中国高速铁路在完成“四纵四横”主干网建设后,逐渐从大规模建设期进入安全运营维护期。随着运营时间增加,无砟轨道路基基床表层翻浆病害逐渐显现。目前,无砟轨道基床翻浆机理研究成果已屡见报道,但针对翻浆整治材料和整治工艺却鲜有研究。因此,本文以高速铁路无砟轨道路基基床翻浆病害为研究对象,研发了一种专门用于无砟轨道路基翻浆病害整治的聚氨酯注浆料,并通过耐水性能试验、耐温性能试验及低温操作性能试验对聚氨酯注浆料的环境适应性进行了针对性研究。最后,结合具体翻浆工点,开发了一套完善的无砟轨道路基翻浆病害整治技术。本文主要研究成果如下:1)通过对聚氨酯合成原料和助剂、合成机理以及合成工艺调研和分析,确定了聚醚多元醇、PM200、1,4-丁二醇和二甲苯等为聚氨酯注浆料配方研究的主要原材料,“一步法”为聚氨酯注浆料的合成方法。2)采用单因素控制变量法,研究了聚醚多元醇A、聚醚多元醇B、PM200、1,4-丁二醇和二甲苯对聚氨酯注浆料胶凝时间、黏度以及基本力学性能的影响,并得出了150:50:90:27:25的最优质量比。该质量比所得聚氨酯注浆料胶凝时间为30min,黏度为287mPa·s,抗压和抗拉强度分别为36.3和22.9MPa,断裂伸长率为94.3%。3)针对聚氨酯注浆料不同使用工况建立室内模拟试验发现,水与聚氨酯注浆料混合反应时会严重降低其力学性能;水浸泡聚氨酯注浆料固化体(聚氨酯弹性体)时,弹性体性能基本无影响;聚氨酯弹性体长期处于-30℃~50℃高低温循环或40℃、93%湿度环境,其力学性能降低不超过7%;96 h的100℃热空气环境作用下,聚氨酯弹性体力学性能仍能维持在83%左右,表明普通环境下聚氨酯整治材料至少有5年以上的使用寿命;低温(≤5℃)环境下使用聚氨酯注浆料时,需将注浆料加热至30℃左右,使其在细微裂缝中仍能快速固化,同时注浆压力应适当增大,减少注浆料在流动过程中的热量损失。4)无砟轨道路基翻浆病害整治需遵循“防、堵、注、排”原则。注浆整治前应将翻浆区域内积水清除干净,减少水对聚氨酯注浆料性能影响;注浆后需对轨道上部结构伸缩缝、嵌缝进行修复,特别是支承层伸缩缝与路肩封闭层相接的薄弱处,需进行多层防水处理。