高速鐵路道岔區(qū)軌道板離縫整治工藝研究

景 璞

(濟(jì)南鐵路局濟(jì)南西工務(wù)段，山東 濟(jì)南 250001)

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高速鐵路道岔區(qū)軌道板離縫整治工藝研究

景 璞

(濟(jì)南鐵路局濟(jì)南西工務(wù)段，山東 濟(jì)南 250001)

分析了高速鐵路道岔區(qū)無砟軌道板離縫的原因，從封閉層伸縮縫嵌縫、道岔板間嵌縫、軌道板與底座交叉處封閉等方面，提出了道岔區(qū)軌道板離縫修復(fù)措施，并介紹了整治修復(fù)所需的材料，為無砟軌道養(yǎng)護(hù)維修積累了經(jīng)驗(yàn)。

高速鐵路，軌道板，離縫，底座

1 病害情況

隨著高鐵運(yùn)營(yíng)時(shí)間的增加，高速鐵路站內(nèi)道岔病害日益嚴(yán)重。主要病害為：線間封閉層與道岔板間嵌縫部分失效；道岔板外側(cè)局部冒漿；緊靠道岔板的底座(自密實(shí)混凝土)頂面局部被壓碎，嚴(yán)重地段已連接成片；道岔板發(fā)生離縫，個(gè)別地段離縫寬度達(dá)5 mm以上；個(gè)別道岔板間接縫處存在離縫，局部離縫達(dá)1 mm左右。

2 病害原因分析

由于道岔板頂面和底面存在溫差，且正、負(fù)溫差交替出現(xiàn)，容易導(dǎo)致軌道板與瀝青砂漿層、瀝青砂漿層與底座之間產(chǎn)生離縫，而離縫的存在，放大了列車的沖擊效應(yīng)，使離縫處混凝土粉化加快，離縫進(jìn)一步擴(kuò)大；而線間封閉層嵌縫失效、道岔板間接縫離縫、道岔板邊底座的結(jié)構(gòu)缺陷使水很容易進(jìn)入道岔板下，列車通過時(shí)將板下水和粉擠出，形成冒漿，壓力大時(shí)甚至可將板邊底座混凝土面層擠碎，造成底座頂面混凝土破損。

3 整治方案

根據(jù)“表面裂縫封堵防水為主，結(jié)構(gòu)離縫注膠填充為輔，區(qū)段性整修”的原則，對(duì)道岔區(qū)病害采取“防水+離縫注膠”的方式進(jìn)行專項(xiàng)整治，主要技術(shù)措施有封閉層伸縮縫嵌縫修復(fù)、道岔板間接縫離縫封閉、底座邊緣打磨和道岔板與底座間離縫注膠填充等。

道岔區(qū)病害整治具體措施如下。

3.1 封閉層伸縮縫嵌縫修復(fù)

1)用鉤子等工具清除道岔范圍內(nèi)線間封閉層嵌縫失效地段原嵌縫料；2)用角磨機(jī)對(duì)伸縮縫進(jìn)行加工，使伸縮縫寬度和深度均達(dá)到15 mm；3)用角磨機(jī)(配碗狀鋼絲球)對(duì)伸縮縫兩側(cè)和封閉層(或軌道板)頂面進(jìn)行打磨，使混凝土露出新面，伸縮縫每側(cè)的打磨寬度不少于5 cm；4)用鋼絲刷和吹風(fēng)機(jī)清理伸縮縫內(nèi)及其兩邊灰渣，在伸縮縫兩側(cè)粘貼防污膠帶及泡沫膠帶，膠帶至伸縮邊的距離為1 cm；5)在兩膠帶間混凝土表面涂刷界面劑，應(yīng)涂刷均勻；6)待界面劑表干后，在伸縮縫內(nèi)及兩膠帶間填充嵌縫材料，并用鏟刀抹平；7)拆除防污膠帶，如圖1所示。

3.2 道岔板間嵌縫修復(fù)

1)用角磨機(jī)(配打磨球)對(duì)板間接縫及兩側(cè)混凝土表面進(jìn)行打磨，使混凝土露出新面，接縫每側(cè)的打磨寬度不少于5 cm；2)用鋼絲刷和吹風(fēng)機(jī)清理灰渣，在伸縮縫兩側(cè)粘貼防污膠帶及泡沫膠帶；3)在兩膠帶間混凝土表面涂刷界面劑，應(yīng)涂刷均勻；4)待界面劑表干后，在兩膠帶間填充嵌縫材料，并用鏟刀抹平；5)拆除防污膠帶，如圖2所示。

3.3 道岔板與底座間離縫注膠填充

1)清除軌道板外側(cè)底座頂面掉塊，用角磨機(jī)、鑿毛機(jī)或其他設(shè)備將底座頂面向下打磨15 mm～20 mm左右(以露出軌道板下底座頂面為準(zhǔn))，并使底座頂面形成向外的不小于2%的排水坡(見圖3)。底座板上固定的管線應(yīng)先在電務(wù)部門配合下拆除，待施工完成后再進(jìn)行安裝固定。

2)注膠孔布置及鉆孔。在線路外側(cè)，先根據(jù)道岔區(qū)離縫的寬度選擇離縫較大處布置主注膠孔，再在孔間按不大于60 cm的間距增設(shè)并進(jìn)行均勻布置次注膠孔。注膠孔位于軌道板外側(cè)軌道板與底座間，鉆孔采用電鉆騎縫鉆孔，鉆孔的直徑為10 mm，深度為150 mm(見圖4，圖5)。

靠線間側(cè)，根據(jù)探測(cè)的道岔區(qū)離縫情況或等間距(≤60 cm)在軌道板上布置注膠孔，注膠孔距板邊10 cm～15 cm。注膠孔位于軌道板頂面，垂直于軌道板。鉆孔采用電鉆，鉆孔的直徑為10 mm，深度為250 mm(見圖3，圖6)。一般情況下，注膠孔應(yīng)設(shè)于軌道板兩承軌臺(tái)間的凹槽內(nèi)，且鉆孔前應(yīng)先用鋼筋探測(cè)儀對(duì)軌道板內(nèi)鋼筋位置進(jìn)行探測(cè)并據(jù)此確定鉆孔位置。

鉆孔完畢后，應(yīng)用角磨機(jī)對(duì)離縫兩側(cè)和注膠孔周圍進(jìn)行打磨，并用吹風(fēng)機(jī)清除鉆孔內(nèi)外及離縫周邊的灰渣，至干凈為止。

3)調(diào)制封邊膠，在注膠管上掛膠，將其插入孔內(nèi)固定。在軌道外側(cè)，應(yīng)用封邊膠對(duì)注膠管間離縫進(jìn)行封堵。

4)檢查封邊膠的固化情況，待固化滿足要求后從一端開始逐孔注膠。注膠時(shí)，當(dāng)相鄰孔有膠體溢出時(shí)，應(yīng)將其封閉，繼續(xù)觀察下一注膠孔的情況。當(dāng)膠體無法注入且遠(yuǎn)端注膠孔無膠體溢出時(shí)，應(yīng)封閉當(dāng)前注膠孔，將注膠點(diǎn)移至遠(yuǎn)端無膠體溢出的注膠孔繼續(xù)注膠，直到所有注膠孔全部注滿、注完為止。

5)待膠體固化滿足要求后，用角磨機(jī)切除注膠管，清除多余、凸出的封邊膠、底座頂面的漏膠。

3.4 軌道板與底座交叉處封閉

1)待軌道板離縫注膠完成后，用角磨機(jī)和吹風(fēng)機(jī)清理軌道板外側(cè)離縫的兩側(cè)，每側(cè)清理寬度不少于8 cm。2)在離縫兩側(cè)粘貼防污膠帶，膠帶邊至離縫的距離為2 cm。3)在兩膠帶間均勻涂刷界面劑。待界面劑表干后，在交叉處填充嵌縫材料，并用鏟刀將其抹成45°角(見圖7)。4)拆除防污膠帶。

4 整治材料

4.1 嵌縫密封用材料

1)嵌縫密封材料。岔區(qū)封閉層防水嵌縫封閉、道岔板板間接縫封閉和最終底座頂面與道岔板側(cè)面交叉處密封均采用硅酮嵌縫密封材料。a.性能特點(diǎn)。材料為單組分，施工方便；與基體的粘結(jié)性好，從而保證具有較好的防水性能；低模量，低應(yīng)力時(shí)可產(chǎn)生較大的變形，粘結(jié)而不易破壞；柔韌性好，斷裂伸長(zhǎng)率400%以上，可以完全適應(yīng)較大幅度溫變引起的裂縫伸縮；耐候性、耐老化性優(yōu)于同類密封材料；b.技術(shù)指標(biāo)。其性能指標(biāo)應(yīng)滿足TJ/GW 119—2013高速鐵路無砟軌道嵌縫材料暫行技術(shù)條件的要求，詳見表1。

表1 硅酮嵌縫材料性能指標(biāo)

序號(hào)項(xiàng)目技術(shù)要求1表干時(shí)間/min≤602下垂度(70℃)mm垂直放置≤3水平放置03質(zhì)量損失率/%≤54彈性恢復(fù)率(定伸150%)/%≥805100%拉伸模量MPa溫度條件:23℃≤0.3溫度條件:-20℃≤0.36拉伸強(qiáng)度MPa溫度條件:23℃≥1.0溫度條件:-20℃a≤2.0熱老化(80℃)處理336h后≥0.8堿處理處理336h后≥0.8紫外老化處理1500h后≥0.87斷裂伸長(zhǎng)率/%溫度條件:23℃≥800溫度條件:-20℃a≥600熱老化(80℃)處理336h后≥600堿處理處理336h后≥600紫外老化處理1500h后≥6008定伸粘結(jié)性(150%)溫度條件:23℃無破壞溫度條件:-20℃a無破壞熱老化(80℃)處理336h后無破壞浸水192h后無破壞9冷拉—熱壓后粘結(jié)性無破壞10拉伸—壓縮循環(huán)后粘結(jié)性無破壞注:a當(dāng)最冷月平均低溫低于-20℃時(shí),填縫密封材料的性能應(yīng)經(jīng)過專門的適應(yīng)性研究和論證。僅對(duì)用于寒冷地區(qū)(最冷月平均氣溫-8℃～-3℃)和嚴(yán)寒地區(qū)(最冷月平均氣溫低于-8℃)的硅酮填縫密封材料規(guī)定的技術(shù)要求,用于其他地區(qū)時(shí)可不做此要求

表2 界面劑性能指標(biāo)

2)界面劑。與硅酮嵌縫密封材料共同使用的界面劑性能指標(biāo)應(yīng)滿足TJ/GW 119—2013高速鐵路無砟軌道嵌縫材料暫行技術(shù)條件的要求，見表2。

4.2 道岔板離縫注膠材料

1)離縫注膠材料。a.性能特點(diǎn)。極低的粘度及極小的表面張力，可以滲透到細(xì)小的裂縫中；固化時(shí)間快，可以在較短的天窗時(shí)間內(nèi)完成，不影響行車；具有較好的環(huán)境適應(yīng)性，可以在較低的溫度及潮濕環(huán)境中固化；具有較高的粘結(jié)強(qiáng)度、抗拉強(qiáng)度和抗壓強(qiáng)度，可以對(duì)結(jié)構(gòu)起到較好的補(bǔ)強(qiáng)作用。b.技術(shù)指標(biāo)。該材料的技術(shù)指標(biāo)能夠完全滿足《高速鐵路無砟軌道線路維修規(guī)則(試行)》技術(shù)要求，見表3，可以用于無砟軌道結(jié)構(gòu)道床板與支承層離縫的整治。

表3 低粘度樹脂材料技術(shù)指標(biāo)

2)封邊材料見表4。

表4 封邊材料性能要求

5 結(jié)語

隨著高速鐵路運(yùn)營(yíng)時(shí)間的增加，無砟軌道結(jié)構(gòu)病害問題逐漸顯露，尤其是在溫度變化季節(jié)、雨季容易出現(xiàn)軌道板離縫等病害，隨著發(fā)展會(huì)造成軌道結(jié)構(gòu)失效，給高鐵運(yùn)行帶來了極大的危害。本文從病害情況、原因分析、整治措施、整治材料共四方面闡述了道岔區(qū)無砟軌道板離縫問題整治方法，對(duì)無砟軌道養(yǎng)護(hù)維修及病害預(yù)防有一定參考價(jià)值。

[1] 鐵運(yùn)[2012]83號(hào)，高速鐵路無砟軌道線路維修規(guī)則(試行)[Z].

Study on track board gap processing technologies of express railway turnout zone

Jing Pu

(JinanRailwayBureauWestJinanBusinessSection,Jinan250001,China)

The paper analyzes ballastless track board gap causes of express railway turnout zone. Starting from aspects of confining bed expansion joint caulking, turnout caulking, track board and pedestal crossing confining, it puts forward track board gap repairing measures of turnout zone, and introduces repairing materials, which has accumulated experience for ballastless track maintenance and repairing.

express railway, track board, gap, pedestal

2016-11-28

景 璞(1991- )，男，助理工程師

1009-6825(2017)04-0174-03

U213.6

A