CRTSⅠ型板式无砟轨道路基沉降快速维修技术

王鑫，王涛，王玮，吴绍利，吴智强，邵丕彦

(中国铁道科学研究院金属及化学研究所，北京100081)

CRTSⅠ型板式无砟轨道路基沉降快速维修技术

王鑫，王涛，王玮，吴绍利，吴智强，邵丕彦

(中国铁道科学研究院金属及化学研究所，北京100081)

根据CRTSⅠ型板式无砟轨道结构为单元板的特点，提出CRTSⅠ型板式无砟轨道路基沉降快速维修技术。通过抬升轨道板并增加填充层厚度的方式，在不破坏轨道结构的条件下对CRTSⅠ型板式无砟轨道路基沉降实现天窗内快速维修。通过采用乙烯基树脂和发泡橡胶材料克服了抬板后快速充填和密封两大技术难点，并制定了完善的施工工艺。本文所介绍的维修技术2013年在某线路沉降区得到实际应用，轨道结构抬升精确，效果良好。

CRTSⅠ型板式无砟轨道 路基沉降 快速维修 抬板

CRTSⅠ型板式无砟轨道作为我国高铁重要的轨道结构之一，被应用于哈大高铁、沪宁城际、石太客专、广珠客专等线路。无砟轨道铺设的核心问题之一是对工后沉降的控制。由于我国幅员辽阔，地质结构复杂，路基出现工后不均匀沉降变形是不可避免的。当沉降超过一定量时，如不及时维修，将影响轨道的平顺性和耐久性。

针对无砟轨道路基沉降问题，国外目前尚无不破坏轨道板进行加固处理或修复的先例。近年来，美国环氧公司研制出一种聚氨酯发泡材料，并成功完成建筑物纠偏和道路沉降抬升试验。方法是在建筑物底部或道路沉降位置打孔至地基表层，通过高压注浆设备将聚氨酯发泡材料注入该层，随着材料的发泡膨胀对建筑物纠偏或道路抬升。此方法仅在我国CRTSⅡ型无砟轨道进行了尝试，目前主要存在以下三方面问题:①注浆需要在轨道板打孔，对轨道结构有影响;②注入材料不能取出，如果材料出现问题，难以恢复;③发泡膨胀较难控制，需要专业队伍施工，抬升量有偏差。

针对无砟轨道路基沉降问题，国内常采用扣件调高顺坡的方式消除路基沉降变形对轨道平顺性的影响。但扣件调高量有最大限，CRTSⅠ型板式无砟轨道采用WJ-7扣件，其最大调高量为30 mm。当沉降超过最大限时，换用加长扣件，并采取线路限速处理，以保证运营的安全性。

由于CRTSⅠ型板式无砟轨道结构为单元板，且CA砂浆为袋装，与轨道板易分离，并结合我国检修天窗的实际要求，本文提出了CRTSⅠ型板式无砟轨道路基沉降的快速维修技术，即将轨道板抬起，通过增加填充层厚度的方式来解决工后沉降造成的轨道不平顺。

1 快速维修材料性能分析

乙烯基树脂因具有优异的动态载荷性能和良好的力学性能，成为国外无砟轨道砂浆层病害的主要维修材料。其中QS树脂和LF树脂是北京中铁科新材料技术有限公司生产的两种乙烯基树脂，曾应用于秦沈客运专线狗河桥上CRTSⅠ型板式无砟轨道的维修。

为了快速填充板下空间，乙烯基树脂被预制成块，其厚度为板下空间高度的80%，为保证树脂块轻便，结合CRTSⅠ型板式无砟轨道轨道板的结构形式，一块树脂砂浆板的宽度不超过0.6 m，长度根据整体板和框架板不同，分0.7 m和1.2 m两种大小。剩余的20%板下空间和各个树脂块之间采用液态乙烯基树脂填充和“缝合”，形成类似“海岛结构”，其中树脂块为“岛”，液态乙烯基树脂为“海”。

快速密封采用发泡橡胶材料，发泡倍率根据注浆压力计算得出。应用时，通过轨道板自重和精调爪压缩材料，使其产生膨胀力，反作用于轨道板底产生摩擦力，该力大于注浆压力，从而保证注浆过程中不漏浆，使该工艺具有可实施性。由于发泡橡胶材料自身没有可塑性，对于CRTSⅠ型板式无砟轨道某些隐蔽性位置(主要指轨道板的凸台树脂位置)难以密封。通过试验，可将发泡橡胶材料一侧编上薄钢筋，借助钢筋的可塑性使发泡橡胶材料具有可塑性，保证轨道结构隐蔽性位置的密封。

2 快速维修施工工艺

在不断克服技术难点的基础上，根据CRTSⅠ型板式无砟轨道路基沉降的维修思想和维修材料，制定了相应的快速维修施工工艺，并在某铁路局高铁段维修基地进行了三次演练，不断改进，最终确定了维修施工工艺。

2.1 维修前准备工作

1)根据路基沉降量预制树脂砂浆板，如图1所示。

图1 预制树脂砂浆板

2)根据路基沉降量选择发泡密封条高度，并对放置于轨道板边角的密封条一侧添加钢筋，以保证具有可塑性，如图2所示。

3)在发泡密封条上预插入注浆管和排气管，以节约现场时间。

图2 可塑发泡密封条

图3 现场维修工艺流程

2.2 现场维修工艺(图3)

1)拆除扣件及调高垫板，凿除原凸台树脂。

2)精调爪抬升轨道板，对砂浆袋褶皱部位进行处理，并放入轨道板端部密封条。

3)根据轨道板每组扣件的抬高量，放入相应的预制树脂砂浆板。

4)放入轨道板前端和后部密封条。

5)精调爪回落轨道板至沉降轨道板预恢复高度，同时轨道板压缩密封条，密封轨道板与CA砂浆层之间的间隔空间。

6)重新浇筑凸台树脂。

7)检查密封情况，并开动注浆机注入液体树脂砂浆材料。

8)注浆至排气孔冒浆为止，清洗注浆机。

9)等待液体树脂砂浆材料固化约0.5 h，组装扣件，拆除密封条，恢复轨道结构。

2013年10月在某客运专线的CRTSⅠ型板式无砟轨道路基沉降恢复工程中应用了该快速维修工艺，效果良好，轨道结构抬升精确。维修前后轨道结构静态数据和动态数据改善明显，并经多次动态检测确认后，沉降区线路速度由限速80 km/h恢复至实际运营速度200 km/h，经一年运营，目前轨道状态稳定，新增填充层未与轨道板及CA砂浆层离缝，且自身强度良好，确保了客运专线的安全稳定运行。

3 快速维修技术优点

1)充分利用CRTSⅠ型板式无砟轨道结构为单元板的特点，逐块轨道板维修，对邻近轨道板不产生影响，可以根据每天维修人员数量和检修天窗的长短，把整个工后沉降区分割为若干段进行维修恢复，提高了作业效率和作业安全性，保证检修天窗后线路的安全运营。

2)根据每块轨道板沉降量不同，通过改变轨道板下新增填充层厚度进行调节，抬升量精确，对轨道结构影响小。

3)抬升轨道板并增加填充层厚度的方式对轨道板、砂浆层没有损伤，属于无损维修。

4)通过增加填充层厚度恢复轨道结构的维修方式具有“可二次维修性”。由于新填充层通过化学方式粘接于轨道板和CA砂浆袋间，当轨道结构因其他原因再次出现沉降，或者随着科学技术的进步有更先进的方法时，可以重新增加填充层或者将新填充层取出换用更先进的材料，以满足轨道结构要求。

同样，上述技术也存在难点，即抬板后的快速密封和板下空间的快速填充，需要新材料和新工艺的支持。

4 结语

利用CRTSⅠ型板式无砟轨道为单元板的特点，采用抬板后增加填充层的方式，实现了CRTSⅠ型板式无砟轨道路基沉降天窗内的快速维修。该维修技术抬升精确，并对原轨道结构无伤害，保证了线路的平顺性和行车安全性。该维修技术也填补了我国CRTSⅠ型板式无砟轨道路基沉降维修的空白，延长了无砟轨道使用寿命，为我国无砟轨道的养护维修注入新方法，完善了我国无砟轨道技术体系。

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Rapid maintenance technology of subgrade settlement for CRTSⅠslab-type ballastless track

WANG Xin，WANG Tao，WANG Wei，WU Shaoli，WU Zhiqiang，SHAO Piyan
(Metals and Chemistry Research Institute，China Academy of Railway Sciences，Beijing 100081，China)

According to the unit plate characteristics of CRT SⅠslab-type ballastless track structure，rapid repair technology for subgrade settlement in CRT SⅠslab-type ballastless track was put forward.By lifting track plate and increasing the thickness of the filling layer，rapid repair in skylight for subgrade settlement of CRT SⅠslab-type ballastless track was implemented under the condition of retaining complete track structure.T wo technology difficulties including rapid filling and sealing after plate lifting were overcome by using the vinyl resin and rubber foaming materials and a comprehensive construction technology was developed.T he repair technology presented in this paper has been applied in settlement area of one railway line in 2013，uplifting of track structure is precise and the effect is good.

CRT SⅠslab-type ballastless track;Subgrade settlement;Rapid repair;Lift plate

U213.2+42

A

10.3969/j.issn.1003-1995.2015.05.32

1003-1995(2015)05-0129-03

(责任审编周彦彦)

2014-11-10;

2015-01-20

中国铁路总公司科技研究开发计划项目(2013G008-A-1)

王鑫(1983—)，男，河北邯郸人，助理研究员，硕士。