高速铁路无砟轨道结构

高速铁路CRTSⅢ型板式无砟轨道施工质量控制要点摘要：随着高铁技术的发展，我国高铁行业进入CRTSⅢ型板式无砟轨道阶段。

本文以新建江苏南沿江城际铁路为工程背景，结合实际施工经验，阐述了CRTSⅢ型板式无砟轨道结构的组成，并着重介绍了高速铁路CRTSⅢ型板式无砟轨道施工的质量控制要点和常见问题解决方法，为后续施工提供指导。

关键词：高速铁路；CRTSⅢ型板式无砟轨道；质量控制；由我国自主研发的CRTSⅢ型板式无砟轨道，具有稳定性好、安全性高、耐久性好、不易损坏和变形、轨道使用寿命长、维修量小等优点，可适用于时速300公里及以上的高速铁路。

但同时，实体质量及高程、平整度要求高，施工控制难度较大，如果在施工中控制措施不到位，开通后会大大增加运营维护成本，严重的甚至会影响到行车安全。

因此，研究在施工过程中如何采取有效措施减少或克服施工质量问题尤为重要。

1工程概况江苏南沿江城际铁路位于江苏省南部，线路西起南京市，向东经句容、金坛、常州、江阴、张家港、常熟、太仓至上海，是长三角核心区域城际铁路网的重要组成部分，正线全长278.53km，设计时速350km。

本项目为南沿江城际铁路站前2标，正线全长34.265km，其中正线桥梁28.926km，占比84.4%；隧道0.85km，占比2.5%；区间路基4.489km，占比13.1%；标段内共铺设CRTSⅢ型轨道板共11089块。

2. CRTSⅢ型板式无砟轨道结构组成CRTSⅢ型板式无砟轨道是在吸收CRTSⅠ，CRTSⅡ型板式和双块无砟轨道结构技术特点基础上，通过结构优化再创新研制而成的。

由钢轨、扣件、预制轨道板、自密实混凝土层、隔离层及设置限位凹槽的钢筋混凝土底座等部分组成［1］，如图1所示。

我标段（桥梁地段）CRTSⅢ型板式无砟轨道施工结构层为：176mm钢轨、34mm钢轨扣件、38mm承轨台、200mm轨道板、90mm自密实混凝土、200mm底座（含4mm隔离层），结构总高度738mm。

高速铁路建设中的无砟轨道施工技术研究摘要：在高速铁路工程中，无砟轨道的可行性较佳，它能够大幅增强稳定性，轨道的刚度分布情况更为均匀，在后续运营中维护更为便捷，经过隧道区域时可以大幅缩减净空开挖量。

在这样大背景下，有必要对无砟轨道施工技术展开针对性分析。

关键词：高速铁路；无砟轨道；施工技术一、高速铁路无砟轨道建造工艺无砟轨道指的是将散碎型的碎石道床基础用水泥整体型基础结构来代替。

一般情况下，常规铁路路基结构的轨枕在进行铺垫时基本使用的是碎石料，即选取木枕部件或预制型水泥轨枕。

但无砟轨道中的轻轨选用的是水泥材料，并且在施工现场进行浇筑形成。

现阶段，我国高铁在建设时基本采用特制的钢筋混凝土材质的道床板，已很少在路基上使用煤炭碎片和石子。

因这种特制的道床板具有铺设效率高、运行平稳以及路轨构造快等特点，从而使其成为高速铁路建设的不二之选。

二、高速铁路无砟轨道施工技术特点无砟轨道具有的特点之一就是精准，即产生的偏差基本以毫米精度来核算，从而使高速铁路行驶中的平顺性以及稳定性得到满足。

还有无砟轨道这种建造工艺可使维修成本降低的同时也能降低粉尘污染，从而满足列车时速在250km以上的运行需求。

而无砟轨道施工的技术特点具体有这几点：①良好的结构平顺性和连续性。

无砟轨道在施工现场进行工业化浇注的部件有底座、下部基础以及道床板，同时无砟轨道的标准产品或工厂预制件有轨道板、扣件、微孔橡胶垫层以及双块式轨枕等，从而确保这些部件有着相同的性能。

而这样的组成结构使其轨道的弹性均匀性与结构连续性更优于有砟轨道，同时也使轨道的平顺性得到提升，为乘车质量的改善提供了良好条件；②良好的结构稳定性和恒定性。

在无砟轨道的所有结构中，作为无缝线路的轨道纵向阻力以及横向阻力对状态和材质多变的有碴道床不在依赖，因其具有的整体式轨下基础为无缝线路提供更恒定和更高的轨道横向阻力和轨道纵向阻力，使无砟轨道具有更长的使用寿命以及更好的耐久性；③良好的结构少维修性和耐久性。

浅述新型高速铁路无砟轨道道床结构一、新型双块式轨枕道床结构的简明概要高速铁路双块式轨枕道床是从德国雷达系统开发出来的，双块式轨枕可适用于各种不同的无砟轨道形式，可以根据轨道安装及运行时所受的承载力和应力而优化设计。

经过承载力和应力的分析结果，道床板的设计可以把配筋更改，根据钢筋在道床中的作用和承受承载力以及应力的要求，研究后可去掉道床内的纵向钢筋，此项无纵向钢筋双块式无砟道床的设计研究将是无砟轨道结构的一次重大变更。

中国高铁乃至于世界高速铁路的发展中，无砟轨道的应用也反生了巨大的变化，并且样式复杂多样，况且目前世界高铁还处于发展初中期，发展空间巨大。

为此提出继续优化无砟轨道的结构，为后续无砟轨道的广泛应用垫定基础。

二、国内外同类技术研究的发展现状（一）国内外技术现状、专利等知识产权情况分析，目前国外对于此项技术的发展正处于研究试用阶段；国内对于此项技术正处于可行性研究阶段，无专利和知识产权。

80年代初曾试铺过沥青整体道床，由沥青混凝土铺装层与宽轨枕组成的整体道床，以及由沥青灌注的固化道床等，但未正式推广。

进入90年代以来，开始针对高速铁路无砟轨道技术进行试验研究。

为适应我国发展高速铁路的需求，初步提出了几种高速铁路无砟轨道结构型式，虽然我国在高速铁路的建设中和建成的总里程长度上都处于世界领先水平，但是无砟轨道的的研制工作又进入了一个新阶段。

（二）国内外技术发展趋势，无砟轨道结构的出现，解决了有砟轨道存在的稳定性差、维修工作量大的问题，为高速度、高密度的铁路运输提供了有利的条件。

经过40多年的国内外铁路发展和100多种结构形式的试验，最后遴选出30多种轨道类型进行现场试铺，形成了适合不同运输条件下的无砟轨道体系，为无砟轨道的发展垫定了坚实的基础，但是我们必须看到，无砟轨道的还应用存在局限性和缺陷性，在国内外许多铁路上还处于试验阶段，在高速铁路大面积的推广也只有30年时间，无砟轨道结构的发展，还存在很大的空间和优化提高。

高速铁路无砟轨道施工技术难点分析摘要：在高速铁路项目中，无砟轨道的可行性较好。

可大大提高稳定性，轨道刚度分布更均匀，后续运营维护更方便，通过隧道区时可大大减少净空开挖。

在此背景下，有必要对无砟轨道施工技术进行有针对性的分析。

关键词：高速铁路；无砟轨道施工；施工技术；技术难点引言高速铁路施工过程中的关键技术是无砟轨道施工技术。

由于其施工质量会影响列车运行的安全稳定，任何施工单位都应认真考虑其施工技术。

但在无碴轨道施工过程中，施工技术不熟练，缺乏相关施工经验，对施工造成严重影响。

1双块式无砟轨道简介我国高速铁路无砟轨道结构主要有以下七种形式：CRTS-Ⅰ板、CRTS-Ⅱ板、CRTS-Ⅲ板、CRTS-Ⅰ双块、CRTS-Ⅱ双块、道岔区板、道岔区预埋轨枕。

我国高速铁路双块式无砟轨道在充分借鉴国外高速铁路无砟轨道成熟技术的基础上，经过引进、消化、改造，逐步形成了具有自主知识产权的轨道排架施工方法，吸收和再创新。

目前，在我国高速铁路的发展过程中，CRTS-Ⅰ型双块式无砟轨道主要经历了三个发展阶段：以武广、郑西客运专线为代表的引进消化国外高速铁路技术的无砟轨道发展阶段，以兰新、大溪、贵广高速铁路为代表的无砟轨道发展阶段，以郑湾高速铁路为代表的智能无砟轨道发展阶段，引领了无砟轨道高速铁路技术的发展。

目前，双块式无砟轨道运营里程已达6850.0km，占国内高速铁路运营里程的60%。

双块式无砟轨道已成为我国高速铁路无砟轨道的主流结构形式，其建设水平代表着我国高速铁路的轨道建设水平。

因此，迫切需要通过提高双块式无砟轨道施工工装的智能化水平来提高双块式无砟轨道的施工水平。

双块式无砟轨道的轨道布置方法最初是对轨道布置高程和横向位置进行微调，使轨道施工测量数据与设计线路数据相吻合。

其结构由钢轨、弹性扣件、双块轨枕、道床板、底座/支撑层等组成（详细见图1）。

道床板扣件系统双块式轨枕底座/支撑层图1 CRTS-Ⅰ型双块式无砟轨道结构图2工程概况以某高速铁路工程为例，对无砟轨道的施工阶段进行了研究。

绪论1.1关于无砟轨道无砟轨道，是指采用混凝土、沥青混合料等整体基础取代散粒碎石道床的轨道结构统称为无砟轨道。

其轨枕本身是混凝土浇灌而成，而路基也不用碎石，钢轨、轨枕直接铺在混凝土路基上。

无砟轨道是当今世界先进的轨道技术，可以减少维护、降低粉尘、美化环境、而且列车时速可以达到200公里以上。

无砟轨道又作无碴轨道。

在铁路上，“砟”的意思是小块的石头。

常规铁路都在小块石头的基础上，再铺设枕木或混凝土轨枕，最后铺设钢轨，但这种线路不适于列车高速行驶。

高速铁路的发展史证明，其基础工程如果使用常规的轨道系统，会造成道砟粉化严重、线路维修频繁的后果，安全性、舒适性、经济性相对较差。

但无砟轨道均克服了上述缺点，是高速铁路工程技术的发展方向。

无砟轨道平顺性好，稳定性好，使用寿命长，耐久性好，维修工作少，避免了飞溅道砟。

1.2无砟轨道的背景与研究现状无砟轨道的一个突出特点就是“少维护”或“免维护”，这个特点对于高速铁路来说尤为重要。

无砟轨道完全不同于有砟轨道的结构特点，有砟轨道一旦产生不平顺对于整体整治来说是相当困难的随着我国城市轨道交通的兴建，列车速度越来越快，对线路的稳定性和平顺性要求越来越高，同时由于行车密度加大，轨道的养护维修变得更加困难。

无砟轨道具有整体性强、稳定性好、稳固耐用、轨道变形小等优点，因其高稳定性、高平顺性而达到广泛应用，有利于高速行车，可大大的减少养护维护工作量、降低作业强度和改善作业条件。

一些国家已经把无砟轨道作为轨道的主要结构形式进行全面推广，并取得了显著的经济效益和社会效益。

无砟轨道是以混凝土或沥青混合料取代有砟道砟道床组成的轨道结构形式，高速铁路的发展历史证明：无砟轨道是具有高平顺性、刚度均匀性好，轨道几何位能持久保持、维修工作量显著减少等特点，在各国得到迅速发展。

特别是高速铁路，一些国家已把无砟轨道作为轨道的主要结构的主要结构形式进行全面推广，并取得显著的经济效益和社会效益。

1.3 无砟轨道的前景随着我国既有线提速和铁路客运专线建设的展开，对线路的稳定性和平顺性要求越来越高。

高速铁路无砟轨道高速铁路的无砟轨道结构形式分为长枕埋入式无砟轨道、板式无砟轨道和弹性支承块式无砟轨道3种类型，国内高速铁路常用的有CRTSⅠ、Ⅱ、Ⅲ型板式无砟轨道和CRTSⅠ、Ⅱ型双块式无砟轨道。

1.长枕埋入式无砟轨道长枕埋入式无砟轨道是将混凝土枕用混凝土灌注在钢筋混凝土的道床板上，使轨枕与道床板形成一个整体的轨道结构形式，由预应力混凝土轨枕、混凝土道床板和混凝土底座组成。

其结构内没有易受环境或温度影响的橡胶、乳化沥青等材料，结构整体性和耐用性较好。

制造混凝土枕和现场灌注混凝土的技术及设备均是成熟、配套的。

2.板式无砟轨道板式无砟轨道是用双向预应力混凝土轨道板及CA砂浆（乳化沥青水泥砂浆）替换传统有砟轨道的轨枕和道砟的一种新型轨道形式，它由板下混凝土底座、CA砂浆垫层、轨道板、长钢轨及扣件4部分组成。

板式无砟轨道是将预制好的轨道板直接放置在混凝土底座上，通过轨道板与底座间填充的沥青混凝土材料调整轨道板，以确保铺设的精度。

CA砂浆作为调整层和弹性层被放置在轨道板的下面。

CA砂浆的下面是混凝土基础，作为板式轨道的底座。

在混凝土基础上设有凸形挡台来防止轨道板的移位，为防止轨道板与凸形挡台因相互挤压而破损，在凸形挡台与轨道板之间用树脂材料填充。

板式无砟轨道以预制轨道板为核心。

轨道板的结构形式、抵抗纵横向作用力的方式和高性能的调整层材料是板式无砟轨道的关键技术。

板式无砟轨道具有无砟轨道所具有的线路稳定性和刚度均匀性好、线路平顺性和耐久性高的突出优点，并可显著减少线路的维修工作量。

从轨道结构每延米重量看，板式无砟轨道小于有砟轨道，且板式无砟轨道结构高度低、道床宽度小、质量轻。

框架式板式无砟轨道为非预应力结构，便于制造，可节省钢筋和混凝土材料，降低桥梁的二期恒载，造价低廉，但没有降低轨道板实际承受列车荷载的有效强度，不影响列车荷载的传递，在隧道内应用时可减小隧道的开挖断面。

板式无砟轨道主要以日本新干线板式无砟轨道和德国博格板式无砟轨道为代表。