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【摘 要】 针对桥梁地段CRTSⅡ型板式无砟轨道发生涨拱导致轨道板离缝问题，本文对此进行了原因分析，并给出了运用放散注胶、植筋处理的方式对桥梁上CRTSⅡ型板式无砟轨道板离缝进行修复的方法。结合实际操作，对今后此类病害修复工作提出了几点建议，如加强温度及轨道几何形位的监控以及在温度荷载作用下的轨道相应研究等，以期为同行业相关问题的处理提供一定的经验支持。
【关键词】 桥梁；CRTSⅡ型板；轨道板离缝；修复
1.引言
CRTSⅡ型板式无砟轨道系统吸收了轨枕埋入式无砟轨道整体性好和板式轨道制造及施工便利的优点，在京沪高速铁路、沪杭客运专线等高速铁路中广泛的应用。由于国内CRTSⅡ型板式无砟轨道运营时间短，轨道结构性能相对较好，一直发挥着无砟轨道少维修的优良功能。但是，今年长三角地区的持续高温给CRTSⅡ型板式无砟轨道结构带来了极大的考验。因其具有整体性的的特点，混凝土受温度荷载的影响很大，导致轨道板发生了不同程度的涨拱问题，形成了轨道板与下部砂浆调整层的离缝、宽接缝表面掉块剥落、宽接缝与轨道板离缝等病害，一定程度上影响了铁路的运营安全。结合日常的整治工作，本文提出了运用放散注胶、植筋处理的方式对桥梁上CRTSⅡ型板式无砟轨道轨道板离缝进行修复的方法，以供参考。
2.桥梁地段CRTSⅡ型板的结构特点
桥梁地段CRTSII型板式无砟轨道结构由钢轨、弹性不分开式扣件、轨道板、水泥沥青砂浆充填层、底座板、滑动层、高强度挤塑板、侧向挡块及弹性限位板等部分组成。台后路基设置锚固结构（包括摩擦板、土工布、端刺）及过渡板。全桥范围内，轨道板、底座连续铺设，并伸入路基一定长度（下铺设钢筋混凝土摩擦板），连续底座的端部设置端刺。通过在每孔梁固定支座上方预设齿槽、锚固螺栓以保证底座和桥梁间纵向可靠连接，其余部位通过在梁面铺置滑动层保持滑动状态底座两侧设计侧向挡块进行横向限位（底座与梁面间横向为滑动状态），台后路基上设置摩擦板、端刺等结构，使桥梁纵向力不影响路基地段轨道结构。桥梁范围内底座板与桥梁设置滑动层，以减弱桥梁伸缩引起的钢轨和板内纵向附加力，可取消大跨度桥梁上的钢轨伸缩调节器，减少后期养护维修工作量。CRTSII型板式无砟轨道的结构特点保证了其整体性的要求，对维持轨道结构的良好几何状态具有极其重大的意义。
3.轨道板离缝的原因分析
3.1温度应力方面
长江三角洲地区持续一个多月38℃以上高温，根据现场观测，轨道板白天正温度梯度（板面温度高于板底温度）能达到100℃/m，凌晨负温度梯度（板面温度低于板底温度）能达到-50℃/m（高于设计推荐的80～85℃/m和-40～-43℃/m）。轨道板在极端长期的高温作用下，轨道板内的温度拉应力超过了混凝土的抗拉强度，便产生离缝或离缝扩大。当轨道板出现贯通离缝后，可能对轨道结构的力学性能产生不利影响。
3.2轨道结构方面
CRTSⅡ型板式无砟轨道具有整体性的特点，混凝土受温度荷载的影响很大，加上长期列车荷载的作用，更容易导致轨道板发生翘曲，形成了轨道板与下部砂浆调整层的离缝、宽接缝表面掉块剥落、宽接缝与轨道板离缝等病害。
3.3施工控制方面
部分线路轨道板纵连不及时，个别处所产生板间接缝伤损破碎与张拉锁件缺失或安装不到位、板间接缝混凝土质量不好、板间张拉及浇注混凝土时温度较低。加上运营阶段列车荷载的重复作用，加深了离缝的产生和扩展。
4.放散注胶、植筋修复法过程
按下列步骤处理：
锚固区轨道板植筋锚固→轨道板解锁→轨道板修复→轨道板张拉、接缝浇注→板轨道板底离缝注浆→轨道板植筋→轨道精调。（如图1）
4.1锚固区轨道板植筋锚固
（1）植筋锚固
为处理伤损的接缝，以伤损接缝为中心，对图1中的1～3、6～8号轨道板进行钻孔植筋处理。
第3、6号轨道板植16根筋布置图。（如图2）
在植筋位置使用雷达或其他设备探测轨道板及底座内的钢筋布置情况，采用无震动鉆孔设备及专用钻头对轨道板钻孔进行钻孔施工，严禁钻断轨道板和底座内钢筋。钻孔深度应满足设计要求，不得超钻。严禁超钻后植筋将底座与桥梁锚固的情况发生。
（2）轨道板植筋
根据标识用钻机钻孔，钻孔直径为35mm，钻孔深度L=390mm，误差±20mm；植筋采用HRB500级Φ28钢筋，钢筋长L=350mm（底座内160mm，轨道板内160mm），误差为±5mm。钻孔应垂直于轨道板板面进行，允许偏差1°。（如图5）
钻孔放样尺寸：中心距离轨道板横向中心线205mm，距离挡肩166.6mm（需现场再次测量确定）。对于CA砂浆厚度大于30mm的地段，钻孔长度=L+实际砂浆层厚度-30mm。
凿除接缝混凝土应精细操作，防止伤损轨道板、精轧螺纹钢等，凿出的碎屑不得进入离缝。
4.2轨道板解锁
植筋完成并达到强度后，凿除已伤损的宽、窄接缝混凝土，解开张拉锁件。接缝混凝土凿除过程中采用棉絮或胶带对板端及侧面进行封堵，注意混凝土杂物等不得进入轨道板下离缝中。（轨道板解锁至板间接缝混凝土浇筑且达到强度应在一个天窗内完成。）
4.3轨道板修复
轨道板解锁后，根据无砟轨道混凝土裂缝性质和裂缝伤损等级对轨道板上表面剥落、掉角等采用聚合物水泥砂浆进行修复。
4.4轨道板张拉、接缝浇注
降温后从中间至两边对称张拉轨道板（张拉力50kN/根，扭矩450N.m），将接缝处清理干净，然后采用聚合物混凝土浇注轨道板窄接缝和宽接缝。
4.5轨道板板底离缝注浆
轨道板植筋后，再修补轨道板与砂浆的离缝。使用钢丝刷、真空吸尘器等清洁离缝内杂物，并保持裂缝内部干燥。采用铲刀等工具将有机硅树脂修补材料压入离缝内部20mm以上。
4.6伤损接缝两侧轨道板植筋
对伤损接缝两侧的轨道板（4号和5号）进行植筋，每个轨道板6根，设在距离伤损接缝前、后的端部第1、2、4根宽轨枕上。（如图6）
4.7轨道精调
通过轨道测量数据，形成施工方案，精调钢轨，使其满足平顺度要求。
5.结束语
由于桥上CRTSⅡ型板式无砟轨道修补技术尚缺乏系统的研究成果，需要经过进一步的研究及试验验证，就整个的病害修复过程中的出现各种问题，主要有以下几条建议：
（1）必须做好高温、低温天气轨道板变形情况的检查，尤其是当夏季最高气温连续五天以上超过37℃，冬季最低气温连续五天以上低于-3℃的情况下，应组织对无砟轨道进行重点检查。对轨道板变形较为严重处所及整治完成处所进行长期检查观测。
（2）轨道板纵连前四个角附近的CA砂浆承受较大的拉、压应力，产生离缝的几率非常大；运营阶段列车荷载重复作用对离缝的产生和扩展具有很大的影响，因此建议各条CRTSⅡ型板式轨道线路建立离缝和板间接缝状态数据库，对离缝的产生和发展进行深入分析。
（3）CRTSⅡ型板式轨道主要靠CA砂浆层的粘结进行纵横、垂向限位，作为重点结构，由于其既有温度梯度作用力下的翘曲变形问题，又有温度伸缩问题，一旦在温度效应下，CA砂浆层的粘接失效，其结构体系将会被破坏，稳定性问题受到严重威胁。因此，深化CRTSⅡ板式轨道温度效应研究，对优化轨道结构，改进养护维修的措施具有重要的意义。
参考文献：
[1]《高速铁路无砟轨道线路维修规则（试行）》（铁运（2012）83号）
[2]王平，徐浩，陈嵘，徐井芒.路基上CRTSⅡ型板式轨道裂纹影响分析[J].西南交通大学学报，2012（12）
[3]赵国堂.高速铁路无碴轨道结构[M].北京：中国铁道出版社，2006
【关键词】 桥梁；CRTSⅡ型板；轨道板离缝；修复
1.引言
CRTSⅡ型板式无砟轨道系统吸收了轨枕埋入式无砟轨道整体性好和板式轨道制造及施工便利的优点，在京沪高速铁路、沪杭客运专线等高速铁路中广泛的应用。由于国内CRTSⅡ型板式无砟轨道运营时间短，轨道结构性能相对较好，一直发挥着无砟轨道少维修的优良功能。但是，今年长三角地区的持续高温给CRTSⅡ型板式无砟轨道结构带来了极大的考验。因其具有整体性的的特点，混凝土受温度荷载的影响很大，导致轨道板发生了不同程度的涨拱问题，形成了轨道板与下部砂浆调整层的离缝、宽接缝表面掉块剥落、宽接缝与轨道板离缝等病害，一定程度上影响了铁路的运营安全。结合日常的整治工作，本文提出了运用放散注胶、植筋处理的方式对桥梁上CRTSⅡ型板式无砟轨道轨道板离缝进行修复的方法，以供参考。
2.桥梁地段CRTSⅡ型板的结构特点
桥梁地段CRTSII型板式无砟轨道结构由钢轨、弹性不分开式扣件、轨道板、水泥沥青砂浆充填层、底座板、滑动层、高强度挤塑板、侧向挡块及弹性限位板等部分组成。台后路基设置锚固结构（包括摩擦板、土工布、端刺）及过渡板。全桥范围内，轨道板、底座连续铺设，并伸入路基一定长度（下铺设钢筋混凝土摩擦板），连续底座的端部设置端刺。通过在每孔梁固定支座上方预设齿槽、锚固螺栓以保证底座和桥梁间纵向可靠连接，其余部位通过在梁面铺置滑动层保持滑动状态底座两侧设计侧向挡块进行横向限位（底座与梁面间横向为滑动状态），台后路基上设置摩擦板、端刺等结构，使桥梁纵向力不影响路基地段轨道结构。桥梁范围内底座板与桥梁设置滑动层，以减弱桥梁伸缩引起的钢轨和板内纵向附加力，可取消大跨度桥梁上的钢轨伸缩调节器，减少后期养护维修工作量。CRTSII型板式无砟轨道的结构特点保证了其整体性的要求，对维持轨道结构的良好几何状态具有极其重大的意义。
3.轨道板离缝的原因分析
3.1温度应力方面
长江三角洲地区持续一个多月38℃以上高温，根据现场观测，轨道板白天正温度梯度（板面温度高于板底温度）能达到100℃/m，凌晨负温度梯度（板面温度低于板底温度）能达到-50℃/m（高于设计推荐的80～85℃/m和-40～-43℃/m）。轨道板在极端长期的高温作用下，轨道板内的温度拉应力超过了混凝土的抗拉强度，便产生离缝或离缝扩大。当轨道板出现贯通离缝后，可能对轨道结构的力学性能产生不利影响。
3.2轨道结构方面
CRTSⅡ型板式无砟轨道具有整体性的特点，混凝土受温度荷载的影响很大，加上长期列车荷载的作用，更容易导致轨道板发生翘曲，形成了轨道板与下部砂浆调整层的离缝、宽接缝表面掉块剥落、宽接缝与轨道板离缝等病害。
3.3施工控制方面
部分线路轨道板纵连不及时，个别处所产生板间接缝伤损破碎与张拉锁件缺失或安装不到位、板间接缝混凝土质量不好、板间张拉及浇注混凝土时温度较低。加上运营阶段列车荷载的重复作用，加深了离缝的产生和扩展。
4.放散注胶、植筋修复法过程
按下列步骤处理：
锚固区轨道板植筋锚固→轨道板解锁→轨道板修复→轨道板张拉、接缝浇注→板轨道板底离缝注浆→轨道板植筋→轨道精调。（如图1）
4.1锚固区轨道板植筋锚固
（1）植筋锚固
为处理伤损的接缝，以伤损接缝为中心，对图1中的1～3、6～8号轨道板进行钻孔植筋处理。
第3、6号轨道板植16根筋布置图。（如图2）
在植筋位置使用雷达或其他设备探测轨道板及底座内的钢筋布置情况，采用无震动鉆孔设备及专用钻头对轨道板钻孔进行钻孔施工，严禁钻断轨道板和底座内钢筋。钻孔深度应满足设计要求，不得超钻。严禁超钻后植筋将底座与桥梁锚固的情况发生。
（2）轨道板植筋
根据标识用钻机钻孔，钻孔直径为35mm，钻孔深度L=390mm，误差±20mm；植筋采用HRB500级Φ28钢筋，钢筋长L=350mm（底座内160mm，轨道板内160mm），误差为±5mm。钻孔应垂直于轨道板板面进行，允许偏差1°。（如图5）
钻孔放样尺寸：中心距离轨道板横向中心线205mm，距离挡肩166.6mm（需现场再次测量确定）。对于CA砂浆厚度大于30mm的地段，钻孔长度=L+实际砂浆层厚度-30mm。
凿除接缝混凝土应精细操作，防止伤损轨道板、精轧螺纹钢等，凿出的碎屑不得进入离缝。
4.2轨道板解锁
植筋完成并达到强度后，凿除已伤损的宽、窄接缝混凝土，解开张拉锁件。接缝混凝土凿除过程中采用棉絮或胶带对板端及侧面进行封堵，注意混凝土杂物等不得进入轨道板下离缝中。（轨道板解锁至板间接缝混凝土浇筑且达到强度应在一个天窗内完成。）
4.3轨道板修复
轨道板解锁后，根据无砟轨道混凝土裂缝性质和裂缝伤损等级对轨道板上表面剥落、掉角等采用聚合物水泥砂浆进行修复。
4.4轨道板张拉、接缝浇注
降温后从中间至两边对称张拉轨道板（张拉力50kN/根，扭矩450N.m），将接缝处清理干净，然后采用聚合物混凝土浇注轨道板窄接缝和宽接缝。
4.5轨道板板底离缝注浆
轨道板植筋后，再修补轨道板与砂浆的离缝。使用钢丝刷、真空吸尘器等清洁离缝内杂物，并保持裂缝内部干燥。采用铲刀等工具将有机硅树脂修补材料压入离缝内部20mm以上。
4.6伤损接缝两侧轨道板植筋
对伤损接缝两侧的轨道板（4号和5号）进行植筋，每个轨道板6根，设在距离伤损接缝前、后的端部第1、2、4根宽轨枕上。（如图6）
4.7轨道精调
通过轨道测量数据，形成施工方案，精调钢轨，使其满足平顺度要求。
5.结束语
由于桥上CRTSⅡ型板式无砟轨道修补技术尚缺乏系统的研究成果，需要经过进一步的研究及试验验证，就整个的病害修复过程中的出现各种问题，主要有以下几条建议：
（1）必须做好高温、低温天气轨道板变形情况的检查，尤其是当夏季最高气温连续五天以上超过37℃，冬季最低气温连续五天以上低于-3℃的情况下，应组织对无砟轨道进行重点检查。对轨道板变形较为严重处所及整治完成处所进行长期检查观测。
（2）轨道板纵连前四个角附近的CA砂浆承受较大的拉、压应力，产生离缝的几率非常大；运营阶段列车荷载重复作用对离缝的产生和扩展具有很大的影响，因此建议各条CRTSⅡ型板式轨道线路建立离缝和板间接缝状态数据库，对离缝的产生和发展进行深入分析。
（3）CRTSⅡ型板式轨道主要靠CA砂浆层的粘结进行纵横、垂向限位，作为重点结构，由于其既有温度梯度作用力下的翘曲变形问题，又有温度伸缩问题，一旦在温度效应下，CA砂浆层的粘接失效，其结构体系将会被破坏，稳定性问题受到严重威胁。因此，深化CRTSⅡ板式轨道温度效应研究，对优化轨道结构，改进养护维修的措施具有重要的意义。
参考文献：
[1]《高速铁路无砟轨道线路维修规则（试行）》（铁运（2012）83号）
[2]王平，徐浩，陈嵘，徐井芒.路基上CRTSⅡ型板式轨道裂纹影响分析[J].西南交通大学学报，2012（12）
[3]赵国堂.高速铁路无碴轨道结构[M].北京：中国铁道出版社，2006