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1、京滬高鐵無砟軌道軌道板與砂漿層離縫修補方案中國鐵道科學研究院金屬及化學研究所二〇一〇年八月二十日京滬高鐵無砟軌道結(jié)構(gòu)病害修補方案無砟軌道修補技術(shù)是無砟軌道延長使用壽命、保證列車安全運行的關(guān)鍵技術(shù)之一。雖然無砟軌道有“免維護”的說法和優(yōu)點，但是實際上隨著長期通車運行和在各種外界復(fù)雜自然環(huán)境的作用下軌道不可避免地會發(fā)生損壞或老化，尤其當動車組在高速行駛的情況下對傷損軌道的加速破壞作用將更加明顯和嚴重，損壞或老化將進一步加劇，若不及時修補，已經(jīng)鋪設(shè)的無砟軌道將會逐步損壞或老化到無法再正常運行的程度。自2007年至今，鐵科院金
2、化所無砟軌道修補課題組通過對已運營的石太客專、京津城際、武廣客專、滬寧客專等高速鐵路無砟軌道的使用情況進行了深入調(diào)研。通過摸索與研究，并考慮了日本板式軌道和德國博格板無砟軌道的鋪設(shè)和使用經(jīng)驗，對CRTSI型和II型無砟軌道常見的典型結(jié)構(gòu)病害修補技術(shù)進行了綜合分析研究。鐵科院金化所無砟軌道修補課題組早在2007已開始自主創(chuàng)新研究無砟軌道修補技術(shù)，2009年承擔鐵道部課題“水泥乳化瀝青砂漿病害綜合修補技術(shù)研究”，并于2010年7月通過了鐵道部科技司組織的“水泥乳化瀝青砂漿病害綜合修補技術(shù)研究”階段技術(shù)審查（評審結(jié)果見附頁1
3、），同時研制開發(fā)了適合我國高速鐵路無砟軌道修補需用的無砟軌道綜合修補I、II、III類填充樹脂及相關(guān)配套材料，建立了較為完善的施工工藝，制定了相關(guān)技術(shù)條件和指標。2009年和2010年，課題組分別在武廣客運專線花都段，石太客運專線井陘北長大隧道段，滬寧城際常州段和京津城際武清段及亦莊站進行了無砟軌道病害相關(guān)的修補試驗和工藝探索（圖1～圖10）。截止目前，修補后的無砟軌道狀態(tài)穩(wěn)定，延長了無砟軌道壽命，確保了高速鐵路的安全平穩(wěn)運行。圖1花都段未修補前砂漿離縫照片圖2花都段砂漿離縫修補后照片圖3花都段CA砂漿缺損修鑿后照片圖
4、4花都段CA砂漿修補后照片圖5石太隧道砂漿離縫修補后照片圖6石太隧道軌道板縱向封錨修補后照片圖7滬寧城際軌道板與砂漿層離縫圖8滬寧城際灌漿操作圖9京津城際軌道板與砂漿層離縫圖10京津城際離縫封堵縫隙抹平修正一、京滬高鐵二標段段調(diào)研情況課題組與中鐵一局經(jīng)理部于2010年8月22日，對京滬高鐵段的無砟軌道結(jié)構(gòu)性病害進行了聯(lián)合調(diào)研。出現(xiàn)的主要問題是：軌道板四角與砂漿層出現(xiàn)離縫。根據(jù)京滬高鐵段水泥乳化瀝青砂漿與軌道板離縫情況，課題組建議：縫隙類使用粘度較低，流淌性較好，固化速度快，易操作的無砟軌道綜合修補I類填充樹脂，制定了如
5、下修補試驗方案。二、現(xiàn)場試驗方案軌道板與砂漿層離縫修補方案修補流程確認修補天氣地點部位↓準備修補材料和工具↓清理灌注部分↓泡沫模板封堵灌注修補部位↓配比攪拌樹脂↓插入灌注管，注漿并確認封堵有效↓檢查灌注飽滿程度↓拆除模板清理檢查↓邊緣封堵清理檢查整修1.材料無砟軌道綜合修補Ⅰ類填充樹脂，其樹脂基材為改性異丁烯樹脂材料，該樹脂液體時具有粘度低、流動性好、固化性優(yōu)異且排濕性好等優(yōu)點，固化物機械強度高、耐介質(zhì)性良好且粘結(jié)性能好，同時樹脂可施工多次注入，性能見表１A,表1B。表1.A無砟軌道綜合修補I類填充樹脂液體性能項目樣品
6、測試結(jié)果材料配比樹脂基：固化劑=150：2混合物比重1.24～1.25混合物粘度0.7～0.8Pa·s可使用時間23～25min低溫硬化性95%水中硬化性96%流動性17min表1.B無砟軌道綜合修補I類填充樹脂固體性能項目樣品測試結(jié)果彈性模量162MPa彈性系數(shù)35.6kN/mm剪切強度11.4MPa粘結(jié)強度1.65MPa達到最大彈性模量的時間40～60min鹽水后彈性系數(shù)變化率+4.0%酸水后彈性系數(shù)變化率+6.0%熱老化后彈性系數(shù)變化率+7.8%100萬次疲勞以后粘結(jié)強度變化率-7.0%100萬次疲勞以后彈性系數(shù)
7、變化率+3.0%100萬次疲勞以后彈性模量變化率+4.0%-30℃粘結(jié)強度變化率-5.0%-30℃彈性系數(shù)變化率+2.0%-30℃彈性模量變化率+2.0%2.人員組織按灌注修補流程，人員可按程序進行操作，清理（1-2人）——密封（2-3人）——攪拌（1-2）——灌注（2-3人）——查修補平（1-2人），共需4-6人。3.注意事項室外氣溫在5℃以上進行，有雨水時禁止施工，禁止使用明火烘烤。填充樹脂材料分為樹脂基和固化劑雙組分并用，需按配比添加，勿進雜物和水。所有施工材料和工具均需上道前檢查登記并帶離現(xiàn)場。施工和檢修必須嚴
8、格遵照鐵道部相關(guān)辦法和條件執(zhí)行。4.工藝流程1）在確定修補當天無雨的情況下，到達現(xiàn)場后，集中人力將發(fā)電機等設(shè)備及修補工具和材料運送到要修補位置，并清理軌道板縫隙內(nèi)部及周邊的雜物，如多余的混凝土、砂漿及其它雜物。2）根據(jù)砂漿離縫情況裁剪高彈性泡沫用以封堵縫隙并建立修補作業(yè)平臺，用膠帶封閉離縫處軌道板的下沿，防止涂抹密封膠時污染軌道板
