高鐵無砟軌道結(jié)構(gòu)病害與維修技術(shù)芻議

徐杰

摘 要：最近，高鐵的快速建設(shè)加快了中國進(jìn)入世界高鐵的步伐。高鐵具有運(yùn)力大，運(yùn)輸成本低，運(yùn)行速度快，平穩(wěn)性和舒適性好，維修少等優(yōu)點(diǎn)，不僅節(jié)省了乘客的時間，而且?guī)恿搜鼐€城市的發(fā)展，緩解了中國的交通擁堵。但是，具有使用功能的項(xiàng)目或系統(tǒng)仍然存在，并且隨著時間的流逝，損壞或疾病可能會逐漸出現(xiàn)。為了確保項(xiàng)目或系統(tǒng)的最基本的使用性能，有必要在項(xiàng)目或系統(tǒng)中投資以進(jìn)行維護(hù)。只有保持和提高性能，才能在社會上更安全地使用它，中國的高鐵也是如此。

關(guān)鍵詞：無砟軌道;高鐵;病害;維修

中圖分類號：U216.4 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A

0 前言

與發(fā)達(dá)國家相比，中國高鐵的發(fā)展相對緩慢，經(jīng)過長期的實(shí)踐和理論研究，軌道養(yǎng)護(hù)的主要原則是實(shí)施“預(yù)防為主，預(yù)處理結(jié)合”的養(yǎng)護(hù)政策?；诨炷粱?yàn)r青混合料的壓載軌道是高速軌道的主要形式。無砟軌道的突出優(yōu)點(diǎn)是穩(wěn)定性好，結(jié)構(gòu)堅(jiān)固，維修時的工作負(fù)荷低，因此道無砟軌道廣泛用于高速鐵路。

1 無砟軌道概述

無砟軌道是用于高速鐵路的主要軌道結(jié)構(gòu)適用于時速超過300 km的路線。其特點(diǎn)是鋼筋混凝土代替了壓載軌道結(jié)構(gòu)的壓載材料，其強(qiáng)度，耐久性和穩(wěn)定性均優(yōu)于壓載物。如今，與壓載軌道相比，世界上最先進(jìn)的軌道技術(shù)具有卓越的穩(wěn)定性，舒適性和耐用性，并且其結(jié)構(gòu)高度低，重量輕，從而減輕了橋第二級的負(fù)荷并減少了隧道開挖。道床整潔美觀，整個軌道變形平緩，維護(hù)工作量大大減少，列車速度可以大大提高[1]。

缺點(diǎn)是初期投資成本高，剛度高，施工難度和要求高，履帶彈性差，振動和噪音大。由于無砟軌道的基本結(jié)構(gòu)與壓載軌道的基本結(jié)構(gòu)相似，所以相同病害在文中就不再贅述，本文主要針對無砟軌道的特殊病害進(jìn)行闡釋，并將維修技術(shù)進(jìn)行闡釋。

2 高鐵無砟軌道結(jié)構(gòu)病害

2.1 軌道道床破損

道板的病害主要是混凝土結(jié)構(gòu)問題，通常在混凝土表面存在垂直和水平的裂縫甚至接縫，另一種是對混凝土拐角和拐角的損壞。裂紋的形狀主要是由混凝土的變形引起的，當(dāng)變形的壓力超過混凝土結(jié)構(gòu)本身的抗壓強(qiáng)度時，就會發(fā)生裂紋?；炷敛牧系牟痪鶆蚧旌?，施工過程中環(huán)境溫度的不適當(dāng)，澆筑后因大風(fēng)天氣而導(dǎo)致的收縮，不合格的鋼筋質(zhì)量和下沉都可能引起裂縫。在履帶板開裂后，結(jié)構(gòu)的鋼筋與外部環(huán)境接觸，產(chǎn)生銹蝕，銹繼續(xù)壓縮并擴(kuò)張履帶板混凝土并擴(kuò)展裂縫，造成塊體損壞。在長期使用中，混凝土?xí)c空氣中的二氧化碳發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，從而增加結(jié)構(gòu)的脆性并降低履帶床的承載能力和耐用性[2]。

2.2 無砟軌道砂漿層和軌道板離縫

砂漿層和軌道平板之間的間隔是一種常見的疾病，也叫作離縫，間隔的大小通常在1 mm之內(nèi)，縱向延伸超過10 m。平板壓載軌道主要由軌道平板，水泥瀝青砂漿和支撐層（基底）組成。接縫損壞可能是由于以下原因：第一類主要是由于溫度的影響。軌道平板的溫度梯度由于溫度應(yīng)力而導(dǎo)致平板端部翹曲，從而使軌道平板膨脹和收縮。第二個原因是，在建造軌道平板時，砂漿層并未完全澆筑。第三是路基沉降不均。上述問題是由于沉降漏斗區(qū)兩側(cè)的橋梁和路基沉降不均勻，分隔軌道板和砂漿引起的。當(dāng)軌道分開時，軌道板和砂漿層被分開，并且它們之間沒有內(nèi)聚力，這大大降低了軌道結(jié)構(gòu)的完整性并影響幾何狀態(tài)。

3 高鐵無砟軌道結(jié)構(gòu)病害的維修技術(shù)

3.1 無砟軌道道床破損修復(fù)

使用破碎錘和手動操作在軌道上切割板，在清潔地板表面后，修復(fù)對支撐層的局部損壞，然后使用軌道布置方法分段地構(gòu)造軌道床板。將施工圖與原始設(shè)計(jì)圖進(jìn)行比較，路基斷面的設(shè)計(jì)高度為830 mm（支撐地板底部的軌道項(xiàng)目）。拆除下行管線的雙塊式壓載軌道時，必須注意不要損壞上行管線的壓載軌道和在管線之間填充的封閉混凝土[3]。

3.2 道岔區(qū)無砟軌道修復(fù)

破碎機(jī)與手動工作結(jié)合使用，可以破碎分離機(jī)區(qū)域的底板，清潔地板表面，并在現(xiàn)場組裝出料口。插入分水器的分支區(qū)域的無壓載軌道必須按照原始施工圖進(jìn)行施工，并且建筑材料、綜合接地、排水、絕緣和施工要求必須按照原始設(shè)計(jì)圖進(jìn)行。有必要嚴(yán)格控制拆除過程，以防止壓載道的拆除影響下行線路的微小設(shè)備區(qū)域中上行線路的穩(wěn)定性。首先，當(dāng)切割損壞的底板時，必須在未損壞軌道床板的近端表面上3 cm深度處鋸切貫通接縫和基礎(chǔ)接縫。第二個是用于加固的錨栓，根據(jù)設(shè)計(jì)圖，該錨栓在對應(yīng)于上線的分支區(qū)域中用作無砟軌道。銷釘使用可在垂直和水平方向上受限制的固定銷釘，銷釘直徑為40 mm，長度為380 mm，固定銷釘鉆孔直徑為48 mm。種植棒膠必須滿足絕緣要求，并且針頭頂部必須用混合灌漿或水泥砂漿密封[4]。

3.3 道床修復(fù)后無縫線路恢復(fù)

對無砟軌道道床修復(fù)完成后需對無縫線路進(jìn)行恢復(fù)工作，根據(jù)結(jié)合的絕緣接頭和開關(guān)之間的連接點(diǎn)，在兩根線之間手動拆卸和搬運(yùn)長導(dǎo)軌。當(dāng)軌道床構(gòu)造完成并達(dá)到指定的強(qiáng)度時，位于兩條線之間的長鋼軌將返回到軌槽，并且墊輥將拉伸并鎖定軌道。使交換機(jī)和無縫軌道單元導(dǎo)軌的平均鎖定導(dǎo)軌溫度在設(shè)計(jì)鎖定導(dǎo)軌溫度范圍內(nèi)。單元導(dǎo)軌段按原設(shè)計(jì)布置，根據(jù)長軌斷裂的實(shí)際位置和現(xiàn)場的插入開關(guān)進(jìn)行配電設(shè)計(jì)，短軌的插入和閉合，短軌的長度超過12.5 m。無砟軌道的長鋼軌和插入分流器前后的短軌采用鋁熱焊接。分支機(jī)構(gòu)中的所有鋼軌接頭均采用鋁熱焊接或膠粘（絕緣接頭），并且側(cè)跨采用鋁熱焊接寬焊接技術(shù)。6 km以內(nèi)的無縫軌道用軌道磨床打磨，以消除軌道表面的滾動痕跡[5]。

3.4 無砟軌道砂漿層和軌道板離縫整治

此類離縫病害通常使用注入樹脂的粘合劑填充接縫區(qū)域的處理方法。要修復(fù)分離接縫，軌道修復(fù)人員需要知道是什么原因，通常有兩種類型的因素，一種是由溫度變化引起的分離接縫。在這種情況下，需要對履帶板進(jìn)行應(yīng)力消除和溫度重新鎖定，另一種是由于沉降不均勻而導(dǎo)致的縫分離，這些問題的修復(fù)應(yīng)基于沉降。治療接縫疾病的關(guān)鍵是選擇輸液材料。首先，所選的澆注材料必須具有足夠的強(qiáng)度以承受軌道壓力，其次，該材料必須滿足夜間施工的條件。高速鐵路維修天窗基本上是在夜晚結(jié)束時，較低的溫度對材料的環(huán)境性能提出了要求。所選的注射材料必須在使用前進(jìn)行測試，并且只能在鑒定后使用[6]。

4 結(jié)語

無砟軌道在我國高鐵領(lǐng)域應(yīng)用已十分廣泛，那么對無砟軌道的病害研究同樣重要，因發(fā)展和運(yùn)營時間較短，需要不斷摸索、總結(jié)。無砟軌道常見疾病主要出現(xiàn)在軌道結(jié)構(gòu)中，軌道結(jié)構(gòu)主要由鋼筋混凝土制成，與常規(guī)壓載軌道有很大的不同，疾病的種類和治療方法也有所不同。沒有壓載物的眼眶疾病的研究仍需加強(qiáng)。隨著我國這些結(jié)構(gòu)類型軌道建設(shè)工作的推遲，建設(shè)周期短，線路正常運(yùn)行時間不長，軌道運(yùn)行中出現(xiàn)的一些問題修復(fù)方法較少，需要廣大高鐵軌道建設(shè)人員在建設(shè)過程中不斷的進(jìn)行摸索探究，填補(bǔ)國內(nèi)修補(bǔ)技術(shù)空白。

參考文獻(xiàn)：

[1]聶利芳，嚴(yán)愛國，曾甲華，等.福廈高鐵安海灣特大橋無砟軌道鋼-混結(jié)合梁斜拉橋設(shè)計(jì)研究[J].鐵道標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)，2020，64（S1）：137-141+146.

[2]錢曉.高鐵無砟軌道施工要點(diǎn)及質(zhì)量控制方法研究[J].城市住宅，2020，27（08）：172-173.

[3]李秋義，張曉江，韋合導(dǎo).商合杭高鐵裕溪河特大橋鋪設(shè)無砟軌道關(guān)鍵技術(shù)研究[J].中國鐵路，2020（06）：44-51.

[4]雷大海.高鐵無砟軌道結(jié)構(gòu)病害與維修技術(shù)的應(yīng)用探討[J].智能城市，2019，5（24）：183-184.

[5]汪全新.高鐵無砟軌道結(jié)構(gòu)病害與維修技術(shù)的應(yīng)用研究[J].科技創(chuàng)新與應(yīng)用，2019（16）：167-168.

[6]陸文文.某運(yùn)營高鐵雙塊式無砟軌道軌枕吊空病害綜合維修技術(shù)[J].山西建筑，2018，44（14）：138-140.