高速鐵路CRTSⅡ型板式無砟軌道養(yǎng)護(hù)維修技術(shù)研究①

甄相國

(湖南高速鐵路職業(yè)技術(shù)學(xué)院 湖南衡陽 421002)

我國高速鐵路無砟軌道建設(shè)形式主要包括以下幾種，即為CRTSⅠ型板式、雙塊式、CRTSⅡ型板式、岔區(qū)板式、軌枕埋入式以及CRTSⅢ型板式等等，CRTSⅡ型板式在我國第一次應(yīng)用是在2005年京津城際鐵路建設(shè)中，CRTSⅡ型板式無砟軌道線路建設(shè)特征主要為縱向連續(xù)結(jié)構(gòu)，應(yīng)用效果顯著且優(yōu)勢非常多，如具有較強(qiáng)的穩(wěn)定性、平順性以及耐久性；而且軌道結(jié)構(gòu)受力合理；施工操作相較于傳統(tǒng)建設(shè)形式更為簡單；熱脹冷縮的自然因素對其底座板的影響較小等，在其后我國高速鐵路軌道線路建設(shè)中應(yīng)用越來越廣泛。現(xiàn)在，我國應(yīng)用無砟軌道形式建設(shè)典型高鐵路線有武廣線、滬杭線、廣珠線、滬寧線等，雖然無砟軌道具有顯著應(yīng)用優(yōu)勢，但是，在鐵路運(yùn)行過程中不可避免會(huì)有一些問題出現(xiàn)，需要相關(guān)人員對無砟軌道加強(qiáng)維修養(yǎng)護(hù)工作。

1 CRTSⅡ型無砟軌道的應(yīng)用

我國在2005年，在吸收外國先進(jìn)技術(shù)與結(jié)合前幾年研究成果基礎(chǔ)上，以京津城際高速鐵路作為實(shí)踐工程，完成無砟軌道系統(tǒng)技術(shù)創(chuàng)新與總結(jié)工作，探究出CRTSⅡ型無砟軌道系統(tǒng)技術(shù)。這種類型高速鐵路軌道建設(shè)對于當(dāng)?shù)氐臏囟取⒌匦魏铜h(huán)境等影響鐵路運(yùn)行安全性的因素進(jìn)行了充分考慮，將所有區(qū)間段內(nèi)的軌道板通過縱連方式形成一個(gè)整體，降低軌道板發(fā)生翹曲的幾率，并且通過研究完成滑動(dòng)層的設(shè)計(jì)，來消除無砟軌道受到梁體自由伸縮的影響。加上在施工過程中對底座板施加預(yù)應(yīng)力，最大限度減少熱脹冷縮對底座板造成的影響。CRTSⅡ型無砟軌道結(jié)構(gòu)在鐵路運(yùn)行過程中受力情況更加科學(xué)、合理，而且相較于有砟軌道而言施工作業(yè)更加簡便，而且具有良好的耐久性、平順性和穩(wěn)定性，在我國多處高速鐵路軌道線路建設(shè)中得到廣泛應(yīng)用。

2 CRTSⅡ型無砟軌道在運(yùn)行過程中存在的問題分析

在高速鐵路CRTSⅡ型無砟軌道運(yùn)行過程中，容易出現(xiàn)的損傷問題有水泥瀝青砂漿破損、板端上翹、軌道零部件損傷、軌道板裂紋、橋上側(cè)向擋塊損壞、軌道板與水泥理清砂漿層出現(xiàn)離縫、周期性軌道不平順預(yù)計(jì)橋面防水層破損等等[1]。

在我國高速鐵路建設(shè)過程中CRTSⅡ型無砟軌道應(yīng)用時(shí)間還不長，已經(jīng)出現(xiàn)的軌道損傷問題，隨著時(shí)間的推移、運(yùn)量的增加、自然環(huán)境變化以及溫度變化等因素的影響，可能會(huì)越來越嚴(yán)重。如果不及時(shí)維修，還可能產(chǎn)生更為嚴(yán)重的問題，如鋼軌損傷、路堤處沉降、橋隧過渡段沉降、混凝土結(jié)構(gòu)物裂縫等，這些問題的出現(xiàn)都會(huì)嚴(yán)重影響鐵路運(yùn)行的安全性。

3 CRTSⅡ型無砟軌道損傷等級(jí)劃分

高速鐵路建設(shè)中CRTSⅡ型無砟軌道形式在運(yùn)行規(guī)程中出現(xiàn)損傷的情況主要有：(1)水泥瀝青砂漿層滲水、裂縫、剝落；(2)軌道沉降；側(cè)向擋塊出現(xiàn)裂縫、掉塊等問題；(3)底座出現(xiàn)掉塊、裂縫；(4)板間出現(xiàn)裂縫、掉塊；(5)軌道板出現(xiàn)裂縫、掉塊問題；(6)砂漿層和軌道板之間出現(xiàn)裂縫；(7)承軌臺(tái)出現(xiàn)裂縫、掉塊問題等。

主要損傷形式有：裂縫、缺損以及間隙。

主要評(píng)判指標(biāo)為：描述缺損用深度和面積；描述間隙和裂縫用寬度、長度、深度。

主要等級(jí)劃分為：CRTSⅡ型無砟軌道損傷可劃分為三級(jí)，即Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ三個(gè)等級(jí)。在發(fā)現(xiàn)軌道出現(xiàn)Ⅰ級(jí)損傷時(shí)，相關(guān)人員要對損傷情況進(jìn)行詳細(xì)記錄；出現(xiàn)Ⅱ級(jí)損傷時(shí)，相關(guān)人員要根據(jù)損傷情況制定維修計(jì)劃，安排維修人員進(jìn)行修補(bǔ)；一旦出現(xiàn)Ⅲ級(jí)損傷，維修人員要及時(shí)采取修補(bǔ)措施[2]。

4 CRTSⅡ型無砟軌道損傷維修方式探究

4.1 軌道發(fā)生離縫和板上拱問題的維修方法

如果在高速鐵路CRTSⅡ型無砟軌道建設(shè)過程中，兩個(gè)相鄰軌板交接處發(fā)生離縫問題和板端上拱問題，可以采取的維修手段有以下幾種：(1)將這兩個(gè)軌板連接處的混凝土鑿除，將有問題的張拉鎖件拆除掉，做換新處理；(2)在出現(xiàn)問題的兩個(gè)相接軌板上分別設(shè)置6根直徑為28mm的錨固筋做固定處理；(3)在發(fā)生問題的兩個(gè)連接軌板的各自相鄰軌板上分別各設(shè)置6根直徑為28mm的錨固筋做固定處理；(4)對兩個(gè)發(fā)生問題的軌道板周圍進(jìn)行密封處理，并通過有壓或無壓方式對CA砂漿層與軌道板之間的離縫進(jìn)行灌注處理；(5)對發(fā)生問題兩個(gè)相連接的軌道板上的扣件進(jìn)行調(diào)整，使得軌道板的高程和平面位置與作業(yè)驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)相符。

4.2 軌道發(fā)生破損問題的維修方法

如果高速鐵路軌道在運(yùn)行過程中水泥瀝青砂漿層、承軌臺(tái)、底座板、軌道板等出現(xiàn)掉塊和剝離問題時(shí)，可以利用砂漿、樹脂、混凝土等材料進(jìn)行修補(bǔ)處理，具體作業(yè)內(nèi)容如下：(1)如果軌道結(jié)構(gòu)中的水泥瀝青砂漿層、軌道板邊緣等部位出現(xiàn)剝離和掉塊問題，可以采用環(huán)氧樹脂砂漿材料對脫落部件進(jìn)行補(bǔ)漿修復(fù)處理；(2)如果軌道板擋肩、承軌臺(tái)出現(xiàn)剝離、掉塊問題，可以采用安裝代用承軌臺(tái)或環(huán)氧樹脂砂漿進(jìn)行修復(fù)處理；(3)如果軌道中混凝土支承層、底座板、側(cè)向擋塊等構(gòu)件出現(xiàn)掉塊、剝離等問題時(shí)，可以采用環(huán)氧樹脂砂漿進(jìn)行修復(fù)處理；如果側(cè)向擋塊內(nèi)的彈性墊層出現(xiàn)損壞時(shí)，應(yīng)對側(cè)面擋塊進(jìn)行清除，之后進(jìn)行修復(fù)、更換處理，接觸面可以采用不銹鋼板，要求保證接觸面的縱向阻力不會(huì)剪壞結(jié)構(gòu)。

4.3 軌道發(fā)生裂縫問題的維修方法

在高速鐵路軌道運(yùn)行過程中，裂縫問題的發(fā)生可以分為兩種形式，一種是幾毫米深度的裂縫，屬于表面裂縫，不會(huì)影響鋼筋的防銹要求；另一種是幾厘米深度的裂縫，屬于深層裂縫，會(huì)對鋼筋的防銹功能造成嚴(yán)重影響。相關(guān)人員在發(fā)現(xiàn)軌道結(jié)構(gòu)中出現(xiàn)裂縫問題后，可以利用鉆芯方式來明確裂縫的深度：細(xì)小裂縫和表面裂縫可以利用流動(dòng)性較高的樹脂材料通過浸潤方式進(jìn)行密封處理；如果裂縫較深、較寬，一定要采用加壓灌注方式進(jìn)行修補(bǔ)處理[3]。

5 結(jié)語

綜上所述，當(dāng)前我國高速鐵路CRTSⅡ型無砟軌道建設(shè)技術(shù)已經(jīng)日益成熟，但是，由于受到風(fēng)吹日曬、溫度變化等自然環(huán)境因素和承載量等因素的影響，軌道不可避免會(huì)出現(xiàn)各種損傷情況，如支承層裂縫、軌板間連接部位裂縫、軌道板頂預(yù)裂縫處裂縫、混凝土裂縫等，因此，鐵路維修人員在日常工作中就需要對軌道運(yùn)行情況進(jìn)行檢查，對軌道各項(xiàng)構(gòu)建損傷程度進(jìn)行分析、判斷，相關(guān)人員需要根據(jù)損傷等級(jí)制定相應(yīng)的維修方案和維修計(jì)劃進(jìn)而對CRTSⅡ型無砟軌道常見損傷情況進(jìn)行有效控制和預(yù)防，但是要注意，修補(bǔ)工作進(jìn)行應(yīng)盡量避開冬季，因?yàn)槎練鉁剌^低會(huì)影響樹脂砂漿材料的應(yīng)用效果，從而降低修補(bǔ)質(zhì)量。