單元，以內(nèi)聚力模型來(lái)分析支承層裂紋的發(fā)展規(guī)律.

4.1 橫向貫通裂紋

分析不同裂紋深度的影響，取橫向貫通裂紋深度分別為20、40 mm，計(jì)算不同頂推壓力下布置于裂紋尖端的內(nèi)聚力單元?jiǎng)偠认陆德蔛DEG.如圖11所示，當(dāng)裂紋尖端A的剛度下降率SDEG為1時(shí)，裂紋尖端的內(nèi)聚力單元已經(jīng)完全失效，裂紋開始擴(kuò)展；當(dāng)支承層底部B的剛度下降率SDEG為1時(shí)，裂紋已經(jīng)擴(kuò)展至支承層底部.

圖11 支承層橫向貫通裂紋

對(duì)不同裂紋深度下裂紋損傷發(fā)展規(guī)律進(jìn)行分析，提取點(diǎn)A以內(nèi)1 000 mm范圍及點(diǎn)B以內(nèi)1 000 mm范圍的剛度下降率，結(jié)果如圖12所示.

a 裂紋深度20 mm

b 裂紋深度40 mm

圖12 不同頂推壓力下的剛度下降率

Fig.12 Stiffness reduction rate of different pushing pressures

當(dāng)橫向貫通裂紋深度為20 mm時(shí)，施加0.65 MPa的頂推壓力，裂紋尖端處的剛度下降率為0，說(shuō)明內(nèi)聚力單元完好，裂紋無(wú)擴(kuò)展趨勢(shì)，此時(shí)糾偏作業(yè)不會(huì)造成裂紋進(jìn)一步擴(kuò)展.當(dāng)頂推壓力增加至0.70 MPa時(shí)，在頂推對(duì)立側(cè)裂紋尖端出現(xiàn)損傷，損傷長(zhǎng)度約為370 mm，此時(shí)裂紋雖未出現(xiàn)擴(kuò)展，但裂紋尖端已出現(xiàn)微裂紋.當(dāng)頂推壓力繼續(xù)增加至0.75 MPa，裂紋尖端最大剛度下降率已接近1，橫向貫通裂紋會(huì)出現(xiàn)局部開裂.當(dāng)頂推壓力達(dá)到0.8 MPa時(shí)，A、B位置最大剛度下降率均達(dá)到1，說(shuō)明此時(shí)裂紋已擴(kuò)展至支承層底部.當(dāng)頂推壓力達(dá)到0.90 MPa時(shí)，裂紋延伸至支承層底部的區(qū)域達(dá)到450 mm.

從不同裂紋深度的對(duì)比來(lái)看，相同頂推壓力下，隨著裂紋深度的增加，裂紋尖端的損傷有加劇的趨勢(shì).在0.65 MPa的頂推壓力下，裂紋深度為20 mm時(shí)，糾偏作業(yè)對(duì)裂紋并無(wú)影響；當(dāng)裂紋深度為40 mm時(shí)，糾偏作業(yè)將導(dǎo)致裂紋尖端出現(xiàn)損傷.

4.2 垂向貫通裂紋

取垂向貫通裂紋深度分別為20、40 mm時(shí)，計(jì)算不同頂推壓力下布置于裂紋尖端的內(nèi)聚力單元?jiǎng)偠认陆德?，如圖13所示.

提取B以內(nèi)1 000 mm以及AB方向的剛度下降率，結(jié)果如圖14所示.

圖13 支承層垂向貫通裂紋

當(dāng)垂向貫通裂紋深度為20 mm時(shí)，施加0.65 MPa的頂推壓力，裂紋尖端已出現(xiàn)損傷，但并未發(fā)生開裂，由于支承層上大下小，呈梯形狀，底部的裂紋更靠近外側(cè)，裂紋尖端損傷更為嚴(yán)重.當(dāng)頂推壓力增加至0.70 MPa時(shí)，支承層頂部位置裂紋出現(xiàn)損傷，而底部位置裂紋已發(fā)生擴(kuò)展.頂推壓力達(dá)到0.75 MPa之后，整個(gè)垂向裂紋將發(fā)生進(jìn)一步擴(kuò)展，隨著頂推壓力的增加，裂紋擴(kuò)展深度隨之增加.當(dāng)頂推壓力增大到0.90 MPa時(shí)，支承層底部裂紋擴(kuò)展深度達(dá)到200 mm左右.

從不同裂紋深度的對(duì)比來(lái)看，相同頂推壓力下，隨著裂紋深度的增加，裂紋尖端的損傷有加劇的趨勢(shì).在0.65 MPa的頂推壓力下，裂紋深度為20 mm時(shí)，裂紋尖端僅發(fā)生損傷，裂紋進(jìn)一步擴(kuò)展；當(dāng)裂紋深度為40 mm時(shí)，糾偏作業(yè)將導(dǎo)致支承層底部裂紋出現(xiàn)擴(kuò)展.

a 裂紋深度20 mm

b 裂紋深度40 mm

圖14 不同頂推壓力下的剛度下降率

Fig.14 Stiffness reduction rate of different pushing pressures

5 結(jié)論

基于CRTSⅡ型板式無(wú)砟軌道的注漿抬升糾偏工藝，建立了路基上CRTSⅡ型板式軌道糾偏作業(yè)有限元模型，分析寬窄接縫離縫、砂漿層離縫和支承層裂紋在注漿抬升糾偏作業(yè)中的擴(kuò)展規(guī)律，得到以下主要結(jié)論：

(1) 寬、窄接縫離縫會(huì)減弱軌道板-寬窄接縫剩余粘結(jié)界面抵抗損傷的能力.單側(cè)離縫的損傷發(fā)展速率高于雙側(cè)離縫的損傷發(fā)展速率.寬窄接縫粘結(jié)界面強(qiáng)度減小使得軌道板-寬窄接縫剩余粘結(jié)界面抵抗傷損的能力減弱.

(2) 當(dāng)軌道板與兩側(cè)寬窄接縫粘結(jié)良好，僅與砂漿層存在離縫時(shí)，板邊離縫對(duì)軌道板-砂漿層粘結(jié)界面損傷的影響很小.當(dāng)軌道板-砂漿層粘結(jié)界面出現(xiàn)板邊離縫，且兩側(cè)軌道板-寬窄接縫粘結(jié)界面出現(xiàn)離縫后，糾偏作業(yè)將導(dǎo)致軌道板-砂漿層粘結(jié)界面損傷.

(3) 對(duì)于支承層橫向貫通裂紋，隨著頂推壓力的增加，裂紋將發(fā)生擴(kuò)展，相同的頂推壓力下，裂紋深度越大，裂紋尖端損傷越嚴(yán)重；對(duì)于支承層垂向貫通裂紋，隨著頂推壓力的增大，裂紋將朝支承層內(nèi)部擴(kuò)展，擴(kuò)展深度最后穩(wěn)定在400 mm左右，在相同的頂推壓力下，裂紋深度越大，裂紋尖端損傷越嚴(yán)重.

結(jié)合上述分析與結(jié)論，高速鐵路養(yǎng)護(hù)維修部門在進(jìn)行CRTSⅡ型板式軌道糾偏作業(yè)時(shí)，應(yīng)重點(diǎn)關(guān)注擬糾偏區(qū)段的寬窄接縫病害情況，宜在糾偏作業(yè)前對(duì)寬窄接縫病害進(jìn)行修復(fù).在糾偏作業(yè)過(guò)程中應(yīng)密切關(guān)注糾偏區(qū)段其他病害的形成與擴(kuò)展情況，一旦出現(xiàn)病害加劇趨勢(shì)應(yīng)停止糾偏作業(yè)，以防止軌道結(jié)構(gòu)的損傷惡化.