朱永見(jiàn)

(臺(tái)州學(xué)院建筑工程學(xué)院,浙江臺(tái)州 318000)

CRTSⅡ型板式軌道主要由軌道板、水泥乳化瀝青砂漿層、底座板或支承層構(gòu)成，除砂漿層、底座板/支承層為縱向連續(xù)結(jié)構(gòu)外，軌道板也通過(guò)板間接縫連接成縱向連續(xù)結(jié)構(gòu)。該結(jié)構(gòu)自2008年在京津城際鐵路應(yīng)用以來(lái)，總體質(zhì)量狀態(tài)良好，滿足了高速鐵路高平順性、高穩(wěn)定性的要求。但是，由于我國(guó)高速鐵路運(yùn)營(yíng)覆蓋區(qū)域廣，氣候條件差異性大，作為縱向連續(xù)的CRTSⅡ型板式軌道在高溫作用下產(chǎn)生的溫度效應(yīng)非常顯著，個(gè)別地段出現(xiàn)了較大離縫。根據(jù)調(diào)研地段和時(shí)機(jī)不同，譚社會(huì)[1]調(diào)研的離縫量達(dá)4～ 5 mm，楊金成[2]調(diào)研的離縫量達(dá)6 mm，趙國(guó)堂等[3]調(diào)研的離縫量達(dá)10 mm以上，劉英等[4]對(duì)京津城際鐵路的調(diào)研表明，在板間接縫存在傷損的位置，離縫量最大達(dá)18 mm。離縫較大時(shí)影響高速列車的運(yùn)營(yíng)安全，部分路段需限速，導(dǎo)致列車大面積晚點(diǎn)[3]。

劉志彬[5]分析了施工過(guò)程對(duì)軌道結(jié)構(gòu)的影響，認(rèn)為張拉過(guò)程對(duì)軌道板的受力和變形影響較??；劉付山等[6]分析了施工過(guò)程對(duì)軌道板上拱變形的影響，認(rèn)為窄接縫硬化后到寬接縫硬化前這段時(shí)間，因接縫處受力不均勻，升溫將導(dǎo)致軌道板的上拱變形；趙春光等[7]分析了寬窄接縫傷損對(duì)軌道板穩(wěn)定性的影響，認(rèn)為窄接縫彈模降低對(duì)軌道板穩(wěn)定性影響顯著；陳醉等[8]分析了初拱變形對(duì)軌道板上拱的影響，認(rèn)為不同的溫升荷載存在著不同的最不利弦長(zhǎng)和矢度；劉鈺[9]對(duì)CRTSⅡ型板的早期溫度場(chǎng)進(jìn)行了研究，認(rèn)為溫度梯度是板間離縫產(chǎn)生的重要原因；趙磊[10]分析了在不同軌道板與砂漿層層間粘結(jié)強(qiáng)度下離縫產(chǎn)生及離縫貫通時(shí)的臨界溫度梯度；李培剛[11]分析了CRTSⅡ型板的層間損傷及其演化規(guī)律，認(rèn)為窄接縫彈模不足引起的接縫處偏心受力會(huì)造成板下離縫量大幅增加。

綜合來(lái)看，軌道板與砂漿層產(chǎn)生離縫的原因主要有：軌道板溫度伸縮及溫度梯度、砂漿層灌注不飽滿(特別是曲線地段)、線下工程沉降及變形、相鄰軌道板預(yù)埋鋼筋錯(cuò)位、排水不暢、軌道板與砂漿層的線膨脹系數(shù)差異、列車動(dòng)荷載、板間接縫傷損等，其中，對(duì)離縫量影響較大的因素是溫度、溫度梯度、板間接縫傷損、線下工程沉降及變形、相鄰軌道板預(yù)埋鋼筋錯(cuò)位、軌道板本身的平順性等，這些因素疊加將導(dǎo)致離縫量更大。

通過(guò)研究CRTSⅡ型板的縱連成型過(guò)程，指出CRTSⅡ型板的縱連施工將導(dǎo)致板間接縫產(chǎn)生初始受力不均勻，而目前針對(duì)該受力不均勻在高溫作用下對(duì)軌道板板下離縫和鋼軌不平順影響方面的研究較少。通過(guò)建立包括預(yù)裂縫、鋼筋等軌道板主要特征的有限元模型，分析了高溫作用下由軌道板縱連施工導(dǎo)致的板間接縫初始受力不均勻?qū)壍腊灏逑码x縫和鋼軌不平順的影響。研究結(jié)果可為減小高溫時(shí)軌道板板下離縫和鋼軌不平順采取的施工過(guò)程控制措施和設(shè)計(jì)優(yōu)化提供理論參考。

1 CRTSⅡ型板的縱連特征

CRTSⅡ型軌道板為工廠預(yù)制單元板，軌道板鋪設(shè)后通過(guò)板間接縫連接成縱向連續(xù)結(jié)構(gòu)。板間接縫見(jiàn)圖1、圖2，板端6根φ20 mm的鋼筋通過(guò)張拉鎖件將相鄰的2塊軌道板連接起來(lái)。按照施工工序[12]，板下灌注的乳化瀝青水泥砂漿(CA砂漿)的強(qiáng)度達(dá)到7 MPa后澆筑板間下部混凝土，高度為0.1 m，稱為窄接縫；當(dāng)CA砂漿強(qiáng)度達(dá)到9 MPa且窄接縫混凝土強(qiáng)度達(dá)到20 MPa時(shí)，通過(guò)張拉鎖件張拉連接縱向鋼筋，每根鋼筋的張拉荷載為50 kN，最后澆筑板間剩余部分混凝土，稱為寬接縫。窄接縫包含3部分，寬度分別為0.2，0.4 m和0.2 m[12]。CRTSⅡ型板的縱連施工成型過(guò)程見(jiàn)圖3。

圖1 板間接縫示意

圖2 板間接縫

圖3 CRTSⅡ型板的縱連施工成型過(guò)程示意

由圖3可知，與連續(xù)澆筑的鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)相比，CRTSⅡ型板接縫處先澆筑窄接縫，后澆筑寬接縫，窄、寬接縫硬化時(shí)的板溫較難一致，且接縫處連接鋼筋存在預(yù)拉力，具有明顯的縱連特征。該特征將導(dǎo)致寬接縫硬化時(shí)，窄接縫可能不承力，也可能承受較大的初始?jí)簯?yīng)力；周敏等[13]的調(diào)研表明，現(xiàn)場(chǎng)確存在部分軌道板寬接縫頂緊、窄接縫裂開(kāi)的現(xiàn)象。

分析接縫處受力不均勻時(shí)，與以往研究不同的是，如文獻(xiàn)[11]，本文認(rèn)為板端接縫處初始受力不均勻是由軌道板的縱連施工導(dǎo)致的，以往研究中多將其歸因于寬、窄接縫處彈模差異和施工質(zhì)量問(wèn)題。這樣分析的最大區(qū)別在于對(duì)窄接縫擠碎的原因解釋不同，有利于完善窄接縫傷損的成因。

2 計(jì)算模型及工況

2.1 計(jì)算模型

鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)有限元模型主要有3種：分離式、組合式和整體式。本文選擇整體式模型，即認(rèn)為混凝土與鋼筋之間沒(méi)有相對(duì)滑移。文中重點(diǎn)分析接縫處初始受力不均勻?qū)Π逑码x縫和鋼軌不平順的影響，忽略砂漿層以下結(jié)構(gòu)的影響。

鋼軌為CHN60軌，采用BEAM3模擬，扣件系統(tǒng)用COMBIN39模擬，參數(shù)參照TB 10015—2012《鐵路無(wú)縫線路設(shè)計(jì)規(guī)范》選取，單位長(zhǎng)度的縱向阻力取24 kN/m/軌，對(duì)應(yīng)的臨界位移為2 mm，垂向剛度取25 kN/mm。軌道板長(zhǎng)6.45 m，寬2.55 m，厚0.2 m，采用SOLID45模擬，彈性模量3.60×104MPa，泊松比0.2，線膨脹系數(shù)1.0×10-5/℃；砂漿層及其下基礎(chǔ)對(duì)軌道板的約束采用COMBIN39[14]模擬。縱向鋼筋和橫向鋼筋分別采用LINK1和TLINK8模擬，鋼筋彈性模量取2.0×105MPa，線膨脹系數(shù)取1.2×10-5/℃，橫向普通鋼筋長(zhǎng)度為2.45 m，橫向預(yù)應(yīng)力筋長(zhǎng)度為2.55 m，縱向?qū)?、窄接縫處鋼筋長(zhǎng)度分別為6.2 m和6.35 m；縱向張拉連接鋼筋長(zhǎng)度為6.45 m。具體鋼筋數(shù)量及位置見(jiàn)文獻(xiàn)[15]。

因軌道板與接縫間普遍開(kāi)裂，接縫采用僅抗壓的桿單元LINK10模擬，窄、寬接縫桿單元位置及尺寸見(jiàn)圖4，為減小接縫處應(yīng)力集中，耦合接縫區(qū)域與桿單元共用節(jié)點(diǎn)處橫向一排節(jié)點(diǎn)的縱向位移。

圖4 接縫桿單元位置及尺寸示意(單位：mm)

為考慮接縫處砂漿層對(duì)軌道板的約束，與寬接縫對(duì)應(yīng)的板底單元保留20 mm厚。建立的軌道板有限元模型見(jiàn)圖5。

圖5 軌道板有限元模型

2.2 計(jì)算工況及模型驗(yàn)證

板溫較高時(shí)，板下離縫將貫通軌道板，砂漿層的剪切作用將消失或變得很弱，計(jì)算時(shí)，忽略砂漿層對(duì)軌道板的剪切約束作用，層間彈簧僅模擬軌道板的重力影響，認(rèn)為軌道板有一很小垂向位移(0.01 mm)時(shí)，彈簧的拉力就達(dá)到軌道板的重力；張拉過(guò)程對(duì)軌道板變形和接縫受力影響較小[5]，計(jì)算時(shí)忽略張拉過(guò)程的影響。

TB 10621—2014《高速鐵路設(shè)計(jì)規(guī)范》規(guī)定軌道板正溫度梯度宜取90 ℃/m，負(fù)溫度梯度宜取45 ℃/m，而何元慶[16]針對(duì)華東地區(qū)某高速鐵路CRTSⅡ型板式無(wú)砟軌道8月份的溫度測(cè)試表明，軌道板最大正溫度梯度可達(dá)100 ℃/m。日溫差與地理位置、環(huán)境、季節(jié)和氣象條件等有關(guān)，最大值一般為10～20 ℃。如在得出全國(guó)各地相應(yīng)于2%頻率的水泥混凝土路面最大溫度梯度時(shí)[17]，所取的日溫差范圍為5.5～15.9 ℃。軌道板板中溫度比環(huán)境溫度最高高20 ℃[18]，但差值在-5～10 ℃的概率達(dá)92%。受日溫差影響，窄接縫硬化前軌道板板中溫度的最大變化取為20～30 ℃。即寬接縫硬化時(shí)的板溫Tk與窄接縫硬化時(shí)的板溫Tz的差值最大取30 ℃。

計(jì)算時(shí)，軌道板整體升溫幅度取40 ℃，溫度梯度Tg取-50～100 ℃/m。分析板下離縫時(shí)，既要考慮寬、窄接縫初始受力差異的影響，還要考慮高溫時(shí)窄接縫因受力較大被擠碎造成的影響。故計(jì)算分析的初始條件分4種，接縫處受力均勻時(shí)、窄接縫存在初始?jí)簯?yīng)力時(shí)、僅寬接縫承力時(shí)和窄接縫因承力較大產(chǎn)生擠碎時(shí)，分別見(jiàn)工況1、工況2～工況4、工況5和工況6～工況8。

工況1：軌道板寬、窄接縫處不存在初始應(yīng)力差異，即Tk=Tz=0 ℃。

工況2～工況4：窄接縫處存在初始?jí)簯?yīng)力，即Tk取10，20，30 ℃，Tz取0 ℃。

工況5：僅寬接縫受力，即認(rèn)為窄接縫硬化后，軌道板在降溫幅度較大時(shí)寬接縫硬化，相當(dāng)于Tz遠(yuǎn)大于Tk，此時(shí)窄接縫不承力，且在板溫較高時(shí)也不承力。

工況6～工況8：窄接縫發(fā)生擠碎傷損。

當(dāng)窄接縫存在初始?jí)簯?yīng)力時(shí)，需計(jì)算寬接縫桿單元受力的初始條件，為簡(jiǎn)化計(jì)算，忽略軌道板的橫截面位移差異，認(rèn)為板下沒(méi)有離縫；砂漿層對(duì)軌道板的剪切約束采用德國(guó)測(cè)試的數(shù)值，推板力取410 kN，臨界位移取0.5 mm[19]。

計(jì)算時(shí)，假設(shè)每塊軌道板的受力和變形均是相同的，只分析接縫處初始受力不均勻?qū)Π逑码x縫和鋼軌不平順的影響。根據(jù)對(duì)稱性，工況1～工況5采用1/4軌道板有限元模型進(jìn)行計(jì)算；當(dāng)窄接縫發(fā)生擠碎傷損時(shí)，即工況6～工況8，為分析接縫擠碎對(duì)相鄰軌道板的影響，采用兩塊1/2軌道板有限元模型進(jìn)行計(jì)算，窄接縫擠碎處位于模型端部。

經(jīng)計(jì)算，當(dāng)Tk取10～30℃時(shí)，軌道板左端板下離縫最大值為0.104～0.157 mm，與接縫完好時(shí)的0.105～0.158 mm相當(dāng)，說(shuō)明選擇兩塊軌道板時(shí)模型長(zhǎng)度是足夠的。

文獻(xiàn)[10]計(jì)算的CRTSⅡ型板在溫度梯度95 ℃/m時(shí)，板中離縫量約0.65 mm，本文模型的計(jì)算結(jié)果約為0.7 mm，之所以比文獻(xiàn)[10]略大，是因?yàn)楸疚挠?jì)算時(shí)考慮了預(yù)裂縫、板端接縫開(kāi)裂等因素；劉鈺等[20]的現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試表明，CRTSⅡ型板在最大溫度梯度為-40.6 ℃/m時(shí)，離縫量最大為0.42 mm，本文模型的計(jì)算結(jié)果為0.44 mm，與現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試結(jié)果相當(dāng)。說(shuō)明建立的模型正確。

3 結(jié)果及分析

以工況1～工況8為初始條件，計(jì)算軌道結(jié)構(gòu)再整體升溫40 ℃作用下，板間接縫受力、板下離縫和鋼軌垂向位移隨溫度梯度Tg的變化規(guī)律。以溫升40 ℃，Tg取100 ℃/m為例，工況5和工況8軌道板和鋼軌的垂向位移云圖見(jiàn)圖6。

圖6 軌道板和鋼軌垂向位移云圖

3.1 板間接縫受力

由圖7可知，工況6～工況8中，與工況1相比，與傷損接縫相鄰的窄接縫壓應(yīng)力略微減小，最大減小0.73%，相鄰的寬接縫壓應(yīng)力略微減小，最大減小1.23%，說(shuō)明窄接縫擠碎對(duì)相鄰接縫受力影響較??；故圖7只給出了窄接縫擠碎處寬、窄接縫的平均壓應(yīng)力與Tg的關(guān)系。

圖7 接縫平均壓應(yīng)力

工況1時(shí)，窄接縫的平均壓應(yīng)力σz為15.5～18.2 MPa，工況2、工況3、工況4時(shí)，σz分別為22.6～25.5 MPa、30.0～32.7 MPa和37.3～39.9 MPa。對(duì)工況1～工況4，Tg取-50～100 ℃/m時(shí)，σz僅增加2.6～2.9 MPa，說(shuō)明溫度梯度對(duì)σz影響較小，對(duì)σz影響最大的是(Tk-Tz)，且隨著(Tk-Tz)的增大，σz的增加幅度也越來(lái)越大。當(dāng)Tk-Tz=10 ℃時(shí)，σz已經(jīng)接近C55混凝土的抗壓強(qiáng)度設(shè)計(jì)值25.3 MPa，窄接縫具有壓碎的可能性；當(dāng)Tk-Tz=30 ℃時(shí)，σz超過(guò)其軸心抗壓強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值35.5 MPa，被壓碎的可能性更大。

工況1時(shí)，寬接縫的平均壓應(yīng)力σk為11.6～18.8 MPa；工況2、工況3、工況4、工況5時(shí)，σk分別為13.8～20.8 MPa、15.7～22.8 MPa、17.6～24.9 MPa、14.6～22.3 MPa，σk均未超過(guò)C55混凝土的抗壓強(qiáng)度設(shè)計(jì)值25.3 MPa，說(shuō)明寬接縫被壓碎的可能性遠(yuǎn)低于窄接縫。對(duì)工況1～工況5，Tg取-50～100 ℃/m時(shí)，σk約增加7.1～7.7 MPa，說(shuō)明溫度梯度對(duì)寬接縫影響較大。

窄接縫擠碎后，即工況6、工況7、工況8時(shí)，σk分別為18.6～26.3 MPa、22.3～30.1 MPa、26.0～33.8 MPa，與工況2、工況3、工況4相比，σk分別增大26.5%～35.1%、31.7%～42.4%和35.8%～47.5%。說(shuō)明窄接縫擠碎后，其原先承受的壓應(yīng)力大多傳遞給了對(duì)應(yīng)的寬接縫，對(duì)相鄰接縫受力影響較小，且隨著(Tk-Tz)的增大，σk的增加幅度相應(yīng)增大；當(dāng)窄接縫擠碎后，其原先儲(chǔ)存的壓應(yīng)力絕大部分均傳遞給了對(duì)應(yīng)的寬接縫，使得σk超過(guò)C55混凝土的抗壓強(qiáng)度設(shè)計(jì)值，大幅增加寬接縫擠碎的風(fēng)險(xiǎn)。

若以混凝土抗壓強(qiáng)度設(shè)計(jì)值25.3 MPa為擠碎準(zhǔn)則，寬接縫硬化時(shí)的板溫Tk與窄接縫硬化時(shí)的板溫Tz差應(yīng)控制在10 ℃以內(nèi)。

3.2 板下離縫

板下最大離縫量與Tg的關(guān)系見(jiàn)圖8。由圖8可知，正溫度梯度主要影響板中離縫量和承軌臺(tái)處離縫量，負(fù)溫度梯度主要影響板邊離縫量。

圖8 板下最大離縫量隨Tg的變化規(guī)律

當(dāng)Tg取0～100 ℃/m時(shí)，接縫處受力均勻時(shí)，板中最大離縫量yszmax為0.061 6～ 0.812 mm；工況2～工況4，yszmax分別為0.028 2～0.770 mm，0.046 2～0.761 mm和0.071 5～ 0.760 mm，與工況1相比，yszmax減小5.15%～6.32%；工況5，yszmax為0.640～1.49 mm，與工況1相比，yszmax增大83.6%；工況6～工況8，yszmax分別為0.832～1.72 mm、0.985～1.82 mm和1.14～1.95 mm，與工況1相比，yszmax增大112%～140%。

當(dāng)Tg取0～100 ℃/m時(shí)，接縫處受力均勻時(shí)，承軌臺(tái)處最大離縫量yscmax為0.120～0.723 mm；工況2～工況4，yscmax分別為0.105～0.695 mm、0.128mm～0.670 mm和0.158～0.656 mm，與工況1相比，yscmax減小3.96%～9.32%；工況5，yscmax為0.538～1.21 mm，與工況1相比，yscmax增大67.3%；工況6～工況8，yscmax分別為0.694～1.42 mm、0.830～1.49 mm和0.965～1.60 mm，與工況1相比，yscmax增大96.3%～121%。

當(dāng)Tg取0～-50 ℃/m時(shí)，接縫處受力均勻時(shí)，ysbmax為0.078 0～0.538 mm；工況2～工況4，ysbmax分別為0.046 2～0.503 mm、0.072 0～0.518 mm和0.119～0.553 mm，與工況1相比，ysbmax增加-6.65%～2.66%；工況5，ysbmax為0.645～0.990 mm，與工況1相比，ysbmax增大84.0%；工況6～工況8，ysbmax為0.819～1.22 mm、0.974～1.31 mm和1.130～1.49 mm，與工況1相比，ysbmax增大127%～177%。

以板邊為基準(zhǔn)，軌道板在整體升溫40 ℃和溫度梯度0～-50 ℃/m作用下，接縫處受力均勻時(shí)板下離縫值為0.08～0.54 mm，窄接縫存在初始?jí)簯?yīng)力時(shí)，板下離縫為0.05～0.55 mm，僅寬接縫承力時(shí)，板下離縫為0.64～0.99 mm，窄接縫被擠碎后，板下離縫為0.82～1.49 mm。鐵運(yùn)[2012]83號(hào)《高速鐵路無(wú)砟軌道線路維修規(guī)則(試行) 》中規(guī)定，板下離縫Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ級(jí)傷損的臨界值分別為0.5，1 mm和1.5 mm?？梢?jiàn)，當(dāng)軌道板接縫處受力均勻或?qū)捊涌p硬化時(shí)窄接縫存在一定的初始?jí)簯?yīng)力時(shí)，板下離縫值達(dá)不到或接近Ⅰ級(jí)傷損，僅寬接縫承力時(shí)，板下離縫值位于Ⅰ級(jí)和Ⅱ級(jí)傷損之間，窄接縫擠碎時(shí)，板下離縫位于Ⅱ級(jí)和Ⅲ級(jí)傷損之間。以上板下離縫值計(jì)算時(shí)僅考慮溫度的影響，沒(méi)有考慮下部基礎(chǔ)沉降、軌道板不平順、相鄰軌道板預(yù)埋鋼筋錯(cuò)位等因素，若疊加上這些因素，僅寬接縫承力或窄接縫出現(xiàn)擠碎傷損時(shí)，板下離縫值極易達(dá)到Ⅱ級(jí)傷損和Ⅲ級(jí)傷損。通過(guò)對(duì)華北、華東CRTSⅡ型板式無(wú)砟軌道33 km區(qū)段(路基12 km，橋梁21 km)的檢查發(fā)現(xiàn)[21]，板下離縫寬度小于1.0 mm的占30%，小于1.5 mm的占51%，小于2.0 mm的占88%，小于2.5 mm的占95%?？梢?jiàn)，由接縫處初始受力不均勻引起的板下離縫值雖然較小(增加0.5～1.0 mm)，卻會(huì)大幅增加運(yùn)營(yíng)維護(hù)后期砂漿層離縫的維修工作量，當(dāng)窄接縫發(fā)生擠碎傷損時(shí)，若疊加上其他不利因素，可能導(dǎo)致離縫值迅速增大，這與調(diào)研結(jié)果“接縫傷損處離縫值更大”相一致。

3.3 鋼軌垂向位移和鋼軌不平順

由圖9、圖10可知，鋼軌的垂向位移隨正溫度梯度的增加而增加，受負(fù)溫度梯度的影響較小。Tg取0～100 ℃/m時(shí)，工況1～工況4，鋼軌最大垂向位移ygmax分別為0.130～0.786，0.148～0.790，0.187～0.801 mm和0.236～0.823 mm；工況5時(shí)，ygmax為0.339～1.05 mm，與工況1相比，ygmax增加33.6%。工況1～工況4，鋼軌雖有一定的垂向位移，但不平順較小，板中鋼軌最大與最小垂向位移差為0.002 31～0.041 4 mm；工況5時(shí)，鋼軌垂向位移會(huì)造成較大不平順，板中鋼軌最大與最小垂向位移差為0.179～0.359 mm。

圖9 鋼軌最大垂向位移

圖10 板中鋼軌最大與最小垂向位移差

工況6～工況8，ygmax分別為0.447～1.20 mm、0.483～1.24 mm和0.590～1.31 mm，與工況1相比，ygmax增加52.7%～66.7%，鋼軌垂向位移不僅大幅增加，且會(huì)造成較大不平順，板中鋼軌最大與最小垂向位移差分別為0.274～0.369 mm、0.315～0.451 mm和0.446～0.539 mm。

對(duì)于單元軌道板，板溫較高時(shí)，若寬、窄接縫同時(shí)承力且受力均勻，鋼軌垂向位移及其造成的不平順較?。蝗魧捊涌p硬化時(shí)窄接縫存在初始?jí)簯?yīng)力，鋼軌垂向位移及其造成的不平順也較?。粌H寬接縫承力時(shí)，鋼軌垂向位移及其造成的不平順大幅增大，鋼軌最大垂向位移從0.130～0.801 mm增加到0.339～1.05 mm，板中鋼軌最大與最小垂向位移差從0.002 31～0.041 4 mm增加到0.179～0.359 mm；若窄接縫被擠碎，鋼軌垂向位移及其造成的不平順大幅增大，與窄接縫完好時(shí)相比，鋼軌最大垂向位移從0.130～0.801 mm增加到0.447～1.31 mm，板中鋼軌最大與最小垂向位移差從0.002 31～0.041 4 mm增加到0.274～0.539 mm。

4 結(jié)論

(1)在整體升溫40 ℃和溫度梯度-50～100 ℃/m作用下，若接縫處受力均勻或?qū)捊涌p硬化時(shí)窄接縫存在一定的初始?jí)簯?yīng)力時(shí)，軌道板板下離縫和鋼軌不平順均較??；若窄接縫處存在較大的初始?jí)簯?yīng)力，將大幅增加高溫時(shí)其被壓碎的風(fēng)險(xiǎn)，且窄接縫被擠碎后，其原先承受的壓應(yīng)力絕大部分傳遞給對(duì)應(yīng)的寬接縫，相應(yīng)增加寬接縫被擠碎的風(fēng)險(xiǎn)，但對(duì)相鄰接縫受力影響較小。

(2)接縫處受力均勻或?qū)捊涌p硬化時(shí)窄接縫存在一定的初始?jí)簯?yīng)力時(shí)，板下離縫值達(dá)不到或接近Ⅰ級(jí)傷損，僅寬接縫承力時(shí)，板下離縫值位于Ⅰ級(jí)和Ⅱ級(jí)傷損之間，窄接縫擠碎時(shí)，板下離縫位于CRTSⅡ級(jí)和CRTSⅢ級(jí)傷損之間。由接縫處初始受力不均勻引起的板下離縫值雖然較小(增加0.5～1.0 mm)，卻會(huì)大幅增加運(yùn)營(yíng)維護(hù)后期砂漿層離縫的維修工作量。

(3)對(duì)板下離縫和鋼軌不平順影響最大的是窄接縫因承力較大而發(fā)生擠碎傷損，其次是僅寬接縫承力，寬接縫硬化時(shí)窄接縫存在一定的初始?jí)簯?yīng)力，對(duì)板下離縫和鋼軌不平順影響均較小，這與CRTSⅡ型板的設(shè)計(jì)理念即施工時(shí)應(yīng)保證寬接縫硬化時(shí)窄接縫存在一定的初始?jí)簯?yīng)力相一致。

(4)為減小高溫時(shí)砂漿層離縫、軌道板板下離縫及離縫造成的鋼軌不平順，施工中應(yīng)采取措施減小寬、窄接縫硬化時(shí)的板溫差，使寬接縫硬化時(shí)的板溫略高于窄接縫硬化時(shí)的板溫(不超過(guò)10 ℃)，以致板溫較高時(shí)窄、寬接縫同時(shí)承力，且窄接縫承受略大的壓應(yīng)力，避免出現(xiàn)僅寬接縫承力或窄接縫因承力較大而產(chǎn)生擠碎現(xiàn)象，這一結(jié)論不僅與CRTSⅡ型板的設(shè)計(jì)理念相符，且更為具體。