随着我国高速铁路网的逐渐成形,高速铁路运营里程的快速增加,高速铁路无砟轨道线路的病害问题也逐渐显现出来。无砟轨道沉降病害是其中典型的病害形式之一,长期的列车荷载以及复杂的自然环境导致部分路基区段出现局部沉降,危害高速铁路运营的安全、平顺与舒适。主要研究工作如下:1.调研总结并借鉴了现有的沉降病害整治技术,设计了采用螺杆进行机械整体抬升的无砟轨道沉降病害整治方案,制定了详细的施工步骤与计划,设计制造了螺杆等配套设备。并通过室内模型试验测定了螺杆刺入深度与承载力的关系和植筋胶粘结强度,验证了螺杆抬升的可行性,对抬升设备进行了改进优化;2.采用正交试验法进行材料配方试验,研究胶凝材料、聚合物、减水剂、缓凝剂、早强剂等组分对水泥基材料力学性能与施工特性的影响规律。判别不同材料对高铁沉降病害整治的适用性,提出各材料的较佳掺量;3.材料研究表明,掺入适量的聚合物乳液可以提高水泥砂浆流动性、降低抗压强度、提高抗折强度、提高压折比,提升材料的路用性能。硫铝酸盐水泥在同时掺入适量的葡萄糖酸钠缓凝剂与碳酸锂早强剂后,可以在保持施工流动性的同时,形成较高的早期强度,且28d强度无倒缩。4.得到满足高速铁路沉降病害抬升后层间灌注填充快速施工要求的聚合物水泥砂浆配方。该材料以硫铝酸盐水泥作为胶凝材料,以细沙为骨料,掺入适量减水剂、聚合物乳液、缓凝剂、早强剂等外加剂,具有良好的施工性能与力学性能。