大学本科毕业论文毕业时间范文模版参考资料—高速铁路桥上无砟轨道结构特点与施工技术

1、摘 要近年来,随着我国铁路建设的日益发展,高速铁路成为未来铁路发展的必然趋势,无砟轨道由于良好的性能,被广泛的应用于高速铁路轨道中。高速铁路的发展史证明，其基础工程如果使用常规的轨道系统，会造成道砟粉化严重、线路维修频繁的后果，安全性、舒适性、经济性相对较差。但无砟轨道均克服了上述缺点，是高速铁路工程技术的发展方向。无砟轨道平顺性好，稳定性好，使用寿命长，耐久性好，维修工作少，避免了飞溅道砟。无砟轨道的轨枕本身是混凝土浇灌而成，而路基也不用碎石，铁轨、轨枕直接铺在混凝土路上。无砟轨道是当今世界先进的轨道技术，可以减少维护、降低粉尘、美化环境。本文就结合了实际与众多资料，较为详尽的描述了高速铁路

2、桥上无砟轨道的结构特点与施工技术。关键词：高速铁路；桥上；无砟轨道；结构特点；施工技术63目 录摘 要101绪论131.1桥上无砟轨道的简介、特点及历程131.1.1无砟轨道的简介131.1.2无砟轨道的特点131.1.3无砟轨道的历程141.2桥上无砟轨道的概述141.2.1轨道稳定性好、平顺性高、舒适性好141.2.2养护维修工作量少，使用寿命长151.2.3整洁美观，利于环保151.2.4初期土建工程投资相对较小，节省工程总造价151.2.5适于无砟轨道铺设的范围151.2.6无砟轨道的结构选型161.2.7客运专线无砟轨道类型161.3桥上无砟轨道的类型171.3.1国内无砟轨道171

3、.3.2国外无砟轨道172桥上无砟轨道的结构特点182.1国内桥上无砟轨道结构特点192.1.1crts型板式无砟轨道结构192.1.2crts型板式无砟轨道结构192.1.3crts型双块式无砟轨道202.1.4crts型双块式无砟轨道202.1.5岔区轨枕埋入式无砟轨道222.1.6岔区板式无砟轨道222.2国外桥上无砟轨道结构特点232.2.1博格板式无砟轨道232.2.2雷达型无碴轨道262.2.3旭普林型无碴轨道292.2.4日本板式无碴轨道312.2.5弹性支承块型(lvt)无碴轨道342.2.6其他类型无砟轨道353桥上无砟轨道施工技术393.1一般桥上无砟轨道施工393.1.1

4、施工流程（见图3.1.1）393.1.2桥面验收393.1.3施工平面设计布置433.1.4轨道板粗铺463.1.5轨道板精调施工483.1.6轨道板封边513.1.7轨道板固定523.1.8轨道板灌浆533.1.9排气孔观测、堵塞553.2crts型板式无砟轨道施工553.2.1结构形式简介553.2.2施工工艺及施工流程553.2.3桥面验收583.2.4防水层施工593.2.5cp测设及底座板放样593.2.6两布一膜作业603.2.7底座板施工603.2.8轨道板施工623.2.9剪切连接643.2.10钢轨铺设643.2.11侧向挡块施工643.2.12底座板范围外防水层作业654桥

5、上无砟轨道的结论与展望664.1桥上无砟轨道的结论664.2桥上无砟轨道的展望67结束语.71参考文献.721绪论1.1桥上无砟轨道的简介、特点及历程1.1.1无砟轨道的简介无砟轨道又作无碴轨道（访问本词条，介绍更详细）。在铁路上，“砟”的意思是小块的石头。常规铁路都在小块石头的基础上，再铺设枕木或混凝土轨枕，最后铺设钢轨，但这种线路不适于列车高速行驶。高速铁路的发展史证明，其基础工程如果使用常规的轨道系统，会造成道砟粉化严重、线路维修频繁的后果，安全性、舒适性、经济性相对较差。但无砟轨道均克服了上述缺点，是高速铁路工程技术的发展方向。无砟轨道平顺性好，稳定性好，使用寿命长，耐久性好，维修工作

6、少，避免了飞溅道砟。1.1.2无砟轨道的特点砟(zh)，岩石、煤等的碎片。在铁路上，指作路基用的小块石头。传统的铁路轨道通常由两条平行的钢轨组成，钢轨固定放在枕木上，之下为小碎石铺成的路砟。路砟和枕木均起加大受力面、分散火车压力、帮助铁轨承重的作用，防止铁轨因压强太大而下陷到泥土里。此外，路砟（小碎石）还有几个作用：减少噪音、吸热、减震、增加透水性等。这就是有砟轨道。传统有碴轨道具有铺设简便、综合造价低廉的特点，但容易变形，维修频繁，维修费用较大。同时，列车速度受到限制。 无砟轨道的轨枕本身是混凝土浇灌而成，而路基也不用碎石，铁轨、轨枕直接铺在混凝土路上。无砟轨道是当今世界先进的轨道技术，可以

7、减少维护、降低粉尘、美化环境，而且列车时速可以达到200公里以上。 1.1.3无砟轨道的历程遂渝铁路无砟轨道试验段在进行实车试验。据成都铁路局发布的消息，我国首条无砟铁路轨道已于1月10日晚完成综合试验。试验结果显示，动车组时速达到232公里，其平稳性、舒适度达到优级，测试的各项数据都在安全标准之内。 2004年9月，铁道部决定在遂（四川遂宁）渝（重庆）铁路建设我国首条无砟轨道试验段，正线全长13.16公里。2007年1月3日，遂渝铁路无砟轨道试验段开始综合试验。 其实无砟轨道由铁轨,扣件,单元板组成.起减震,减压作用. 2009年12月26日武广铁路投入运行，该线的无砟轨道会采用从德国睿铁公

8、司（rail.one）引进的rheda 2000双块式无砟轨道技术。 京沪高铁、京石高铁、石武高铁、广深港高铁、京沈高铁、哈大高铁、沪宁城际均采用crts或crts型板式无砟轨道技术。 2011年6月30日下午三点 京沪高铁g1、g2 分别从北京南站和上海虹桥火车站同时出发运行。温家宝总理乘坐g1。 沪昆客专2012年9月开始铺设。 1.2桥上无砟轨道的概述1.2.1轨道稳定性好、平顺性高、舒适性好 无碴轨道结构几何形位能持久保持，横向阻力较高，轨道稳定性好，保证了运营的安全性；无碴轨道与有碴轨道相比,长波不平顺小，因此轨道平顺性高；无碴轨道可通过轨道刚度的合理匹配，提高旅客舒适度。1.2.2

9、养护维修工作量少，使用寿命长与有碴轨道相比，无碴轨道养护维修工作量小，结构耐久性好,轨道使用寿命长(60年以上) 。1.2.3整洁美观，利于环保无碴轨道道床整洁美观，解决了有碴轨道在列车高速运行下道碴飞溅带来的一系列问题，利于环保。1.2.4初期土建工程投资相对较小，节省工程总造价无碴轨道与有碴轨道相比，初期投资较高，国外一般控制在无碴轨道为有碴轨道的1.3倍。无碴轨道在圆曲线地段可实现超出有碴轨道高达25%的超高，这就有可能在保持规定速度的情况下选择较小的曲线半径，同时无碴轨道可以采用较大的线路纵坡，提高线路平纵断面对地形、地物的适应性，减少对景观的破坏，减少投资；结构高度低，自重轻，可减少

10、桥梁二期恒载、降低隧道净空，从而降低工程总造价。1.2.5适于无砟轨道铺设的范围1.基础变形相对较小的桥梁、隧道区段；2.地质条件好、基础坚实、工后沉降易于有效控制的路基区段；3.特殊减振区段；4.优质道砟资源短缺、人工成本高的地区。 1.2.6无砟轨道的结构选型无砟轨道结构选型应符合施工性、维护性、动力性适应性和经济性的 5 个基本原则。l 施工性的核心是施工速度l 维护性的核心是少维护l 动力性的核心是轨道弹性l 适应性的核心是工程实际l 经济性的核心是生命周期1.2.7客运专线无砟轨道类型crts型板式无砟轨道结构crts型双块式无砟轨道结构crts型板无砟轨道结构crts型板无砟轨道结

11、构岔区轨枕埋入式无砟轨道结构岔区板式无砟轨道结构1.3桥上无砟轨道的类型1.3.1国内无砟轨道crts型板式无砟轨道结构crts型板式无砟轨道结构crts型双块式无砟轨道结构crts型双块式无砟轨道结构岔区轨枕埋入式无砟轨道结构岔区板式无砟轨道结构 1.3.2国外无砟轨道博格板式无砟轨道雷达型无碴轨道旭普林型无碴轨道日本板式无碴轨道弹性支承块型(lvt)无碴轨道其他类型无砟轨道2桥上无砟轨道的结构特点世界高速铁路的发展证实，高速铁路基础工程如果使用常规的有砟轨道系统，道碎粉化严重，线路维修频繁，安全性、舒适性、经济性相对较差。因此，无砟轨道逐渐成为高速铁路工程技术的发展方向。无砟轨道的优点：（

12、1） 线路平顺性高、钢轨支点支承均匀性好，旅客乘坐舒适性好。（2） 从根本上消除了道床的累积变形，显著减少了维修工作量和维修装备，延长维修周期，从而可大幅节省维修费用。（3） 耐久性好，服务期长（设计使用寿命60年）。（4） 提供更高、更稳定的线路纵、横向阻力，保证无缝线路在恶劣气候、紧急制动条件下的稳定性。在确保列车运行安全和舒适性的前提下，困难地段的选线设计参数有可能放宽，有利于适应地形选线，并可减少工程量。（5） 避免了高速铁路特级道砟资源的需求，道床整洁美观，避免高速条件下的道砟飞溅问题。（6） 自重轻，可减轻桥梁二期恒载；结构高度低，可改善隧道通风条件。无砟轨道的不足之处：（1） 初

13、期工程投资较大。（2） 轨道必须建于坚实、稳定的基础上，一旦下部基础残余变形超出扣件调整范围或导致轨道结构裂损，修复和整治难度大。（3） 道床面相对平滑，轮轨产生的辐射噪声相对较大。无砟轨道的结构形式繁多，技术上也各有其特点。目前，国际上并没有对无砟轨道进行统一分类。2.1国内桥上无砟轨道结构特点2.1.1crts型板式无砟轨道结构定义：预制轨道板通过水泥沥青砂浆调整层，铺设在现浇的具有凸形挡台的钢筋混凝土底座上的单元轨道板无砟轨道结构型式。特点：单元板，板与板之间不纵连，不设横向挡块。引进日本无砟轨道技术。crts型板式无砟轨道结构优缺2.1.2crts型板式无砟轨道结构定义：预制轨道板通过

14、水泥沥青砂浆调整层，铺设在现场摊铺的混凝土支承层或现场浇注的钢筋混凝土底座（桥梁）上，并适应zpw-2000轨道电路的无砟轨道结构型式。特点：板与板之间要纵连，设有横向挡块。引进德国博格板技术。路基与隧道地段crts型板式轨道系统 钢轨 弹性不分开式扣件 混凝土轨道板 水泥乳化沥青砂浆层 水硬性支承层2.1.3crts型双块式无砟轨道定义：将预制的双块式轨枕组装成轨排，以现场浇注混凝土方式将轨枕浇入均匀连续的钢筋混凝土道床内，并适应zpw-2000轨道电路的无砟轨道结构型式。特点：埋入式。引进德国雷达2000（rheda）无砟轨道技术。桥梁地段轨道结构高度：725mm。桥上混凝土道床板分块设置

15、，桥上道床板长度57m道床板之间设最小宽度为100mm的横向断缝。 道床板与底座或保护层间设隔离层，以实现特殊情况下的道床板可修复。 2.1.4crts型双块式无砟轨道定义：以现场浇注混凝土方式，将预制的双块式轨枕通过机械振动嵌入均匀连续的钢筋混凝土道床内，并适应zpw-2000轨道电路的无砟轨道型式。特点：振动压入式。引进德国旭普林轨道技术。桥梁地段crts双块式（雷达2000）与crts双块式（旭普林）无砟轨道的比较f 旭普林型无砟轨道系统在路基、桥梁和隧道内的结构设计与雷达2000型无本质区别。f 其系统研发的出发点是：旭普林改变传统的施工方法，提高现浇混凝土结构的施工效率。f 与rhe

16、da型无砟轨道的主要不同点旭普林与雷达rheda型无砟轨道的主要不同点1.为适应其施工方法，双块式轨枕外形和配筋不同2.桥上道床板限位采用底座端部设凹槽限位方式3.为适应其振动压入式施工方法，道床混凝土的水灰比较大。4.采用专用施工成套设备，用固定架替代钢轨支撑架，将轨排振动压入预先浇筑的混凝土中，其施工机械化程度高。5.施工不需组装轨排，受环境影响小。2.1.5岔区轨枕埋入式无砟轨道结构组成：道岔及配件、道床板（含桁架式预应力混凝土岔枕）、混凝土底座等。施工方法：自上至下施工，道岔和岔枕现场组装、精调完成后，进行道床板混凝土的浇筑。2.1.6岔区板式无砟轨道结构组成：道岔及配件、预制混凝土道

17、岔板（厚度240mm）、自密混凝土调整层（厚180mm）及找平层（130mm）等。技术特点： 轨道板为普通混凝土结构，分块设置，预设连接筋； 轨道板厂内预钻扣件螺栓孔、测量棱镜孔（精度0.5mm）； 板底充填自密混凝土砂浆； 便于施工组织，不需带道岔钢轨件组装施工。施工方法 自下至上施工：先铺设轨道板，后安装道岔及配件。 铺设精度：高程及平面0.5mm，板接头错位0.2mm2.2国外桥上无砟轨道结构特点2.2.1博格板式无砟轨道一、 概述博格板式无碴轨道系统的前身是1979年铺设在德国卡尔斯费尔德一达豪的一种预制板式无碴轨道。通过对其进行包括预应力结构、结构尺寸、纵向连接等方面的优化改进；采用

18、先进的数控磨床来加工预制轨道板上的承轨槽；使用快速方面的测量系统，使用精度容易满足高速铁路对轨道几何尺寸的高要求。高性能沥青水泥沙浆垫层可以为轨道提供适当的刚度和弹性。博格公司轨道板施工研制生产了成套的设备，使得博格板式轨道机械化程度高于一般轨道结构。博格板式无碴轨道已获得了德国联邦铁路管理局颁发的许可证，可用于300km.h-1的高速铁路，目前正在德国纽伦堡至英戈尔施塔特的新建高速线上铺设。二、系统组成（一） 系统构成 路基上博格板式轨道系统和构造见图2-1和图2-2。其层次构成依次为：级配碎石构成的防冻层（fss）30cm厚的水硬性混凝土支承层（hgt）、3cm厚的沥青水泥沙浆层、20cm

19、厚的轨道板，在轨道板上安装扣件。博格板式轨道系统轨顶至水硬性混凝土顶面的距离为474mm。（二） 轨道板 预制轨道板是在预应力台座上生产出来的，混凝土强度等级为c45/55，可以采用普通混凝土或钢纤维混凝土。预制轨道板的横向为预应力钢筋，纵向为普通钢筋，板与板之间在纵向通过伸出钢筋进行传力连接。采用这种预制轨道板的轨道均匀性好、耐久性强，横向及纵向的抗滑移阻力高。 在混凝土预制轨道板的收缩徐变完成后，使用数控磨床对承轨台进行机械加工（承轨台在生产时已留出了加工余量），可以达到极好的精度，大大减少了现场调试工作。轨道板进行安装定位时不需过渡轨，只需对承轨台上指定的测量点进行精确定位即可。预制轨道

20、板有以下3种形式。1、 标准预制轨道板 标准预制板为长度6.50m,板厚200mm的单向预应力混凝土板，板与板之间有纵向连接，适用于路基、桥长25m及以下的桥梁和隧道。2、 特殊预制轨道板特殊预制轨道板为最大板长4.50m。板厚300mm的钢筋混凝土板，可用在长度大于25m的桥梁上。特殊预制轨道板设有减振系统（质量弹簧系统）。必要时还可在特殊预制板里安装信号设备。3、 其他补充型预制轨道板由于存在着桥梁、隧道、道岔和新线与既有线路的接处等控制点，必要时需对预制轨道板的长度进行调整，为此可生产长度从0.60m到小于6.50m不等的预制轨道板。（三） 水硬性材料支承层（hgt）该层厚度为300mm

21、，由素混凝土构成。水硬性材料支承层的作用是保证系统刚度从防冻层经预制轨道板到钢轨的递增。在隧道和明洞里不设水硬性混凝土支承层，直接铺设在结构底板上。（四） 防冻层路基上应铺设一层防冻层，以防止路基因冻融循环所引起的冻胀。防冻层由级配碎石组成，也具有防止毛细作用发生的功能。（五） 沟槽为防止轨道扣件处混凝土出现裂缝，在承轨台之间预设了沟槽。（六） 承轨台轨道扣件安装在承轨台上。承轨台用数控机床磨削加工，加工精度为0.1mm。（七） 轨道扣件预制轨道板磨削工序完成之后，在工厂里预安装轨道扣件。三、 博格板式轨道的特点博格板式轨道除了完全满足德国铁路对于轨道的技术要求外，还具有以下特点。1、轨道板在

22、工厂批量生产，进度不受施工现场条件制约。 2、每块板上有10对承轨台，承轨台的精度用机械打磨并由计算机控制。工地安装时，不需对每个轨道支撑点进行调节，使工地测量工作可大大减少。3、预制轨道板可用汽车在普通施工便道上运输，并通过龙门吊直接在线路上铺设，无须二次搬运。4、现场的主要工作是沥青水泥沙浆层的灌注，灌浆层在灌注56h后即可硬化。5、具有可修复性，除在每个钢轨支撑点处（轨道扣件）调高余量外，还可调整预制板本身的高度。6、博格板式轨道的缺点是制造工艺复杂，成本相对较高。四、适应不同基础设施条件的博格板式无碴轨道（一）、路基博格板式无碴轨道在路基上的标准截面 见图2-3。为了将工后沉降控制在允

23、许范围内，必要时应对地基进行加固处理。在路基上铺设预制轨道板（间隙为50mm），首先使用调高装置对轨道板进行调整和精确定位，再将轨道板与水硬性材料支承层之间的间隙进行密封处理，灌浆后密封灌浆孔。接下来进行轨道板的连接。先在窄缝处灌浆然后连接张拉预制轨道板两端露出的螺纹钢筋，使接缝处始终处于压应力状态下，最后在宽接缝处浇注混凝土，起到保护作用。（二）、长度小于25m的桥梁对于长度小于25m的短桥来说，气候变化对桥梁变形影响很小。因此，在短桥上可使用博格板式轨道系统的标准预制轨道板。见图2-4为短桥上的博格板式无碴轨道标准截面图。（三）、长度大于25 m 的桥梁当桥梁长度超过25m时，受温度变化和

24、活载引起的桥梁挠度的影响，桥面在纵向和横向会发生位移。因此，桥上需使用特殊预制轨道板，设置限位块，以避免这种位移对轨道板产生不良影响。图2-5为长桥上的博格板式无碴轨道标准断绝图。（四）、隧道隧道内的博格板式无碴轨道标准截面见图2-6。五、减振降噪措施在对环境要求比较高的地段，无碴轨道需要降噪和防振处见图2-7为减振降噪博格板式无碴轨道。2.2.2雷达型无碴轨道一、 概述雷达型无碴轨道于1972年铺设于德国比勒非尔德至哈姆的一段线路上，以雷达车站而命名。在使用过程中不断优化，从最初的雷达普通型发展到现在的雷达2000型，并且针对路基、桥梁、隧道不同基础进行了部分修改。图2-8为最早的雷达普通型

25、无碴轨道结构形式。图2-9为雷达2000型无碴轨道结构形式优化过程。雷达型无碴轨道最初为整体轨埋人式轨道，到雷达柏林（read-ber-lin）已经发展为钢筋木行梁支撑的双块埋入式无碴轨道，但承载层仍然是槽形。发展到雷达2000型时，成为由钢筋木行架连接的双块埋入式轨道，其混凝土承载层改成平板。图2-10为雷达2000型无碴轨道结构系统图，图2-11为标准支承块结构组装图。二、系统构成雷达2000型无碴轨道系统结构如下：基础为水硬性混凝土支承层，厚度300mm，强度不应低于15nmm-2。b355w60m型双块式轨枕按照650mm的间距排列，每组轨枕枕块下依靠两个钢筋木行架支撑，轨枕块精确定位

26、后浇注混凝土，混凝土标号为b35。轨枕与轨道承载层整体相连，现浇轨道板厚240mm，轨枕上安装ioarv高弹性胶垫，采用vossloh300型扣件系统。扣件螺栓锚在双块式轨枕内，使用uic60钢轨。无碴轨道的混凝土板（b35）为钢筋混凝土结构。配筋率为0.8%0.9%，从而将可能出现的裂缝宽度限制在0.5mm范围内，可防止连接钢筋受到腐蚀。三、雷达2000型无碴轨道的特点（1）与雷达普通型轨道相比，轨顶到水硬性混凝土上表面的距离减少到473mm，轨道板各层的厚度累计减少了177mm；在轨距不变的前提下，轨枕全长由2.6m减少到2.3m。所用混凝土量大大减少。（2）埋入长轨优化为短枕，后期浇注混

27、凝土与轨枕之间的裂缝减少。 （3）对土质路基、桥梁、高架桥、隧道、道岔区段以及减振要求区段，可以采用统一结构类型，技术要求、标准相对单一，施工质量容易控制，更适应于高速铁路。（4）槽形板的取消，使得轨道混凝土承载层的灌注混凝土的捣固作业质量易于保证。（5）两轨枕块之间用钢筋木行梁连接，轨距保持稳定。（6）表面简洁、平整，美观漂亮。四、适用不同基础设施条件的雷达2000型无碴轨道（一）路基对于安装于土质路基上的无碴轨道，根据ztvt-stb规定，在厚度为30cm的水硬性混凝土支承层上铺设轨道承栽层。水硬性混凝土支承层是一种拌合水泥加以稳定的支承层，该支承层在适应性试验中显示的最低强度应为15nm

28、m-2。该层每隔5m设沟槽，以控制裂缝的形成。在ztvt-stb规定中，水硬性混凝土支承层下应铺设防冻层。防冻层位于土质路基之上，而土质路基的铺设应遵照ds836中的要求。（二）桥梁、隧道图212为桥梁上和隧道中的雷达2000型结构图。桥梁上的雷达2000型上部结构与路基上基本相同，主要差别是，由于要保持混凝土承载层与桥面混凝土板的横向稳定，两者纵向之间接触面设计成了凸凹结构。桥梁上的雷达2000型可以使二期恒载大大降低。 由于雷达2000型的结构高度较低，为减少隧道断面面积提供了有利条件。实例是德国科隆法兰克福线双线高速铁路（300kmh-1），线间距4.5m，隧道断面92m2。（三）道岔区

29、为了整个轨道系统（用于干线和道岔区段）一致性，实现系统工程的相互衔接，调整了用于雷达2000型无碴轨道系统的道岔区段设计，以降低轨道高度。该项开发的核心是基于b355w60m双块式轨枕对混凝土道岔轨枕进行设计和定位。五、雷达型无碴轨道的应用情况现在德国铺设的无碴轨道线路50%以上为雷达型无碴轨道。这种无碴轨道除了在德国成规模地应用外，在世界其他国家和地区也得到认同并使用。韩国高速铁路一期工程虽然以有碴轨道为主，但在新建段（汉城大邱）的3座隧道和光明车站的6股站线（车站侧线）上也铺设了几段无碴轨道，采用的是德国雷达普通型无碴轨道结构型式（见图213），单线延长里程53.841km。目前，韩国认为

30、已充分掌握该项技术，计划在第二阶段大邱至釜山新建高速线上全部采用无碴轨道。 我国在秦沈线的沙河桥和渝怀线鱼嘴2号隧道（曲线）分别铺设了长枕埋入式无碴轨道692m和710m。正在建设的遂渝线无碴轨道综合试验段岔区（路基）也将采用轨枕埋入式无碴轨道。我国台湾省的台北高雄高速铁路的道岔区也部分采用了雷达型无碴轨道。总之，雷达型无碴轨道在不同的国家和地区运用，还需要根据不同国家和地区的技术标准进行改进，以适应本国铁路的发展。2.2.3旭普林型无碴轨道一、概述旭普林型无碴轨道系统1974年开发，在科隆法兰克福高速铁路上成功铺设了21km。旭普林无碴轨道系统与雷达型无碴轨道系统相似，都是在水硬性混凝土承载

31、层上铺设双块埋入式无碴轨道，但采用的施工工艺不同。其特点是先灌注轨道板混凝土，然后将双块式轨枕安装就位，通过振动法将轨枕嵌入压实的混凝土中，直至到达精确的位置二、适应不同基础设施条件的旭普林无碴轨道（一）路基混凝土板在路基上的厚度为280mm，宽度为2.80m或者3.20m，根据德国铁路规定的荷载而定。在路基上铺设旭普林无碴轨道应注意以下几点：（1）下层路基必须稳定，在4m深度内不得出现软土或沙层。在必要情况下应作地基改良甚至换土。最小承载力应为地基承载力ev2大于45mpa。（2）上层路基最低应达到95%的密度，最小承载力ev2大于60mpa。（3）在路基上加400mm厚的基层防冻层，其密度

32、必须达到100%、渗透系数10-5ms-1、承载力ev2大于120mpa。（4）水硬性混凝地承载层厚度最少300mm，抗压强度约1215mpa。（5）轨道板为钢筋混凝土板，混凝土强度应达到35mpa。承受荷载的钢筋混凝土板与垫层两者共同结合成为一复合板。其厚度与宽度的设计应使拉伸应力在hgt垫层的底部不大于0.8mpa，而在混凝土板底部不大于0.85mpa，以保证将开裂的风险降至最低。在水硬性混凝土承载层以下的压应力控制在0.05mpa以下。（二）桥上的旭普林无碴轨道桥上的旭普林无碴轨道如图218所示。一般情况下，桥面板受到防水层和钢筋混凝土保护层的保护。由于下部结构坚固，无弯矩，无碴轨道可以

33、设计得更轻薄。因此，桥上旭普林无碴轨道一般设计成两层，下层与混凝土保护层永久连接；而上层与轨枕或与轨条扣件直接结为一体。两层混凝土板之间隔着人造橡胶或沥青涂层。纵向力通过限位块传递。这种设计的好处是，更换受损的无碴轨道更为方便。轨道板可以通过预留梯形钢筋或形成勾连的接缝与混凝土保护层相连接。混凝土保护层通常在防护墙或管道沟处通过钢筋连接到桥面板。在桥长为2030m的桥上，为避免由桥体结构挠曲而给无碴轨道带来的额外应力，并保持排水畅通，混凝土板应设计成分离的构件，而不是连续板。（三）隧道旭普林无碴轨道在隧道里，旭普林无碴轨道直接安装在隧道地基上。由于温度变化小，无碴轨道设计成连续性的。三、旭普林

34、无碴轨道的附属系统1、质量弹簧减振系统根据现场需要，旭普林公司可以提供数种质量弹簧系统，例如：支承在连续的弹性垫或单个的橡胶支座上的混凝土承载板，在两端与板式轨道基础刚性连接的分开或者连续的混凝土承载板。2、降噪措施可在钢轨之间安装吸音预制件。这些预制件单元由多孔隙的混凝土组成，根据需要还可以配上颜色。3、道岔旭普林轨道基础可以很方便地与任何标准道岔进行搭配。道岔与质量弹簧系统也可以进行组合。2.2.4日本板式无碴轨道一、概述日本无碴轨道技术主要以新干线板式轨道结构为代表。20世纪70年代，板式轨道作为日本铁路建设的国家标准进行推广。因此，日本的板式轨道应用非常广泛，到目前为止，其板式轨道累计

35、铺设里程已达到2700多延长公里。目前常用的有普通a型轨道板（见图2-19）、框架型轨道板（见图2-20）、用于特殊减振区段上的防振g型轨道板（见图2-21）及早期用于路基上的ra型轨道板（见图2-22）等。二、日本板式轨道型式及其基本特征日本对各种型号的板式无碴轨道的开发是统一有序的。在多年的试验研究实践中，对不同等级的线路、不同自然条件、不同车速和不同要求开发出不同型号的板式无碴轨道。为了区分各种型号的无碴轨道，日本规范了轨道板的型号表示方法，其中的板式无碴轨道板按照支承方式分类可以表示为-（）。横杠前为英文字母，表示板式轨道的结构形式，横杠后的阿拉伯数字如果是2位，表示在新干线上使用，3

36、位表示既有线上使用。十位数表示板的公称长度，个位数为扣件类型，最后一位英文字母表示适用范围（见表2-2），括号内为钢轨类型。例如：a-152表示a型轨道板，长5m，在既有线上铺设。a-155nc表示寒冷地区使用防振板。 三、日本板式轨道适用范围及几何尺寸总体上说，日本板式轨道也是由轨道板（厚度190200mm）、沥青砂浆垫层（30mm）基础组成，在路基上轨道板的基础使用钢筋混凝土板。从表中尺寸可以看出，日本板式轨道的厚度在不同部位有较大的差别，设计时需要根据不同环境和功能需要进行选择四、日本板式轨道特点（一）结构整体性能日本板式轨道具有无碴轨道所具有的线路稳定性、刚度均匀性好、线路平顺性、耐久

37、性高的突出优点，并可显著减少线路的维修工作量。从轨道结构每延米重量看，小于有碴轨道，而板式轨道结构高度低，道床宽度小，重量轻。框架式板式较轨道为非预应力结构，便于制造。可节省钢筋和混凝土材料，降低桥梁的二期恒载，造价低廉，但没有降低轨道板实际承受列车荷载的有效强度、不影响列车荷载的传递。在隧道内应用时可减小隧道的开挖断面。与德国博格板式轨道相比，日本板式轨道在基础上设置了凸型挡台，因此，纵向与博格板的连接不同。凸型挡台与基础混凝土板一起建造，依靠凸型挡台对轨道板进行定位，施工更为简便。日本板式轨道用的轨道板，没有在工厂内机械磨削的工序，制造相对简单。（二）制造和施工板式轨道结构中的轨道板（rc

38、或prc）为工厂预制，其质量容易控制，现场混凝土施工量少，施工进度较快；道床外表美观；由于其采用“由下至上”的施工方法，施工过程中不需工具轨；在特殊减振及过渡段区域，通过在预制轨道板底粘贴弹性橡胶垫层，易于实现下部基础对轨道的减振要求（如日本板式轨道结构中的防振g型）。但在桥上铺设时，受桥梁不同跨度的影响，需要不同长度的轨道板配合使用，无形中增加了制造成本；曲线地段铺设时，线路超高顺坡、曲线矢度的实现对扣件系统的要求较高；板式轨道结构中ca砂浆调整层的施工质量直接影响轨道的耐久性；板式轨道的制造、运输和施工的专业性较强，包括：轨道板的制造、运输、吊装、铺设；ca砂浆的现场搅拌、试验、运输和灌注

39、；轨道状态整理过程中的充填式垫板树脂灌注等。（三）线路维修由于板式轨道水泥沥青（ca）砂浆调整层的存在，受自然环境因素的影响较大，在结构凸形挡台周围及轨道板底边缘的ca砂浆存在破损现象，特别是在线路纵向力较大的伸缩调节器附近。因此日本铁路除相应开发了修补用的树脂砂浆外，在设计方面，用强度高、弹性和耐久性好的合成树脂材料替代凸形挡台周围的ca砂浆。对于轨道板底的ca砂浆调整层，以灌注袋的形式取代初期的设模式的直接灌注，以减少ca砂浆层的环境暴露面，从而显著提高了板式轨道结构的耐久性，以实现无碴轨道结构少维修的设计初衷。五、日本板式轨道的应用各种型式的板式轨道在山阳、东北、上越、北陆和九州新干线的

40、桥梁、隧道和部分路基区段上广泛应用。至1997年为止，日本新干线铁路板式轨道应用情况见表2-6。路基上的板式轨道必须克服路基沉降、翻浆冒泥等问题。日本从1987年就开始进行对土质路基上的板式轨道正式研究，从1990年开始进行技术性研讨，开发以省力化为目的的新路基结构。这些研究结果在1993年9月编制成路基结构设计、施工手册（草案）。为了解决路堤下沉、路堤翻浆冒泥等问题，通过各项试验研究，开发了rc路基板式轨道（见图2-23、图2-24），其结构型式较以往的结构更为简明，具有较好的荷载传递效果、较小的累积沉降、较少的材料损耗以及较好的耐久性我国在秦沈客运专线的狗河和双何特大桥上分别铺设了板式轨道

41、结构的无碴轨道，长度分别为741m和740m，在赣龙线枫树排隧道也铺设了719m。我国台湾高速铁路的部分区段也采用了日本的框架型板式轨道。2.2.5弹性支承块型(lvt)无碴轨道弹性支承块型无碴轨道是在双块式轨枕（或两个独立承块）的下部及周围设橡胶套靴，在块底与套靴间设橡胶弹性垫层，而在双块式轨枕周围及下部灌注混凝土而成型，为减振型轨道。其最初由roger sonneville提出并开发。瑞士国铁于1966年在隧道内首次试铺。法国开发的vsbstedet系轨道也属此类，在地铁内使用居多。1993年开通运营的英吉利海峡两单线隧道内全部铺设独立支承块式lvt型轨道（见图2-29）。目前，弹性支承块

42、型轨道的铺设总长度约360km。 弹性支承块型无碴轨道在国外得到了推广应用，不仅在丹麦、葡萄牙、法国、委内瑞拉和英国的铁路得到发展，而且还在哥本哈根、亚特兰大等城市的地铁内推广应用。我国西康线秦岭隧道一、二线（长度为18.5km）内采用了弹性支承块式无碴轨道,现在使用状况良好。弹性支承块型（lvt）无碴轨道有以下特点。（1）轨道结构的垂直弹性由轨下和块下双层弹性垫板提供，最大程度上模拟了弹性点支承传统碎石道床的结构承载特性，轨道纵向节点支承刚度趋于均匀一致，通过双层弹性垫板的刚度和阻尼的不同组合可获得优于有碴轨道的刚度和较好的减振效果。（2）支承块外设橡胶套靴提供了轨道的纵横向弹性，使这种无碴

43、轨道在水平方向的承载、动力传递和振动能量吸收方面更接近坚实均匀基础上碎石道床轨道，可以弥补无碴轨道侧向刚度过大的不足，有利于减缓钢轨的侧磨。（3）通过双层弹性垫板的隔离，使轨道各部件的荷载传递频率得以降低，部件的损伤程度大大降低，几何形位可在长时间内得以保持，最大程度地减少了养护维修工作量。（4）结构简单，施工相对容易，支承块为钢筋混凝土结构，可在工厂高精度预制，在现场只需将钢轨、扣件、带橡胶套靴的支承块加以组装、经各向准确定位后，就地灌注道床混凝土即可成型。（5）可维修性比刚性整体道床大大提高，如果支承块、块下垫板或橡胶套靴出现损伤，在损伤点的左右一段距离内松开扣件，抬高钢轨即可取出损伤的部

44、件。（6）由于采用橡胶套靴和块下橡胶垫板，初期投资比有碴轨道大。但是在运营费方面，根据sbb的运营统计和国内前期应用的估计，总运营费用较有碴轨道可节省约50%。（7）如果用于露天，其缺点是雨水容易渗入套靴，列车经过时会有污水挤出，污染道床，必须采取相应的措施。2.2.6其他类型无砟轨道getrac型直接支撑式无碴轨道getrac型无碴轨道系统的最主要特征是使用沥青承载层为混凝土轨枕提供直接支承。轨枕通过特殊的混凝土锚块弹性地连接到沥青层上，混凝土锚块将来自轨排的横向作用力传到沥青上。沥青承载层上的宽轨枕是这个系统中不可缺少的部分，能够大大降低轨道的结构高度。混凝土轨枕通过浇注的沥青固定到沥青支

45、持层上并永久性地保持其安装位置。一 特点： 1）通过轨道板与沥青层的弹性连接保持稳定的轨道形状； 2）能够使用传统的道路和轨道施工设备； 3）所需的工作步骤少，施工时间短； 4）在生产工厂就可以将锚块和轨道扣件预先装配好； 5）超高可达180mm； 6）既适用于道岔也适用于线路； 7）无障碍地排水； btd型无碴轨道 btd型无碴轨道是德语betontragschi-cht mit direktauflagerung（直接支撑在混凝土道床板的无碴轨道）的简称，轨枕为整体轨枕，用销钉与混凝土道床板联结。德国1993年在breddin-glowen土质路基试验轨道上进行铺设，1997年在汉诺威柏林

46、高速铁路土质路基上试铺32m。 atd型无碴轨道 atd型无碴轨道是asphalt eail-span with direct support（沥青支撑轨排结构）的简称。 atd型无碴轨道的轨枕可以是2.6m长的双块式轨枕，也可以是中间下部留有间隙的整体轨枕。轨枕直接放置在沥青道床板上，靠沥青与轨枕间的摩擦力抵抗纵向作用力。在轨排中间设置60cm宽的抗横向力支座，在横向调整好轨排后，支座与轨枕间用弹塑性材料充填。sato型无碴轨道sato型无碴轨道是德国第一阶段出现的轨枕支撑式无碴轨道结构形式。轨枕为钢枕。轨枕通过钢销与预制在沥青道床板中的钢板联结。 ffys型无碴轨道ffys型无碴轨道结构组

47、成与sato型无碴轨道相同，区别是轨枕为y型钢枕。与传统截面轨枕相比，y型轨枕有以下三个主要特征：1) 主体结构为支撑梁结构；2) y形外形；3) 每根轨枕支撑钢轨点有3处，每处2个断面。从1986年到1994年，德国在路基上铺设63km、隧道内铺设1.734km。walter型无碴轨道walter型无碴轨道与btd相似，只是将btd的混凝土道床板代之以沥青道床板。1994年德国在hohenthurm-rabatz路基上铺设9.4km。dfst型无碴轨道 道床板为整体浇注，扣件通过预埋件进行安装。 edilon型无碴轨道edilon 为解决橡胶套靴与轨枕块间存在间隙的问题，将橡胶套靴代之以一种

48、弹性复合材料（corkelast），可减少轨枕块与道床板间的间隙，从而应用于桥梁和隧道。heitkamp型无碴轨道 heitkamp型无碴轨道结构设计原理与采用混凝土槽的雷达型无碴轨道相同，只是将充填的混凝土代之以粘结处理的道碴。其优点就是可以采用传统有碴轨道施工中的机械进行铺碴和捣固，同样适用于道岔区。德国1996年在waghausl路基上铺设390m试验轨道。balfour beatty钢轨埋入式无碴轨道与edilon相比，主要是钢轨型式和埋入材料不同。钢轨型式为顶部与底部对称型式，当顶部磨耗不能使用时，可以将底部换过来继续使用。梯子形无碴轨道梯子形无碴轨道是日本铁道综合技术研究所(rtr

49、i)开发的，其结构基于普通的钢筋混凝土轨枕、法国式双块式轨枕、普通板式轨道、框架式板式轨道4种轨下基础形式结合的原理，既能在有碴轨道上铺设，也能与基础结合在一起成为无碴轨道。在美国的fast线进行了36.2t大轴重试验取得成功，现已经在日本的城市轨道交通中应用。pact型无碴轨道 pact型（paved concrete track）无碴轨道为就地灌注的钢筋混凝土道床，钢轨直接与道床相连接，轨底与混凝土道床之间设连续带状橡胶垫板，钢轨为连续支承。英国自1969年开始研究和试铺，到1973年正式推广，并在西班牙、南非、加拿大和荷兰等国家的重载和高速线的桥隧结构上应用，铺设总长度约80km。3桥上

50、无砟轨道施工技术3.1一般桥上无砟轨道施工3.1.1施工流程（见图3.1.1）3.1.2桥面验收为了保证无砟轨道各部结构的技术条件，施工前应对桥面施工质量进行桥面验收和技术评估。验收内容主要包括桥梁平面位置、桥面高程、桥面平整度、相邻梁端高差及梁端平整度、防水层质量、桥面预埋件（包括梁端剪力筋、侧向挡块预埋筋）、剪力齿槽几何尺寸的规范性、桥面清洁度、桥面排水坡等。1.桥面高度梁端1.5m以外部分的桥面高程允许误差7mm，梁端1.5m范围内不允许出现正误差。使用精测网进行复核检查。对不能满足要求的应进行打磨和采用聚合物砂浆填充处理。2.桥面平整度桥面平整度要求3mm/4m。使用4m靠尺测量（每次

51、重叠1m），每桥面分四条线（每底座板中心左右各0.5m处）测量检查。对不能满足3mm/4m要求，但在8mm/4m范围内的，可用1m尺复测检查，应满足2mm/1m要求。对仍不能满足要求的，对梁面进行整修处理。3.相邻梁端高差相邻梁端高差不大于10mm。采用0.5m水平尺进行检查（在底座板范围内对观感较差处进行量测）。对大于10mm处应进行专门处理，或一侧梁端采取落梁措施或较低一端用特殊砂浆修补。桥面验收及铺板前估计划分施工单元：在单元内施工底座板（滑动层、弹簧板、绑扎钢筋、支模、浇混凝土）基准测量：测量板温、计算张拉距离，连接常规区bl1及临时端刺区k0、j1、j2、j3，一天内完成浇筑常规区b

52、l1及临时端刺区k0、j1混凝土，24h内完成设标网修正测量（此工作开始于单元段底座板混凝土完成时），轨道基准点测设，安装定位锥粗铺轨道板精调轨道板、封边，灌注垫层砂浆窄接浇筑轨道板缝混凝土张拉连接锁、浇筑宽接缝混凝土常规区侧向挡块施工轨道板与底座板抗剪切连接与下一个单元段连接施工测量并记录临时端刺区lp2lp5段温度及长度临时端刺区内挡块施工（临时过渡）布板计算浇筑临时端刺中部2个固定连接（底座板连接后35d进行） 图3.1.1 桥上无砟轨道施工工艺流程4.梁端梁面平整度梁端1.5m范围的平整度要求2mm/1m。不能满足要求时，应进行打磨处理，直至符合要求。5.防水层防水层不允许破损及空鼓现

53、象的存在。防水层空鼓检查可采用拖拽铁链的方法进行。检查时沿桥面纵、横向拖拽铁链，以拖拽时桥面发出的空鼓声音初步确定空鼓范围，用记号笔画出范围。破损及空鼓的防水层部位必须整修。整修工艺按铁道部相关规定。6.桥面预埋件要求预埋件平面、高程位置要准确。对不能满足无砟轨道施工要求的，视情况按技术转让方提出的桥面缺陷补救措施方案进行处理。7. 剪力齿槽几何状态根据实际情况，按设计尺寸修凿并清理干净，齿槽内应修理方正并凿毛出新面，确保底座板混凝土与其结合良好。8.桥面清洁度桥面不能有油渍污染，否则应在底座板施工前清洗干净。桥面排水坡构造应符合设计要求。对排水坡存在误差的桥面，应保证设计的汇水、排水能力，不

54、允许反向排水坡的存在，特别是两线中间部位。对可能造成排水系统紊乱的桥面应进行打磨整修处理。9.伸缩缝状态的检查确认主要检查伸缩缝安装是否到位且牢靠，并对缝内积存物进行彻底清理。10.梁面验收主要检测项目及标准（见表3.1.1）表3.1.1 梁面验收主要检测项目及标准序号检测项目检测标准检测数量及方法1梁顶面高程-20+0mm孔梁检测9点，梁端支座上方对应4点，两支座之间对应2点；对应跨中3点，采用水准仪或全站仪测量2梁的纵向平整度3mm/4m 8mm/4m且2mm/1m4m及1m靠尺，每孔梁随机抽检3梁末端1.5m范围内的平整度2mm/1m1m靠尺，每个梁端随机抽检4梁端的相对高差10mm1m靠尺，每个梁端随机抽检5剪力齿槽及侧向挡块预埋件的位置及卫生清理设计图纸，预埋件结构尺寸、位置正确，保护措施得当；混凝土表面凿出新鲜面，并清理干净目测，逐个检测6梁面防水层干净整洁无破损、无空鼓目测，逐个检测7梁面伸缩缝设置预埋件位置应准确，边压块榫口密贴，橡胶止水带与边压块无缝隙，橡胶止水带外形尺寸满足设计要求目测，逐个检测8泄水孔安装牢固，排水通畅，管盖无丢失，无破损目测逐个检测3.1.3施工平面设计布置无砟轨道施工前应根据施工管段的具体情况进行施工平面设计。平面设计方案