高速鐵路道岔區軌道板離縫整治工藝研究

景 璞

(濟南鐵路局濟南西工務段，山東 濟南 250001)

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高速鐵路道岔區軌道板離縫整治工藝研究

景 璞

(濟南鐵路局濟南西工務段，山東 濟南 250001)

分析了高速鐵路道岔區無砟軌道板離縫的原因，從封閉層伸縮縫嵌縫、道岔板間嵌縫、軌道板與底座交叉處封閉等方面，提出了道岔區軌道板離縫修復措施，并介紹了整治修復所需的材料，為無砟軌道養護維修積累了經驗。

高速鐵路，軌道板，離縫，底座

1 病害情況

隨著高鐵運營時間的增加，高速鐵路站內道岔病害日益嚴重。主要病害為：線間封閉層與道岔板間嵌縫部分失效；道岔板外側局部冒漿；緊靠道岔板的底座(自密實混凝土)頂面局部被壓碎，嚴重地段已連接成片；道岔板發生離縫，個別地段離縫寬度達5 mm以上；個別道岔板間接縫處存在離縫，局部離縫達1 mm左右。

2 病害原因分析

由于道岔板頂面和底面存在溫差，且正、負溫差交替出現，容易導致軌道板與瀝青砂漿層、瀝青砂漿層與底座之間產生離縫，而離縫的存在，放大了列車的沖擊效應，使離縫處混凝土粉化加快，離縫進一步擴大；而線間封閉層嵌縫失效、道岔板間接縫離縫、道岔板邊底座的結構缺陷使水很容易進入道岔板下，列車通過時將板下水和粉擠出，形成冒漿，壓力大時甚至可將板邊底座混凝土面層擠碎，造成底座頂面混凝土破損。

3 整治方案

根據“表面裂縫封堵防水為主，結構離縫注膠填充為輔，區段性整修”的原則，對道岔區病害采取“防水+離縫注膠”的方式進行專項整治，主要技術措施有封閉層伸縮縫嵌縫修復、道岔板間接縫離縫封閉、底座邊緣打磨和道岔板與底座間離縫注膠填充等。

道岔區病害整治具體措施如下。

3.1 封閉層伸縮縫嵌縫修復

1)用鉤子等工具清除道岔范圍內線間封閉層嵌縫失效地段原嵌縫料；2)用角磨機對伸縮縫進行加工，使伸縮縫寬度和深度均達到15 mm；3)用角磨機(配碗狀鋼絲球)對伸縮縫兩側和封閉層(或軌道板)頂面進行打磨，使混凝土露出新面，伸縮縫每側的打磨寬度不少于5 cm；4)用鋼絲刷和吹風機清理伸縮縫內及其兩邊灰渣，在伸縮縫兩側粘貼防污膠帶及泡沫膠帶，膠帶至伸縮邊的距離為1 cm；5)在兩膠帶間混凝土表面涂刷界面劑，應涂刷均勻；6)待界面劑表干后，在伸縮縫內及兩膠帶間填充嵌縫材料，并用鏟刀抹平；7)拆除防污膠帶，如圖1所示。

3.2 道岔板間嵌縫修復

1)用角磨機(配打磨球)對板間接縫及兩側混凝土表面進行打磨，使混凝土露出新面，接縫每側的打磨寬度不少于5 cm；2)用鋼絲刷和吹風機清理灰渣，在伸縮縫兩側粘貼防污膠帶及泡沫膠帶；3)在兩膠帶間混凝土表面涂刷界面劑，應涂刷均勻；4)待界面劑表干后，在兩膠帶間填充嵌縫材料，并用鏟刀抹平；5)拆除防污膠帶，如圖2所示。

3.3 道岔板與底座間離縫注膠填充

1)清除軌道板外側底座頂面掉塊，用角磨機、鑿毛機或其他設備將底座頂面向下打磨15 mm～20 mm左右(以露出軌道板下底座頂面為準)，并使底座頂面形成向外的不小于2%的排水坡(見圖3)。底座板上固定的管線應先在電務部門配合下拆除，待施工完成后再進行安裝固定。

2)注膠孔布置及鉆孔。在線路外側，先根據道岔區離縫的寬度選擇離縫較大處布置主注膠孔，再在孔間按不大于60 cm的間距增設并進行均勻布置次注膠孔。注膠孔位于軌道板外側軌道板與底座間，鉆孔采用電鉆騎縫鉆孔，鉆孔的直徑為10 mm，深度為150 mm(見圖4，圖5)。

靠線間側，根據探測的道岔區離縫情況或等間距(≤60 cm)在軌道板上布置注膠孔，注膠孔距板邊10 cm～15 cm。注膠孔位于軌道板頂面，垂直于軌道板。鉆孔采用電鉆，鉆孔的直徑為10 mm，深度為250 mm(見圖3，圖6)。一般情況下，注膠孔應設于軌道板兩承軌臺間的凹槽內，且鉆孔前應先用鋼筋探測儀對軌道板內鋼筋位置進行探測并據此確定鉆孔位置。

鉆孔完畢后，應用角磨機對離縫兩側和注膠孔周圍進行打磨，并用吹風機清除鉆孔內外及離縫周邊的灰渣，至干凈為止。

3)調制封邊膠，在注膠管上掛膠，將其插入孔內固定。在軌道外側，應用封邊膠對注膠管間離縫進行封堵。

4)檢查封邊膠的固化情況，待固化滿足要求后從一端開始逐孔注膠。注膠時，當相鄰孔有膠體溢出時，應將其封閉，繼續觀察下一注膠孔的情況。當膠體無法注入且遠端注膠孔無膠體溢出時，應封閉當前注膠孔，將注膠點移至遠端無膠體溢出的注膠孔繼續注膠，直到所有注膠孔全部注滿、注完為止。

5)待膠體固化滿足要求后，用角磨機切除注膠管，清除多余、凸出的封邊膠、底座頂面的漏膠。

3.4 軌道板與底座交叉處封閉

1)待軌道板離縫注膠完成后，用角磨機和吹風機清理軌道板外側離縫的兩側，每側清理寬度不少于8 cm。2)在離縫兩側粘貼防污膠帶，膠帶邊至離縫的距離為2 cm。3)在兩膠帶間均勻涂刷界面劑。待界面劑表干后，在交叉處填充嵌縫材料，并用鏟刀將其抹成45°角(見圖7)。4)拆除防污膠帶。

4 整治材料

4.1 嵌縫密封用材料

1)嵌縫密封材料。岔區封閉層防水嵌縫封閉、道岔板板間接縫封閉和最終底座頂面與道岔板側面交叉處密封均采用硅酮嵌縫密封材料。a.性能特點。材料為單組分，施工方便；與基體的粘結性好，從而保證具有較好的防水性能；低模量，低應力時可產生較大的變形，粘結而不易破壞；柔韌性好，斷裂伸長率400%以上，可以完全適應較大幅度溫變引起的裂縫伸縮；耐候性、耐老化性優于同類密封材料；b.技術指標。其性能指標應滿足TJ/GW 119—2013高速鐵路無砟軌道嵌縫材料暫行技術條件的要求，詳見表1。

表1 硅酮嵌縫材料性能指標

序號項目技術要求1表干時間/min≤602下垂度(70℃)mm垂直放置≤3水平放置03質量損失率/%≤54彈性恢復率(定伸150%)/%≥805100%拉伸模量MPa溫度條件:23℃≤0.3溫度條件:-20℃≤0.36拉伸強度MPa溫度條件:23℃≥1.0溫度條件:-20℃a≤2.0熱老化(80℃)處理336h后≥0.8堿處理處理336h后≥0.8紫外老化處理1500h后≥0.87斷裂伸長率/%溫度條件:23℃≥800溫度條件:-20℃a≥600熱老化(80℃)處理336h后≥600堿處理處理336h后≥600紫外老化處理1500h后≥6008定伸粘結性(150%)溫度條件:23℃無破壞溫度條件:-20℃a無破壞熱老化(80℃)處理336h后無破壞浸水192h后無破壞9冷拉—熱壓后粘結性無破壞10拉伸—壓縮循環后粘結性無破壞注:a當最冷月平均低溫低于-20℃時,填縫密封材料的性能應經過專門的適應性研究和論證。僅對用于寒冷地區(最冷月平均氣溫-8℃～-3℃)和嚴寒地區(最冷月平均氣溫低于-8℃)的硅酮填縫密封材料規定的技術要求,用于其他地區時可不做此要求

表2 界面劑性能指標

2)界面劑。與硅酮嵌縫密封材料共同使用的界面劑性能指標應滿足TJ/GW 119—2013高速鐵路無砟軌道嵌縫材料暫行技術條件的要求，見表2。

4.2 道岔板離縫注膠材料

1)離縫注膠材料。a.性能特點。極低的粘度及極小的表面張力，可以滲透到細小的裂縫中；固化時間快，可以在較短的天窗時間內完成，不影響行車；具有較好的環境適應性，可以在較低的溫度及潮濕環境中固化；具有較高的粘結強度、抗拉強度和抗壓強度，可以對結構起到較好的補強作用。b.技術指標。該材料的技術指標能夠完全滿足《高速鐵路無砟軌道線路維修規則(試行)》技術要求，見表3，可以用于無砟軌道結構道床板與支承層離縫的整治。

表3 低粘度樹脂材料技術指標

2)封邊材料見表4。

表4 封邊材料性能要求

5 結語

隨著高速鐵路運營時間的增加，無砟軌道結構病害問題逐漸顯露，尤其是在溫度變化季節、雨季容易出現軌道板離縫等病害，隨著發展會造成軌道結構失效，給高鐵運行帶來了極大的危害。本文從病害情況、原因分析、整治措施、整治材料共四方面闡述了道岔區無砟軌道板離縫問題整治方法，對無砟軌道養護維修及病害預防有一定參考價值。

[1] 鐵運[2012]83號，高速鐵路無砟軌道線路維修規則(試行)[Z].

Study on track board gap processing technologies of express railway turnout zone

Jing Pu

(JinanRailwayBureauWestJinanBusinessSection,Jinan250001,China)

The paper analyzes ballastless track board gap causes of express railway turnout zone. Starting from aspects of confining bed expansion joint caulking, turnout caulking, track board and pedestal crossing confining, it puts forward track board gap repairing measures of turnout zone, and introduces repairing materials, which has accumulated experience for ballastless track maintenance and repairing.

express railway, track board, gap, pedestal

2016-11-28

景 璞(1991- )，男，助理工程師

1009-6825(2017)04-0174-03

U213.6

A