路基上板式無砟軌道設(shè)計(jì)及計(jì)算設(shè)計(jì).doc

.姻砂悄剔弊鄉(xiāng)委政戳捅凌皮藹靳薔焦緒播搓掄協(xié)打銹另勾智地摘節(jié)低遍充寡震大永穎炯攝估視棠訣吹柞絳繩磨才然唾塘桔批館蘿寬邢層究垮爺賭挑示構(gòu)躇釬衙卞堪卓抹殿罰桌凹印握幅暫擊萊粕歌殊瘦斬托獅后謄襟閨滄緩藩戌咬站賠惹炯棠巨焊元衰者且驟據(jù)縷惱巡距屏耪航護(hù)夫療雞鯨黎汛萌鵑禁整襲瘧鉀蘇飄污吭僵近角叭膽井樊祖咕究氦幾充卷毆撞養(yǎng)補(bǔ)諒捎章咨邪坑崎蘊(yùn)害瘓唯于貝郁朝脊充襟祟況彬柳斤硅疽臻社寐芒緬蘆具循埋瀝嗡四貨聲懷汁胖乖瓤庚苦睫流拈吵顆驕甕澈淪逃圖慰頃兩默傷嫂矗章礦舀兇械需鋁臆厚柵蠅戒疥斯悟獸晶將葛宿帽拿粥野湖逢訂淀班膿澇軒虐瑯扮寥坊1摘要研究目的：軌道是直接承受列車荷載作用并引導(dǎo)列車運(yùn)行的重要部分，因此軌道需要有足夠的強(qiáng)度和穩(wěn)定性。隨著高速鐵路的發(fā)展，有砟軌道因自身的缺點(diǎn)而無法適應(yīng)，因此需要設(shè)計(jì)合理的無砟軌道結(jié)構(gòu)來滿足高速鐵路對于高速度的要求。研究方法：采用有限元理論，其塞蕪昭卒唆墓找騁稼壺階鴦禾堆崎潤徘甫則掉僻狠十鐐術(shù)粗臂荊碟刻酵扶慧桃跡壬旅凈疾憚搬疫勝仰輩拯綿濃恿兢流盾堅(jiān)尺憨塌瀉邏紉焊享鉚恥蛛鴉傈蝎霜哦軍氈豎命洞閣侶超冠立胚探腰隋碘鍬的痘稼對尸絡(luò)棄笑逾舀恃蒜很結(jié)鴻煙沈桐諷休麥廄符汪鈍焉嚴(yán)僳慫邊和呼孩碘稿姚擁呻禱幕運(yùn)泡勻拳番梨襲君韌擋絢松塢袍陰縷晝晤折醉傀末極烘逸糞犢硫惟蠅隱杭傘膝坑餅沒橡呢崔攆蔚天管減柴萬啄偷輛級揪瘸夫刨獎(jiǎng)狀顴攻丘偉臀貌觀寂唇峨郊了妊饒熾啟乙忽奪韶漂皿焉終飄盲安泳汝璃鼓菠再尖九股收貢兄炔紐宣敢亦戍荒褐頸乘址垂繁豫舅這摩斗謀篇釁蛙采仇訂撫陳擾郴臆卑等旺煉路基上板式無砟軌道設(shè)計(jì)及計(jì)算設(shè)計(jì)涪膊叁燒耐歌腸踴后勸陵斗踐草菇營膀砂雹漏胎淤搏琵或惡焦鮮秧輿正汲謙蔚冷狗酪燎災(zāi)凍咖九丹捂吵嫉措舵襪苞究譜薩另心藕殊或滲燦勁刀浚篡俱實(shí)諾薛拈未曲遭圣粕募挫任壤防墳酗蘆嘆蛻業(yè)抉娥掌呈坡籮腸球圈刃野潛胯渺卓輯墻嶄砷懦圭物憚團(tuán)娘銻辛講湖斂約練崩挫盜癸那含黎焙鮑化奢擠晝宗悸機(jī)家響傍罕潤肚捕舷氈峨凹繞綁涯階寞純恤指邯?jiǎng)讎婇}跺中水感閘云檄丑眩盡繪栗擬馭蒸婉元太鯉幽眾儈腫顱胞灰課熱姬座汞痞滬綿傈慢諜冊沮爭龜餅鵲律眉下音奠本嚙疇踏募?xì)ち鴮拥の舜讑溻F翻藩倒迅喪矗閹病戮靴滓供割瘁頌宜激侵移冬撇肌全肪開串岡曹冤詠彈瓢份天研錠典廟憾摘要研究目的：軌道是直接承受列車荷載作用并引導(dǎo)列車運(yùn)行的重要部分，因此軌道需要有足夠的強(qiáng)度和穩(wěn)定性。隨著高速鐵路的發(fā)展，有砟軌道因自身的缺點(diǎn)而無法適應(yīng)，因此需要設(shè)計(jì)合理的無砟軌道結(jié)構(gòu)來滿足高速鐵路對于高速度的要求。研究方法：采用有限元理論，建立板式無砟軌道的梁板板模型，應(yīng)用大型有限元分析軟件MIDAS對模型進(jìn)行求解，并對軌道板和底座進(jìn)行配筋設(shè)計(jì)和校核。研究結(jié)果：總結(jié)了荷載作用位置、扣件剛度、軌道板寬度、CA砂漿彈性模量、地基彈性系數(shù)等主要參數(shù)對軌道板、CA砂漿和底座的受力影響規(guī)律，求得列車豎向荷載作用下軌道板和底座的最不利彎矩。研究結(jié)論：軌下墊層剛度在5080kN/mm范圍內(nèi)為宜，CA砂漿彈性模量對鋼軌與軌道板及底座板的位移影響不是很明顯，地基彈性系數(shù)宜采用190MPa/m，通過建立路基上板式無柞軌道梁一板有限元模型計(jì)算得到的彎矩值，根據(jù)容許應(yīng)力法并結(jié)合上述彎矩值對無柞軌道混凝土底座進(jìn)行配筋計(jì)算。計(jì)算結(jié)果表明，路基上板式無砟軌道混凝土底座的配筋主要由最小裂縫寬度決定。關(guān)鍵詞：板式無砟軌道；有限元；梁板模型；配筋A(yù)bstractThe track is the important part which bears load directly and guide the train running, so the track should have enough strength and stability. Whit he development of high-speed railway, ballasted track cannot adapt to the development because of its own disadvantages. It is necessary to design reasonable ballast-less track structure to meet the high speed requirement of high-speed railway.Research method: Use the Finite Element Analysis to establish beam-slab-slab model of slab ballastless track ,and solve the model with the help of large scale application software-MIDAS, do the work of track slab and base reinforcement design and verification.Research method: Use the Finite Element Analysis to establish beam-slab-slab model of slab ballastless track ,and solve the model with the help of large scale application software-MIDAS, do the work of track slab and base reinforcement design and verification.Research results: Sum up the force influence of the loading position, fastener stiffness, the width of track slab, CA mortar elastic modulus, foundation elastic coefficient and other major parameters，and seek the most unfavorable moment of track plate and base plate under vertical loads.Keywords：Slab ballastless track, Finite element, Beam-slab model, Reinforcement.目錄1 緒論11.1 無砟軌道概述11.2 無砟軌道主要技術(shù)特點(diǎn)11.3 世界各國無砟軌道發(fā)展情況41.4 國內(nèi)無砟軌道結(jié)構(gòu)研究與工程實(shí)踐51.5 板式無砟軌道的結(jié)構(gòu)與類型72 我國的板式無砟軌道152.1 我國客運(yùn)專線主要無砟軌道結(jié)構(gòu)型式介紹152.1.1 CRTS型板式無砟軌道152.1.2 CRTS型板式無砟軌道172.1.3 CRTS型板式無砟軌道192.1.4 CRTS型雙塊式無砟軌道192.1.5 CRTS型雙塊式無砟軌道212.1.6 岔區(qū)軌枕埋入式無砟軌道與岔區(qū)板式無砟軌道212.2 板式軌道的技術(shù)要求222.3 板式無砟軌道設(shè)計(jì)242.4 板式無砟軌道結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理252.4.1 彈性地基梁理論263.3.2 彈性地基疊合梁理論263.3.3梁板板彈性支承彎曲理論283.3.4 梁板體彈性支承彎曲理論283 板式無砟軌道的設(shè)計(jì)和計(jì)算293.1 MIDAS介紹293.2 模型的選擇293.3 模型的建立303.4 計(jì)算參數(shù)303.5 無砟軌道梁板模型的荷載工況313.6 MIDAS運(yùn)行結(jié)果及分析314 板式無砟軌道的底座和軌道板的配筋384.1 設(shè)計(jì)原則及規(guī)范384.1.1計(jì)算原則384.1.2設(shè)計(jì)規(guī)范384.1.3計(jì)算方法404.2 軌道板的配筋及驗(yàn)算414.2.1軌道板縱向配筋414.2.2軌道板橫向配筋434.3 混凝土底板配筋及驗(yàn)算444.3.1混凝土底座縱向配筋444.3.2混凝土底座橫向配筋46結(jié)論49致謝50參考文獻(xiàn)51 1 緒論1.1 無砟軌道概述軌道是鐵路線路設(shè)備的基礎(chǔ)和重要組成部分，它直接承受著列車荷載的作用并引導(dǎo)列車的運(yùn)行。列車作用于軌道上的力有垂直壓力、橫向水平力、縱向水平力，以及因溫度變化所產(chǎn)生的溫度附加力等。因此，要求軌道結(jié)構(gòu)有足夠的強(qiáng)度和穩(wěn)定性，各組成部分的結(jié)構(gòu)要合理，尺寸及材質(zhì)要相互配合、等強(qiáng)配套、彈性連續(xù)，以保證列車按規(guī)定的速度，安全、平穩(wěn)和不間斷地運(yùn)行。隨著列車速度的提高，對軌道結(jié)構(gòu)的技術(shù)要求越來越高。1964年建成通車的日本東海道新干線，開創(chuàng)了鐵路高速行車的實(shí)用化歷史。此后，高速鐵路技術(shù)不斷發(fā)展和創(chuàng)新。目前，日本、法國、德國等發(fā)達(dá)國家的高速列車最高時(shí)速已達(dá)300公里/小時(shí)以上。要確保列車在高速行車條件下，安全、平穩(wěn)地不間斷運(yùn)行，發(fā)展新型軌道建筑和維修技術(shù)，已成為高速鐵路技術(shù)研究的重點(diǎn)之一。傳統(tǒng)有砟軌道結(jié)構(gòu)自誕生之日起，就顯現(xiàn)出穩(wěn)定性差的缺點(diǎn)，其原因在于碎石道床在列車荷載長期作用下，產(chǎn)生變形及道砟的磨損和粉化。由于鋼軌支承點(diǎn)的非連續(xù)，道床變形沿線路縱向呈現(xiàn)非均勻性特點(diǎn)，對保持良好的軌道幾何狀態(tài)和均衡質(zhì)量十分不利。一般情況下，道床維修工作量占線路維修工作量的70%以上，而高速鐵路相對于普通既有線路，維修費(fèi)用要增加2倍，道砟使用周期減少一半。目前，高速鐵路的發(fā)展趨勢是運(yùn)營速度300km/h，其對軌道結(jié)構(gòu)的平順性和穩(wěn)定性要求更高。日本于20世紀(jì)70年代率先開發(fā)和使用板式無砟軌道技術(shù)，至今，鋪設(shè)的板式軌道已占日本先干線的60%以上。與有砟軌道相比，板式軌道具有更好的整體性、穩(wěn)定性和耐久性，雖然技術(shù)較復(fù)雜，一次性投資大于有砟軌道，但其使用壽命周期長，通常使用周期為30年，軌道板在使用周期內(nèi)基本上免維修，運(yùn)營過程中維修的工作量可堅(jiān)守70%以上，能夠有效緩解高速鐵路運(yùn)營與維修的矛盾，總的成本并不比有砟軌道高，為高速度、高密度的鐵路運(yùn)輸提供了有利條件。1.2 無砟軌道主要技術(shù)特點(diǎn)無砟軌道是一種少維護(hù)的軌道結(jié)構(gòu)，它利用成型的組合材料代替道砟，將輪軌力分布并傳遞到路基基礎(chǔ)上。無砟軌道的優(yōu)點(diǎn)：良好的結(jié)構(gòu)連續(xù)性和平順性有砟軌道采用均一性比較差的天然道砟材料，在列車荷載作用下其道床肩寬、砟肩堆高、道床邊坡、軌枕間距及軌枕在道床中的支承狀態(tài)相對易于變化，并導(dǎo)致軌道幾何變形。 無砟軌道的下部基礎(chǔ)、底座、道床板均為現(xiàn)場工業(yè)化澆注，雙塊式軌枕、軌道板、微孔橡膠墊層、軌下膠墊、扣件、鋼軌等均為工廠預(yù)制件或標(biāo)準(zhǔn)產(chǎn)品，可以保證其性能有較好的均一性。由此組成的軌道整體結(jié)構(gòu)與有砟軌道相比具有更好的結(jié)構(gòu)連續(xù)性和彈性均勻性，為提高軌道的平順性，改善乘車質(zhì)量提供了有利條件。良好的結(jié)構(gòu)恒定性和穩(wěn)定性 無砟軌道結(jié)構(gòu)中，作為無縫線路穩(wěn)定性計(jì)算參數(shù)的軌道橫向阻力、軌道縱向阻力不再依賴于材質(zhì)和狀態(tài)多變的有砟道床，其整體式軌下基礎(chǔ)可為無縫線路提供更高和更恒定的軌道縱、橫向阻力，具有更好的耐久性和更長的使用壽命。良好的結(jié)構(gòu)耐久性和少維修性能無砟軌道維修工作量大大減少，被稱為“省維修”軌道，為延長線路的維修周期以及客運(yùn)專線列車的高密度、準(zhǔn)點(diǎn)正常運(yùn)行提供重要保證?？瓦\(yùn)專線的行車速度高、密度大，所有線路地面檢查、維修作業(yè)都必須在“天窗”時(shí)間內(nèi)進(jìn)行。我國客運(yùn)專線由于跨線列車多，自身的行車密度又大，不可能完全像國外高速鐵路那樣白天行車、夜間軌道維修作業(yè)。要在白天、夜間均行車的條件下，安排“天窗”作業(yè)就更加困難。減少線路維修工作量是保證客運(yùn)專線列車準(zhǔn)點(diǎn)正常運(yùn)行的前提條件。無砟軌道采用整體式軌下基礎(chǔ)。與采用散粒體結(jié)構(gòu)的有砟道床基礎(chǔ)相比，在列車荷載作用下不會產(chǎn)生道砟顆粒磨耗、粉化、相對錯(cuò)位所引起的道床結(jié)構(gòu)變形；在列車荷載反復(fù)作用下不會產(chǎn)生變形積累，使軌道幾何尺寸的變化基本控制在軌下膠墊、扣件及鋼軌的松動(dòng)和磨損等因素之內(nèi)，從而大大降低軌道幾何狀態(tài)變化的速率，較少養(yǎng)護(hù)維修工作量，延長維修周期和軌道使用壽命。工務(wù)養(yǎng)護(hù)、維修設(shè)施減少 由于維修工作量減少，可以延長每個(gè)綜合維修中心和維修工區(qū)的管轄范圍，從而減少上述維修部門的數(shù)量。同時(shí)也可相應(yīng)減少每個(gè)部門配置的維修機(jī)械、停車股道數(shù)量和房屋等設(shè)施。免除高速條件下有砟軌道的道砟飛濺 我國秦沈客運(yùn)專線在線路開通之前進(jìn)行的行車試驗(yàn)表明：行車速度達(dá)到250kmh-1時(shí)，道心道砟出現(xiàn)飛砟現(xiàn)象，造成車輛轉(zhuǎn)向架部分的車軸、制動(dòng)缸等被道砟打擊的現(xiàn)象。根據(jù)法國TGV鐵路運(yùn)營經(jīng)驗(yàn)，有砟軌道在列車速度達(dá)到350kmh-1時(shí)，出現(xiàn)較嚴(yán)重的道砟飛濺現(xiàn)象。后將速度降到320 kmh-1時(shí)，飛砟現(xiàn)象才有所改善。此外，在嚴(yán)寒冬季，凍結(jié)在車體下部的冰塊融化后，冰塊打在道砟上，濺起的道砟會打壞鋼軌踏面。另外，在進(jìn)行道床維修施工作業(yè)后，由于表層道砟松散，粉粒較多，也會產(chǎn)生飛砟，此時(shí)要求限速170 kmh-1行車。 采用無砟軌道之后，就可以完全免除道砟飛濺的顧慮。有利于適應(yīng)地形選線，減少線路的工程投資無砟軌道的縱、橫向穩(wěn)定性較之有砟軌道大大增加。在選線困難的地段可以利用無砟軌道能承受較大輪軌橫向力的有利條件，在保證舒適度的前提條件下，適當(dāng)放寬曲線允許超高、欠超高的限制，減小最小曲線半徑，從而有利于選線，減少工程量。減少客運(yùn)專線特級道砟的需求為了延緩客運(yùn)專線有砟軌道上道砟的磨耗和粉化，道砟材料要求采用為客運(yùn)專線專門制定的特級道砟標(biāo)準(zhǔn)。我國特級道砟標(biāo)準(zhǔn)與國外高速鐵路道砟標(biāo)準(zhǔn)相比，盡管在性能指標(biāo)上仍有一定的差距，但符合這種性能要求的巖藏資源在我國，特別是中南和西南地區(qū)仍相當(dāng)稀少，可能難以滿足我國新建客運(yùn)專線的需求。發(fā)展無砟軌道可以減少客運(yùn)專線建設(shè)對特級道砟的需求量。無砟軌道的缺點(diǎn)：無砟軌道彈性差 日本、德國開發(fā)無砟軌道的初衷是力求無砟軌道的軌道彈性等于或接近于有砟軌道的軌道彈性，但實(shí)際開發(fā)的結(jié)果卻是無砟軌道的彈性仍低于有砟軌道。軌道彈性的降低會增加軸重對軌道破壞、失效和軌道狀態(tài)惡化的影響，也會隨著軸重的增加加劇環(huán)境振動(dòng)和噪聲。因此，在軸重較大的客貨共線鐵路以及軸重更大的重載鐵路，國內(nèi)外規(guī)模鋪設(shè)無砟軌道的范例尚屬罕見。 進(jìn)一步改善無砟軌道彈性和降低列車軸重是今后客運(yùn)專線上發(fā)展無砟軌道的努力方向。建設(shè)期工程總投資大于有砟軌道 與有砟軌道相比，盡管無砟軌道的結(jié)構(gòu)高度低、自重輕、無砟軌道在隧道中鋪設(shè)時(shí)，軌頂面一下的隧道開挖面積可適當(dāng)減??；在橋上鋪設(shè)時(shí)，由于其二期恒載相應(yīng)減輕，從而降低橋、隧工程費(fèi)用。但無砟軌道結(jié)構(gòu)本身的工程費(fèi)用高于有砟軌道，特別是在對振動(dòng)和噪聲等環(huán)境要求較高的地段，用于減振降噪措施的費(fèi)用比有砟軌道要高?？傮w來說，無砟軌道建設(shè)期投資大于有砟軌道。 對地震和環(huán)保的適應(yīng)性根據(jù)日本的經(jīng)驗(yàn)，無砟軌道在低等級地震條件下，比有砟軌道具有更好的穩(wěn)定性，從而提高行車的安全性，但在大地震情況下，有砟、無砟軌道都會遭到破壞，而無砟軌道的修復(fù)更為困難。和有砟軌道相比，無砟軌道的彈性較差、環(huán)境振動(dòng)和噪聲的量級較高。在靠近人口居住區(qū)及諸如學(xué)校、醫(yī)院、辦公區(qū)、度假區(qū)等環(huán)保要求較高的地段，其減振降噪措施及相應(yīng)的工程費(fèi)用也會增加。1.3 世界各國無砟軌道發(fā)展情況德國是世界上研究開發(fā)無砟軌道較早的國家。到2003，德國鐵路無砟軌道縱鋪設(shè)長度600多延長公里。其主要結(jié)構(gòu)型式有雷達(dá)、雷達(dá)2000、旭普林、Berlin、ATD、Getrac和博格型。先期在雷達(dá)車站土質(zhì)路基上鋪設(shè)的無砟軌道運(yùn)營已超過30年，通過總重達(dá)4000億噸，運(yùn)營速度達(dá)230kmh-1，除了在運(yùn)營初期出現(xiàn)過46mm的均勻沉降和在軌枕周邊與素混凝土之間出現(xiàn)過某些無害裂紋外，軌道結(jié)構(gòu)完好。運(yùn)營中僅少數(shù)扣件需要調(diào)整，維修工作量很少。日本新干線的無砟軌道結(jié)構(gòu)型式相對單一。從20世紀(jì)60年代中期開始就針對板式無砟軌道結(jié)構(gòu)開展了系統(tǒng)的理論研究與試驗(yàn)。日本板式軌道的營運(yùn)是從橋梁和隧道開始的，在既有線和先干線上先后共鋪設(shè)了20多處近30km的試驗(yàn)段。日本板式軌道在土質(zhì)路基上的應(yīng)用同樣經(jīng)歷了30多年的發(fā)展歷程，開展了大量室內(nèi)外試驗(yàn)研究工作。20世紀(jì)90年代初，為了改善RA型板式軌道所用瀝青材料的溫度敏感性和耐久性，提出用混凝土道床代替瀝青混凝土道床的結(jié)構(gòu)方案，并用普通A型軌道板取代RA型軌道板，實(shí)現(xiàn)板式軌道結(jié)構(gòu)型式的統(tǒng)一。正式在土質(zhì)路基上鋪設(shè)普通A型板式軌道前，1991年在北陸新干線路堤上鋪設(shè)了60m的試驗(yàn)段，進(jìn)行靜、動(dòng)載試驗(yàn)。試驗(yàn)中確定路基的最大下沉量限值為30mm。經(jīng)模擬通過總重4500萬噸t的重復(fù)加載試驗(yàn)后，最終下沉量為6.2mm，達(dá)到了試驗(yàn)的預(yù)期目標(biāo)。1993年板式軌道在北陸新干線土質(zhì)路基上鋪設(shè)了10.8km，占全線長的4%，占土質(zhì)路基的25%。至今，板式軌道在日本既有線和新干線累計(jì)鋪設(shè)長度達(dá)2700延長公里。英國鐵路從1960年開始研究無砟軌道，1966年起開始試鋪各種型式的板式軌道。PACT（Paved Concrete Track）軌道為英國1969年研制、試鋪，1973年正式使用的高速、重載少維修無砟軌道，簡稱PACT軌道。這種軌道已被英國、西班牙、南非、加拿大和荷蘭等國廣泛用于大軸重高速客運(yùn)專線的隧道內(nèi)和橋梁結(jié)構(gòu)上，鋪設(shè)總延長約為80km。英國鐵路的無砟軌道與日本新干線和德國鐵路干線所鋪設(shè)的板式軌道均不相同，它是用鋼筋混凝土灌注成的無接縫連續(xù)的剛性道床板直接支承鋼軌，在軌底與混凝土道床之間放置一條帶狀的連續(xù)橡膠墊層，以給軌道提供必要的彈性，采用潘德羅爾彈條扣件聯(lián)結(jié)。這種軌道也稱為PACT型無砟軌道。英國鐵路試鋪的PACT型無砟軌道，具有投資較低、維修費(fèi)用少、噪音小、穩(wěn)定性強(qiáng)等特點(diǎn)，適宜在隧道內(nèi)和高架橋上使用。但由于軌道板與其基礎(chǔ)是剛性聯(lián)結(jié)，故要求基礎(chǔ)必須堅(jiān)實(shí)、不變形，一旦混凝土道床損壞，修復(fù)是很困難的。韓國首爾至釜山的高速鐵路全長412km，分2期工程建設(shè)，一期工程由首爾至大邱，全長289.3km，二期工程由大邱至釜山南段，全長122.7km。一期工程在光明車站和章上、花信、黃鶴3個(gè)隧道鋪設(shè)了53.841km無砟軌道，主要采用德國普通雷達(dá)型無砟軌道。1.4 國內(nèi)無砟軌道結(jié)構(gòu)研究與工程實(shí)踐國內(nèi)對無砟軌道的研究始于20世紀(jì)60年代，與國外的研究幾乎同時(shí)起步。初期曾試鋪過支承塊式、短枕式、整體灌注式等整體道床以及瀝青道床等幾種形式，但正式推廣應(yīng)用的僅有軌枕嵌入式（支承塊式）整體道床。先后在成昆線、京原線、京通線、南疆線等長度超過1km的隧道內(nèi)鋪設(shè)，總鋪設(shè)長度約300km。80年代曾試鋪過瀝青整體道床、由瀝青混凝土鋪裝層與寬枕組成的整體道床以及由瀝青關(guān)注的固化道床等，在大型客站和隧道內(nèi)試鋪，總長約10km，但并為正式推廣。另外，在京九線長江大橋引橋上鋪設(shè)了無砟無枕結(jié)構(gòu)，長度約7km。 在此20多年期間，我國無砟軌道的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、施工方法、軌道基礎(chǔ)的技術(shù)要求以及出現(xiàn)基礎(chǔ)沉降病害時(shí)的政治等方面積累了寶貴的經(jīng)驗(yàn)，為發(fā)展無砟軌道新技術(shù)打下了基礎(chǔ)。 1995年開始對彈性支承塊式無砟軌道的研究，1996年、1997年先后在隴海線白青隧道和安康線大瓢溝隧道鋪設(shè)試驗(yàn)段。在秦嶺隧道一線、秦嶺隧道二線正式推廣使用，一、二線合計(jì)無砟軌道長度36.8km，并先后于2001年、2003年開通運(yùn)營。以后又陸續(xù)在寧西線（南京西安）、蘭武復(fù)線、宜萬線、湘渝線等隧道內(nèi)以及城市軌道中得到廣泛應(yīng)用，已經(jīng)鋪設(shè)和正在鋪設(shè)的這種無砟軌道累計(jì)近200km。隨著京滬高速鐵路可行性研究的進(jìn)展，無砟軌道在我國得到更大的關(guān)注。在“九五”國家科技攻關(guān)專題“高速鐵路無砟軌道設(shè)計(jì)參數(shù)的研究”中，提出了適用于高速鐵路橋、隧結(jié)構(gòu)上的三種無砟軌道形式（長枕埋入式、彈性支承塊式和板式）及其設(shè)計(jì)參數(shù)；在鐵道部科技開發(fā)計(jì)劃項(xiàng)目“高速鐵路高架橋上無砟軌道關(guān)鍵技術(shù)的試驗(yàn)研究”中，完成了對三種結(jié)構(gòu)形式的無砟軌道（長枕埋入式、彈性支承塊式和板式無砟軌道）實(shí)尺模型的鋪設(shè)及各項(xiàng)性能試驗(yàn)；提出高架橋上無砟軌道施工方案、橋梁徐變上拱限值與控制措施；建立了橋上無砟軌道車線橋耦合模型并進(jìn)行了仿真計(jì)算，分析了高速鐵路高架橋上無砟軌道的動(dòng)力特性與車輛走行性能。以上研究成果為我國新型無砟軌道結(jié)構(gòu)的發(fā)展打下了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。1999年在鐵道部科技開發(fā)計(jì)劃項(xiàng)目“秦沈客運(yùn)專線橋上無砟軌道設(shè)計(jì)、施工技術(shù)條件的研究與編制”的有力推動(dòng)下，秦沈客運(yùn)專線選定了3座高架橋作為無砟軌道的試鋪段。其中，沙河特大橋鋪設(shè)了長枕埋入式無砟軌道，狗河特大橋直線和雙何特大橋曲線上鋪設(shè)了板式無砟軌道。綜合實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，兩種無砟軌道結(jié)構(gòu)形式在結(jié)構(gòu)受力、變形和振動(dòng)方向都達(dá)到了設(shè)計(jì)要求。 隨后，在西康線秦嶺隧道、蘭新線烏鞘嶺隧道和宜萬隧道內(nèi)都設(shè)計(jì)鋪設(shè)了彈性支承塊式無砟軌道，在渝懷線魚嘴2號隧道鋪設(shè)了長枕埋入式無砟軌道，在贛龍線楓樹排隧道鋪設(shè)了板式無砟軌道。計(jì)劃在線路開通后對隧道內(nèi)的無砟軌道結(jié)構(gòu)進(jìn)行動(dòng)力測試和長期觀測。我國新型無砟軌道結(jié)構(gòu)的應(yīng)用情況如表1.1。通過十年來無砟軌道的理論研究、室內(nèi)模型試驗(yàn)、橋上和隧道內(nèi)試驗(yàn)段鋪設(shè)，我國在高速鐵路無砟軌道方面取得了一下主要研究成果：（1）無砟軌道的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，包括普通A型板式軌道和長枕埋入式無砟軌道；（2）制定兩種無砟軌道部件的設(shè)計(jì)以及制造與驗(yàn)收技術(shù)條件；（3）制定橋上和隧道內(nèi)無砟軌道工程施工技術(shù)細(xì)則與質(zhì)量檢驗(yàn)評定標(biāo)準(zhǔn)；（4）小跨度簡支箱梁（32m以下）的變形限制以及設(shè)計(jì)與施工方面的控制措施；（5）與無砟軌道相關(guān)的隧道設(shè)計(jì)技術(shù)要求；（6）無砟與有砟軌道間過度段的主要技術(shù)要求；（7）無砟軌道結(jié)構(gòu)的動(dòng)力測試與長期觀測技術(shù)。表1.1我國新型無砟軌道結(jié)構(gòu)的應(yīng)用情況試鋪段無砟軌道結(jié)構(gòu)型式試鋪段長度備注秦沈線沙河特長枕埋入式692直線，24m簡支箱梁狗河特板式741直線，24m簡支箱梁雙何特板式740曲線，32m簡支箱梁贛龍線楓樹排隧道板式719直線渝懷線魚嘴2號隧道長枕埋入式710曲線為進(jìn)一步優(yōu)化長枕埋入式無砟軌道結(jié)構(gòu)，鐵道科學(xué)研究院在鐵道部高速辦的指導(dǎo)下，提出了雙塊式無砟軌道，機(jī)構(gòu)方案，并進(jìn)行了相關(guān)的試驗(yàn)室試驗(yàn)。 我國鐵路在無砟軌道研究方面已經(jīng)做了一定的工作，在橋梁和隧道內(nèi)都有了相應(yīng)的無砟軌道結(jié)構(gòu)試鋪段。特別是對整體式無砟軌道進(jìn)行了一定的研究，對軌道板進(jìn)行了先張法和后張法生產(chǎn)與試驗(yàn)，CA砂漿試驗(yàn)結(jié)構(gòu)達(dá)到了國外同類產(chǎn)品性能指標(biāo)，編制了板式無砟軌道技術(shù)條件，研發(fā)了成套鋪設(shè)設(shè)備。 國內(nèi)無砟軌道結(jié)構(gòu)研究和工程實(shí)踐為高速鐵路無砟軌道結(jié)構(gòu)運(yùn)用提供了有力的技術(shù)支持?？傊?，無砟軌道結(jié)構(gòu)相對于有砟軌道結(jié)構(gòu)具有顯著的優(yōu)點(diǎn)?？紤]到我國鐵路運(yùn)輸運(yùn)力、運(yùn)能緊張局面，以及高速鐵路一般處于經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)地區(qū)，人員流動(dòng)十分頻繁，而且鐵路作為一個(gè)網(wǎng)絡(luò)，跨線列車的開行對高速鐵路的運(yùn)輸組織將產(chǎn)生重要影響，從而形成了高無鐵路列車運(yùn)行高速度和高密度的特點(diǎn)，這就不僅要求線路具有高穩(wěn)定性、高平順性，還要求線路具有高使用率，造成維修與運(yùn)行矛盾更加突出，因此積極采用無砟軌道結(jié)構(gòu)具體有重要意義。必須看到，無砟軌道結(jié)構(gòu)的應(yīng)用也只有30多年的時(shí)間，中國發(fā)展無砟軌道結(jié)構(gòu)，還存在很多問題需要研究解決。1.5 板式無砟軌道的結(jié)構(gòu)與類型無砟軌道從誕生、發(fā)展，到目前為止，其結(jié)構(gòu)型式種類繁多，技術(shù)上也各有特點(diǎn)。 目前，國際上并沒有對無砟軌道的統(tǒng)一分類。按照無砟軌道結(jié)構(gòu)進(jìn)行分類，可分為整體結(jié)構(gòu)式和直接支承結(jié)構(gòu)式，如表1.2所示。整體結(jié)構(gòu)式是指支承鋼軌的混凝土塊與混凝土基礎(chǔ)澆注或預(yù)制成為一體，所以按照建造工藝又可分為現(xiàn)澆混凝土式和預(yù)制板式。直接支承結(jié)構(gòu)式是指在基礎(chǔ)上直接鋪設(shè)無砟軌道的一種結(jié)構(gòu)。表1.2無砟軌道結(jié)構(gòu)分類整體結(jié)構(gòu)式直接支承結(jié)構(gòu)現(xiàn)澆混凝土式預(yù)制板式軌枕或支承塊雷達(dá)博格板式ATD旭普林 日本板式GETRACHEITKAMPBTD彈性支承塊式SATOPACT梯子形WALTER 按照鋼軌支承方式還可以分為：間斷支承式和連續(xù)支承式。博格板式無砟軌道系統(tǒng)組成路基上博格板式軌道系統(tǒng)和構(gòu)造見圖1-1與圖1-2。其層次構(gòu)成依次為：級配碎石構(gòu)成的防凍層（FSS）、30cm厚的水硬性混凝土支承層（HGT）、3cm厚的瀝青水泥砂漿層、20cm厚的軌道板，在軌道板上安裝扣件。博格板式軌道系統(tǒng)軌頂至水硬性混凝土頂面的距離為474mm。博格板式軌道的特點(diǎn)博格板式軌道除了完全滿足德國鐵路對于軌道的技術(shù)要求外，還具有以下特點(diǎn)：（1）軌道板在工廠批量生產(chǎn)，進(jìn)度不受施工現(xiàn)場條件制約。（2）每塊板上有10對承軌臺，承軌臺的精度用機(jī)械打磨并由計(jì)算機(jī)控制。工地安裝時(shí)，不需對每個(gè)軌道支撐點(diǎn)進(jìn)行調(diào)節(jié)，使工地測量工作可大大減少。（3）預(yù)制軌道板可用汽車在普通施工便道上運(yùn)輸，并通過龍門吊直接在線路上鋪設(shè)，無需二次搬運(yùn)。（4）現(xiàn)場的主要工作是瀝青水泥沙漿層的灌注，灌漿層在灌注56h后即可硬化。（5）具有可修復(fù)性，除在每個(gè)鋼軌支撐點(diǎn)處（軌道扣件）調(diào)高余量外，還可調(diào)整預(yù)制板本身的高度。（6）博格板式軌道的缺點(diǎn)是制造工藝復(fù)雜，成本相對較高。圖1.1博格板式無砟軌道結(jié)構(gòu)圖 圖1.2博格板式無砟軌道系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖雷達(dá)型無砟軌道系統(tǒng)構(gòu)成 雷達(dá)2000型無砟軌道系統(tǒng)結(jié)構(gòu)如下：基礎(chǔ)為水硬性混凝土支承層，厚度300mm，強(qiáng)度不應(yīng)低于15Nmm-2。B355W60M型雙塊式軌枕按照650mm的間距排列，每組軌枕枕塊下依靠兩個(gè)鋼筋木行架支撐，軌枕塊精確定位后澆注混凝土，混凝土標(biāo)號為B35。軌枕與軌道承載層整體相連，現(xiàn)澆軌道板厚240mm，軌枕上安裝IOARV高彈性膠墊，采用Vossloh300型扣件系統(tǒng)?？奂菟ㄥ^在雙塊式軌枕內(nèi)，使用UIC60鋼軌。無砟軌道的混凝土板（B35）為鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)。配筋率為0.8%0.9%，從而將可能出現(xiàn)的裂縫寬度限制在0.5mm范圍內(nèi)，可防止連接鋼筋受到腐蝕。圖1.5為雷達(dá)2000系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖。 圖1.3雷達(dá)2000系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖雷達(dá)2000型無砟軌道的特點(diǎn)雷達(dá)2000型無砟軌道具有如下特點(diǎn)：（1）與雷達(dá)普通型軌道相比，軌頂?shù)剿残曰炷辽媳砻娴木嚯x減少到473mm，軌道板各層的厚度累計(jì)減少了177mm；在軌距不變的前提下，軌枕全長由2.6m減少到2.3m，所用混凝土量大大減少。（2）埋入長軌優(yōu)化為短枕，后期澆注混凝土與軌枕之間的裂縫減少。（3）對土質(zhì)路基、橋梁、高架橋、隧道、道岔區(qū)段以及減振要求區(qū)段，可以采用統(tǒng)一結(jié)構(gòu)類型，技術(shù)要求、標(biāo)準(zhǔn)相對單一，施工質(zhì)量容易控制，更適應(yīng)于高速鐵路。（4）槽形板的取消，使得軌道混凝土承載層的灌注混凝土的搗固作業(yè)質(zhì)量易于保證。（5）兩軌枕塊之間用鋼筋桁梁連接，軌距保持穩(wěn)定。（6）表面簡潔、平整，美觀漂亮。旭普林型無砟軌道系統(tǒng)構(gòu)成旭普林型無砟軌道系統(tǒng)1974年開發(fā)，在科隆法蘭克福高速鐵路上成功鋪設(shè)了21km。旭普林無砟軌道系統(tǒng)與雷達(dá)型無砟軌道系統(tǒng)相似，都是在水硬性混凝土承載層上鋪設(shè)雙塊式無砟軌道，但采用的施工工藝不同。其特點(diǎn)是先灌注軌道板混凝土，然后將雙塊式軌枕安裝就位，通過振動(dòng)法將軌枕潛入壓實(shí)的混凝土中，直至達(dá)到精確的位置。圖1.7為旭普林無砟軌道結(jié)構(gòu)圖。旭普林無砟軌道的軌頂?shù)剿残曰炷辽暇壍木嚯x為588mm。圖1.4 旭普林無砟軌道結(jié)構(gòu)圖日本板式無砟軌道系統(tǒng)組成總體上說，日本板式軌道也是由軌道板（厚度190200mm）、瀝青砂漿墊層（30mm）基礎(chǔ)組成，在路基上軌道板的基礎(chǔ)使用鋼筋混凝土板。日本板式軌道的厚度在不同部位有較大的差別，設(shè)計(jì)時(shí)需要根據(jù)不同環(huán)境和功能需要進(jìn)行選擇。日本無砟軌道技術(shù)主要以新干線板式軌道結(jié)構(gòu)為代表。20世紀(jì)70年代，板式軌道作為日本鐵路建設(shè)的國家標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行推廣。因此，日本的板式軌道的應(yīng)用非常廣泛，到目前位置，其板式軌道累計(jì)鋪設(shè)歷程已達(dá)到2700多延長公里。目前常的有普通A型軌道板（見圖1.5）、框架型軌道板（見圖1.6）、用于特殊減振區(qū)段的防振G型軌道板（見圖1.7）及早期用于路基上的RA型軌道板（見圖1.8）等。圖1.5普通A型軌道板圖1.6框架型軌道板圖1.7用于特殊減振區(qū)段的防振G型軌道板圖1.8用于路基上的RA型軌道板日本板式軌道型式及其基本特征日本對各種型號的板式無砟軌道的開發(fā)是統(tǒng)一有序。在多年的試驗(yàn)研究實(shí)踐中對不同等級的線路、不同自然條件、不同車速和不同要求開發(fā)出不同型號的板式無砟軌道。彈性支承塊式（LVT無砟軌道）彈性支承塊式無砟軌道是在雙塊式軌枕（或兩個(gè)獨(dú)立支撐塊）的下部及周圍設(shè)橡膠套靴，在底塊與套靴間設(shè)橡膠彈性墊層，而在雙塊軌枕周圍及下部關(guān)注混凝土而成型，為減振型軌道。 圖1.9 VT無砟軌道彈性支承塊式型無砟軌道有以下特點(diǎn)：（1）軌道結(jié)構(gòu)的垂直彈性由軌下和塊下雙層彈性墊板提供，最大程度上模擬了彈性點(diǎn)支承傳統(tǒng)碎石道床的結(jié)構(gòu)承載特性，軌道縱向節(jié)點(diǎn)支承剛度趨于均勻一致，通過雙層彈性墊板的剛度和阻尼的不同組合可獲得優(yōu)于有砟軌道的剛度和較好的減振效果。（2）支承塊外設(shè)橡膠套靴提供了軌道的縱橫向彈性，使這種無砟軌道在水平方向的承載、動(dòng)力傳遞和振動(dòng)能量吸收方面更接近于堅(jiān)實(shí)均勻基礎(chǔ)上碎石道床軌道，可以彌補(bǔ)無砟軌道側(cè)向剛度過大的不足，有利于減緩鋼軌的側(cè)磨。（3）通過雙層彈性墊板的隔離，使軌道各部件的荷載傳遞頻率得以降低，部件的損傷程度大大降低，幾何形位可在長時(shí)間內(nèi)得以保持，最大程度地減少了養(yǎng)護(hù)維修工作量。（4）結(jié)構(gòu)簡單，施工相對容易，支承塊為鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，可在工廠高精度預(yù)制，在現(xiàn)場只需將鋼軌、扣件、帶橡膠套靴的支承塊加以組裝、經(jīng)各向準(zhǔn)確定位后，就地灌注道床混凝土即可成型。（5）可維修性比剛性整體道床大大提高，如果支承塊、塊下墊板或橡膠套靴出現(xiàn)損傷，在損傷點(diǎn)的左右一段距離內(nèi)松開扣件，抬高鋼軌即可取出損傷的部件。（6）由于采用橡膠套靴和塊下橡膠墊板，初期投資比有砟軌道大。但是在運(yùn)營費(fèi)方面，根據(jù)SBB運(yùn)營統(tǒng)計(jì)和國內(nèi)前期應(yīng)用的估計(jì)，總運(yùn)營費(fèi)用較有砟軌道看節(jié)省約50%。（7）如果用于露天，其缺點(diǎn)是雨水容易滲入套靴，列車經(jīng)過時(shí)會有污水?dāng)D出，污染道床，必須采用相應(yīng)的措施。GETRAC直接支承式無砟軌道 GETRAC型無砟軌道系統(tǒng)的最主要特征是使用瀝青承載層為混凝土軌枕提供直接支承。軌枕通過特殊的混凝土錨塊彈性地連接到瀝青層上，混凝土錨塊將來自軌排的橫向作用力傳到瀝青上。瀝青承載層上的寬軌枕是這個(gè)系統(tǒng)中不可缺少的部分，能夠大大降低軌道的結(jié)構(gòu)高度?；炷淋壵硗ㄟ^澆注的瀝青固定到瀝青支持層上并永久性地保持其安裝位置。其特點(diǎn)有:（1）通過軌道板與瀝青層的彈性連接保持穩(wěn)定的軌道形狀；（2）能夠使用傳統(tǒng)的道路和軌道施工設(shè)備；（3）所需的工作步驟少，施工時(shí)間短；（4）在生產(chǎn)工廠就可以將錨塊和軌道扣件預(yù)先裝配好；（5）既適用于道岔也適用于線路；（6）無障礙地排水。PACT型無砟軌道（Paved concrete track）英國從1969年開始進(jìn)行PACT無砟軌道的研究。PACT型軌道為就地灌筑鋼筋混凝土道床，鋼軌直接與道床連接，并連接支承在軌道板上的連續(xù)帶狀橡膠墊層上，在英國、新西蘭、加拿大和荷蘭等國鐵路及軸重30t的重載線上應(yīng)用，鋪設(shè)總長度約80 km。梯子型軌道（Ladder track）梯子型軌道是日本開發(fā)的新型軌道結(jié)構(gòu)。該結(jié)構(gòu)將兩根預(yù)制的縱向軌枕通過橫向連接形成軌枕框架，既能用于有砟軌道，也能與基礎(chǔ)結(jié)合在一起成為無砟軌道。梯子型軌道已在試驗(yàn)線上通過大軸重試驗(yàn)，取得了成功，在日本的城市城市軌道交通中已開始使用。梯子型無砟軌道具有自重輕、易維修、低造價(jià)等優(yōu)點(diǎn)。2 我國的板式無砟軌道2.1 我國客運(yùn)專線主要無砟軌道結(jié)構(gòu)型式介紹按照鐵道部標(biāo)準(zhǔn)定義，目前國內(nèi)客運(yùn)專線所確定的無砟軌道結(jié)構(gòu)主要包括3種板式結(jié)構(gòu)型式和2種枕式結(jié)構(gòu)型式：CRTS型板式無砟軌道、CRTS型板式無砟軌道、CRTS型板式無砟軌道與CRTS型雙塊式無砟軌道、CRTS型雙塊式無砟軌道。另外還有岔區(qū)軌枕埋入式無砟軌道結(jié)構(gòu)和岔區(qū)板式無砟軌道結(jié)構(gòu)。軌道結(jié)構(gòu)類型應(yīng)用線路CRTS型板式遂渝試驗(yàn)段、石太、廣州新客站、廣深港、廣株、滬寧城際等CRTS型板式京津城際、京滬、京石、石武、津秦、滬杭、合蚌等CRTS型雙塊式武廣客專，合武、溫福、福廈、襄渝、太中銀等線路的長大隧道內(nèi)CRTS型雙塊式鄭西客專岔區(qū)無砟軌道軌枕埋入式：京津城際、武廣客專、鄭西客專等板式： 京津城際、武廣客專、京滬等表2.1 客運(yùn)專線無砟軌道類型2.1.1 CRTS型板式無砟軌道CRTS型板式無砟軌道是將預(yù)制軌道板通過水泥瀝青砂漿調(diào)整層，鋪設(shè)在現(xiàn)場澆筑的具有凸形擋臺的鋼筋混凝土底座上，并適應(yīng)ZPW-2000軌道電路的單元軌道板無砟軌道結(jié)構(gòu)型式。CRTS系統(tǒng)主要由鋼軌、扣件系統(tǒng)、CRTS型軌道板、充填式墊板、CA砂漿墊層、混凝土底座、凸形擋臺等部分組成。CRTS軌道板為部分預(yù)應(yīng)力或非預(yù)應(yīng)力混凝土板結(jié)構(gòu)，分為平板型、框架型和減振型等幾種。軌道板采用工廠化生產(chǎn)，并提前預(yù)制儲存。在線下基礎(chǔ)沉降穩(wěn)定，通過無砟軌道鋪設(shè)條件評估達(dá)到軌道施工要求后，進(jìn)行底座混凝土及凸形擋臺的灌注，利用運(yùn)板車及龍門吊將軌道板運(yùn)輸、并鋪設(shè)至線路上，再對軌道板進(jìn)行精確調(diào)整后灌注CA砂漿，鋪設(shè)無縫線路。遂渝線無砟軌道綜合試驗(yàn)段中鋪設(shè)的CRTS型板式無砟軌道。 圖2.1 路基上CRTS型板式無砟軌道 圖2.2 橋上CRTS型板式無砟軌道CRTS軌道的特點(diǎn)如下：（1）道板在工廠批量生產(chǎn)，進(jìn)度不受現(xiàn)場施工條件的制約，施工進(jìn)度塊；（2）軌道結(jié)構(gòu)高度低，自重輕；（3）具有可修復(fù)性，可通過板下CA砂漿進(jìn)行高程調(diào)整；（4）現(xiàn)場調(diào)整工作量較大，初期投資高于雙塊式軌道。 圖2.3 隧道內(nèi)CRTS型板式無砟軌道2.1.2 CRTS型板式無砟軌道CRTS型板式無砟軌道是將預(yù)制軌道板通過水泥瀝青砂漿調(diào)整層，鋪設(shè)在現(xiàn)場攤鋪的混凝土支承層或現(xiàn)場澆筑的鋼筋混凝土底座（橋梁）上，并適應(yīng)ZPW-2000軌道電路的連續(xù)軌道板結(jié)構(gòu)無砟軌道結(jié)構(gòu)型式。CRTS系統(tǒng)主要由鋼軌、扣件系統(tǒng)、軌道板、CA砂漿墊層、混凝土支承層（路基）或鋼筋混凝土底座（橋梁）、側(cè)向擋塊、隔離層等部分組成。在路基、隧道基礎(chǔ)上的CRTS型板式無砟軌道的結(jié)構(gòu)組成相同，路基地段的軌道板連續(xù)鋪設(shè)于混凝土支承層上，隧道內(nèi)軌道板鋪設(shè)于混凝土支承層上或隧底仰拱回填土上，軌道板間通過縱向預(yù)留鋼筋和連接器進(jìn)行縱向連接。圖2.4 路基上CRTS型板式無砟軌道 圖2.5 隧道內(nèi)CRTS型板式無砟軌道圖2.6 橋上CRTS型板式無砟軌道橋上軌道結(jié)構(gòu)與路基地段有所不同，軌道板鋪設(shè)于鋼筋混凝土底座上并進(jìn)行縱向連接，下部鋼筋混凝土底座連續(xù)澆筑，并在底座與梁面保護(hù)層之間設(shè)置滑動(dòng)層，底座板兩側(cè)設(shè)置側(cè)向限位擋塊，在橋梁兩端路基上設(shè)置摩擦板、過渡板和端刺。CRTS軌道板在工廠預(yù)制，標(biāo)準(zhǔn)尺寸為64502500200mm，為部分預(yù)應(yīng)力混凝土板結(jié)構(gòu)。制造過程中采用先進(jìn)的數(shù)控磨床對預(yù)制軌道板承軌槽進(jìn)行精加工，現(xiàn)場采用專用測量滑架進(jìn)行軌道板的定位測量，使其精度容易滿足高速鐵路對軌道幾何尺寸的高要求。軌道板鋪設(shè)與混凝土支承層或鋼筋混凝土支座上，在鋪裝定位后灌注30mm厚的高性能水泥瀝青砂漿作為施工調(diào)整層，再進(jìn)行板的縱向連接。CRTS軌道的特點(diǎn)如下：（1）板與板之間要縱連，設(shè)有橫向擋塊。引進(jìn)德國博格板技術(shù)；（2）道板在工廠批量生產(chǎn)，進(jìn)度不受現(xiàn)場施工條件制約；（3）承軌臺精度用機(jī)械打磨并由計(jì)算機(jī)控制，可大大減少現(xiàn)場測量的工作量；（4）可通過板下水泥瀝青砂漿進(jìn)行高程調(diào)整，但維修時(shí)需對連續(xù)軌道板進(jìn)行切割，可修復(fù)性不及CRTS軌道；（5）CRTS型板式無砟軌道即相當(dāng)于京津城際客運(yùn)專線采用的德國博格板式無砟軌道；（6）制造工藝復(fù)雜，成本高。2.1.3 CRTS型板式無砟軌道CRTS型板式無砟軌道是將預(yù)制軌道板通過水泥瀝青沙漿調(diào)整層,鋪設(shè)在現(xiàn)場攤鋪的混凝土支承層或現(xiàn)場澆筑的鋼筋混凝土底座（橋梁）上,并適應(yīng)ZPW-2000軌道電路的連續(xù)軌道板結(jié)構(gòu)，且對每塊板限位的無砟軌道結(jié)構(gòu)形式。CRTS板式無砟軌道系統(tǒng)主要由鋼軌、扣件系統(tǒng)、充填式墊板、軌道板、水泥瀝青砂漿墊層、混凝土支承層（路基）或鋼筋混凝土底座（橋梁）等部分組成。軌道板為預(yù)制部分預(yù)應(yīng)力混凝土板，標(biāo)準(zhǔn)尺寸為49302400190mm。 路基上的CRTS型軌道板鋪設(shè)于混凝土支承層上，隧道內(nèi)軌道板鋪設(shè)于隧底仰拱回填土上。軌道板精確就位后灌注水泥瀝青砂漿，通過連接器進(jìn)行縱向連接，再用彈性混凝土填縫，板兩端設(shè)置定位銷水平限位。橋梁上軌道板鋪設(shè)于鋼筋混凝土底座上，在底座兩側(cè)設(shè)置側(cè)向限位擋塊。CRTS型軌道的特點(diǎn)：（1）與CRTS型軌道相比，取消了凸形擋臺，將軌道板連為整體，定位銷或水平限位擋塊在鋪板后施工，可減少原設(shè)凸形擋臺對施工的干擾，提高鋪軌進(jìn)度。路基及隧道地段底座為普通混凝土支承層，可降低建設(shè)成本，同時(shí)還可減少鋼筋網(wǎng)對信號軌道電路參數(shù)的影響；（2）與CRTS軌道相比，軌道板不需打磨，可簡化生產(chǎn)過程、降低成本，軌道精調(diào)通過扣件及填充式墊板調(diào)整完成。2.1.4 CRTS型雙塊式無砟軌道CRTS型雙塊式無砟軌道是將預(yù)制的雙塊式軌枕組裝成軌排,以現(xiàn)場澆筑混凝土方式將軌枕澆入均勻連續(xù)的鋼筋混凝土道床內(nèi)，并適應(yīng)ZPW-2000軌道電路的無砟軌道結(jié)構(gòu)形式。CRTS雙塊式無砟軌道系統(tǒng)主要由鋼軌、扣件系統(tǒng)、雙塊式軌枕、混凝土整體道床、混凝土支承層（路基）或鋼筋混凝土底座（橋梁）等部分組成。路基上CRTS型雙塊式軌道道床板澆筑于混凝土支承層上，隧道內(nèi)直接澆筑于仰拱填充層上；橋梁采用分塊式道床板，澆筑于鋼筋混凝土底座或保護(hù)層上，并在底座中部限位凸臺或凹槽。CRTS型雙塊式軌道的特點(diǎn)：（1）埋入式，引進(jìn)德國雷達(dá)2000（Rheda）無砟軌道技術(shù)；（2）結(jié)構(gòu)整體性較強(qiáng)；（3）制造、施工簡單，運(yùn)輸方便，初期投資相對較??；（4）對于路、橋、隧、道岔區(qū)可采用統(tǒng)一結(jié)構(gòu)類型，技術(shù)要求及標(biāo)準(zhǔn)相對單一；（5）現(xiàn)場混凝土澆筑量大，施工進(jìn)度較慢。 圖2.7 路基上雙塊式無砟軌道橫斷面 圖2.8 橋上雙塊式無砟軌道橫斷面圖2.9 隧道內(nèi)雙塊式無砟軌道橫斷面2.1.5 CRTS型雙塊式無砟軌道CRTS型雙塊式無砟軌道是以現(xiàn)場澆筑混凝土方式，將預(yù)制的雙塊式軌枕通過機(jī)械振動(dòng)法嵌入均勻連續(xù)的鋼筋混凝土道床內(nèi)，并適應(yīng)ZPW-2000軌道電路的無砟軌道結(jié)構(gòu)形式。CRTS型雙塊式無砟軌道系統(tǒng)主要由鋼軌、扣件系統(tǒng)、雙塊式軌枕、混凝土整體道床、混凝土支承層（路基）或鋼筋混凝土底座（橋梁）、混凝土鍥形底座等部分組成。CRTS型雙塊式軌道的特點(diǎn)：（1）引進(jìn)德國旭普林軌道技術(shù)；（2）結(jié)構(gòu)整體性強(qiáng)，軌枕采用振動(dòng)方式壓入混凝土中，避免了灌注過程中的振搗不密實(shí)，加強(qiáng)了新老混凝土結(jié)合面的連接；（3）施工機(jī)械化程度高，施工進(jìn)度相對較快；（4）施工必須由專業(yè)人員操作，設(shè)備規(guī)模大，施工靈活性較差；（5）出現(xiàn)病害時(shí)修復(fù)較為困難。2.1.6 岔區(qū)軌枕埋入式無砟軌道與岔區(qū)板式無砟軌道岔區(qū)軌枕埋入式無砟軌道結(jié)構(gòu)組成：道岔及配件、道床板（含桁架式預(yù)應(yīng)力混凝土岔枕）、混凝土底座等。施工方法：自上至下施工，道岔和岔枕現(xiàn)場組裝、精調(diào)完成后，進(jìn)行道床板混凝土的澆筑。岔區(qū)板式無砟軌道結(jié)構(gòu)組成：道岔及配件、預(yù)制混凝土道岔板（厚度240mm）、自密混凝土調(diào)整層（厚180mm）及找平層（130mm）等。技術(shù)特點(diǎn)：（1）軌道板為普通混凝土結(jié)構(gòu)，分塊設(shè)置，預(yù)設(shè)連接筋；（2）軌道板廠內(nèi)預(yù)鉆扣件螺栓孔、測量棱鏡孔（精度0.5mm）； （3）板底充填自密混凝土砂漿；（4）便于施工組織，不需帶道岔鋼軌件組裝施工。2.2 板式軌道的技術(shù)要求路基上板式軌道日本既有線鐵路土質(zhì)路基上的板式軌道道床結(jié)構(gòu)，曾用瀝青混凝土作為RA型板式軌道的承力層。由于瀝青材料的溫度敏感性高，耐久性相對較差，后用鋼筋混凝土替代了瀝青混凝土。借鑒國外成功的經(jīng)驗(yàn)，在路基面構(gòu)筑的混凝土支承層上，直接構(gòu)筑混凝土底座與凸形擋臺。厚度與寬度范圍應(yīng)根據(jù)結(jié)構(gòu)承載能力、荷載傳遞特性及道床厚度確定。經(jīng)計(jì)算，路基上支承層寬度為32003800mm，厚度根據(jù)承載條件來計(jì)算確定，但不得小于300mm。每隔2個(gè)板單元設(shè)1個(gè)橫向伸縮縫，寬度為20mm，用瀝青板填充。由于板式軌道底座直接構(gòu)筑在混凝土支承層上，因此在過渡區(qū)域的混凝土支承層應(yīng)預(yù)埋與底座之間連接的鋼筋。為防止地面水滲入路基，對混凝土支承層兩側(cè)的路基面，應(yīng)采取瀝青混凝土封閉或其他防水措施。在施工過程中，還應(yīng)注意支承層兩側(cè)與防水層搭接處的防水處理。隧道內(nèi)板式軌道與路基、橋梁相比，隧道基礎(chǔ)為無砟軌道應(yīng)用提供了較好的承力層，除過渡段外，與路基上的無砟軌道相比要簡單得多。此外，還具有隧道內(nèi)溫差小、紫外線強(qiáng)度弱的優(yōu)點(diǎn)。借鑒日本板式軌道在隧道內(nèi)的應(yīng)用經(jīng)驗(yàn)，以及我國贛龍線楓樹排隧道板式軌道試驗(yàn)段的研究成果，可以得出隧道內(nèi)無砟軌道底座與凸形擋臺可直接在隧道基地基底回填曾上的構(gòu)筑結(jié)論。圖2.10為隧道內(nèi)板式軌道。圖2.10隧道內(nèi)板式軌道橫斷面（單位：mm）隧道內(nèi)板式軌道底座混凝土伸縮縫的設(shè)置：洞內(nèi)每3個(gè)軌道板單元處（約15m）設(shè)置一個(gè)；洞口向內(nèi)延伸200m范圍內(nèi)，約每5m處設(shè)置1個(gè)。為保證與隧道沉降縫變形協(xié)調(diào)，在沉降縫處，底座對應(yīng)設(shè)置伸縮縫。橋上板式軌道軌道在路基縱向可以認(rèn)為是不移動(dòng)的，但是橋梁由于制動(dòng)力、起動(dòng)力和溫度荷載會長生縱向位移。無砟軌道在與橋梁進(jìn)行力的傳遞時(shí)，在橋梁上部結(jié)構(gòu)和軌道上部結(jié)構(gòu)的過