高鐵無砟軌道結構病害與維修技術芻議

徐杰

摘 要：最近，高鐵的快速建設加快了中國進入世界高鐵的步伐。高鐵具有運力大，運輸成本低，運行速度快，平穩性和舒適性好，維修少等優點，不僅節省了乘客的時間，而且帶動了沿線城市的發展，緩解了中國的交通擁堵。但是，具有使用功能的項目或系統仍然存在，并且隨著時間的流逝，損壞或疾病可能會逐漸出現。為了確保項目或系統的最基本的使用性能，有必要在項目或系統中投資以進行維護。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。

關鍵詞：無砟軌道;高鐵;病害;維修

中圖分類號：U216.4 文獻標識碼：A

0 前言

與發達國家相比，中國高鐵的發展相對緩慢，經過長期的實踐和理論研究，軌道養護的主要原則是實施“預防為主，預處理結合”的養護政策。基于混凝土或瀝青混合料的壓載軌道是高速軌道的主要形式。無砟軌道的突出優點是穩定性好，結構堅固，維修時的工作負荷低，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構適用于時速超過300 km的路線。其特點是鋼筋混凝土代替了壓載軌道結構的壓載材料，其強度，耐久性和穩定性均優于壓載物。如今，與壓載軌道相比，世界上最先進的軌道技術具有卓越的穩定性，舒適性和耐用性，并且其結構高度低，重量輕，從而減輕了橋第二級的負荷并減少了隧道開挖。道床整潔美觀，整個軌道變形平緩，維護工作量大大減少，列車速度可以大大提高[1]。

缺點是初期投資成本高，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構與壓載軌道的基本結構相似，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行闡釋，并將維修技術進行闡釋。

2 高鐵無砟軌道結構病害

2.1 軌道道床破損

道板的病害主要是混凝土結構問題，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，當變形的壓力超過混凝土結構本身的抗壓強度時，就會發生裂紋。混凝土材料的不均勻混合，施工過程中環境溫度的不適當，澆筑后因大風天氣而導致的收縮，不合格的鋼筋質量和下沉都可能引起裂縫。在履帶板開裂后，結構的鋼筋與外部環境接觸，產生銹蝕，銹繼續壓縮并擴張履帶板混凝土并擴展裂縫，造成塊體損壞。在長期使用中，混凝土會與空氣中的二氧化碳發生化學反應，從而增加結構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，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力而導致平板端部翹曲，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兩側的橋梁和路基沉降不均勻，分隔軌道板和砂漿引起的。當軌道分開時，軌道板和砂漿層被分開，并且它們之間沒有內聚力，這大大降低了軌道結構的完整性并影響幾何狀態。

3 高鐵無砟軌道結構病害的維修技術

3.1 無砟軌道道床破損修復

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，修復對支撐層的局部損壞，然后使用軌道布置方法分段地構造軌道床板。將施工圖與原始設計圖進行比較，路基斷面的設計高度為830 mm（支撐地板底部的軌道項目）。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 道岔區無砟軌道修復

破碎機與手動工作結合使用，可以破碎分離機區域的底板，清潔地板表面，并在現場組裝出料口。插入分水器的分支區域的無壓載軌道必須按照原始施工圖進行施工，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計圖進行。有必要嚴格控制拆除過程，以防止壓載道的拆除影響下行線路的微小設備區域中上行線路的穩定性。首先，當切割損壞的底板時，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接縫。第二個是用于加固的錨栓，根據設計圖，該錨栓在對應于上線的分支區域中用作無砟軌道。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 道床修復后無縫線路恢復

對無砟軌道道床修復完成后需對無縫線路進行恢復工作，根據結合的絕緣接頭和開關之間的連接點，在兩根線之間手動拆卸和搬運長導軌。當軌道床構造完成并達到指定的強度時，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。使交換機和無縫軌道單元導軌的平均鎖定導軌溫度在設計鎖定導軌溫度范圍內。單元導軌段按原設計布置，根據長軌斷裂的實際位置和現場的插入開關進行配電設計，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。分支機構中的所有鋼軌接頭均采用鋁熱焊接或膠粘（絕緣接頭），并且側跨采用鋁熱焊接寬焊接技術。6 km以內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域的處理方法。要修復分離接縫，軌道修復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，需要對履帶板進行應力消除和溫度重新鎖定，另一種是由于沉降不均勻而導致的縫分離，這些問題的修復應基于沉降。治療接縫疾病的關鍵是選擇輸液材料。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束時，較低的溫度對材料的環境性能提出了要求。所選的注射材料必須在使用前進行測試，并且只能在鑒定后使用[6]。

4 結語

無砟軌道在我國高鐵領域應用已十分廣泛，那么對無砟軌道的病害研究同樣重要，因發展和運營時間較短，需要不斷摸索、總結。無砟軌道常見疾病主要出現在軌道結構中，軌道結構主要由鋼筋混凝土制成，與常規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。隨著我國這些結構類型軌道建設工作的推遲，建設周期短，線路正常運行時間不長，軌道運行中出現的一些問題修復方法較少，需要廣大高鐵軌道建設人員在建設過程中不斷的進行摸索探究，填補國內修補技術空白。

參考文獻：

[1]聶利芳，嚴愛國，曾甲華，等.福廈高鐵安海灣特大橋無砟軌道鋼-混結合梁斜拉橋設計研究[J].鐵道標準設計，2020，64（S1）：137-141+146.

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

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

[4]雷大海.高鐵無砟軌道結構病害與維修技術的應用探討[J].智能城市，2019，5（24）：183-184.

[5]汪全新.高鐵無砟軌道結構病害與維修技術的應用研究[J].科技創新與應用，2019（16）：167-168.

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