京沪高铁一局维修方案

1、京沪高铁无砟轨道轨道板与砂浆层离缝修补方案中国铁道科学研究院金属及化学研究所二一年八月二十日京沪高铁无砟轨道结构病害修补方案无砟轨道修补技术是无砟轨道延长使用寿命、保证列车安全运行的关键技术之一。虽然无砟轨道有“免维护”的说法和优点，但是实际上随着长期通车运行和在各种外界复杂自然环境的作用下轨道不可避免地会发生损坏或老化，尤其当动车组在高速行驶的情况下对伤损轨道的加速破坏作用将更加明显和严重，损坏或老化将进一步加剧，若不及时修补，已经铺设的无砟轨道将会逐步损坏或老化到无法再正常运行的程度。自2007年至今，铁科院金化所无砟轨道修补课题组通过对已运营的石太客专、京津城际、武广客专、沪宁客专等高速

2、铁路无砟轨道的使用情况进行了深入调研。通过摸索与研究，并考虑了日本板式轨道和德国博格板无砟轨道的铺设和使用经验，对CRTS I 型和II型无砟轨道常见的典型结构病害修补技术进行了综合分析研究。铁科院金化所无砟轨道修补课题组早在2007已开始自主创新研究无砟轨道修补技术，2009年承担铁道部课题“水泥乳化沥青砂浆病害综合修补技术研究”，并于2010年7月通过了铁道部科技司组织的“水泥乳化沥青砂浆病害综合修补技术研究”阶段技术审查（评审结果见附页1），同时研制开发了适合我国高速铁路无砟轨道修补需用的无砟轨道综合修补I、II、III类填充树脂及相关配套材料，建立了较为完善的施工工艺，制定了相关技术条

3、件和指标。2009年和2010年，课题组分别在武广客运专线花都段，石太客运专线井陉北长大隧道段，沪宁城际常州段和京津城际武清段及亦庄站进行了无砟轨道病害相关的修补试验和工艺探索（图1图10）。截止目前，修补后的无砟轨道状态稳定，延长了无砟轨道寿命，确保了高速铁路的安全平稳运行。 图1 花都段未修补前砂浆离缝照片 图2 花都段砂浆离缝修补后照片 图3 花都段CA砂浆缺损修凿后照片 图4 花都段CA砂浆修补后照片 图5 石太隧道砂浆离缝修补后照片 图6石太隧道轨道板纵向封锚修补后照片 图7 沪宁城际轨道板与砂浆层离缝 图8 沪宁城际灌浆操作 图9 京津城际轨道板与砂浆层离缝 图10京津城际离缝封堵

4、缝隙抹平修正一、京沪高铁二标段段调研情况课题组与中铁一局经理部于2010年8月22日，对京沪高铁段的无砟轨道结构性病害进行了联合调研。出现的主要问题是：轨道板四角与砂浆层出现离缝。根据京沪高铁段水泥乳化沥青砂浆与轨道板离缝情况，课题组建议：缝隙类使用粘度较低，流淌性较好，固化速度快，易操作的无砟轨道综合修补I类填充树脂，制定了如下修补试验方案。二、现场试验方案轨道板与砂浆层离缝修补方案修补流程确认修补天气地点部位准备修补材料和工具清理灌注部分泡沫模板封堵灌注修补部位配比搅拌树脂插入灌注管，注浆并确认封堵有效检查灌注饱满程度拆除模板清理检查边缘封堵清理检查整修1.材料无砟轨道综合修补类填充树脂，

5、其树脂基材为改性异丁烯树脂材料，该树脂液体时具有粘度低、流动性好、固化性优异且排湿性好等优点，固化物机械强度高、耐介质性良好且粘结性能好，同时树脂可施工多次注入，性能见表A,表1B。表1.A 无砟轨道综合修补I类填充树脂液体性能项目样品测试结果材料配比树脂基：固化剂=150：2混合物比重1.241.25混合物粘度0.70.8 Pas可使用时间2325 min低温硬化性95%水中硬化性96%流动性17 min表1.B 无砟轨道综合修补I类填充树脂固体性能项目样品测试结果弹性模量162MPa弹性系数35.6 kN/mm剪切强度11.4 MPa粘结强度1.65 MPa达到最大弹性模量的时间4060

6、min盐水后弹性系数变化率+4.0%酸水后弹性系数变化率+6.0%热老化后弹性系数变化率+7.8%100万次疲劳以后粘结强度变化率-7.0%100万次疲劳以后弹性系数变化率+3.0%100万次疲劳以后弹性模量变化率+4.0%-30粘结强度变化率-5.0%-30弹性系数变化率+2.0%-30弹性模量变化率+2.0%2.人员组织按灌注修补流程，人员可按程序进行操作，清理（1-2人）密封（2-3人）搅拌（1-2）灌注（2-3人）查修补平（1-2人），共需4-6人。3.注意事项室外气温在5以上进行，有雨水时禁止施工，禁止使用明火烘烤。填充树脂材料分为树脂基和固化剂双组分并用，需按配比添加，勿进杂物和水

7、。所有施工材料和工具均需上道前检查登记并带离现场。施工和检修必须严格遵照铁道部相关办法和条件执行。4.工艺流程1）在确定修补当天无雨的情况下，到达现场后，集中人力将发电机等设备及修补工具和材料运送到要修补位置，并清理轨道板缝隙内部及周边的杂物，如多余的混凝土、砂浆及其它杂物。2）根据砂浆离缝情况裁剪高弹性泡沫用以封堵缝隙并建立修补作业平台，用胶带封闭离缝处轨道板的下沿，防止涂抹密封胶时污染轨道板。3）用细铁丝探测缝隙内部情况，根据离缝高度，一般选择适宜外径的铜管，植入深度为缝隙最深处的2/3处为宜。注射机使用数量以缝隙体积决定，即缝隙长度、深度和高度，一般注射速度为300700 g/min，注

8、射机使用台数以1020 min内能够注满为宜。4）用高弹性的泡沫材料封堵离缝，一般采用泡沫厚度最大间隙5mm，塞入部分10mm，塞入缝隙中，确保泡沫胀紧，并用密封胶均匀涂抹上下边缘缝隙处，封堵完毕再次检查封堵效果，确认无泄漏处。特别说明：如果缝隙贯穿挡块，将不锈钢板（长800mm宽100mm）或塑料板一侧涂抹上密封胶后塞入侧向挡块滑动层与轨道板间（与轨道板粘结，不与滑动层粘结），封堵侧向挡块内的缝隙，务必保证封堵密实，防止灌浆后出现漏浆现象。5）待密封剂固化后，由先前标明的灌浆口位置和数量配置相应的数量灌浆机并插入导管，根据缝隙体积核算用量。使用时先将A组分开桶搅拌1-2 min，搅拌均匀后加入B组分（固化剂）迅速搅拌约 2-3 min至均匀，并倒入注射机中（也可采用其他注射办法，如注射枪、带压力注射器等），迅速注入缝隙中。图11泡沫条及封堵位置图 图12 封堵后的状态 图13 轻便搅拌器搅拌缝隙混合液 图14注浆设备注入树脂并检查封堵6）注浆期间，严密注意缝隙前后砂浆层，防止