轨道结构病害.

高速铁路轨道病害分析与修理方法背景高速铁路作为现代交通工具的代表，其运行安全性是至关重要的。

轨道是高速铁路运行的核心部分，轨道病害的发生极大地影响了高速铁路的安全稳定运营。

因此，高速铁路轨道病害分析与修理方法的研究变得至关重要。

轨道病害的分类在高速铁路运行过程中，轨道可能会出现多种病害，主要可分为以下几种类型：1.偏差病害–路线偏差：曲线半径不足、坡度不正等–位置偏移：钩立铁或导向框缺陷等2.裂缝病害–纵向裂缝：铁轨弯曲、引起的自然裂缝等–横向裂缝：锚固板损坏、风吹雨淋引起的裂缝等3.磨损病害–铁轨磨平：轮轨磨损、四点接触引起的磨损等–侧面磨损：列车的侧向倾斜、道床松软引起的磨损等4.腐蚀病害–表面腐蚀：空气污染、氧化、积水等导致的表面损坏–内层腐蚀：湿度过高、温度过低、基础结构不均等引入的损坏轨道病害分析方法针对高速铁路轨道病害，需要采用科学合理的分析方法，以快速、准确地识别出轨道病害，从而及时制定修理方案。

目视检查目视检查是最常用的识别轨道病害的方法之一。

检查人员需要通过观察铁轨的外观特征及与周围环境的结合，来判断铁轨是否存在异常。

目视检查虽然简单易行，但也有其局限性，仅适用于一些比较显著、外观明显的病害。

非损伤检测非损伤检测是一种通过测量轨道表面或内部的物理、机械、电磁、声学等信号，来判断铁轨是否存在病害的方法。

这种方法不会对铁轨造成二次伤害，具有快速、高效的识别病害能力。

损伤检测损伤检测是通过对铁轨进行切割、破坏性检测等方式，来确定铁轨是否存在病害。

损伤检测一般在非损伤检测无法判断时采用，因为这种检测方式会对铁轨造成二次伤害，并且工作时间长，效率低。

轨道病害的修理方法通过前面的轨道病害分析，我们可以确定轨道的病害类型，下面介绍几种常用的轨道病害修理方法。

替换式修理替换式修理是指将存在重大病害的铁轨，采用拆除、更换原有轨道的方式来进行修理。

该方法可以完整地更换被破坏的轨道，最大程度地保障了轨道的质量和安全。

交通科技与管理121工程技术0　引言 随着城市轨道交通的快速发展，运营线路里程和通车运营年限的逐年增加，轨道交通土建结构病害问题也日益突出，在运营线路中诸如车站结构渗漏水、区间管片渗漏水、道床离缝、管片破损开裂、隧道沉降变形等病害较为常见且危害严重，因此对运营线路的维保工作是确保地铁土建结构健康安全状态的保障，对地铁运营的安全有着重大的意义。

对地铁维保技术进行分析研究，提升地铁线路土建结构维保技术质量水平，促进城市轨道交通更好发展。

1　运营线路渗漏水处理原则 （1）渗漏水处理应遵循以堵为主、堵排结合的原则，因地制宜，综合选用合理的处理工艺，在避免对结构造成二次伤害的前提下，确保处理质量。

（2）对车站、场段等位置结构病害，为及时消除线路运营影响，应及时对结构病害进行安排查看处置，对于区间隧道高除应急处置等特殊情况外，以区间为单位，提交巡查报告和施工方案，进行集中处理，完成后及时进行质量验收。

（3）大面积的隧道渗水区域采取壁后注浆加隧道内环纵缝封堵方式进行处理，小渗水量较区域进行环纵缝处理或结构表面注浆封堵处理。

2　常见隧道病害种类及原因分析2.1　车站结构病害 车站土建结构病害主要是裂缝渗漏水，在车站顶板或者侧墙上存在结构裂缝，顶板覆土和侧墙背后土体存在渗水通道，水源通过渗水通道穿过结构裂缝渗入引起渗漏水。

造成结构裂缝的原因很多，主要有混凝土结构浇筑质量不合格、养护不到位、土强度未达到设计要求提前拆模等。

2.2　区间隧道结构病害 隧道结构病害主要有管片环纵缝渗漏水、结构裂缝、结构掉块及破损、道床离缝脱空、管片收敛变形等。

隧道因列车动荷载、周边地面堆载、基坑开挖、地下水变化及地质条件等的影响导致管片发生椭变，部分收敛变形过大等不利情况。

当隧道收敛远超安全允许值，引起道床沉降离缝，管片变形、管片开裂、破损、环纵缝渗漏水等一系列病害，给隧道结构安全及使用寿命带来不利影响。

3　地铁运营线路常见病害治理技术3.1　壁后注浆技术 隧道管片壁后注浆处理时，应查明待注区域衬砌外回填土的现状，应根据隧道外部土体的性质选择注浆材料，黏土地层宜采用水泥-水玻璃双液或水泥浆单液灌浆材料，砂性地层宜采用聚氨酯灌浆材料，使用前应进行试注浆，以确定适合本区间的注浆材料。

96交通科技与管理技术与应用0　前言与发达国家相比，中国高铁的发展相对缓慢，经过长期的实践和理论研究，轨道养护的主要原则是实施“预防为主，预处理结合”的养护政策。

基于混凝土或沥青混合料的压载轨道是高速轨道的主要形式。

无砟轨道的突出优点是稳定性好，结构坚固，维修时的工作负荷低，因此道无砟轨道广泛用于高速铁路。

1　无砟轨道概述无砟轨道是用于高速铁路的主要轨道结构适用于时速超过300 km 的路线。

其特点是钢筋混凝土代替了压载轨道结构的压载材料，其强度，耐久性和稳定性均优于压载物。

如今，与压载轨道相比，世界上最先进的轨道技术具有卓越的稳定性，舒适性和耐用性，并且其结构高度低，重量轻，从而减轻了桥第二级的负荷并减少了隧道开挖。

道床整洁美观，整个轨道变形平缓，维护工作量大大减少，列车速度可以大大提高[1]。

缺点是初期投资成本高，刚度高，施工难度和要求高，履带弹性差，振动和噪音大。

由于无砟轨道的基本结构与压载轨道的基本结构相似，所以相同病害在文中就不再赘述，本文主要针对无砟轨道的特殊病害进行阐释，并将维修技术进行阐释。

2　高铁无砟轨道结构病害2.1　轨道道床破损道板的病害主要是混凝土结构问题，通常在混凝土表面存在垂直和水平的裂缝甚至接缝，另一种是对混凝土拐角和拐角的损坏。

裂纹的形状主要是由混凝土的变形引起的，当变形的压力超过混凝土结构本身的抗压强度时，就会发生裂纹。

混凝土材料的不均匀混合，施工过程中环境温度的不适当，浇筑后因大风天气而导致的收缩，不合格的钢筋质量和下沉都可能引起裂缝。

在履带板开裂后，结构的钢筋与外部环境接触，产生锈蚀，锈继续压缩并扩张履带板混凝土并扩展裂缝，造成块体损坏。

在长期使用中，混凝土会与空气中的二氧化碳发生化学反应，从而增加结构的脆性并降低履带床的承载能力和耐用性[2]。

2.2　无砟轨道砂浆层和轨道板离缝砂浆层和轨道平板之间的间隔是一种常见的疾病，也叫作离缝，间隔的大小通常在1 mm 之内，纵向延伸超过10 m。

城市轨道交通盾构隧道结构病害检测技术规
程
城市轨道交通盾构隧道是现代城市交通建设中的重要组成部分，
隧道结构的安全性和可靠性直接影响到交通运营的正常运行，因此必
须严格按照技术规程进行病害检测。

一般来说，城市轨道交通盾构隧道结构主要存在以下问题：裂缝、变形、水泄漏、局部拱顶下沉等。

针对这些问题，病害检测技术规程
指出，必须采用多种检测手段和方法对隧道结构进行全面细致的检测，包括物理检测、仪器检测、现场监测等。

物理检测主要是利用肉眼、放大镜等对隧道结构表面进行检视，
发现隧道表面的开裂、腐蚀等病害。

仪器检测则是通过各种物理仪器
对隧道结构进行定量检测，如测量填充力、切割压力等。

现场监测主
要是利用传感器等现代技术手段对隧道结构进行在线监测，发现结构
变形、振动等异常情况。

通过多种方法的综合运用，可以全面了解隧道结构的病害情况和
发展趋势，并及时开展修缮，确保隧道结构的安全和可靠性。

同时，
城市轨道交通盾构隧道结构的病害检测技术规程的完善和实施，也为
城市轨道交通运营提供了更加有力的保障。

轨道直线地段存在的病害和整改措施1.轨道几何病害：轨道直线地段的几何病害主要包括弯阻、速度衰减和高低差等问题。

其中，弯阻是指轨道在弯道处弯曲所造成的磨损，严重影响列车的行驶稳定性和运行速度；速度衰减指列车行驶时出现的速度减慢或者加速时的抖动现象；高低差是指轨道在直线地段上存在的高度不平整。

对于这些病害，可以采取以下整改措施：对于弯阻，可以通过调整轨道的曲线半径或者改变轨道的横断面曲率半径，来减少列车在弯道处的摩擦和震动；对于速度衰减，可以通过加强轨道支撑结构和增加轨道的修整周期，来提高轨道的平整度和稳定性；对于高低差，可以进行轨道的加固和修整，使得轨道的高度变化更加平稳。

2.轨道波状病害：轨道波状病害是指轨道在直线地段上产生的波浪状变形，严重影响列车的行驶安全和乘坐舒适度。

轨道波状病害主要有波浪状变形和轮挤病害。

对于轨道波状病害，可以采取以下整改措施：对于波浪状变形，可以通过增加轨道的修整周期、控制列车的速度和负载、调整轨道的横断面曲率半径等方式，来减少波浪状变形的产生；对于轮挤病害，可以通过修复轮挤点和调整轨道的横断面曲率半径，来减少轮挤病害的发生。

3.轨道连接件病害：轨道直线地段上常常存在连接件病害，主要包括钢轨连接板和轨道螺栓的断裂、磨损和松动等问题。

这些病害会导致轨道连接不牢固，容易出现断轨的情况。

对于轨道连接件病害，可以采取以下整改措施：对于断裂的连接板和螺栓，可以更换新的连接件，保证连接的牢固性；对于磨损和松动的连接件，可以进行紧固和调整，并加强连接点的维护保养。

4.轨道基础病害：轨道直线地段的基础病害主要包括基础沉降、地质灾害和水稳层问题等。

基础病害会导致轨道变形、断裂和塌方等严重后果。

对于轨道基础病害，可以采取以下整改措施：对于基础沉降，可以进行基础加固和加厚，以提高基础的稳定性和承载能力；对于地质灾害和塌方等问题，可以采取相应的地质探测和预警措施，以及加强排水和防护工程，来减少地质灾害对轨道的影响；对于水稳层问题，可以采取增加厚度和密实度，提高水稳层的稳定性和耐久性。

高速铁路无砟轨道主要病害混凝土无砟轨道病害类型及处理方法高铁3103 第八组组员：李红刚曾晔波张一格马飞史琨赵凡一、病害(缺陷)类型目前国内高速铁路采用的无砟轨道主要有两种, 即板式无砟轨道与双块式无砟轨道。

图1给出的是路基段双块式无砟轨道结构病害分布示意图。

图1中 a , b , c , d 4个虚圈圈定的是无砟轨道常见病害发育部位, 详细病害总结见表 1 。

表 1 高速铁路无砟轨道中的主要病害类型及其原因病害部位病害类型可能原因发展结果道床板表面裂缝设计配筋与施工质量等上下贯穿裂缝道床板内部不密实、空隙、空洞、钢筋异常施工捣固不均等配筋大小不一或错位承载力过低、道床板破裂道床板承载力不均、破损道床板与空隙、脱空、抗剪销凿毛、去渣, 干缩, 道床板裂缝承载力过低、道床板支撑层间钉缺失等未做抗剪销钉破裂、支承层破裂道床板挠曲变形、层间空隙, 道床板破裂支撑层表层空隙、起伏找平或道床板下部破坏摩擦引发道床板、支撑层整体破损、破裂支撑层内部空隙、不密实、破裂捣固不均, 异物掺杂等支撑层破损、破裂级配碎石下沉地基下沉等道床整体下沉、破损等双块轨枕周边空隙、裂缝捣固不均、干缩等道床板裂缝等二、病害(缺陷)处理方法针对无砟轨道质量缺陷检测, 包含地质雷达法、瞬变电磁法、混凝土钢筋探测仪法、超声回弹法在内的多种方法可供考虑。

然而, 针对无砟轨道中出现的混凝土结构层间裂隙、层内不密实或空隙、各混凝土层的破损或破裂及钢筋缺失和错位此类病害(缺陷), 根据混凝土轨道内部配筋密度, 天窗点限制及对病害准确定位的检测要求, 采用地质雷达法是开展该项检测的最佳方法。

1、地质雷达法是一种地球物理探测方法, 它通过发射器向地下连续发射脉冲式高频电磁波, 电磁波向下传播过程中, 遇到有电性差异的界面或目标体(介电常数和电导率不同)时会发生反射和透射。

接收器接收并记录在某界面或目标体( 介电常数和电导率不同)上反射回来的反射波。

重载铁路线路养护措施摘要：在我国铁路运输也不断发展的今天，其运输方式也逐渐以高速客运以及重载运输为主。

这样的运输模式虽然在很大程度上满足了人们的出行以及货物的运输，但同时对铁路路线的的压力也不断地提升。

因此，合理的对铁路线路进行养护，是保证运输线路畅通、安全的保障。

本文就此对重载铁路线路养护措施进行阐述。

关键词：重载铁路；病害分析；防治措施；养护引言铁路线路是由路基、轨道和桥隧建筑物等组成的，在铁路线路这个整体中，任何的一个组成部分都是非常重要的，任何部分的损坏或者改变都会影响铁路线路整体功能的发挥。

重载铁路线路具体是指被用于运载大宗货物（一般可达1~2t）的列车或者是行车密度(最大可达1万t/km)特别大的铁路。

重载铁路发展为铁路运输业的发展节省了成本，扩充了运输能力，能够促进经济又好又快发展。

但是这种重运载量、重密度的运行会加剧对铁路线路的破坏，导致铁道道床的磨损、变形等问题的出现，对于这些问题需要及时地进行处理，这就要求铁路线路的养护工作要加强加大。

一、重载铁路线路的运行状况铁路线路是由路基、轨道和桥隧建筑物组成。

它是一个整体工程结构，共同发挥各自的功用，其任何组成部分的改变或损坏，都将影响整体功能。

重载铁路最主要的特点是运量多和轴重大，而且轴重对轨道破坏大于运量。

由于重载铁路轨道承受较大荷载，因此造成轨道结构及其部件的破损加快，线路变形增加，从而使线路的维修养护工作量加大，维修成本增加。

通常情况下，重载铁路轨道结构破坏的主要形式有轨道部件破损（尤其是夹板裂纹，接头螺栓折断，弹条折断），钢轨表面的不平顺（波形磨耗等）及线路的严重下沉三种。

重载铁路轨道在周期性荷载的作用下，使得轨道零部件出现疲劳状态而呈现磨损、变形等问题，主要出现在铁轨接头位置。

线路的严重下沉主要由两方面原因造成，一是轨道长期在重荷载影响下，道路基床逐渐沉陷变形，二是路基病害造成基床塌陷。

根据日本铁路的研究资料，道床破坏与通过总重成线性关系，而路基破坏则与通过总重的2~4次方成正比。

184YAN JIUJIAN SHE轨道交通隧道结构病害检测技术综述与发展趋势Gui dao jiao tong sui dao jie goubing hai jian ce ji shu zong shu yu fa zhan qu shi李永强当前时期，我们国家的经济呈现出较快的发展趋势，这为轨道交通的发展奠定了坚实的基础。

轨道交通使得广大群众的出行变得更为便捷，同时也使得社会前行的脚步持续加快。

从轨道交通技术应用的实际情况来看，问题是客观存在的，这就使得安全隐患难以全部排除，所以必须要确保病害检测技术得到有效应用。

在国内经济持续稳定发展的今天，交通运输行业也呈现出良好的发展趋势，尤其是轨道交通的快速发展，对经济、社会的成长起到了很大的促进作用。

在现阶段，我们国家采用的轨道交通隧道施工技术是较为成熟的，并在一定范围内得到了应用。

然而从此项技术应用的现状来看，病害问题并未完全消除，这对轨道交通隧道产生的影响是非常大的，特别是隧道质量所有影响是最大的。

如果隧道质量无法得到保证，那么发生安全事故的几率就会大幅增加，人员、财产方面的损失将是难以预估的。

一、轨道交通隧道结构中常见的病害1.轨道交通隧道的剥蚀从轨道交通隧道运行的实际情况来看，剥蚀这种病患是多发的，导致此种病害发生的主因是自然条件，包括风化、冻融、雨水的侵蚀，此外就是有害物质的侵害等。

想要将自然条件的影响予以完全消除是难度很大的，轨道交通隧道投入使用后，外部环境就一直产生影响，在一定时间后，隧道的结构外观就会改变，甚至发生剥落、起皮之类的现象，此时车辆安全也就无法确保。

2.轨道交通隧道的裂缝裂缝这种病害在轨道交通隧道中是较为常见的，其对工程质量造成的影响是很大的，图1为隧道裂缝。

当隧道中出现了裂缝，其所具有的耐压力就会变低，发生坍塌的几率则增加，而且位于隧道上的道路也会受到影响。

图1 轨道 交通隧道的裂缝3.轨道交通隧道钢筋的锈蚀与混凝土氧化钢筋发生了锈蚀，那么其体积就必然会增加，如此一来，混凝土所要承受的拉力也会随之加大，一旦实际拉力大于承受范围，那么出现断裂的几率则会大幅增加。

75技术与应用TECHNOLOGY AND APPLICATION 国内城市轨道交通平交道口轨道结构应用及病害治理◎ 姜集忠 吴坤苗 张春伟 胡世浩 张新 田冀目前，我国城市轨道交通已进入快速发展的新时代。

随着城轨交通线路的日益增加，轨道线路与既有市政道路就存在较多平交道口。

在平交道口处，轨道结构多采用埋入式轨道结构，即钢轨轨顶面及轨头内侧面之外，其余结构部分均被铺装材料包裹的轨道结构。

由于电车与社会车辆共享路权，要求轨道结构既能保证自身运营需要，又能抵抗社会车辆荷载的冲击，与路面结构既相互兼容协调。

因此，对平交道口轨道结构在安全性、稳定性、耐久性、线路适应性、运营期少维护性等方面提出了更高的要求。

平交道口轨道的应用情况本文调研了国内城市轨道交通轨道结构及其应用情况，主要有扣件式轨道和嵌入连续支承轨道（以下简称嵌入式轨道）。

扣件式轨道结构扣件式轨道在平交道口处的铺设方案主要有以下四种：（1）无柔性包裹材料无柔性包裹材料扣件式轨道是将现浇混凝土直接包裹钢轨，如图1所示。

该结构中钢轨与混凝土、沥青刚性接触，钢轨振动直接作用于混凝土与沥青，路面结构易出现振动破损，经社会车辆碾压后，破损速率加剧。

此外，结构密封阻水性能、绝缘性能均较差。

（2）套靴护套式柔性材料套靴护套式柔性材料扣件式轨道在无柔性包裹材料扣件式轨道的基础上，在钢轨外侧包裹一层柔性绝缘套靴，目的在于改善钢轨密封性与绝缘性，如图2所示。

在该结构中，由于套靴材质、厚度等原因，其路面结构的受力状态没有本质变化。

密封阻水性与粘接效果有关，粘接耐久性有待验证，绝缘防腐性能相对于无柔性包裹材料的结构有明显提升。

（3）块式柔性材料包裹块式柔性材料扣件式轨道是将柔性材料包裹钢轨，在钢轨与沥青面层之间进行柔性缓冲隔离，并配合扣件罩共同隔离扣件系统与外部沥青铺装，如图3所示。

该结构与套靴式结构的绝缘性、密封阻水性效果基本相同，在路面结构受力状态（非扣件罩处）有明显改善，但扣件罩处结构仍是薄弱环节。

城市轨道交通结构病害治理技术规程城市轨道交通结构病害治理技术规程是为了规范城市轨道交通结构病害治理行为，提高城市轨道交通的安全性和可靠性，保障乘客乘坐的舒适性而制定的一套技术规范。

下面我们来详细介绍城市轨道交通结构病害治理技术规程。

一、规程的适用范围二、规程的主要内容1.结构病害的分类和诊断方法规程规定了城市轨道交通结构病害的分类方式和常见的诊断方法，如目测诊断、采样检验、无损检测等。

同时还规定了对不同病害进行分类以及对病害的严重程度评估的方法和标准。

2.病害的治理方法和要求规程详细说明了对不同病害的治理方法和要求。

例如，对于轨道线路的裂缝病害，规范了填充材料的选择和施工方法；对于车站结构的混凝土龟裂病害，规范了缝隙的处理方法和修补材料的使用要求。

3.治理工程的施工要求和验收标准规程明确了治理工程的施工要求，包括施工人员的资质要求、施工前的准备工作、施工过程中的安全操作要求等。

同时，规定了治理工程的验收标准，包括验收的时机、验收的内容和验收的方法等。

4.结构病害的监测和维护规程强调了结构病害的监测和维护的重要性，规定了监测的方法和频率，同时指导了维护工作的实施。

例如，对于隧道结构的渗漏病害，规程规定了渗漏的监测方法和频率，以及维护的措施和方法。

三、规程的实施和监督规程明确了规程的实施和监督责任。

具体包括责任主体、规程的培训和推广、规程的更新和修订等。

同时，规程还规定了违反规程行为的处罚措施和监督机制，以确保规程的有效执行。

四、规程的应用价值制定城市轨道交通结构病害治理技术规程，对于提高城市轨道交通的安全性和可靠性，保障乘客乘坐的舒适性具有重要的意义。

规程的制定可以规范城市轨道交通结构病害治理行为，提高工程施工和维护的质量，减少事故发生的可能性，降低运营成本。

总结起来，城市轨道交通结构病害治理技术规程是一套规范城市轨道交通结构病害治理行为的技术规范，其中包括病害的分类和诊断方法、治理方法和要求、施工和验收要求、监测和维护要求等内容。

砟轨道具有稳定性高、刚度均匀性好、结构耐久性强、维修工作量少和技术相对成熟等特点，各国高速铁路普遍采用。

无砟轨道在长期运营和外界复杂自然环境作用下不可避免地出现损坏和老化，高速行驶的列车对无砟轨道的破坏更加严重，若不及时维修，无法正常运营。

因此，无砟轨道维修技术是高速铁路长期安全运营的保障。

我国无砟轨道线路长、跨区域大，维修工作量大，一旦发现问题维修较难，主要表现在2个方面。

其一，无砟轨道是新生事物，铁路维修养护人员对其结构和病害还不了解，难以确定选用何种材料进行维修。

其二，高速铁路夜间天窗时间一般只有210 min，除去上线、下线及准备时间，有效维修时间仅为2 h，大部分维修材料无法在该时间段达到要求强度。

结合我国高速铁路运营安全要求及天窗时间，并通过对京津城际铁路、石太客运专线、沪宁城际铁路调研，将常见无砟轨道结构病害进行分类，研发了维修材料和快速维修方法，并在多条高速铁路无砟轨道结构中使用，效果良好。

1 无砟轨道病害类型我国高速铁路的无砟轨道主要类型为CRTSⅠ型和CRTSⅡ型，其中CRTSⅠ型为单元板式无砟轨道，CRTSⅡ型为纵连板式无砟轨道，虽然结构设计不同，但同为板式无砟轨道，出现的结构病害大体相同。

板式无砟轨道主要由混凝土底座、水泥乳化沥青砂浆垫层、预制混凝土轨道板、板间连接构件、钢轨及扣件等构成。

高速铁路无砟轨道结构病害类型及快速维修方法吴绍利：中国铁道科学研究院金属及化学研究所，副研究员，北京，100081王 鑫：中国铁道科学研究院金属及化学研究所，助理研究员，北京，100081吴智强：中国铁道科学研究院金属及化学研究所，助理研究员，北京，100081陆方斌：中国铁道科学研究院金属及化学研究所，工程师，北京，100081摘 要：介绍无砟轨道病害类型，分析砂浆垫层与轨道板结构离缝等病害产生的原因及可能对轨道结构产生的危害。

阐述无砟轨道结构病害快速维修和“可二次”维修性原则，以及维修材料选择原则。