无砟轨道施工技术讲座

1、无砟轨道施工技术讲座一、各种类型无砟轨道结构介绍表 无砟轨道结构类型及应用概况无砟轨道结构类型应用线路预制板式无砟轨道CRTS型板式沪宁城际、广株、哈大等CRTS型板式京津城际、京沪、沪杭、京石、石武等 CRTS型板式盘营、武汉城市圈城际铁路等岔区板式武广、京沪等现浇混凝土式无砟轨道双块式武广、郑西等 轨枕埋入式武广、郑西、哈大等 （一）CRTS型板式无砟轨道结构CRTS 型板式无砟轨道由钢轨、扣件系统、预制轨道板、水泥乳化沥青砂浆充填层、钢筋混凝土底座、凸形挡台及其周围填充树脂等部分组成，如图所示。图 CRTS型板式无砟轨道（1）扣件系统。CRTS型板式无砟轨道配套采用左右、高低位置调整能力

2、较强的弹性分开式扣件系统，如WJ-7型扣件等。其主要功能是保持轨距，提供轨道弹性，调整轨道几何形位，满足轨道绝缘性能要求。（2）预制轨道板。轨道板是CRTS型板式无砟轨道的直接承力结构，根据环境和下部基础条件，其结构类型分为预应力整体式、预应力框架和普通混凝土框架轨道板三种。其主要功能是准确定位安装钢轨和扣件，承受荷载，并将竖向荷载传递至下部结构，水平荷载传递至凸形挡台；提供轨道系统适应轨道电路和综合接地技术要求的接口。（3）凸形挡台及其周围填充树脂。凸形挡台是无砟轨道限位结构，设置于底座两端中部位置，其主要功能是对轨道板纵、横向限位，将水平荷载传递至底座及下部基础，并作为轨道基准网控制点的安

3、设基础。凸形挡台周围填充树脂主要是充填轨道板与凸形挡台的间隙，缓和水平荷载对凸形挡台的冲击，协调轨道板的温度变形。（4）水泥乳化沥青砂浆充填层。CRTS型板式无砟轨道系统采用强度和弹模较低、施工性能好的水泥乳化沥青砂浆，采用袋装法施工工艺。其主要功能是施工调整，保证轨道板均匀支承，传递竖向荷载，协调轨道板温度翘曲变形。（5）混凝土底座。底座为分段设置的钢筋混凝土结构，主要功能为承受荷载，并将其传递至线下基础，固定凸形挡台，为曲线地段的超高设置提供条件。1. 轨道结构设计CRTS I型板式无砟轨道的结构设计主要考虑列车活载、温度荷载（包括整体温度变化和温度梯度）和混凝土收缩徐变等的影响，同时对基

4、础不均匀沉降、施工临时荷载等特殊工况下下的结构强度进行安全检算。无砟轨道结构按明确的层状体系设计，垂向荷载从上至下逐层传递，水平荷载通过底座上设置的凸形挡台及周围填充树脂传递至下部支承基础。路基、桥梁和隧道地段的无砟轨道结构组成相同，轨道板外形尺寸统一。（1）轨道板根据列车荷载、温度梯度引起的翘曲变形及轨道板在制造、运输和施工工况下的最不利受力条件，确定轨道板设计弯矩，并按容许应力法进行结构设计检算和配筋设计。整体式和框架式轨道板采用双向部分预应力混凝土结构，设计检算其截面边缘混凝土拉应力不超过0.7（为混凝土设计抗拉强度），同时检算截面边缘混凝土最大压应力和钢筋应力幅。对于普通混凝土框架式轨

5、道板，根据相关设计规范要求，设计检算其截面最小配筋率，截面边缘混凝土最大压应力，钢筋最大拉应力及混凝土裂缝宽度。（2）凸形挡台凸形挡台按固定于底座上的悬臂构件进行设计，将最不利水平荷载以集中力的形式作用于凸形挡台，荷载作用点距底座顶面195mm，受力图式如图3-4所示，根据凸形挡台设计弯矩，将圆形挡台换算为矩形截面，按容许应力法进行结构配筋设计。图3-4 凸形挡台受力图式（单位：mm）（3）底座底座在列车荷载作用下的设计弯矩根据弹性地基梁上的“梁板”计算模型计算确定，不考虑温度梯度效应引起的翘曲变形影响。对于路基地段，为减小路基不均匀沉降对轨道结构的影响，混凝土底座尽可能纵向连续铺设，考虑其裂

6、纹宽度的控制，根据不同的环境条件，底座隔一定距离设置横向伸缩缝。底座的截面尺寸及配筋设计需对基础不均匀沉降工况下的结构安全性进行检算。对于桥梁地段，为减小桥梁挠曲和梁端转角引起的底座弯曲应力及温度荷载影响，桥上底座伸缩缝对应单元轨道板设置，长度一般在46m。对于隧道地段，底座设计考虑列车荷载和混凝土收缩影响，进行强度和裂缝检算，隧道内温度变化相对较小，不考虑温度荷载的影响，其纵向连续长度可适当延长。2. 与有砟轨道过渡段设计为实现不同轨道结构刚度平顺过渡，保证线路高平顺性要求，CRTS I型板式无砟轨道与有砟轨道之间设置过渡段，轨道过渡段与基础过渡段相互错开设置。其结构设计要求主要包括：（1）

7、无砟轨道的基础从过渡点开始向有砟轨道方向至少延伸15m，同时满足有砟轨道区段最小道砟厚度的要求。（2）过渡段设置辅助轨，长度为25m，其中无砟轨道内约5m，有砟轨道内约20m。辅助轨与基本轨的中心间距为520mm，辅助轨采用60kg/m钢轨。（3）过渡段有砟轨道可采用分级轨下胶垫刚度实现轨道刚度的平顺过渡。（4）过渡段有砟轨道采用道砟胶粘结以减小道床的下沉。道床胶结的范围分：全部粘结包括枕下道砟、砟肩、轨枕盒内的道砟全部粘结；部分粘结只粘结枕下道砟和砟肩的道砟；局部粘结只粘结枕下部分的道砟。从过渡点开始向有砟轨道方向依次实施全部粘结、部分粘结和局部粘结道床。3. 轨道电路绝缘及综合接地为减少无

8、砟轨道区段对轨道电路的传输衰耗，并与我国ZPW-2000谐振式轨道电路相匹配，CRTS I型板式无砟轨道预制轨道板中的钢筋需进行绝缘处理，通过设置隔离层等措施，保证纵、横向预应力筋不形成闭合回路；轨道板中普通钢筋通过采用环氧树脂涂层等措施实现钢筋绝缘。为预防接触网高压线故障时可能感应产生的跨步电压和接触电位对无砟轨道混凝土结构、人身及设备安全造成影响，无砟轨道系统必须进行接地设计。CRTS I型板式无砟轨道综合接地在预制轨道板上设置。综合接地钢筋采用普通钢筋，接地用的纵、横向钢筋采用焊接方式进行连接；纵向接地钢筋与其他横向钢筋的连接用卡扣绝缘。在轨道板线路外侧的板端各设置1个共2个接地端子，与

9、相邻钢筋牢固连接，接地端子采用不锈钢材质。4. 质量控制要点（1）轨道板制造质量控制轨道板的制造和质量控制标准应严格按照相关技术条件要求进行执行，质量控制要点包括：轨道板内钢筋的绝缘处理，接地钢筋和端子的设置，混凝土养护温度的自动控制，预施应力的准确控制，锚穴周围的粗糙处理和封锚砂浆的冲击压实，轨道板的及时水养；轨道板外形外观和绝缘质量的检测及轨道板存放。（2）底座标高控制和凸形挡台精确定位底座的标高和凸形挡台的定位精度直接影响砂浆层和凸台周围填充树脂的灌注质量，施工中应根据测量规范中的相关要求，采取相应措施严格控制底座的标高及与凸台可连接的预埋钢筋位置，准确定位凸形挡台的中线和前后位置。（3

10、）水泥乳化沥青砂浆灌注水泥乳化沥青砂浆的质量直接影响CRTS I型板式无砟轨道的耐久性。影响砂浆质量的因素除了材料本身外，还包括灌注设备的性能、施工工艺及施工温度等。在底座与轨道板间隙过大的特殊情况下，应及时更换相应尺寸的灌注袋，确保砂浆灌注饱满，轨道板边缘悬空不得大于30mm。（4）轨道状态精调根据轨道结构设计特点和施工方法，CRTS I型板式无砟轨道状态的精调在长钢轨铺设完成后进行，钢轨空间几何形位通过CP控制网和安设在凸形挡台上的轨道基准点精确定位。为保证轨道的高平顺性和钢轨支承刚度的均匀性，钢轨左右位置通过移动设有长圆孔的铁垫板实现无备件无级调整，钢轨高低位置通过充填快速固化的树脂垫板

11、进行无级调整。扣件弹条和锚固铁垫板的螺栓扭矩应严格按相关技术条件控制。（二）CRTS型板式无砟轨道结构在我国前期无砟轨道研究成果和消化吸收引进技术的基础上，针对我国高速铁路站后工程和线下基础工程条件，在无砟轨道结构及接口设计、工程材料、建造技术等方面开展了系统技术攻关，形成了高速铁路CRTS型板式无砟轨道成套技术，再创新成果自京津城际铁路首次投入工程应用后，相继在京沪、沪杭、京石、石武、津秦等多条高速铁路工程中得到全面推广。1. 轨道技术特点（1） 路基、桥梁和隧道地段的轨道结构纵向连续，轨道板间通过6根精轧螺纹钢筋纵向连接，轨道板与下部支承基础间设30mm厚的水泥乳化沥青砂浆充填层，其中路基

12、、隧道地段轨道板的下部支承基础为无配筋的水硬性支承层，桥梁地段轨道板的支承基础为钢筋混凝土底座板，其跨越梁缝纵向连续，实现不同线下基础上预制轨道板的设计、制造和施工标准化。（2） 轨道板采用工厂化预制，通过布板软件计算出轨道板布设、制作、打磨、铺设等工序所需的全部轨道几何数据，实现了设计、制造和施工的数据共享。（3） 轨道板承轨部位采用数控机床打磨（如图），制造精度高，通过高精度的测量系统精确定位，最大限度降低了轨道精调工作，实现轨道的高平顺性。图 轨道板承轨部位的数控机床打磨（4） 梁面设置“两布一膜”滑动层，减小桥梁伸缩引起的钢轨和底座板内纵向附加力，实现底座板跨梁缝纵向连续，可减少大跨连

13、续梁上伸缩调节器的设置。距梁端一定范围的梁面上设置高强度挤塑板，减小梁端转角对轨道结构的影响。（5） 桥上底座板两侧设置侧向挡块，提供轨道结构的横向和竖向限位，保证轨道结构在温度荷载作用下的竖向屈曲稳定性。（6） 在桥梁固定支座上方，桥梁和底座板间设置剪力齿槽及锚固筋，将制动力和温度力传递到墩台上。台后路基设置摩擦板、端刺锚固结构（如图36），承受温度荷载、制动荷载和混凝土收缩等效荷载的作用下桥上轨道结构传递的纵向力，保证台后路基及轨道结构的稳定性。图 台后锚固体系2. 轨道板结构设计及技术要求CRTS型板式无砟轨道预制混凝土轨道板为单向预应力结构（如图），混凝土强度等级C55。标准轨道板外形

14、尺寸6450×2550×200mm，匹配弹性不分开式扣件，轨道板上设挡肩结构，每块轨道板设10对扣件，节点间距650mm，相邻承轨台间的板面设深度为38mm的横向预裂缝，预裂缝间距650mm。轨道板横向设60根直径10mm的预应力筋，纵向设有6根直径20mm精轧螺纹钢筋，用于轨道板间的纵向连接。图 CRTS型板式无砟轨道混凝土轨道板轨道板设计计算按纵向和横向分别进行，纵向设计考虑列车荷载、温度荷载和混凝土收缩等效荷载的作用，列车荷载作用下的纵向弯矩将轨道板模拟为“弹性地基梁”计算，考虑设置“V”型预裂缝，轨道板的计算厚度取0.16m，考虑轨道板与支承层间的协同受力，支承层按

15、等效刚度换算，“梁”的换算厚度为0.196 m；轨道板横向简化为0.65m的“宽轨枕”计算模型，考虑其不同的支承工况，确定其最不利承载弯矩，据此进行配筋设计。轨道板纵向连接设计除列车活载外，需考虑系统温降和混凝土收缩等效活载作用下，对轨道板纵向连接后的混凝土压应力、钢筋拉应力和轨道板接缝处裂缝宽度等进行检算。为适应我国高速铁路无绝缘轨道电路，轨道板内钢筋网片进行了“绝缘化”处理设计。为满足高速铁路综合接地系统的技术要求，轨道板内设置了接地钢筋和两个接地端子，相邻轨道板在施工阶段通过不锈钢连接线进行等电位连接。轨道板采用长线台座法工艺生产，在再创新研究成果和工程实践的基础上，我国铁路2008年研

16、究制定了客运专线铁路CRTS型板式无砟轨道混凝土轨道板（有挡肩）暂行技术条件，其中详细规定了轨道板原材料、制造工艺、质量要求、试验方法、检验规则及存放、运输和装卸等技术要求。3. 水泥乳化沥青砂浆技术要求水泥乳化沥青砂浆调整层是CRTS型板式轨道结构中的关键组成部分，其性能直接影响轨道结构的稳定性和耐久性，其设计厚度为30mm。水泥乳化沥青砂浆是由乳化沥青、水泥、细骨料、水和外加剂等经特定工艺搅拌而成，设计要求其具有良好的力学性能、施工性能和耐久性。通过原材料选择、配合比设计、室内性能试验和现场工艺性放大试验等研究过程，并经过试验段工程试验验证，我国自主研发了满足高速铁路CRTS型板式轨道系统

17、设计要求的水泥乳化沥青砂浆，形成了材料制备、砂浆灌注施工、质量检验、养护维修等成套技术装备和工艺，2008年我国研究制定了客运专线铁路CRTS型板式无砟轨道水泥乳化沥青砂浆暂行技术条件，其中详细规定了原材料、砂浆性能、施工工艺、试验方法和质量检验等技术要求，为无砟轨道水泥乳化沥青砂浆充填层质量提供了可靠保证。4. 路基地段CRTS轨道型板式无砟轨道结构及技术要求路基地段CRTS型板式无砟轨道由钢轨、弹性不分开式扣件、轨道板、水泥乳化沥青砂浆充填层和支承层等组成，其标准横断面如图38所示。图 路基地段CRTS型板式无砟轨道标准横断面示意图（单位：mm）主要技术要求：（1） 路基基床表层路基基床表

18、层采用具有粒径级配要求的级配碎石，分层填筑，厚度0.4m。其压实标准要求：压实系数K0.97，地基系数K30190MPa/m或EV2120MPa且Ev2/Ev12.3，动态弹性模量Evd55MPa。基床表层平整度最大允许偏差20mm/4m。曲线超高在基床表层设置，支承层下面的顶面横向坡度，无超高地段至少为0.5，边缘区域的横向坡度为4%。基床表层顶面高程最大允许偏差±20mm。（2） 支承层支承层是路基和隧道地段CRTS型板式无砟轨道结构中的轨道板支承基础，设计厚度为300mm，根据工程类型情况可选择滑模摊铺和模筑法施工方式，支承层材料分别相应采用水硬性混合料和低塑性水泥混凝土，其中

19、水硬性混合料由细骨料、粗骨料、少量胶凝材料和水等配制，相对密实度（现场密度与试验室密度的比值）98%以上；而低塑性水泥混凝土是由细骨料、粗骨料、少量胶凝材料和少量水等配制，坍落度不大于30mm的混凝土。支承层沿线路纵向连续铺设，每5m左右切一横向缝，缝深不小于支承层厚度的1/3，切缝在支承层铺设后12h内完成。在试验研究成果和工程试验验证的基础上，2008年我国研究制定了客运专线铁路无砟轨道支承层暂行技术条件，其中详细规定了支承层原材料、施工工艺、试验方法、检验规则和质量评定等。技术条件中对支承层的外形尺寸及平整度提出了如下技术要求：中线位置不大于10mm，与设计高程的偏差不允许超过+5/15

20、 mm，表面平整度小于10mm/3m，厚度允许偏差±20mm，宽度允许偏差+15/0 mm。（3） 其他技术要求路基地段左、右线支承层间填筑级配碎石，其顶面采用C25混凝土封闭。直线区段利用线间C25混凝土封层上的人字坡向线路两侧排水，曲线地段线间设集水井进行排水。当支承层采用水硬性混合料时，轨道外侧支承层表面采用乳化沥青进行表面防水处理。5. 桥梁地段CRTS轨道型板式无砟轨道结构及技术要求桥梁地段CRTS型板式无砟轨道由钢轨、弹性不分开式扣件、轨道板、水泥乳化沥青砂浆充填层、底座板、滑动层、高强度塑料板、侧向挡块及台后锚固结构等组成，其标准横断面如图39所示。底座板为跨梁缝纵向连

21、续的钢筋混凝土结构，底座板宽度范围内，梁面设置“两布一膜”滑动层，底座板两侧隔一定距离设置侧向挡块，侧向挡块与底座板间设置弹性限位板。距梁端一定范围，梁面设置硬质泡沫塑料板。曲线超高在底座板上设置。台后路基设置锚固结构（端刺、摩擦板等）及过渡板。图 桥梁地段CRTS型板式无砟轨道标准横断面示意图（单位：mm）主要技术要求：（1） 轨道结构与桥梁间的接口技术要求除无砟轨道对桥梁基础沉降、桥梁刚度、梁体徐变等有一般性要求外，轨道结构与桥梁间设置“两布一膜”滑动层、跨梁缝纵向连续的CRTS型板式无砟轨道系统对桥梁提出了一些特殊技术要求，包括： 桥面构造要求：桥面设六面排水坡，并设置混凝土加高平台。

22、梁面平整度要求：梁端高强度挤塑板范围最大允许偏差2mm/1m，挤塑板以外的底座板范围最大允许偏差3mm/4m。 桥梁架设要求：相邻桥梁接缝处的高差不大于10mm，梁面高程允许偏差0/20mm。 齿槽及预埋件要求：桥梁固定支座上方设置剪力齿槽，预埋锚固螺栓套管。底座板两侧设置侧向挡块齿槽，预埋锚固螺栓套管。（2） “两布一膜”滑动层轨道结构与桥梁间设置的滑动层为“两布一膜”结构，即两层聚丙烯土工布间夹一层厚度1mm的高密度聚乙烯土工膜，其主要功能是减小桥梁温度伸缩对轨道结构的影响，为底座板跨梁缝连续铺设、不同线下基础上轨道板和扣件结构形式的统一创造条件。滑动层为无砟轨道系统的主体结构，设计要求其

23、具有良好的物理力学性能和耐久性，在试验研究成果的基础上，2009年我国研究制定了客运专线铁路CRTS型板式无砟轨道滑动层暂行技术条件，其中详细规定了滑动层原材料的物理力学性能、整体性能、试验方法和检验规则等。（3） 梁端高强度挤塑板在梁缝前后一定范围的梁面上设置高强度挤塑板，以吸收桥梁挠曲引起的梁端垂向变形，以达到减小梁端转角对轨道结构影响的目的。2009年我国研究制定了客运专线铁路CRTS型板式无砟轨道高强度挤塑板暂行技术条件，其中详细规定了高强度挤塑板原材料、物理力学性能、整体性能、试验方法和检验规则等。（4） 底座板设置于梁面滑动层上、现场纵向连续浇筑的钢筋混凝土底座板是桥梁地段CRTS

24、型板式无砟轨道系统的重要受力构件，同时通过底座板确定轨道的平面位置，形成曲线超高。桥上底座板设计和施工过程较为复杂，其按轴向拉压杆件采用极限状态法设计，主要设计荷载包括温度荷载（整体温度变化、混凝土收缩等效降温、轨道板与底座板的温差等）、制动荷载、列车竖向荷载等。底座板为设计容许开裂结构，裂缝检算设计限值为0.3mm，设计考虑混凝土开裂后的刚度折减，根据不同的荷载组合分别进行正常使用极限状态和承载能力极限状态进行配筋设计检算。底座板为桥上纵向连续的钢筋混凝土结构，为满足长大桥梁上底座板施工要求，纵连底座板可划分成不同长度的混凝土浇筑段分段施工，根据施工情况，设置常规端刺和临时端刺进行施工，各混

25、凝土浇筑段间通过钢板连接器后浇带进行划分和连接，底座板混凝土浇筑段的纵连锁定有严格的温度要求，需要根据纵连时的温度情况采取相应的技术措施。（5） 侧向挡块及弹性限位板设置于底座板两侧的侧向挡块是保证桥梁地段CRTS型板式无砟轨道系统横向和竖向抗屈曲稳定性的受力构件，其设计考虑的荷载包括风荷载、摇摆力、离心力及温度荷载等。为避免桥梁与轨道间的滑动对侧向挡块的影响，侧向挡块与底座板间设置由橡胶垫层、不锈钢钢板等组成的弹性限位板。2009年我国研究制定了客运专线铁路CRTS型板式无砟轨道弹性限位板暂行技术条件，其中详细规定了弹性限位板原材料、物理力学性能、试验方法和检验规则等。（6） 台后锚固结构C

26、RTS型板式无砟轨道系统需在桥梁的台后路基一定范围设置锚固结构，台后锚固结构主要包括摩擦板和端刺（如图 ），通过带肋摩擦板、端刺结构锚固来自桥上轨道结构的纵向力（温度荷载及牵引/制动荷载）。台后锚固结构的设计检算主要控制最不利荷载组合作用下端刺的顶部水平位移，以达到不影响路基地段轨道结构稳定性的目的。为实现桥梁和路基地段轨道结构的平顺过渡，在端刺朝向路基侧设置过渡板。图 桥梁地段CRTS型板式无砟轨道台后锚固结构面示意图（单位：mm）6. 隧道地段CRTS轨道型板式无砟轨道结构及技术要求隧道地段CRTS型板式无砟轨道结构由钢轨、弹性不分开式扣件、轨道板、水泥乳化沥青砂浆充填层、支承层等组成，其

27、标准横断面如图311所示。图 隧道地段CRTS型板式无砟轨道横断面示意图（单位：mm）隧道地段CRTS型板式无砟轨道中的轨道板、砂浆充填层、支承层等技术要求与路基地段相同，不同的是施工过程中隧道基底表面需进行粗糙处理，支承层切缝分布应考虑隧道内的施工缝，曲线超高可在混凝土支承层上设置，同时对于隧道洞口过渡段区域，应进行轨道板抗剪连接设计。（三）CRTS型板式无砟轨道结构1. 轨道结构组成与功能CRTS 型板式无砟轨道由钢轨、扣件系统、预制轨道板、自密实混凝土充填层、钢筋混凝土底座、限位凹槽及隔离层等部分组成，如图所示。图CRTS 型板式无砟轨道（1）扣件系统。CRTS 型板式无砟轨道配套采用弹

28、性不分开式扣件系统（如WJ-8型等）。其主要功能是保持轨距，提供轨道弹性，调整轨道几何形位，满足轨道绝缘性能要求。（2）预制轨道板。轨道板为纵、横向部分预应力混凝土结构，顶面设置有挡肩承轨台，底面设置与自密实混凝土充填层连接的预埋钢筋。其主要功能是准确定位安装钢轨和扣件，承受荷载，并通过预埋钢筋及自密实混凝土充填层将荷载传递至下部结构。（3）自密实混凝土充填层。CRTS 型板式无砟轨道自密实混凝土充填层通过预制轨道板底面预埋的门型钢筋与轨道板粘结成整体，它集砂浆和混凝土两种材料的优点于一体，具有粘结强度高、流动性及耐久性好等优点。其主要功能是支承和调整轨道板，消除部分施工误差，增强轨道结构整体

29、性。（4）限位凸台。自密实混凝土充填层灌注时，在底座限位凹槽处形成凸台，凹槽四周设置弹性缓冲垫层。其功能主要为承受轨道结构纵、横向荷载，并传递至下部结构，并缓冲列车冲击对轨道结构的影响。图 限位凸台 图 底座限位凹槽（5）底座。底座为分段设置的钢筋混凝土结构，顶面设置凹槽限位结构，与自密实混凝土充填层对应设置的凸台通过隔离层实现二者分离。主要功能为承受荷载，并将其传递至线下基础，为曲线地段的超高设置提供条件。2. 轨道结构设计CRTS 型板式无砟轨道的结构设计主要考虑列车活载、温度荷载（包括整体温度变化和温度梯度）和混凝土收缩徐变等的影响，同时对基础不均匀沉降等特殊荷载下的结构强度进行安全检算

30、。CRTS 型板式无砟轨道采用单元拼装式结构，力学模型简单，传力体系明确。轨道板通过底面预埋的门型钢筋与自密实混凝土层连接成复合板，改善了轨道板受力，增强了轨道结构的整体性。复合板和底座板之间设置隔离层，并通过凸台（凹槽）结构进行限位。路基、桥梁和隧道地段的无砟轨道结构组成相同，轨道板外形尺寸统一。有砟无砟过渡段设置及相关接口工程的设计与CRTS I型板式无砟轨道相同。（1）轨道板及自密实混凝土充填层CRTS 型板式无砟轨道结构设计中，轨道板与自密实混凝土充填层组成的“复合板”作为整体，按板单元考虑。根据列车荷载、温度荷载（包括整体温度变化和温度梯度）及路基不均匀沉降等荷载工况下的最不利受力条

31、件，确定复合板的设计弯矩，采用容许应力法，按0.2mm控制裂纹，并满足最小配筋率的要求进行结构设计。（2）限位凸台考虑列车荷载、温度荷载、离心力及风荷载等最不利荷载组合，将水平荷载按纵、横向加载方式分别施加在限位凸台上，确定凸台结构设计弯矩，按容许应力法进行结构配筋设计。（3）底座底座在列车荷载作用下的设计弯矩根据弹性地基梁上的“梁板”计算模型计算确定，底座按弹性地基板模拟，支承刚度按路基支承刚度考虑。自密实混凝土充填层与底座之间的相互支承作用通过弹簧单元模拟实现，不考虑温度梯度应引起的翘曲变形的影响。底座按双层配筋进行设计，路基、桥梁及隧道地段均分段设置。路基、隧道地段钢筋混凝土底座按23块

32、轨道板为一个单元，桥上底座按1块轨道板为一个单元，通过预埋钢筋与梁体联结。相邻底座间设置2cm伸缩缝。曲线超高通过底座实现，线间排水采用集水井方式。3. 轨道电路绝缘及综合接地轨道板内纵向钢筋采用环氧树脂涂层方式绝缘，横向采用普通钢筋，钢筋节点采用绝缘线绑扎。自密实混凝土充填层、底座及凸台内钢筋未做绝缘处理。为预防接触网高压线故障时可能感应产生的跨步电压和接触电位对无砟轨道混凝土结构、人身及设备安全造成影响，CRTS 型板式无砟轨道系统必须进行接地设计。综合接地设置与CRTS I型板式无砟轨道相同。4. 质量控制要点（1）轨道板制造质量控制轨道板的制造和质量控制标准应严格按照相关技术条件要求进

33、行执行，质量控制要点包括：预应力钢棒等关键部件从原材料、加工工艺等方面进行过程控制；轨道板强度达到脱模强度时（30MPa），用真空吸盘进行脱模，减少了轨道板的裂纹和脱模伤损；轨道板锚穴预留锚穴连接槽的方式成形，并批量集中封锚；轨道板水养时承轨台挡肩处设置防护装置，避免挡肩磕碰；轨道板在存放和运输时对承轨槽挡肩和四角加设防护装置。（2）自密实混凝土充填层施工质量控制自密实混凝土充填层施工质量直接影响无砟道床的稳定性及耐久性，施工工程中应严格按照技术标准进行操作。自密实混凝土充填层灌注完成后，及时采用土工布进行覆盖养护；初凝后洒水养护，水温与表面混凝土之间的温差不得大于15，保持混凝土表面充分潮湿

34、，自然养护不少于14d。当环境气温低于5时，禁止对混凝土洒水，采用棉被进行覆盖养护。（3）轨道板铺设精度控制轨道板铺设精度，直接影响到钢轨精调扣件更换量，轨道板施工过程中出现偏移等现象，将会使后期钢轨精调更换轨距块和轨距挡板工作量加大。（四）CRTS型双块式无砟轨道结构1. 轨道结构组成双块式无砟轨道是直接将双块式轨枕浇注在混凝土道床中，其结构由钢轨、弹性扣件、双块式轨枕、道床板、底座/支承层等组成，结构示意见图。双块式无砟轨道结构主要特点为：双块式轨枕采用工厂化生产；道床板、支承层或底座采用现场浇筑；路基和隧道地段道床板采用连续结构；桥梁地段道床板采用单元分块结构，道床板与底座间设置中间隔离

35、层，并采用凸台限位。图 双块式无砟轨道结构图（1）道床板道床板采用C40钢筋混凝土现场浇注。路基与隧道范围内道床板采用连续浇注。桥上道床板采用分块浇注，分块长度宜为57.5m。道床板宽度一般为2800mm，高度一般为260mm。路基上、桥上与隧道内道床板均采用双层配筋。上层纵向钢筋搁在双块枕的轨枕桁架钢筋上，下层纵向钢筋的保护层厚度为40mm，纵向钢筋与横向钢筋（包括桁架钢筋）交叉处及纵向钢筋搭接处设置绝缘卡，并用塑料带绑扎牢固。隧道内的道床板配筋有两种：即分距隧道洞口200m范围内的多筋结构和距隧道洞口200m范围外的少筋结构。但对于溶岩隧道应根据实际情况进行特殊设计。路基上连续道床板浇注在

36、支承层上，支承层表面进行拉毛处理。隧道内连续道床板浇注在隧道仰拱回填层或钢筋混凝土底座上，仰拱回填层或钢筋混凝土底座表面进行拉毛或凿毛处理。（2）双块式轨枕双块式轨枕应与使用扣件相匹配，目前我国主要采用与WJ-7扣件相匹配的SK-1轨枕和WJ-8扣件相匹配的SK-2轨枕，其外形结构如图3-16、图3-17所示：图 SK-1轨枕图SK-2轨枕（3）路基上支承层结构路基上双块式无砟轨道，在道床板与路基面间设置支承层。 支承层的强度和刚度要求在道床板与路基之间。过高的强度和刚度对路基不利，难以适应路基的变形且易对路基形成局部应力集中；过低的强度和刚度对道床板不利，需要更强大的道床板。为防止纵向力作用

37、下出现过大的自由裂缝，水硬性支承层连续施工，每隔5m左右设置假缝。支承层宽3400mm，厚度300mm。一般情况下，在土质路基基床表层铺设水泥胶接混和料支承层，不便于机械化施工的地段可采用低塑性混凝土支承层。（4）桥上混凝土底座桥上无砟轨道的混凝土底座直接浇注在桥面上，桥上混凝土底座采用分块式结构，底座长度与宽度跟道床板的长度与宽度相同，高度为210mm。桥上每块底座板上设置两个抗剪凹槽，凹槽内侧铺设弹性缓冲垫层。道床板与底座之间设置中间隔离层。2. 路基地段双块式无砟轨道结构路基地段双块式无砟轨道如图所示。图 路基地段双块式无砟轨道标准横断面示意图支承层在路基基床表层上设置，道床板宽度范围内

38、的支承层表面应进行拉毛处理。道床板一般为纵向连续的钢筋混凝土结构，在连续道床板板端应根据结构受力和变形要求设置锚固结构。图 连续道床板板端设置锚固结构示意图曲线超高一般在路基基床表层上设置。线间排水应结合线路纵坡、桥涵等线路条件和环境条件进行设置。线路两侧及线间路基面应进行防水处理。3. 桥梁地段双块式无砟轨道结构桥梁地段双块式无砟轨道如图所示。图 桥梁地段双块式无砟轨道标准横断面示意图道床板、底座沿线路纵向在梁面上分块构筑。底座一般通过梁体预埋套筒植筋或预埋钢筋与桥梁连接，梁面在底座范围内应进行拉毛处理。底座顶面应设置隔离层。对应每块道床板，底座设置限位凹槽，凹槽侧面设弹性垫层。底座范围内，

39、梁面不设防水层和保护层。曲线超高一般在底座上设置。梁面宜采用两列排水方式。4. 隧道地段双块式无砟轨道结构隧道地段双块式无砟轨道如图所示。图 隧道地段双块式无砟轨道标准横断面示意图（单位：mm）道床板为纵向连续的钢筋混凝土结构，直接在隧道仰拱回填层（有仰拱隧道）或底板（无仰拱隧道）上构筑。仰拱回填层或底板表面应在道床板范围内进行拉毛处理。距隧道洞口100m范围，仰拱回填层或底板应设置钢筋与道床板连接。曲线超高一般在道床板上设置。5. 排水系统双块式无砟轨道排水设计的一般原则是：多线区段的无砟轨道应根据需要设置中间排水，也可采用适当的措施保证轨道表面的水从侧面排出；在无砟轨道结构范围内的排水措施

40、必须同时考虑纵向排水，并且确保在下部结构的上部支承层范围内地下水和地面水能够排除；无砟轨道的表面应当确保地面水的流动畅通无阻，并且避免边界的冲刷；在直线地段道床板需在板面设置横向排水坡，避免道床板表面积水。路基地段双块式无砟轨道排水设计可采用线间设置集水井或线间填充级配碎石不设集水井的方式。桥梁地段双块式无砟轨道，采用桥梁两侧设泄水孔的两列排水方式，泄水孔的纵向位置应位于道床板板缝处的对应位置。隧道地段双块式无砟轨道，一般采用线间设排水沟槽，线路两侧设线路纵坡的排水方式，对于一般的排水设计不能满足排水要求时，需进行特殊设置。6. 无砟轨道与无绝缘轨道电路的适应性为了满足ZPW-2000谐振式轨

41、道电路的应用需求，无砟轨道道床板内部的钢筋需进行绝缘处理，从而削弱无砟轨道道床板内钢筋网与谐振式轨道电路存在的电磁感应，保证轨道电路传输长度的要求。无砟轨道的道床板内的钢筋网一般采用绝缘卡进行绝缘设置。 图 道床板内绝缘措施7. 无砟轨道综合接地技术为预防接触网高压线故障时，可能会感应产生很高的跨步电压和接触电位对无砟轨道混凝土、人身和设备安全造成影响，无砟轨道系统必须进行接地设计。无砟轨道的综合接地是铁路综合接地设计的一部分。 图 路基上综合接地 图 桥梁地段相邻道床板间采用接地钢缆连接（五）CRTS型板式无砟轨道结构（六）道岔区轨枕埋入式无砟轨道结构1. 轨道结构组成道岔区轨枕埋入式无砟轨

42、道是直接将混凝土岔枕浇注在混凝土道床中，其结构由钢轨、扣件系统、岔枕、道床板、底座等部分组成，见图所示。道岔区轨枕埋入式无砟轨道结构主要特点为：道床板、支承层或底座采用现场浇筑；路基地段道床板直接连续浇筑在支承层上，或道床板分块式浇筑在底座上；隧道地段道床板采用连续结构，直接浇筑在隧道仰拱回填层或钢筋混凝土地板上；桥上道床板采用单元分块结构，道床板与底座间设置中间隔离层，并采用凸台限位；道岔区范围内的轨道刚度设计应均匀，并与区间轨道刚度相匹配；无砟轨道结构设计应满足道岔电务设备的安装要求。图 路基上道岔区轨枕埋入式无砟轨道图 桥上道岔区轨枕埋入式无砟轨道2. 路基地段道岔区轨枕埋入式无砟轨道结

43、构路基地段道岔区轨枕埋入式无砟轨道，道床板可直接浇筑在底座或支承层结构上，当浇筑在底座结构上时道床板宜采用分块式结构，当浇筑在支承层结构上时道床板可采用连续浇筑结构。底座采用钢筋混凝土结构，底座应设置与道床板的连接钢筋。支承层在路基基床表层上设置，采用支承层结构时应优先采用水硬性混和料，也可采用低塑性水泥混凝土支承层。支承层一般沿线路纵向每隔不大于5m设置一横向预裂缝。道床板宽度范围内的支承层表面应进行拉毛处理。3. 桥梁地段岔区轨枕埋入式无砟轨道结构桥梁地段道岔区轨枕埋入式无砟轨道，道床板通过纵、横向限位凹槽进行限位，道床板纵向应分单元构筑。桥上道岔区底座采用C40混凝土在桥面现场浇注而成，

44、通过预埋钢筋或预埋套筒与桥面相连，底座范围内梁面进行拉毛处理。底座分段长度与道床板单元一致。桥上道床板为了适应梁体位移和变形，道床板与底座间设置宜分离设置，即两者间设置中间隔离层。同时为了保证道床板与底座的受力传递，道床板与底座间设置限位挡台结构，并在限位槽四周安装弹性垫板，如图图3-29所示。图 正在铺设的道岔区限位结构4. 隧道地段岔区轨枕埋入式无砟轨道结构隧道地段道岔区轨枕埋入式无砟轨道结构与路基上类似，其主要区别是道床板直接在隧道仰拱回填层或底板上构筑，一般不设置底座或支承层结构。（七）道岔区板式无砟轨道结构道岔区板式无砟轨道系统结构采用预制道岔板、现场浇注的支承层或混凝土底座，并采用

45、自流平混凝土填充道岔板和支承层/混凝土底座。路基地段道岔区板式无砟轨道由钢轨及扣件系统、道岔板、自流平混凝土、钢筋混凝土底座结构/支承层、限位装置结构等结构组成。桥上道岔区板式无砟轨道由钢轨及扣件系统、道岔板、砂浆垫层、底座板、中间隔离层、纵横向限位装置等组成。图 路基地段道岔区板式无砟轨道结构横断面示意图图 桥梁地段道岔区板式无砟轨道结构断面示意图道岔板长度和宽度依据道岔几何尺寸确定，厚度一般为240mm，道岔板上设置340mm宽、纵向间距600mm的横向承台，承台表面水平；承台间的道岔板表面设置0.5%的横向排水坡及横向预裂缝，缝深4cm。道岔板为工厂预制结构，混凝土等级为C50以上，道岔

46、板上设置标准直径为28mm的钻孔，纵、横向钢筋间采用塑料绝缘夹进行绝缘处理，满足轨道电路的要求。每块道岔板与底座通过8根剪力销进行连接。图 道岔板底座板采用强度等级为C40的混凝土现场浇筑而成，边缘向轨道系统外侧设置2%的排水坡。图 桥上板式道岔照片每块道岔板内均设置综合接地系统，由沿线路纵向设置的47根直径为16mm钢筋与沿线路横向设置的16mm横向钢筋焊接而成，纵横向接地钢筋连接，采用拐角钢筋两侧同时焊接，两端分别设置接地端子，端子从道岔板侧面引出。道岔板与轨道板间通过接地钢缆连接成一定长度的接地段，在接地段每100m与线路一侧综合接地的接地端子连接。二、CRTS型板式无砟轨道结构设计概况

47、路基地段无砟轨道结构设计CRTS型无砟轨道路基地段采用“底座纵连、轨道板单元”的设计方式，底座采用C25混凝土的弱配筋连续浇筑方式，每隔5米左右设计预留假缝；此外轨道超高在路基基床表层实现。（一）结构设计方案1总体设计方案路基地段无砟轨道结构，其总体设计方案如下：轨道结构由钢轨、扣件、轨道板、自密实混凝土、底座、限位挡台、中间隔离层等部分组成；轨道板采用带承轨台的预应力平板结构，轨道板底设置门型钢筋与自密实混凝土连接；自密实混凝土内配置钢筋网片，与底座采用限位凹槽的方式进行限位和纵横向力的传递，限位凹槽对应设置在轨道板底部的底座上；底座板采用C25混凝土的弱配筋连续浇筑方式，每隔5米左右设计预

48、留假缝；路基地段轨道超高在路基基床表层实现；此外，轨道板根据线路条件对各承轨台进行矢距和高低的调整，以实现轨道结构的高精度要求。图10-1 路基地段CRTS型无砟轨道结构图示2各部分组成设计路基地段无砟轨道结构，其各部分结构设计具体方案如下：（1） 轨道结构组成由钢轨、扣件、预制轨道板、配筋的自密实混凝土、限位挡台、中间隔离层、钢筋混凝土底座等部分组成。图10-2 路基地段轨道结构组成（2） 钢轨采用60kg/m钢轨。钢轨质量应符合250km/h客运专线60kg/m钢轨暂行技术条件（铁科技函2005298号）及客运专线250km/h和350km/h钢轨检验及验收暂行标准（铁科技2005402号

49、）的要求。（3） 扣件扣件采用WJ-8B型扣件。（4） 轨道板采用5350mm长轨道板为标准轨道板进行布板设计。轨道板设计板缝为100mm，根据布板需要可匹配4856mm长的轨道板。轨道板宽度为2500mm，厚度为190mm，采用双向预应力结构。板底设置“门”型钢筋。轨道板混凝土强度等级为C60。P5350轨道板如下图所示： 图10-3 P5350轨道板图示图10-4 P5350轨道板预应力钢筋布置图示（5） 自密实混凝土自密实混凝土厚度为90mm，长度与轨道板对齐，宽度较轨道板边缘各宽100mm，为2700mm；采用单层钢筋网配筋，在限位挡台处加设配筋。自密实混凝土与底座采用限位凹槽的方式进

50、行限位和纵横向力的传递。图10-5 自密实混凝土配筋图示（6） 底座底座采用钢筋混凝土结构，连续浇筑，每隔5米左右设计预留假缝。底座宽度较轨道板边缘各宽300mm，为3100mm；底座板厚度为240mm。底座板面设置平整；在每块轨道板对应范围内设置两个限位挡台，采用凹槽方式。底座混凝土强度等级为C25。（7） 限位挡台在每块轨道板对应的底座范围内设置两个限位挡台，凹槽深度为100mm，长宽尺寸为1000×700mm。凹槽周围（侧面）设置弹性垫层，弹性垫层应满足结构受力、变形和材料耐久性能要求。（8） 中间隔离层在自密实混凝土与底座间设置中间隔离层；（9） 轨道超高采用在路基基床表层上

51、实现。采用在路基基床表层实现轨道超高可使底座板厚度均匀，使结构受力平衡，消除轨道结构由于底座板厚度不均匀而产生的病害。（10） 轨道结构高度路基地段轨道结构高度为772mm，即组成如下：表10-1 武汉城际圈城际铁路的轨道结构高度 （单位：mm） 组成基础钢轨扣件承轨台轨道板自密实混凝土底座合计路基176383819090240772（二）主要结构设计图1路基地段横断面图路基上直线地段横断面图路基上曲线地段横断面图2路基地段平纵断面布置图路基地段无砟轨道平纵断面布置图3路基地段底座板配筋图（1）时速200公里级路基地段时速200公里级底座板配筋图（2）时速300公里级路基地段时速300公里级底

52、座板配筋图4自密实混凝土内配筋图自密实混凝土内配筋图5限位挡台结构设计图限位挡台结构设计图桥梁地段无砟轨道结构设计CRTS型无砟轨道桥梁地段采用底座与轨道板均单元的设计方式，底座板在轨道板缝处对应设置底座板缝，此外轨道超高在底座上实现。（一）结构设计方案1总体设计方案桥梁地段无砟轨道结构，其总体设计方案如下：轨道结构由钢轨、扣件、轨道板、自密实混凝土、底座、限位挡台、中间隔离层等部分组成；轨道板采用带承轨台的预应力平板结构，轨道板底设置门型钢筋与自密实混凝土连接；自密实混凝土内配置钢筋网片，与底座采用限位凹槽的方式进行限位和纵横向力的传递，限位凹槽对应设置在轨道板底部的底座上；底座板长度为对应

53、轨道板长度；桥梁地段轨道超高在底座上实现；此外，轨道板根据线路条件对各承轨台进行矢距和高低的调整，以实现轨道结构的高精度要求。图11-1 桥梁地段CRTS型无砟轨道结构图示2各部分组成设计桥梁地段无砟轨道结构，其各部分结构设计具体方案如下：（1） 轨道结构组成由钢轨、扣件、预制轨道板、配筋的自密实混凝土、限位挡台、中间隔离层、钢筋混凝土底座等部分组成。图11-2 桥梁地段轨道结构组成（2） 钢轨采用60kg/m钢轨。钢轨质量应符合250km/h客运专线60kg/m钢轨暂行技术条件（铁科技函2005298号）及客运专线250km/h和350km/h钢轨检验及验收暂行标准（铁科技2005402号）

54、的要求。（3） 扣件扣件采用WJ-8B型扣件。（4） 轨道板采用5350mm长轨道板为标准轨道板进行布板设计。轨道板设计板缝为100mm，对于24米简支梁桥上布置4856mm长轨道板，连续梁地段，根据布板需要可匹配4856mm长的轨道板。轨道板宽度为2500mm，厚度为190mm，采用双向预应力结构。板底设置“门”型钢筋。轨道板混凝土强度等级为C60。P5350轨道板如下图所示： 图11-3 P5350轨道板图示图11-4 P5350轨道板预应力钢筋布置图示（5） 自密实混凝土自密实混凝土厚度为90mm，长度与轨道板对齐，宽度较轨道板边缘各宽100mm，为2700mm；采用单层钢筋网配筋，在限

55、位挡台处加设配筋。自密实混凝土与底座采用限位凹槽的方式进行限位和纵横向力的传递。图11-5 自密实混凝土配筋图示（6） 底座底座采用钢筋混凝土结构，采用双层配筋长度为每轨道板长度。底座宽度较轨道板边缘各宽200mm，为2900mm；底座板厚度为190mm。底座板面设置平整；在每块轨道板对应范围内设置两个限位挡台，采用凹槽方式。底座混凝土强度等级为C40。底座板间板缝为20mm，采用充填材料填充并采用沥青封面。 图11-6 底座板缝处图示（7） 限位挡台在每块轨道板对应的底座范围内设置两个限位挡台，凹槽深度为100mm，长宽尺寸为1000×700mm。凹槽周围（侧面）设置弹性垫层，弹性垫层应满足结构受力、变形和材料耐久性能要求。（8） 中间隔离层在自密实混凝土与底座间设置中间隔离层。（9） 轨道超高采用在底座上实现。（10） 轨道结构高度桥梁地段轨道结构高度为722mm，即组成如下：表11-1 武汉城际圈城际铁路的轨道结构高度 （单位：mm） 组成基础钢轨扣件承轨台轨道板自密实混凝土底座合计路基176383819090190722（二）主要结构设计图1桥梁地段横断面图桥上直线地段横断面