探討高速鐵路無碴軌道的維修與養(yǎng)護

萬連余

（中鐵十八局集團國際工程公司 天津）

由于高速鐵路車速快，列車荷載長期對碎石道床造成高速沖擊作用，極易導致傳統(tǒng)有碴軌道結構出現變形，道碴磨損與粉化，從而降低了有碴軌道結構的平順性與穩(wěn)定性，因此我國高速鐵路逐步加大了對無碴軌道結構的運用。無碴軌道由于平順性好、整體性強，并且有著經濟效益高、結構高度低、縱向穩(wěn)定性好等優(yōu)點，因而受到了人們的廣泛關注。現階段我國對高速鐵路無碴軌道的維修與養(yǎng)護經驗還很匱乏，所以要在實踐中總結相關經驗，爭取做到常檢測、多保養(yǎng)，真正發(fā)揮無碴軌道的作用。

一、無碴軌道結構與特點

有碴軌道結構使用的道碴材料易出現粉化與破損，而無碴軌道結構采用的混凝土、瀝青材料有著塑性變形小、耐久性強等特點，這讓軌道結構更加穩(wěn)定與平順，保證列車行使的安全、快速與高效，并且也極大減少了軌道維修工作量。無碴軌道通常分為上、下部結構，其中上部結構也叫做軌道結構，由混凝土道床板、支承層、扣件、底座、瀝青、鋼軌等構成，而下部結構為基礎工程，由路基、橋梁、隧道構成。無碴軌道結構有著很多種類型，主要分為5種結構形式。

1.軌枕支承無碴軌道特點

（1）解決了有碴軌道離散性問題，尤其是道碴飛散的問題。

（2）抗磨損能力較強，能夠抵抗變形，讓軌道更具穩(wěn)定性。

（3）減振能力更強，降噪效果優(yōu)良，提高列車行使的舒適度。

（4）完成瀝青基礎施工之后，隨后可開展軌枕鋪裝工作，提高施工效率。

（5）軌枕被磨損、破壞后，有利于進行維修與更換。

2.軌枕嵌入式無碴軌道

因為無碴軌道下設有橡膠套與彈性墊層，所以比有碴軌道減振降噪效果更好，但是處于露天環(huán)境之中，其耐久性不強，套靴防水效果也差，所以限制了其使用范圍，通常在隧道內運用。因為套靴與軌枕塊相互分離，所以對列車高速行使時的穩(wěn)定性影響很大。

3.板式無碴軌道

通過在混凝土底座上直接放置預先制造好的軌道板，并將混凝土、瀝青材料填充在底座與軌道板之間，以此對軌道板作出調整，讓鋪設精度更高。因為無碴軌道在工廠內預制，所以施工十分簡單，有著極高的效率。然而由于軌道板比軌枕的長度更長，在鋼軌伸縮調節(jié)器區(qū)、道岔區(qū)、曲線組合使用過程中，必須開展特殊的設計，這樣無疑增加了施工難度。

4.軌枕埋入式無碴軌道

主要是在現場經過澆筑混凝土將預制好的雙塊式軌枕埋入混凝土道床板中，或者是在混凝土道床板中插入軌枕，讓混凝土道床板與軌枕形成為完整的無碴軌道結構形式，比如Zublin型、Rheda型等。其中Rheda型無碴軌道內未設置原結構中的槽形板，最大限度減少現場灌筑混凝土的新、舊界面，從而實現施工質量的提升。

二、檢測設備

以往軌道檢測主要由靜態(tài)檢測和動態(tài)檢測兩部分構成，并且檢測時是相互獨立的。對高速鐵路軌道檢測而言，要對列車運行總體情況加以考慮，綜合進行檢測。這與有碴軌道不同，雖然無碴軌道變形量少，強度較高，線路調整作業(yè)范圍較小，頻率不高，但是無碴軌道檢測也由靜態(tài)檢測與動態(tài)檢測兩方面構成，考慮到高速鐵路實際情況，要提高無碴軌道動態(tài)檢測力度，保證檢測車組的高效性與綜合性，同時配置專業(yè)檢測車輛，采用先進的靜態(tài)檢測設備。

（1）綜合檢測車。綜合檢測車具備其他專業(yè)檢測車輛的優(yōu)點，能夠實現數據的共享和綜合進行分析，為分析與檢測設備技術狀態(tài)提供可靠依據。

（2）振動檢測。由于橋面板與無碴軌道實行剛性連接，當列車處于高速運行狀態(tài)下，列車蛇行運動能夠對橋梁與軌道帶來一定的振動問題，并且無碴軌道沿線橋梁數量較多，所以要將振動檢測儀安裝在列車上，對列車豎向與橫向上的振動進行監(jiān)測。

（3）鋼軌探傷車。要在天窗維修過程中開展探傷檢測工作，因為要加強對無碴軌道的檢測，才能避免出現斷軌問題，所以要比有碴軌道的鋼軌探傷檢測周期要短，通常1個月至少檢測1次。

三、無碴軌道維修與養(yǎng)護

1.常用修復材料及方法

通常來講，高速鐵路有混凝土支承層的無碴軌道的修復主要有替換有缺陷和損壞的混凝土構件（出現沉降時除外），修復時可以使用下列重要材料與方法。

（1）就地澆注混凝土、水泥砂漿。

（2）采用合成材料調配的水泥粘結物，比如PCC聚合物-水泥-混凝土。

（3）采用反應樹脂系統(tǒng)，比如PC聚合物-混凝土。

（4）在修復混凝土結構裂紋時，可以根據修復目的與裂紋情況使用以下方法與材料，比如灌注環(huán)氧樹脂、壓注環(huán)氧樹脂、壓注水泥漿、水泥懸膠液以及壓注聚氨酯等。

2.無碴軌道部件整修

（1）混凝土結構裂紋。無碴軌道的支承塊、長枕、軌道板等部件都屬于混凝土結構，在使用中極易出現裂紋，主要有受力裂紋與結構裂紋兩種。對于出現的這些裂紋，只要對結構部件承載能力造成影響的，都要更換處理。若只有細微裂紋，對承載力影響不大，補修時要采用涂抹環(huán)氧樹脂的方式。

（2）封閉層與預制件間的裂紋。若CA砂漿墊層缺乏良好平整度，受到列車動力作用，封閉層與支承塊、長枕、軌道板等預制件間極易出現裂紋。因為封閉層要在現場進行澆注，在施工質量與含水量的影響下，也容易出現裂紋。水在進入這些裂紋部位后，會加劇對封閉層的破壞。所以，只要有裂紋出現，都應在第一時間用水泥砂漿進行封縫。

（3）混凝土凸形擋臺破損。在凸形擋臺出現損傷之后，必須將凸形擋臺上的混凝土鑿掉，重新立模與配筋，并噴射樹脂與混凝土，讓凸形臺得到補強與修復。

3.無碴軌道整正作業(yè)

提高無碴軌道鋪設的精度，能夠滿足高速鐵路平順性要求。所以軌道要長期保持穩(wěn)定的幾何形態(tài)，就算在列車行使過程中，軌道在幾何尺寸上有所偏差，也要嚴格控制好幅值與數量，稍微作為調整即可。

（1）軌向。和有碴軌道相同，無碴軌道的軌向整正作業(yè)調整方法是對軌道距擋板號碼做出改變。

（2）水平和高低。若CA砂漿墊層與軌道板或混凝土基床存在空隙，就要適當調整軌面相對高程。若空隙不大，則要對墊板高低進行調整，以此整正軌面高低。若不能整正軌道高低變形時，則要將軌道板提升到絕對標準位置上，然后將樹脂注入修補。

四、結語

總之，隨著我國鐵路事業(yè)高度發(fā)展，無碴軌道越來越多的應用到高速鐵路上，并取得了顯著成就。但是目前在高速鐵路無碴軌道維修與保養(yǎng)工作方面，我國還缺乏足夠的經驗。因此，不僅要充分認識到鐵路維修與保養(yǎng)工作的重要性，還要積極學習并借鑒國外發(fā)達國家先進的經驗，結合我國實際，從而提高高速鐵路無碴軌道維修與保養(yǎng)工作的水平，進一步推動我國鐵路事業(yè)的發(fā)展。