蔣生珍

摘要：首先總結(jié)了國內(nèi)外客運(yùn)專線無砟軌道的發(fā)展?fàn)顩r，然后根據(jù)中國中鐵二院就客運(yùn)專線鐵路CRTSⅠ型雙塊式無砟軌道展開的培訓(xùn)講座，介紹客運(yùn)專線鐵路CRTSⅠ型雙塊式無砟軌道的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，最后通過對(duì)比分析我國已建客運(yùn)專線無砟軌道，提出建議和體會(huì)，供今后討論和參考。

關(guān)鍵詞：客運(yùn)專線；無砟軌道；設(shè)計(jì)；體會(huì)

0.引言

無砟軌道在國外高速鐵路已經(jīng)得到廣泛應(yīng)用，并已在許多方面顯示出明顯的優(yōu)越性，取得了良好的技術(shù)和經(jīng)濟(jì)效益[1]。從20世紀(jì)60年代開始，世界各國相繼展開了各種類型無砟軌道結(jié)構(gòu)的研究。比如日本的無砟軌道，德國的Rheda、Bogl、Zublin等無砟軌道，英國的PACT型無砟軌道，瑞士、丹麥、葡萄牙、法國、比利時(shí)、美國等國家的鐵路和地鐵中有應(yīng)用彈性支撐塊式無砟軌道等等。國外的無砟軌道技術(shù)總的趨向于成熟，各具特點(diǎn)并形成了自己的規(guī)模，而且各個(gè)國家仍在積極研究和實(shí)踐。

我國鐵路建設(shè)正處于高速發(fā)展的階段，現(xiàn)在已建成或在建的遂渝無砟段、京津城際、武廣客專、鄭西客專、哈大客專、京滬高速鐵路都大規(guī)模地鋪設(shè)了無砟軌道結(jié)構(gòu)[2]。根據(jù)我國《中長期鐵路網(wǎng)規(guī)劃》，到2020年我國鐵路將建成"四縱四橫"快速客運(yùn)通道及3個(gè)區(qū)域城際快速客運(yùn)系統(tǒng)。

客運(yùn)專線多以無砟軌道結(jié)構(gòu)為主，雙塊式無砟軌道結(jié)構(gòu)是無砟軌道結(jié)構(gòu)的主要形式之一。其中，CRTS I型雙塊式無砟軌道是將預(yù)制的雙塊式軌枕組成軌排，并將軌枕現(xiàn)場(chǎng)澆注入均勻連續(xù)的鋼筋混凝土道床內(nèi)的無砟軌道結(jié)構(gòu)形式。CRTS I型雙塊式無砟軌道的施工工藝經(jīng)濟(jì)、實(shí)用，保證了工程的高標(biāo)準(zhǔn)、高質(zhì)量要求。目前，CITS I型雙塊式無砟軌道已在我國武廣等多條客運(yùn)專線上成功應(yīng)用。

1.無砟軌道的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

無砟軌道是現(xiàn)代化軌道結(jié)構(gòu)的主要發(fā)展方向，新建時(shí)速250km以上客運(yùn)專線應(yīng)在基礎(chǔ)穩(wěn)定的路基、橋梁及隧道地段推廣采用無砟軌道。通過對(duì)無砟軌道技術(shù)大量的研究與開發(fā)，我國已經(jīng)掌握了成熟的無砟軌道建設(shè)技術(shù)[3]。

下面只介紹CRTS I型雙塊式無砟軌道結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，以期對(duì)在建的客運(yùn)專線具有一定的指導(dǎo)和參考意義。

1.1級(jí)配碎石地段

1）排水設(shè)計(jì)：直線地段路基無砟軌道軌道床表面向軌道外側(cè)設(shè)0.7%的排水坡，兩線之間設(shè)C25混凝土封面，其上設(shè)2%的人字坡，將水排到線路兩側(cè)的排水設(shè)施內(nèi)。曲線地段路基無砟軌道因?yàn)槌叩脑?，無法將線間水排到線路兩側(cè)，則采用線間集水井方式進(jìn)行排水。線間兩集水井之間應(yīng)縱向順坡確保排水順暢而不存在積水現(xiàn)象。需要特別注意的是，集水井并沒有位于邊坡點(diǎn)最低點(diǎn)、直線與曲線地段交接點(diǎn)處、短路基、路橋及路隧過渡段，防水層應(yīng)進(jìn)行順坡。

2）超高設(shè)計(jì)：路基曲線地段超高應(yīng)設(shè)置在基床表層上。

1.2剛性路基地段

剛性路基（機(jī)床表層為混凝土）地段CRTS I型雙塊式無砟軌道結(jié)構(gòu)由60kg/m鋼軌、WJ-8B扣件、SK-2型雙塊式軌枕、道床板等組成。

1.3隧道地段

1）結(jié)構(gòu)組成：同剛性路基。道床板除在隧道結(jié)構(gòu)縫處斷開外均采用連續(xù)澆筑（新的高鐵規(guī)范可以采用分塊）。隧道內(nèi)道床板的結(jié)構(gòu)配筋分為距洞口200m范圍內(nèi)和洞內(nèi)距洞口大于200m范圍內(nèi)的道床板配筋。200m范圍內(nèi)的配筋與路基一致，而洞內(nèi)距洞口大于200m范圍內(nèi)由于氣候條件較好，其下層縱向鋼筋相比較洞口范圍內(nèi)的道床板配筋減少30%[4]。

2）排水設(shè)計(jì)：無砟軌道由軌道中心線向道床兩側(cè)排水，并經(jīng)隧道線間或兩側(cè)排水系統(tǒng)流向隧道洞外。

3）超高設(shè)計(jì)：隧道內(nèi)曲線超高設(shè)置在道床板上，采用外軌抬高方式。

1.4橋梁及樁板路基地段

1）結(jié)構(gòu)組成：除和剛性路基段的結(jié)構(gòu)組成外，還有隔離層、底座及彈性墊層等組成。

2）排水設(shè)計(jì)：線間排水通過道床板縫接入軌道外側(cè)，經(jīng)橋面兩側(cè)泄水孔排出，建議橋面兩側(cè)的排水采用三列排水。

3）超高：橋上曲線超高在混凝土底座上實(shí)現(xiàn)。

1.5無砟軌道綜合接觸

CRTS I型雙塊式無砟軌道和道岔區(qū)無砟軌道道模板內(nèi)鋼筋進(jìn)行絕緣處理，并設(shè)置接地鋼筋和接地端子。一般情況下，無砟軌道底座鋼筋不進(jìn)行絕緣處理。

1.6無砟-有砟軌道結(jié)構(gòu)過渡段

正線無砟軌道與有砟軌道結(jié)構(gòu)過渡段應(yīng)設(shè)置輔助軌及配套部件（高鐵規(guī)范新增）。有砟過渡段范圍內(nèi)道砟分三級(jí)用道砟膠進(jìn)行粘貼。第一級(jí)完全粘結(jié)（枕下、枕間、邊坡）；第二級(jí)部分粘結(jié)（枕下、邊坡）；第三級(jí)部分粘結(jié)（枕下）。此外，調(diào)整軌枕長度和間距、改變扣件剛度、改變軌道結(jié)構(gòu)類型等處理方法，均能取得較好的效果?？傊?，處理原則就是總體上使剛度均勻變化[5]。

2.分析

目前我國已建好的武廣客運(yùn)專線采用的是Rheda2000雙塊式無砟軌道結(jié)構(gòu)形式，鄭西客運(yùn)專線采用的是Zublin雙塊式無砟軌道結(jié)構(gòu)形式。這兩種無砟軌道都是目前德國技術(shù)相對(duì)成熟的雙塊式無砟軌道結(jié)構(gòu)形式。但是由于設(shè)計(jì)理念、建筑材料、計(jì)算方法、地質(zhì)地形條件的不同，引進(jìn)的技術(shù)并不完全適用于我國的客運(yùn)專線無砟軌道設(shè)計(jì)，所以研究和開發(fā)適應(yīng)我國國情、路情的雙塊式無砟軌道結(jié)構(gòu)具有重要的意義。遂渝鐵路雙塊式無砟軌道則是結(jié)合中國國內(nèi)前期研究成果、設(shè)計(jì)及施工技術(shù)水平、原材料主要性能指標(biāo)，使用了CRTS I、Ⅱ型雙塊式軌枕。

到目前為止，我國研究確定了五種類型的無砟軌道結(jié)構(gòu)，分別為CRTSI型雙塊式、CRTSI型板式和 CRTS Ⅱ型雙塊式、CRTS Ⅱ板式及CRTS Ⅲ型板式[6]。由于CRTS I型雙塊式和CRTS Ⅱ型雙塊式無昨軌道結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)基本相同，CRTS Ⅱ型雙塊式無昨軌道采用機(jī)械將雙塊式軌枕強(qiáng)振入道床板施工工藝要求道床板混凝土水灰比較低，導(dǎo)致其道床板裂紋控制困難，在后期建設(shè)的客運(yùn)專線無砟軌道中已經(jīng)不再采用[7]。

3.結(jié)論

（1）CRTS I型雙塊式無砟軌道適用于南方地區(qū)，如果在北方使用，容易出現(xiàn)開裂現(xiàn)象。

（2）盡管我國目前已掌握了適合自己國情的比較成熟的方法，但在一些細(xì)節(jié)改進(jìn)和突破創(chuàng)新上仍然需要下功夫。

（3）就客運(yùn)專線而言，滿足"高速"，但舒適性有待提高，這就要求研究人員在無縫設(shè)計(jì)上攻關(guān)?？蓞⒖捡T紹敏的高速鐵路長大橋梁無砟軌道無縫線路縱向力監(jiān)測(cè)與分析[8]等已有相關(guān)研究。

（4）無砟軌道的成功之處，不僅在于解決變形問題，更主要是在于解決強(qiáng)度問題。

（5）無砟軌道的設(shè)計(jì)關(guān)乎很多專業(yè)，各個(gè)專業(yè)之間要加強(qiáng)溝通，有問題及時(shí)提出，共同解決。

（6）針對(duì)施工和運(yùn)營中出現(xiàn)的問題，進(jìn)一步完善和優(yōu)化雙塊式無砟軌道設(shè)計(jì)。

（7）不斷學(xué)習(xí)和吸收國內(nèi)外客運(yùn)專線無砟軌道建設(shè)的先進(jìn)理念和經(jīng)驗(yàn)。

參考文獻(xiàn)

[1]何華武.無碴軌道技術(shù)[M].北京：中國鐵道出版社，2005：27-46.

[2]李佳. 遂渝鐵路無砟軌道路隧過渡段實(shí)車測(cè)試及路基結(jié)構(gòu)FEM計(jì)算[D].西南交通大學(xué)，2008

[3]盧茂勝.哈齊客運(yùn)專線軌道結(jié)構(gòu)類型的選擇分析[J].道鐵工程學(xué)報(bào)，2009（8）

[4]田春香，熊維.武廣客運(yùn)專線韶關(guān)至花都段無砟軌道系統(tǒng)設(shè)計(jì)[C]，2009

[5]李學(xué)偉.高速鐵路概論[M].北京：中國鐵道出版社，2010

[6]魏亞輝.高速鐵路無砟軌道橋梁梁端變形相關(guān)問題研究[D].中國鐵道科學(xué)研究院，2012

[7]韋合導(dǎo).鄭徐鐵路客運(yùn)專線新型單元板式無砟軌道結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)研究[D].中南大學(xué)，2013

[8]馮紹敏.高速鐵路長大橋梁無砟軌道無縫線路縱向力監(jiān)測(cè)與分析[D].華東交通大學(xué)，2012

文章編號(hào)： ；收稿日期：2015-11-06；修稿日期：2015-11-x