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成渝客专CRTS Ⅰ型双块式无砟轨道 道床板裂纹成因分析及应对措施魏登科摘要：当前我国正致力于建设高速铁路和客运专线，大量铺设无砟轨道结构。
然而，CRTS Ⅰ型双块式无砟轨道路基道床板为现浇连续板式结构，开裂风险极高。
本文结合成渝高速铁路施工实际，通过实地统计调查，阐述了道床板混凝土的各种裂纹形式及其成因，从材料、施工等方面提出了降低和减小裂纹出现的相应措施，并阐述了常见裂纹的修补措施。
以期能够降低混凝土开裂风险，增强道床板耐久性，提高列车运营安全。
关键词：高速铁路；道床板；裂缝；成因分析；应对措施1、工程结构概况新建铁路成都至重庆客运专线全线正线一次铺设无缝线路进行设计，正线铺设CRTS Ⅰ型双块式无砟轨道，设计时速 350km/h 。
本标段DK156+854.2～DK187+824.65线路长度30.858km ，主要工程内容包括50座桥梁、52段路基、1座车站、1座隧道。
1.1 路基无砟轨道结构组成CRTS Ⅰ型路基双块式无砟轨道由钢轨、扣件、双块式轨枕、道床板和支承层等部分组成。
道床板采用C40钢筋混凝土结构，路基地段道床板为连续钢筋混凝土结构，不设置伸缩缝，如下图1.1-1所示（单位：mm ）。
图1.1-1 路基上道床板平纵断面布置图道床板下层结构为支承层，采用C15水硬性混凝土材料浇筑而成，直接在基床表层上铺设。
如下图1.1-2所示（单位：mm ）。
图1.1-2直线路基上无砟轨道断面图端梁端梁端梁端梁1.2 无砟轨道结构高度路基地段CRTS Ⅰ型双块式无砟轨道结构高度为815mm 。
如下表1.2-1所示。
表1.2-1双块式无砟轨道结构高度结构组成 结构高度（mm ）轨道结构高度（mm ）钢轨 176 815WJ-8B 扣件 34 承轨面至道床板高差45 道床板 260 支承层/底座3002、 道床板裂缝分类型统计下图2-1描绘了成渝高速铁路路基地段CRTS Ⅰ型双块式无砟轨道道床板的典型裂缝类型。
隧道内 CRTSI 型双块式无砟轨道道床板裂纹控制研究摘要：针对高速铁路隧道内CRTSI型双块式无砟轨道道床板混凝土易开裂的现象，通过实际工程施工控制研究，从材料和施工方面提出了防治和处理道床板裂纹的具体措施，对今后高速铁路隧道内现浇混凝土道床板的施工具有借鉴意义。
关键词：隧道无砟轨道裂纹成因防治1.前言在高速铁路CRTSI型双块式无砟轨道施工过程中，现浇混凝土道床板开裂现象非常普遍，尤其是隧道内道床板，不像桥涵道床板按单元板形式设置，也不像路基道床板有支承层分担张拉力，而是直接浇筑在仰拱填充面上，受地质围岩变化、仰拱不均匀沉降、温度等影响，道床板裂纹较多。
其中典型常见的裂纹形式有轨枕角八字裂纹、横向贯通裂纹、轨枕周边离缝及道床板表面龟裂等。
裂纹会导致道床板混凝土劣化，降低道床板的使用寿命，预防控制道床板裂纹尤其是隧道内道床板裂纹极为迫切。
2.工程概况新建铁路宝鸡至兰州客运专线（甘肃段）BLTJ-1标段自DK683+620至DK709+412，线路长度25792m，隧道占比92.9%，隧道地段无砟轨道全长47911单线米。
隧道内无砟轨道道床板直接浇筑在仰拱回填或底板上，混凝土等级为C40，直线地段结构尺寸为：宽度2800mm，厚度260mm，曲线超高在道床板上设置，采用外轨抬高的方式，在缓和曲线范围内线性过渡。
混凝土配制遵循“低胶材用量、低用水量、低坍落度、高含气量”（三低一高）的原则，胶凝材料用量控制在320～330 kg/m3，单方用水量为100～120kg/m3，混凝土坍落度为120～140mm，出机含气量为4%～6%，洞口200米范围内混凝土添加内养护材料。
为保证洞内施工环境温度，同时避免隧道内贯通风对混凝土的质量影响，无砟轨道施工前已对洞口进行封闭。
洞内环境温度在10℃～18℃范围内,混凝土入模温度基本控制在10℃～15℃范围内，每100米设1道变形缝。
无砟轨道混凝土施工采用斗送，现场安排专职试验人员对混凝土塌落度、含气量、混凝土入模温度进行现场测定，严格控制混凝土各项指标满足规范要求。
严寒地区双块式无砟轨道裂缝成因分析及处理措施发布时间：2022-05-20T05:39:30.468Z 来源：《工程建设标准化》2022年2月3期作者：周培军[导读] 针对铁路隧道内CRTSI型双块式无砟轨道的道床板混凝土易出现开裂的现象，周培军中铁十局集团第二工程有限公司河南郑州 450000摘要：针对铁路隧道内CRTSI型双块式无砟轨道的道床板混凝土易出现开裂的现象，通过对裂缝分布规律进行调查，分析产生原因，提出具体的处理措施，对今后严寒地区铁路隧道内现浇混凝土道床板的施工具有借鉴意义。
关键词：严寒地区；无砟轨道；裂缝成因；处理措施引言：在高速铁路CRTSI型双块式无砟轨道施工中，道床板裂纹现象较为普遍，尤其是在严寒地区温差很大，对混凝土道床板施工质量的影响更为明显，且隧道内道床板受隧道地质围岩变化影响，道床板裂纹较多。
分析裂缝产生原因，加强施工过程管控，以及合理的裂缝处理措施，能有效提高道床板的使用寿命，保障线路运行平稳。
正文：1.基本概况某隧道位于北方严寒地区，隧道地段CRTSⅠ型双块式无砟轨道结构高度为515mm，隧道内道床板连续浇筑，洞口195m范围内道床板分段浇筑，每隔19.5m设置一个伸缩缝。
道床板直接浇筑在隧道仰拱填充上，道床板采用C40混凝土浇筑，宽2800mm，厚260mm。
仰拱填充调平层厚300mm，在施工道床板前采用C20混凝土现浇。
道床板直接浇筑在隧道仰拱调平层上，为纵向连续的采用双层配筋的钢筋混凝土结构。
道床板纵横向钢筋根据接地单元和绝缘要求设置焊接接地钢筋和进行绝缘卡处理，道床板顶面设横向排水坡。
隧道洞口200m范围轨枕间距在0.6m～0.65m范围内调整，其余轨枕间距均为0.65m。
2.裂缝分布规律调查对隧道无砟轨道裂缝进行详细调查，共发现多处裂缝，主要有八字裂纹、横向贯通裂纹以及轨枕周边离缝等，经统计分析，裂缝分布主要有以下规律：（1）主要分布在隧道洞口200m范围内；（2）裂缝的宽度主要在0.2～0.5mm范围内；（3）裂缝的深度主要在60～100mm范围内。
路基CRTS I型双块式无砟轨道道床板裂缝成因分析与控制摘要：本文通过对合福铁路安徽段某路基段CRTS I 型双块式无砟轨道道床板裂缝现象进行统计，分析了混凝土道床板开裂的原因，并提出了双块式无砟轨道道床板开裂的预防措施，对无砟轨道道床板施工具有指导意义。
关键词：无砟轨道；道床板；裂缝；混凝土；原因分析；1、概述CRTS I 型双块式无砟轨道系统由于其适用性强、技术标准相对单一和施工要点容易掌握等特点，已在我国多条高速铁路建设中得到应用。
然而无砟轨道道床板开裂是高速铁路建设和运营中普遍存在的一个技术问题。
本文通过对合福铁路安徽段某路基段道床板裂缝类型及成因进行分析，旨在施工过程中找出预防及控制裂缝的可行办法，从而保证无砟轨道混凝土道床板的施工质量。
2、路基CRTS I 型双块式无砟轨道结构介绍CRTS I型双块式无砟轨道结构自上而下依次为：钢轨、扣件、轨枕、道床板和支承层。
（见图1)图1CRTS I 型双块式无砟轨道结构示意图在路基地段道床板采用连续浇筑的钢筋混凝土结构，主要配筋采用上下双层配筋。
由于道床板纵向连续，不设置伸缩缝，且下部与粗糙的支承层顶面粘结在一起，受到较大约束力，受混凝土收缩受徐变及温度变化的影响，道床板纵向承受较大的拉力，一旦拉力大于混凝土的承载能力，将必然产生裂缝。
3、路基CRTS I 型无砟轨道道床板裂缝类型统计结合合福铁路安徽段某路基段CRTS I 型双块式无砟轨道道床板现场实际情况，通过对路基段500米道床板裂缝类型及数量进行统计，记录如下。
图2无砟轨道典型裂缝示意图表1裂缝统计分析表4、无砟轨道道床板裂缝的形成机理及原因分析道床板裂缝产生的原因可分为两大类：一是结构型裂缝，是由外部荷载作用下产生主应力及结构次应力产生的裂缝；二是材料型裂缝，主要是有温度、应力、混凝土收缩以及不均匀沉降等引起的裂缝。
4.1、混凝土材料不均匀产生裂缝混凝土不均匀主要表现在水灰比不均匀、骨料分布不均匀和强度不均匀，从而造成混凝土内部产生的应力不均，进而导致道床板产生裂缝。
高速铁路CRTS-Ⅰ双块式无砟轨道道床板裂缝成因及处理方法摘要：通过津保高速铁路前期介入及后期维修养护工作，从施工、养护维修和运营状况等方面探索双块式无砟轨道裂缝的主要形式及形成原因，对现阶段常用的裂缝处理方案进行分析研究。
关键词：双块式无砟轨道道床板裂缝处理方法1 引言在我国高速铁路轨道系统目前以无砟轨道结构为主，主要分为板式和双块式。
板式又分为CRTSⅠ板式结构、CRTSⅡ板式结构及CRTSⅢ型纵连板式结构。
双块式又分为CRTSⅠ双块式结构和CRTSⅡ双块式结构。
CRTSⅡ双块式无砟轨道其施工工艺较为特殊，CRTSⅡ板式成本较高，且施工工艺较为复杂，从目前建设情况来看使用已较少。
CRTSⅠ板式和双块式因其结构受力好、施工操作方便，难度相对较小，目前大量应用于各客运专线，当前铁路以双块式Ⅰ型使用较主流。
本文从工务养护维修角度出发，无砟轨道道床板开裂已经成为具有普遍性的技术难题，裂缝一旦形成不仅影响轨道结构的整体性，还会降低轨道结构的安全性和耐久性，因此研究探索双块式无砟轨道道床板裂缝的成因及处理措施对保证无砟轨道结构功能和长期使用具有重要意义。
2 道床板裂缝的主要形式根据现行《高速铁路无砟轨道线路维修规则》规定，道床板裂缝宽度不应大于0.2mm，超标裂缝和不正常的裂缝严重时，会导致钢筋锈蚀甚至绝缘节点失效，任由裂缝发展可能会造成轨枕块松动等严重影响无砟轨道的使用寿命，危及行车安全问题。
通过对津保铁路双块式无砟轨道的前期介入及后期调查情况来看，双块式无砟轨道的裂缝主要发生在现浇道床板、嵌入式支撑块周围和支撑块的四角处，常见裂缝有八字形裂缝、横向贯通裂缝、不规则龟裂缝及侧面裂缝等，如下图：图1 八字形裂缝图2 横向贯通裂缝其中八字形裂缝发生在轨枕四角，长期发展容易形成贯通裂缝；横向贯通裂缝发生在新旧混凝土结合部、支撑层预裂缝处对应位置和结构缺陷位置。
3 道床板裂缝的产生原因引起道床板裂缝的原因可分为两类，一是由包括常规结构计算中的主要应力及其他结构次应力在内的外荷载造成的受力裂缝；二是由混凝土材料变形造成的裂缝，主要是混凝土的塑性收缩、温度收缩、自生收缩及碱骨料反应等因素引起的裂缝。
浅析无砟轨道道床板裂缝产生原因与预防措施摘要：随着经济的发展，物质生活水平的提高，人们对出行提出了更高的要求，我国高铁技术在此背景下得到了飞跃式发展。
上世纪90年代我国引进了无砟轨道施工技术，经过几十年的发展，我国无砟轨道施工技术日趋成熟，现结合新建福厦铁路CRTS型双块式无砟轨道施工和前人经验，从混凝土原材料、施工、养护等几个方面阐述无砟轨道道床板裂缝产生的原因和预防措施。
关键词：无砟轨道道床板裂缝产生原因预防措施引言无砟轨道作为一种新型的轨道结构，因其行车速度快，运行平稳、运营维护工作量小等优点，受到了国人的青睐，但也因其特殊的结构特性，备受外界关注，其中，无砟轨道道床板作为直接承受轨枕传递荷载的重要结构，道床板的质量直接影响运营安全，本文结合福厦铁路无砟轨道施工，就无砟轨道道床板裂缝产生的原因及预防措施进行阐述。
一、混凝土配合比及原材料引起的裂缝道床板混凝土配合比应遵循“三低一高”（低胶材用量、低用水量、低坍落度、高含气量）的原则，且坍落度不大于140mm。
无砟轨道道床板混凝土配合比设计，应严格按照耐久性混凝土有关要求进行。
首先，考虑碱骨料反应，在选择混凝土原材料时控制碱含量，避免因碱骨料反应而引起混凝土开裂。
其次，减小水胶比，在满足混凝土设计强度情况下，尽量减少水泥用量。
最后，严格控制粗细集料的含泥量、选用级配良好的粗细集料。
混凝土施工前应进行混凝土的原材料及配合比试验，合格后方可施工。
（如表1，C40道床板混凝土配合比，仅供参考）表11.1粗细骨料造成混凝土裂缝无砟轨道道床板混凝土用粗细集料必须满足《铁路混凝土工程施工质量验收标准》TB10424-2018的相关要求。
粗集料掺配比例不良，达不到连续级配要求，或细集料细度模数过大，会导致混凝土拌合物工作性能差或混凝土离析，易产生裂缝；粗细集料含泥量超标会增加混凝土用水量，改变水胶比也会导致混凝土开裂。
预防措施：配合比设计时，应严格按照规范要求进行试验，选择合理的砂率。
干旱地区双块式无砟轨道道床板混凝土裂缝的分析与控制措施干旱地区双块式无砟轨道道床板混凝土裂缝的分析与控制措施摘要：无砟轨道作为一种露天放置、反复承受列车荷载的结构物，在列车荷载、温度变化、基础变形以及混凝土自身收缩变形的影响下容易产生裂缝。
裂缝一旦形成则危害较大，就会降低无砟轨道的绝缘性能，削弱轨道的承载力，同时还可能会危害到无砟轨道的使用安全。
本文介绍了干旱地区双块式无砟轨道道床板混凝土易开裂的成因，通过对实体结构调查，分析了道床板混凝土的各种裂纹形式及其成因，并从材料和施工方面提出了防治双块式无砟轨道道床板裂缝的具体措施。
关键词：双块式无砟轨道；道床板混凝土裂缝；原因；控制Abstract: without a frantic jumble rail as an open place, of the structures under train load, the train load, temperature, foundation deformation and shrinkage deformation of concrete itself under the influence of cracks easily. Crack once formed the harm is bigger, can reduce without a frantic jumble rail insulation, weaken the bearing capacity of the track, also may be to compromise without a frantic jumble track the use of security. Double block in arid regions were introduced in this paper the causes of concrete cracking easily without a frantic jumble rail way bedplate, through the entity structure investigation, analyzes several kinds of concrete way bedplate crack forms and its reasons, and puts forward prevention and control from the aspects of material and construction of double block without a frantic jumble of rail way bedplate crack concrete measures.Key words: double block without a frantic jumble orbit; The bed board concrete crack; The reason; control中图分类号：TV543+.6 文献标识码：A文章编号：2095-2104(2013)前言兰新第二双线跨越甘肃省、青海省、新疆维吾尔自治区三省区，线路东起甘肃省省会兰州市，西至新疆维吾尔自治区首府乌鲁木齐市，线路正线全长1775.8 公里。
无砟轨道道床板混凝土裂缝成因及办理第一篇：无砟轨道道床板混凝土裂缝成因及办理1、道床板温度裂缝问题研究现状混凝土是体积敏感性材料，同时也是热传导性能差的材料，由于道床板受温度的升降变化作用，使得道床板发生翘曲或上拱而产生裂纹。
目前国际上对混凝土出现温度变形裂缝问题给予了相当的重视，美国混凝土协会专门从事混凝土、钢筋混凝土及大体积混凝土裂缝研究的207和224委员会要求设计者对结构进行温度应力计算和配筋;德国钢筋混凝土结构规范(DIN1045)中关于温度变化对结构的影响方面规定了计算温差的取值范围。
在无砟轨道方面，根据德国道路与轨道建设规定(zTVBeton—stb)：双块式轨枕与240mm的混凝土轨道承载层整体相连;无砟轨道板用钢筋进行整体加固，以防止出现裂纹，混凝土配筋量为8% ～9%，从而将可能出现的裂缝宽度限制在0.5mm范围内(该做法可防止连续钢筋受到腐蚀，并在混凝土层出现裂缝时，维持钢筋的铆定、连接功能)。
于安装于土质路基上的轨道，根据zTvF—st8规定，在厚度为30era的水硬性混凝土支撑层上安装轨道承载层，水硬性混凝土支撑层是一种拌合水泥加以稳定的支撑层，以控制裂缝的无规则形成。
根据ZTVTES sts规定中的惯例，水硬性混凝土支撑层下应铺设防冻层，防冻层位于土质路基之上。
这套系统十分成功的应用在法国和其它国家的高速铁路上。
2、道床板裂缝的形成机理2.1 水泥的水化热水泥在水化过程中要产生大量的热量，这是混凝土内温升高的主要能量来源。
浇注初期混凝土的弹性模量和强度都很低，对水化热急剧温升产生的应变约束不大，温度应力自然也比较小;随着混凝土龄期的增长，其弹性模量和强度相应提高，对混凝土降温收缩变形的约束越来越强，即产生极大的温度、应力，当此时混凝土抗拉强度不足以抵抗该温度应力时，便产生温度裂缝。
2.2 内外约束条件混凝土结构产生温度应力时，变形会受到其它结构的外约束和自身不同部位的自约束，大体积结构产生的约束较大。
高速铁路双块式无祚轨道道床板裂缝成因分林及改善措施擠要：高速鉄路双块式无非珈道的建设，它一方面反映了国家总体的妹合实力，同时也为迪个人口众多的大国缓解了交通运输压力，高鉄的建设可谓是“助在肖代，利在干秋！”但是在建设的il程中，我们却经常遇到一些难解的问题，其中，无咋珈道道.床极呱周的“八字”裂缝就是高铁建设中一个普遍Q难以处理的间题，本文將对珈枕四周的“八字”裂缝所形成的原因进行一下分折并结合现场的施工工艺给予相应的解决方案。
关建词：高速跌路珈枕裂缝施工工艺1、工程様况兰新跌路第二5R缆XX段LXTJ-2标BZIE的施工段从DK1216+000至DK1235+000,正线全长19.0km,其中胳基长度15.3km。
段有一座大桥和三座特大桥，共3.7km。
整个施工目都位干XX呛密的戈壁沌,并且属干烟皴风区,其坏境特直为干旱，常年风沙较大，昼夜泪差大，一年四季最高iSBii50^以上,地表温度可这60七。
坏境条件恶劣。
ftiil程釆用CRTS-I塑毁块武无贰珈道。
2、轨枕四周“八字”裂绳的现象在双快式无菲珈道的现建11程中我们会发现，当混甜士初甜后就会在毎一彳、珈杭的皿个角上形成沿45°方向向外延伸的裂缝,并目这种现象十分普遍，如果稍处理不好，可以说是每个珈枕的四周都会出现，更有严重的就会在两珈林之间就通,际通裂"为两条相讪缝就枷十丿需通蟲“八字”氓轨枕、八字裂缝•可修编.八字裂缝八字裂缝八字裂缝3、裂犍所产生的影响由于戈壁滩的白昼温差比较大，Q加之兰新鉄路第二双线是客运专线，从火车上排到道床极上的污水会比货车上排岀的名很名，所以单从这一点来考虑裂缝对结构的影响就会比其他地方的大很多，尤其是在春秋冬三个季节，白天还是零上十几度，而到了晚上却是零下好几度，迪样在白天酒人裂缝中的水在夜间就会结冰, 结冰后休枳的腸胀使裂缝不斷的发展，在良好的坏境下也许一年只有一个冻融循坏而在这里也许一天就是一个竦镀信坏。
铁路隧道双块式无砟轨道道床板裂缝的分析与防治作者：王树胜来源：《装饰装修天地》2017年第02期摘要：通过对东南沿海地区某新建铁路，隧道中CRTSⅠ型双块式（SK-2型）无砟轨道局部道床板混凝土出现渗水现象的现场踏勘和讨论，分析了现浇混凝土道床板的各种裂缝形式及其成因，并从材料和施工方面提出了防治双块式无砟轨道道床板裂缝的具体措施，对今后高速铁路隧道现浇混凝土道床板的施工具有借鉴意义。
关键词：隧道；无砟轨道；道床板；混凝土裂缝1 前言东南沿海地区某新建铁路，线路经过江西的赣东南和福建的闽中、闽东地区，横穿闽赣边界的武夷山脉和闽中的戴云山脉，整体地貌呈马鞍形。
全线正线共有113座隧道，其中长度5km以上的19座隧道均采用CRTSⅠ型双块式（SK-2型）无砟轨道，单线铺设里程达414.664km。
随着无砟轨道施工不断推进，先后发现已完工和正在施工的隧道中，现浇混凝土道床局部出现了裂缝。
无砟轨道整体道床裂缝一旦形成则危害较大。
为了进一步加强对无砟轨道道床板混凝土施工质量的控制，本文对道床板混凝土裂缝产生的原因作了较全面的分析，并提出了施工中控制裂缝的可行办法。
2 常见双块式无砟轨道道床板裂缝形式及分类双块式无砟轨道道床板裂缝按产生的原因进行分类，主要有两类：一是由外荷载引起的结构型裂缝，主要是指常规结构计算中的主要应力以及其他的结构次应力造成的结构应力集中裂缝；二是由非受力变形变化引起的材料型裂缝，主要是由温度裂缝和混凝土的收缩变形引起的裂缝。
目前，双块式无砟轨道的裂缝主要发生在道床板和支承层上，这些裂缝主要以下几种形式：道床板上龟裂缝、道床板上双块式轨枕的角裂缝、支承层裂缝3 常见双块式无砟轨道道床板裂缝的成因本线采用的CRTSⅠ型双块式无砟轨道由钢轨、扣件、双块式轨枕（SK-2型）、道床板（C40 砼）和支承层（C20砼）组成。
3.1 双块式无砟轨道道床板裂缝的原因分析3.1.1 混凝土结构内部应力引起的裂缝1）混凝土收缩裂缝塑性收缩是造成道床板混凝土产生早期裂纹的主要原因。
裂缝产⽣的原因可分为两类：⼀是结构型裂缝，是由外荷载引起的，包括常规结构计算中的主要应⼒以及其他的结构次应⼒造成的受⼒裂缝；⼆是材料型裂缝，是由⾮受⼒变形变化引起的，主要是由温度应⼒和混凝⼟的收缩引起的。
1 温度裂缝温度裂缝产⽣主要原因是由温差造成的。
温差可分为以下三种：⽔化热引起的混凝⼟内外温差、结构整体的温度升降差、结构从上表⾯⾄下的温度递度。
（1）⽔化热引起内外温差混凝⼟浇注初期，⽔泥⽔化过程产⽣⼤量的⽔化热，并且其⼤部分热量是在3天以内放出，由于混凝⼟是热的不良导体，⽔化热积聚在混凝⼟内部不易散发，常使混凝⼟内部温度上升，⽽混凝⼟表⾯温度为室外环境温度，这就形成了内外温差，这种内外温差在混凝⼟凝结初期产⽣的拉应⼒当超过混凝⼟抗压强度时，就会导致混凝⼟裂缝。
这种温度差可以达到20℃以上，德国雷达轨道在设计时是取了25℃的温度差。
所以初期混凝⼟内外应变差可达0.25‰，在长期的使⽤过程中考虑到混凝⼟的徐变影响，这种应变仍然存在着近初始应变的1/2。
（2）整体温度升降差混凝⼟结构在随季节性变化和⽇照的循环变化下，结构整体发⽣均匀的温度升降变化，从⽽使混凝⼟结构发⽣伸缩。
这种伸缩在没有纵向约束或约束很⼩时，产⽣的温度⼒可以不考虑，但由于⽆碴轨道混凝⼟结构纵向受到很多的约束，使混凝⼟结构越长引起的温度应⼒越⼤，可导致混凝⼟出现贯通裂缝。
⽆碴轨道混凝⼟结构在⼀个⽇照的循环下，结构的整体温差在炎热的夏季可以达到25~30℃。
在随季节性变化的年温度周期性变化中，混凝⼟温度与最低时的温度差可达50~70℃。
（3）温度递度混凝⼟结构在太阳照射下，其上表⾯温度⾼，下表⾯温度低，由于混凝⼟的热传导性能差使轨道板在沿⾼度⽅向上存在温度递度。
温度递度会导致轨道结构发⽣翘曲和表⾯出现横向裂纹。
在重庆北碚的⼀次测量中，19cm厚的轨道板在当地⽓温为38℃时，上下表⾯的温差达到了15℃，变化规律近似为指数函数曲线变化。
2 混凝⼟收缩引起裂缝混凝⼟的收缩类型有很多种，其中引起混凝⼟开裂的主要包括⼲燥收缩和塑性收缩。
双块式无砟轨道道床板混凝土裂缝成因及控制探讨发布时间：2022-09-01T01:01:54.968Z 来源：《中国科技信息》2022年第4月8期作者：李存虎[导读] 针对高速铁路双块式无砟轨道道床板现浇混凝土易开裂问题，中铁三局渝昆高铁川渝段站前五标工程通过试验研究了道床板混凝土裂缝控制技术，同时基于多场耦合模型对道床板混凝土开裂风险进行了定量评估。
李存虎中铁三局集团有限公司山西省太原市 030000摘要：针对高速铁路双块式无砟轨道道床板现浇混凝土易开裂问题，中铁三局渝昆高铁川渝段站前五标工程通过试验研究了道床板混凝土裂缝控制技术，同时基于多场耦合模型对道床板混凝土开裂风险进行了定量评估。
结果表明：掺入抗裂剂对道床板混凝土工作性能和后期强度影响较小，早期明显体积膨胀，有效补偿了混凝土收缩；掺入抗裂剂后道床板中心和上表面开裂风险系数由1.0以上降低至0.7以下，基本不开裂。
经工程现场应用，掺入抗裂剂的道床板混凝土浇筑完成6个月后未发生开裂，混凝土抗裂性能较好。
关键词：无砟轨道；道床板；裂缝；控制措施引言随着高速铁路的快速发展，双块式轨枕嵌入式道床结构技术在无砟轨道道床广泛应用，但施工中和运营期都发现道床板混凝土存在不同程度的裂缝，对无砟轨道造成了一定的病害。
现我就施工方面对这一病害的成因和处理进行分析，以指导施工过程的控制和对后期病害的补救。
施工中现浇混凝土道床板出现了裂缝，无砟轨道轨枕产生的裂缝使道床板中的钢筋锈蚀，锈蚀钢筋挤胀混凝土，又使裂缝更具扩展趋势，绝缘节点的绝缘卡子将逐渐失效，绝缘性能逐步下降，裂缝渗水加速基础下沉加大基础沉降值，降低道床耐久性和道床承载力，影响行车安全;增加工务部门维修工作量，因此必须对此予以关注。
1.双块式无砟轨道裂缝形式混凝土是一种由砂石骨料、水泥、水及其他外加材料混合而形成的非均质脆性材料。
由于混凝土外界因素和混凝土内在特性等原因，造成成型的混凝土外观存在着微孔隙、气穴及微裂缝，影响混凝土的使用寿命。
1 概述近年来，高速铁路在我国得到突飞猛进的发展，为适应高速度、高密度、高平顺性和高稳定性的运营要求，高速铁路采用混凝土代替散体道砟的轨道结构，即为无砟轨道。
CRTSⅠ型双块式作为无砟轨道主要结构形式之一，在我国得到广泛应用。
在高速铁路个别地段双块式无砟轨道暴露出一些问题：在道床板与轨枕交界处新旧混凝土粘结性差、易开裂等[1-3]。
从材料本质上讲，双块式无砟轨道轨枕与道床板交界面的研究属于新旧混凝土粘结问题。
许金泉[4]建立了基于力学理论的界面模型，确定了界面力学行为参数及其分析方法，介绍了复合材料粘结面的力学特征，新旧混凝土的粘结本质上属于复合材料的粘结问题；李泽雷[5]通过界面剪切试验对比界面凿毛与界面去皮、界面钢筋采用焊接U形箍筋和植筋2种情况下界面的抗剪性能；韩菊红[6]考虑新老混凝土交界面存在初始裂缝，用混凝土断裂力学理论和试验方法研究新老混凝土交界面的力学特性，并提出新老混凝土粘结的工程应用建议；姜浩[7]开展复合试件拉伸及剪切力学性能试验，双块式无砟轨道轨枕与道床交界面损伤特性分析马永磊1，霍春阳1，陈进杰2，3，王建西1，3（1. 石家庄铁道大学 交通运输学院，河北 石家庄 050043；2. 石家庄铁道大学 土木工程学院，河北 石家庄 050043；3. 石家庄铁道大学 道路与铁道工程安全保障省部共建教育部重点实验室，河北 石家庄 050043）摘 要：CRTSⅠ型双块式无砟轨道道床板为现浇混凝土部件结构，轨枕为预制结构部件，在新、旧混凝土交界处存在界面易开裂的问题。
建立CRTSⅠ型双块式无砟轨道有限元模型，用cohesive内聚力单元模拟运营阶段轨枕与道床交界面，研究运营阶段在列车荷载和温度荷载作用下轨枕与道床交界面力学特性。
结果表明：整体降温作用下，道床与轨枕交界面长边先出现损伤，并扩展到轨枕角处的交界面；交界面短边沿道床深度界面损伤逐渐变小，底部损伤只发展到轨枕角；在正温度梯度作用下，交界面主要不利受力区域为4个轨枕角及长边中上部区域，易出现损伤；在负温度梯度作用下，交界面长边受拉破坏，轨枕角交界面上部发生破坏；仅列车荷载作用下，不会造成界面破坏。
双块式无砟轨道连续道床板裂纹修复材料性能分析黄慧超;徐坤;任娟娟【摘要】Under the action of external load, the continuous track slab of bi-block ballastless track is likely to crack. The cracking will reduce the durability and carrying capacity of the track slab. Still more, the cracking may also affect the usability and safety of the bi-block ballastless track during service. For this reason, when cracking appears at the continuous track slab, some repairing measures should be adopted to maintain both the normal use and the durability of the bi-block ballastless track. Based on finite element method, this paper established a beam-solid model of bi-block ballastless track which contained some through-cracks at the track slab, and analyzed the most suitable repair materials for the crack repairing under the action of the most unfavorable loads, in the hope of providing theoretical bases for crack repairing of track slab of bi-block ballastless track. The research shows: the requirements on repair material’s performance will be different corr esponding to the different crack widths. With the increase of the crack width, the tensile stress of the material will decrease. The smaller the crack width is, the higher the elongation percentage requirement of the material becomes.%双块式无砟轨道在外界荷载作用下，连续道床板容易开裂形成裂纹，裂纹的产生会降低道床板的耐久性和承载能力，影响双块式无砟轨道在服役期间的使用与安全性。
当连续道床板出现裂纹时，应该采取措施来维持双块无砟轨道的正常的使用和耐久度。
基于有限单元法，建立含道床板贯通裂纹的双块式无砟轨道梁体模型，分析最不利荷载作用时所适合的修补材料，以期为双块式道床板裂缝维修提供一定的理论基础。
研究表明：不同宽度裂纹对维修材料性能要求不同，随着裂纹宽度的增加，材料所受到的拉应力越小，越小宽度的裂缝对材料的延伸率要求越高。
【期刊名称】《铁道标准设计》【年(卷),期】2013(000)012【总页数】4页(P50-53)【关键词】双块式无砟轨道;有限单元法;道床板裂纹;修复材料【作者】黄慧超;徐坤;任娟娟【作者单位】西南交通大学高速铁路线路工程教育部重点实验室，成都 610031;西南交通大学高速铁路线路工程教育部重点实验室，成都 610031;西南交通大学高速铁路线路工程教育部重点实验室，成都 610031【正文语种】中文【中图分类】U216无砟轨道具有高平顺性，结构耐久性强，修补工作量少的优势，是高速铁路轨道结构发展的主要趋势。
双块式无砟轨道是我国无砟轨道结构型式之一，随着大量客运专线的建设，得到了越来越广泛的应用[1]。
虽然双块式无砟轨道作为纵连结构整体受力性能较好，但是存在的问题之一是连续道床板容易产生大量裂纹，为维护轨道结构的完整性和耐久性，道床板开裂后必须及时维修，修复材料的性能对维修效果有着重要影响。
借助于ABAQUS有限元软件建立含道床板贯通裂纹的双块式无砟轨道梁体模型，分析最不利荷载作用时所适合的修补材料，以期为双块式道床板裂缝维修提供一定的理论基础。
1 概述双块式无砟轨道在长期使用过程中承受列车荷载、温度变化、基础变形及混凝土自身徐变和收缩的影响容易产生裂纹，尤其是处于新老混凝土粘结面的轨枕块和道床板处对外界荷载较为敏感，混凝土道床板上的裂纹极易从此处发展，如图1所示。
裂纹的产生会降低道床板的耐久性、承载能力和抗渗能力，特别是贯通裂纹的危害较大，会降低无砟轨道的绝缘性能，使轨道局部的承载力减弱，影响行车安全和轨道结构的使用年限[1]。
图1 道床板裂纹2 模型及参数参考文献[1]，双块式无砟轨道由钢轨、扣件、双块式轨枕、道床板和支承层组成，道床板纵、横向上下层均配有钢筋。
钢筋对控制裂缝发展起着重要的作用，因此必须考虑钢筋对结构受力的影响，依据弹性地基梁体有限元理论，运用ABAQUS有限元软件建立钢轨-扣件-道床板-支承层-地基相互作用的实体模型。
钢轨采用梁单元模拟，道床板、支承层、修复材料以及轨枕块均采用实体单元模拟，道床板中的钢筋采用桁架单元模拟，钢轨与轨枕之间的扣件连接采用线性弹簧单元来模拟，支承层底面加上弹性地基约束。
钢筋采用嵌入技术嵌入到道床板中，与道床板单元形成耦合作用，以模拟钢筋与混凝土间的粘结滑移。
本文建立相关有限元模型时，预先在道床板中切出裂纹位置，再将修补材料补入，计算时取3个单元板长度，修复材料在中间长度处，模型两端加上纵向和横向的位移约束，模型中道床板与支撑层间、修复材料与道床板间接触全采用粘结命令进行粘结。
双块式无砟轨道梁体模型如图2所示。
图2 双块式无砟轨道梁体模型图4 材料拉应力随裂纹宽度的变化以路基上时速350 km再创新双块式无砟轨道结构为例，有限元模型如图3所示。
计算模型的主要参数包括：钢轨断面采用CHN60轨；扣件刚度取为20 kN/mm，轨枕间距取为0.65 m；道床板弹性模量E=3.25×104 MPa，厚度×宽度=0.26m×2.8 m；支承层弹性模量E=2.55×104 MPa，厚度×宽度=0.30 m×3.4 m；钢筋弹性模量E=2.1×105 MPa，纵横向钢筋直径分别为20、16 mm，线膨胀系数α=1.18×10-5/℃，上下层钢筋混凝土保护层厚度分别为50、40 mm；路基基床面刚度k76=76 MPa/m。
在列车荷载作用下，道床板上表面的裂纹将闭合，考虑道床板上表面裂纹的情况时，最不利荷载为轨道整体降温荷载和负温度梯度的耦合作用。
考虑到各地气温差异，采用2个降温工况分别为50 ℃和25 ℃。
图3 双块式无砟轨道有限元模型3 维修材料力学分析在道床板开裂后，雨水有可能通过裂纹渗透到道床板内部，从而加剧道床板的破坏，尤其是当裂纹深度达到钢筋保护层时，雨水将锈蚀钢筋，缩短钢筋混凝土的使用寿命。
因此，在道床板出现一定裂纹时，应当进行及时的维修。
裂纹的维修应达到防止裂纹进一步扩展、恢复道床板的局部强度和承载能力、防止钢筋被雨水锈蚀、弥补裂纹处原有道床板的强度不足等效果。
为研究材料性能可先考虑弹性性能的维修材料；当降温幅度较大时，弹性的维修材料将承受过大的拉应力，此时维修材料需要有一定的延伸率，则需采用弹塑性的维修材料。
根据已有的维修材料特性，暂取维修材料的泊松比为0.15，线膨胀系数为2.5×10-5/℃。
(1)按线弹性材料分析维修材料的弹性模量考虑轨道整体降温幅度分别选取为25 ℃和50 ℃，对不同弹性模量维修材料的受力进行分析。
维修材料弹性模量分别选取为100、300、500、1 000、5 000 MPa，裂纹宽度分别取为0.2、0.3、0.5、1、2、3 mm，以确定较为合理的维修材料弹性模量。
图4表示轨道整体降温为25 ℃时，裂纹宽度，即道床板贯通裂纹修复后材料的宽度对修复材料受力的影响。
随着裂纹宽度增大，维修材料所受纵向和横向拉应力随之减小，其中纵向应力减小的趋势比横向应力减小趋势幅度大，裂纹宽度的变化对维修材料所受纵向应力的影响较大。
图5表示轨道整体降温为25 ℃时，材料弹性模量对材料所受拉应力大小的影响。
由图5可见，随着弹性模量的增大，维修材料所受纵向和横向拉应力均随之增大，且材料所受横向拉应力几乎呈线性增长；不同宽度裂纹时修复材料所受横向拉应力大小变化不明显，拉应力值没有超过混凝土极限抗拉强度2.39 MPa。
图5 材料拉应力随材料弹性模量的变化当降温25 ℃时，0.2 mm宽的裂纹宜采用弹性模量为100 MPa的维修材料，0.3 mm宽的裂纹宜采用弹性模量为100～300 MPa的维修材料，0.5 mm宽的裂纹宜采用弹性模量为100～500 MPa的维修材料，1～3 mm宽的裂纹宜采用弹性模量为100～1 000 MPa的维修材料。
(2)按弹塑性材料分析维修材料的延伸率计算表明，在无砟轨道整体降温50 ℃时，维修材料所受纵向和横向拉应力变化规律与轨道整体降温25 ℃工况类似。
但是当轨道整体降温幅度达到50 ℃时，线弹性维修材料所受拉应力很大，最小拉应力也达到3.349 MPa，当其与旧混凝土粘结后，容易使得裂纹再次产生。
因此，维修材料需要有一定的塑性和延伸率，从而降低其拉应力。
延伸率是描述材料塑性性能的指标，其计算公式为δ=Δa/a×100%，其中a为裂纹的原宽度，Δa为在荷载作用后裂纹宽度的增量。
图6 道床板裂纹维修材料应力-应变曲线假设材料拉应力达到1 MPa时屈服，即此时材料塑性应变为0。
当材料的粘结强度为1.5 MPa时，维修材料的本构关系如图6所示。
由于裂纹宽度越大，所需维修材料的塑性性能要求越低，计算分析时主要考虑裂纹宽较小时弹塑性维修材料的性能。
考虑采用裂纹宽度分别为0.2、0.3、0.5 mm，维修材料的弹性模量分别为100、300、500 MPa时，计算结果如表1～表3所示。
表1 材料弹性模量为100 MPa、轨道降温50 ℃时材料受力裂纹宽度/mm020305材料Mises应力/MPa121711681114材料纵向拉应力/MPa044204280413材料应变254017151039材料延伸率/%25417151039表2 材料弹性模量为300 MPa、轨道降温50 ℃时材料受力裂纹宽度/mm020305材料Mises应力/MPa143411611088材料纵向拉应力/MPa0536********材料应变237416541014材料延伸率/%237416541014 表3 材料弹性模量为500 MPa、轨道降温50 ℃时材料受力裂纹宽度/mm020305材料Mises应力/MPa142613381114材料纵向拉应力/MPa0534********材料应变228915881005材料延伸率/%228915881005 图7～图8为轨道整体降温50 ℃，裂纹宽度为0.2 mm时维修材料的Mises应力和应变云图，可见维修材料的最大应力和应变均出现在上表面，因此，维修材料最先在表面破坏。
