客运专线施工作业指导书

级配碎石施工工艺

秦沈客运专线是我国第一条时速达200Km的高速铁路，其路基工程具有强度高、刚度大、整体性强、工后

沉降小的特点（路基工后沉降不大于15cm,过渡段工后沉降不大于8Cm,工后沉降速率不大于4cmz年）。

根据《暂规》及365JT设计施工图，要求基床表层0.6M及过渡段均填筑级配碎石。级配碎石填筑压实后，

要求基床表层达到孔隙率n<15%,地基系数K30>190Mpa/m,过渡段达到孔隙率n<20%,地基系数K30

>150Mpa/m.同时还得满足相应的检测指标（包括几何尺寸、平整度、横坡、标高等）。为确保级配碎石

施工后达到设计标准，主要通过以下几方面予以质量控制：

1、各种集料材质要求及配比；

2、拌合、运输；

3、摊铺、压实；

4、修整。

级配碎石施工工艺流程为：底层验收一拌和一运输一摊铺一碾压一检测一修整。

一、级配碎石材质要求及配比

根据设计要求，拌制后的级配碎石要达到如下标准：

方孔筛边长mm0.0750.10.51.77.1162545

过筛质量百分率0-70-117-3218-4641-7567-9182-100100

1、且0.5mm筛以下的细集料中通过0.075mm筛的颗粒含量应小于等于66%;

2、在粒径大于16mm的粒颗粒中带有破碎面的颗粒所占的质量百分率不少于30%;

3、粒径大于1.7mm的集料的洛杉矶磨耗不大于50%;

4、粒径大于1.7mm的集料的硫酸钠溶液浸泡损失率不大于12%;

5、粒径小于0.5mm的细集料的液限不大于25%,其塑性指数小于6%;

6、粘土团及其它杂质含量的质量百分率小于等到于0.5%。

经现场地材调查及取样试验，结合本区石料量少、运距远的特点，选用北宁市汪家坟碎石场的粗、细集料。

经铁五局中心试验室反复试配，各种集料调整后的比例如下：

2-4CM碎石：1-3CM碎石：0.5-2CM碎石O5-1CM碎石:石粉冰=12:19:15:24:30:4.8。

经坚固性试验，硫酸钠溶液浸泡损失率为5.0%；经磨耗试验，洛杉矶磨耗率为32.3%；石粉液限为20.4%,

塑性指数为5.8%。各种规格集料均满足相应的标准。

二、级配碎石拌和、运输

采用山西榆次筑路机械厂生产的SWB300型水泥稳定土拌和调设备。该设备配备5个容量各为6.5M3的配

料斗，通过电磁调速电机（调速范围为1250~125r/min）,结合各种集料的容重和比例进行调速。一旦调速

电机调试好后不能随意调整。各种集料从料斗出料口出来后，经输送皮带传送至拌和缸。拌和缸为二个

18.5Kw的三相异步电动机带动的强制式搅拌机。该搅拌缸的生产效率要可达200〜250m3/小时。经搅拌缸

拌制后的成品经传输皮带传至成品料仓。为尽量减轻成品料的下料时产生离析，成品料仓的放料门采用气

泵定时控制开关，定时卸入车斗内，（而非一次性直接卸入车斗内）。配料时用2~4台装载机同时上料，加

水量通过现场摊铺条件及天气情况而调整储水缸出口的阀门。整个进料拌和出料过程为连续作业，通过配

电箱和电脑进行操控，基本为机械化操作。级配碎石成品经成口料仓放料门出来后，直接卸入运输车车斗

内。为减轻在运输过程中产生离析，自卸车运输时采用慢速行驶。SWB300型水泥稳定土拌和设备示意图

如下所示：

拌和好的级配碎石要尽快运输至现场进行摊铺碾压。用平地机进行摊铺混和料的，根据运输车的运输能力,

计算每车混和料的摊铺面积，等距离堆放成堆；用摊铺机进行摊铺的，则与摊铺机的摊铺能力相互协调,

尽量减少停机待料时间。

二、级配碎石摊铺、碾压

过渡段级配碎石的摊铺因工作场面均较小（因很难做到过渡段跟台后路堤同时填筑），推土机和平地机工作

不方便，均采用人工进行摊铺平整。根据秦沈客运专线《铁路路基施工365JT技术细则》（试行）规定，过

渡段级配碎石填筑虚铺厚度不超过20cm。结合实际施工情况，我们在涵背或台背后用油漆划好分层填筑

压实厚度控制线。同时，根据设计要求，在过渡段级配碎石两侧填筑包边土，在涵背和台背后填筑防水层

保护层（细粒土）。根据分层填筑标高控制每层的填筑长度与宽度，确保级配碎石填筑尺寸符合设计要求。

台后大型压路机不能直接碾压到位的地方，其分层填筑厚度可以跟台后路堤填筑厚度相同，即按30cm填

筑（实际监理方要求只能按15cm填筑）。大型压路机不能直接碾压到位的地方，用YS1.5型小型压路机进

行分层填筑碾压。由于过渡段埋设有沉降观测桩，其周围及耳墙下面均只能采用蛙式打夯机进行夯实。对

蛙式打夯机都无法打夯的部位，J方面可以在级配碎石内掺入5%的普硅425#水泥，或采用人工用手锤分

点夯实（主要指耳墙斜面下部位）。

级配碎石的施工含水量是控制能否碾压密实的关键。根据实际碾压效果经验总结，施工碾压含水量在

4.5%〜5.5%时，最易达到压实标准。对大型压路机能直接碾压至位的地方，一般碾压4~6遍即可；用小型

压路机碾压的部位，一般要8~10遍才能达到压实标准。

根据设计要求，对于过渡段同台后路堤不是同时填筑的，需在已填好的部分予留1：2的反向台阶（高30CM,

宽60cM）,以确保衔接处连接成整体。

对涵洞群涵间级配碎石的施工，难度相当大。若运输车辆不能直接运料至现场，则需用长臂挖掘机倒运进

去，再由人工用手推车分堆堆放后，最后才由人工进行摊铺平整。压实时基本都需要小型压路机配合蛙式

打夯机进行夯实。

根据《铁路路基施工技术细则》要求，基床表层0.6米厚的级配碎石分两层施工。第一层填筑厚度按35Cm,

用平地机进行摊铺；第二层填筑厚度按25Cm,用摊铺机摊铺。第一层摊铺时，根据运输车辆的斗容量确

定卸料间距，等距离卸放。先用推土机根据左、中、右的标高控制线进行厚度控制。由于推土机推平时，

其本身对摊铺部分具有一定的压实效果，摊铺后压实系数基本达1.18。对第二层用摊铺机摊铺的，由于摊

铺机本身未对摊铺部分进行压实，其经验松铺系数要达1.25。级配碎石摊铺时，都按左、右半幅分幅摊铺，

每层摊铺宽度均比设计宽度要加宽40〜50CM。第一层摊铺时，直接根据左、中、右标高控制线进行摊铺控

制；第二层摊铺时，根据左、右标高控制线，利用摊铺机（为WLTL700型镇江路面机械总厂生产的多功

能摊铺机）上的SZ-91型自动找平装置（通过传感器和液压自动调平装置）进行标高的控制。由于摊铺机

的一次摊铺厚度仅为10~320mm,则一次摊铺压实厚度正好为25cm。因此，第一层摊铺时，标高一定要控

制好，可以适当高一点。否则，若第一层摊铺厚度不够的话，第二层摊铺时得分两次摊铺，这样势必造成

摊铺费用的大大增加。分层摊铺好后用25T的重型压路机进行碾压。碾压时，先静压，后振动压，遵循先

轻后重、先慢后快的原则。直线段由两侧路肩向路基中心碾压，曲线段由内侧路肩向外侧路肩进行碾压。

碾压时，横向重叠宽度不小于40cm,纵向横缝搭接不少于2m。第一层用平地机摊铺时，用推土机摊平后，

若含水量适中，先静压一遍后，用平地机进行平整，刮平后再用振动压路机进行振动碾压（第二层摊铺机

摊铺后不需平地机平整）。对基床表层，由于压实标准要求高（孔隙率n<15%,地基系数K30>190Mpa/m）,

碾压遍数要达8〜10遍，对路基两外侧，大型压路机不能直接碾压的部位，用YS1.5小型压路机进行碾压，

一般要碾压12~14遍。

四、人工修整

机械施工完毕，尤其是第一层平地机摊铺时，难免有局部凹坑，需用人工进行补平。补坑时，不能掺2-4Cm

碎石和l-3Cm碎石，只用0.5-2Cm碎石、0.5-lCm碎石和石粉按适当比例拌和后由人工用铁锹抛撒补平，

然后用压路机进行补压密实即可。另外，路基两外侧边线需用人工进行修整顺接，左、右半幅衔接处也需

人工进行修整补平。

通过前阶段级配碎石施工情况来看，一旦级配碎石各种集料的配比调整好后，控制好含水量，这对压实能

否达到标准致为重要。而且第一层级配碎石用平地机摊铺时，若平整度、横坡及标高控制得好的话，第二

层摊铺起来就相当容易。经检测，已施工完的部分级配碎石的平整度、横坡、标高及压实指标均符合设计

要求。

铁路基床表层及过渡段级配碎石施工质量控制纲要

为确保时速200公里铁路运行的平顺性、稳定性。胶济铁路电气化工程的路基表层及过渡段采用级配碎石

填料结构，以控制路基的变形，提高路基的稳定性，增强路基刚变的均匀性。为此在级配碎石填筑工程中，

必须严格按照TRANBBS设计文件及相关规范确定的路基结构，填料标准及双控指标进行施工；应当按照

填料生产工厂化、施工作业程序化、填筑方式机械化、检测试验科学化的模式，通过试验制定出完整的施

工工艺(或工法)指导施工。为了进一步明确施工标准、施工工艺及施工检测中的主要问题，特制定本“要

点”。

§1填料的生产和选用

1.1级配碎石的组成。路基表层级配碎石一般是指选用3-4种碎石集料(如10-31.5m>10-20mm>5-10mm

石粉等)，按一定比例搅拌而成的混合料(每一种集料都有一定的筛分成分)。通过颗料间的摩擦作用、嵌

锁作用和粘结作用，经过碾压达到压实板结的目的。也有使用未经筛分分级的“通料”，在筛分分析后掺入，

补充所缺集料成分，完成最佳级配。

1.2级配碎石集料的标准。其材料粒径、级配及品质应符合《铁路碎石道床底磴“(TB/T2897)”的有关要求。

1.2.1主要性能指标：除满足筛分要求外，仍应满足以下条件。

(1)粒径大于1.7mm的集料的洛衫矶摩耗W5%。

(2)粒径大于1.7mm的集料的硫酸熔液侵泡损失率引2%。

(3)粒径小于0.5mm的细集料液限025%,塑性指数<6%。

(4)粘土用其它杂质含量口).5%(过渡段表层下为W2%)。

1.2.辅助指标

(1)最大颗粒直径“0mm。

(2)细长扁平颗料含量W20%。

(3)0.5mm以下细集料中通过0.075mm的筛分含量<66%。

1.3集料的生产和试验。

1.3.1生产石料的轧制机械，应优先选用环锤式轧石机，因为镭板式轧石机，生产的碎石针，叶状较多，级

配不稳定。

1.3.2石厂应按TB/T2897标准规定，进行型式试验和生产检验，特别是对集料的筛分和粘土团含量指标应

按周检测。

1.3.3施工单位对进厂料按每2000m3抽样检查一次颗粒级配、颗粒密度、粘土团及其它杂质含量。另外在

施工中要加强对集料质料及级配情况进行目测检查，并记入工程日志。监理单位应按规定进行见证试验及

平行试验。

1.4级配碎石的搅拌和储运。

141搅拌场。一般采用稳定土厂拌设备(如YCBW-300型)，装载机配合上料，电脑程控计量，对实际用

料，配比应打印出相应记录备查。对厂拌计量设备要经计量局核准，并有专人操作维修，日常应按旬对计

量仪器进行校核。

142在生产厂、搅拌场、搅拌设备料斗内，集料储备应分类存放、相互隔开。其中石屑应现用现备，防止

因多备造成下雨水化板结失去胶粘力。

1.4.3为确保材料清洁，在堆放场地要防止粘土、杂物及粉尘渗入；装料时要防止将泥土铲入；装车前车内

要进行清扫，车厢应严密，防止小颗粒渗漏。

1.4.4搅拌的混合料要现拌现用，严禁存放。施工中拌合能力、运输能力、摊铺能力要相互匹配、相互衔接。

1.4.5拌合中要根据配比要求，结合天气、运输等条件，认真掌握好含水量，这对级配碎石的质量响影极大，

水少难以压实，水多会造成沥析。

§2级配碎石配合比的设计与调整。

路基表层及过渡段要达到双指标控制的要求，就必须有最佳的级配配合比，具体要求如下：

2.1配合比设计应满足的条件。

2.1.1筛分结果要在级配范围之内。“暂规”[439号]给出了碎石、砂砾石，及过渡段（不含表层）三种级配范

围这是配合比设计要满足的必要条件。

（1）碎石级配范围应满足《铁路碎石道床底磴》（TB/T2897）的规定。见表1

表1级配碎石的级配范围

方孔筛边长mm0.0750.10.51.77.1162545

过筛质量非分率％0~70〜117~3213-4641-7567-9182-100100

（2）砂砾石级配范围见表2

表2级配砂砾石范围

级配编号通过筛孔质量百分率（％）

5040302010520.50.075

110090-100-65-8545~7030-5515-3510-204-10

2—10090-10075~9550-7030-5515-3510-204~10

3-------10085-10060-8030-5015-3010-202~8

（3）过渡段级配范围（不含表层）见表3

表3级配碎石范围

级配编号通过筛孔质量百分率（％）

50403025201052.50.50,075

110095-100-----60-90-30-6520-5010-302~10

2—10095-100-60-90-30~6520-5010-302~10

310095~100-50-8030-6020-5010-302~10

在实际工作中，最有效的判定方法是配比的筛分结果，应达到或接近规范要求的级配中值，为最佳配比。

特别是在0.075mm、0.5mm、1mm、16mm儿个点上要力求达至U中值。

2.1.2为保证筛分曲线圆滑，容易击实，配比筛分结果应满足颗粒不均匀系数Cu=>5及曲率系数Cu==1~3。

2.1.3为防止道脩及下部土层颗粒嵌入基床表层，基床表层与上部道磴与下部填土之间的颗粒级配均应满足

太沙基的反滤准则，即DI5V4d85。如不能满足反滤准则，基床表层可采用颗粒级配不同的双层结构，或

在基床底层表面铺设土工合成材料。

2.1.4应满足路基的双指标控制要求。经重击击实后，路基表层地基系数K30二190Mpa/m孔隙率nV18%；

过渡段（不含表层）K30>150Mpa/mn<28%»

2.2理论配合比设计。

2.2.1设计方法。配比设计通常使用三种方法，第一种：计算法。对几种集料分别筛分后，设计出几种配比

方案，经过计算选用符合规范级配要求的配比，举例说明见表4。

表4配合比计算

材料规格筛孔尺寸

4525167.11.70.50.10.075

原材料级配10~31.5mm10091.69.30.050000

10~20mm10010094.30.70.1000

5~10mm10010010082.57.51.30.80.6

石粉lOOsplOO10099.278.838.819.415.9

各种规格碎石在混合料中的级配10~31.5mm21%21.019.21.950.010000

10~20mml7%17.017.016.00.10.02000

5~10mm29%29.029.029.023.92.20.40.20.2

石粉33%33.033.033.032.726.012.86.45.2

合成级配10098.280.057.128.213.26.65.4

规范要求级配范围10082-10067-9141-7513-467~320~110~7

第二种试配法，根据规范要求，利用选定的集料，按照“优选法”的原则，反复比选试验，直至满足规范各

项要求。

第三种补缺法。对未筛分的“通料”进行筛分，其结果(或上述二种计算方法试配的结果)，与规范中级部范

围的中值进行比较，调整、掺入、补充所缺的集料，反复试算、试验以求得最佳配比。这是一种非常简便、

实用、有效的设计调整方法。

2.2.2室内试验。为了验证理论配合比的正确性，应按照《铁路工程土工试验规范》(TB10102)进行四项试

验。

(1)颗粒密度试验，求出颗粒密度Ps,以计算空隙率。

(2)颗粒分析试验，制定级配范围。

(3)界限含水率试验，判定液限coL。

(4)重击试验确定最佳含水量wopt及最大干密度Pmax。级配碎石含水量一般可选取一个合适的含水量范

围(如：5-7%)为宜。

2.3实际配合比的调整及确定。

根据理论配合比，做工程试验段，通过实践对配比进行调整，以确定实用的最佳配比及工艺参数。

2.3.1调整含水量。级配碎石填筑中可能有多次补水过程(搅拌、摊铺碾压、养护)，应根据天气等现实条

件及实际经验，反复试验确定。施工过程中的含水量是保证级配碎石路面质量极为重要的因素。

2.3.2调整颗粒集料含量。在理论配比计算中常常大颗粒偏高，易于离析，造成路面观感差，空隙率高，粗

细颗粒应根据实际情况做局部调整(一般是增加细颗粒，减少大颗粒含量)。调整后的配比，除做工程检测

外，关键指标仍需通过试验进行判定。

§3施工工艺TRANBBS技术要点

3.1填筑前的准备

3.1.1做好前道工序的验收工作。基床表层填筑前应对基床底层的路基系数K30空隙率N,及路基标高、中

线、纵横坡平整度等项指标组织工序间的验收。并恢复中、边线及相应的控制桩。

3.1.2认真做好级配碎石的试验段，试验段长度一般为100M至200M。条件可能力争多做对比试验，通过

填筑压实试验与质量检测试验，确定填筑工艺参数，制定“施工工艺”，送监理审查后，报建设指挥部备案，

然后再大面积进行施工。

3.1.3根据设计要求，填筑路基施工时，应与干砌片石护肩，接触网基础，电缆沟槽(必须放在路肩上的)

同步施工，监理单位要从中做好协调工作。

3.1.4在路基表层，达渡段及基坑回填等施工中，应及时做好纵横向排水，避免水从结合部渗入路基，台背

填土应防地表水渗入，并按设计做好防排水设施。

3.2路基表层的填筑要求。

3.2.1工艺流程。路基表层一般分二层施工，上层厚25cm,下层厚35cm。施工顺序一般按“四区段”“八流程”

进行，详见图1。

路基表层施工工艺流程图

图1路基表层施工工艺流程图

3.2.2.摊铺工艺。

(1)基床表层下层可用地平机(如PY-160C型)，配合T140型推土机进行施工，上层施工场地具备条件

的应采用摊铺机(如DEMAG140型)摊铺，摊铺长度100m-200m为宜。

(2)用地平机摊铺时应以“方格网”，并结合“挂线法”控制虚铺厚度。用摊铺机时，采用“挂线法”控制虚铺

厚度。虚铺厚度基床表层一般上层为28-30cm,下一层为3941cm。

(3)机械摊铺平整后，要派足够的人力辅助整治，这是一个重要环节。人工观察，并对个别低凹或离析处

人工找平，除去较大的颗粒，另外拌和换料处理，补平用料应试探选用小粒径碎石及石粉现场拌合为宜，

不宜用大骨料。

3.2.3碾压工艺

(1)碾压设备一般选用自行式振动压路机(如SD15c型、YZ18型)。一般应遵循先轻后重、先慢后快的

原则，如先静压2遍使大面平整，人工修整找平，然后重振2-3遍，轻振1-2遍最后静压1-2遍收光，具体

程序及遍数，应由现场碾压试验确定，不能照搬照套，既要防止碾压遍数不足，又要密切注意振动对表层

的破坏作用，防止出现过剩压实。

(2)摊铺后要立即碾压，以防止水分丢失。直线段由两侧向中间碾压；曲线段由内侧向外侧碾压；碾压时

纵向重叠不小于0.4m；横向衔接处塔接长度不小于2m；用冲击夯对靠护肩0-3处补压夯实。

(3)碾压中控制好含水量，是能否压实的关键，一般控制在5-7%最易达到碾压标准。机械碾压后，要人

工补平凹坑，修补纵横衔接部位及路基两侧边缘，这是十分重要的一个环节。

3.2.4养生及保护

(1)对碾压成型的级配碎石层，由于石粉的水化粘结作用，有一定的板结过程，一般1天的强度可达60%

左右，3天可达70%左右，7天可达85%左右，因此养护期应以7天为宜。

(2)养护期内一要禁止跑车扰动；二要保持含水量，按时喷雾洒水；三要防止大雨冲淋，细粒渗漏。具体

养护方法可通过试验段试验确定，如用草帘子、塑料布等进行覆盖养护。

(3)养护期后要做好成品保护工作，应严格限制车辆、控制车速、规定路线。其中对路肩的保护尤为重要。

3.3过渡段的填筑要点

要确保路基刚度的均匀性，控制好路基帮宽和过渡段施工质量十分重要，对于过渡段的填筑质量，上部按

路基表层标准同步施工，其下部应严格按照以下要求施工。

3.3.1基本工艺流程及技术要点

(1)过渡段的长度L。按下式确定

L=2h+A

H—路堤高度m。

A—常数取3-5m。

横向结构物顶面距地面高度小于1m且不足路堤1/2时，一般可不设过渡段。具体工程按设计施工。

(2)表层以下用级配碎石填筑，压实标准K30>150MPa/m,NV28%；级配配比，可按过渡段标准单独设

计，也可选用基床表层配比，台背等不易碾压的2m范围内应渗3-5%的水泥。

(3)桥台和横向结构物混凝土(或砌体)强度达到设计标准，盖板涵盖上盖板后，级配碎石填筑工作才能

对称进行。

(4)过渡段施工工艺流程详见图2。

图2过渡段级配碎石填筑工艺流程

3.3.2碾压工艺要点

(1)桥台横向结构物背后2m处及横向结构物顶部填料不足1m处，不能使用重型碾压设备压实。

(2)不具备大型机械施工条件下，应选用手扶振动压路机(如YZS-068型)和手扶冲击夯(如TV80NK

型)等小型机械进行夯实，这样即可达到压实标准又不影响桥涵稳定。

(3)过渡段施工填料含水量相对较小，一般控制在4-5%,虚铺厚度为25cm,夯实程序一般为：手扶振动

压路机2遍，手扶冲击夯4遍，手扶振动压路机2遍。具体程序及压实遍数，以试验工艺参数为准。

3.3.3过渡段的施工安排：要坚持统筹兼顾、质量为本的原则。

(1)过渡段级配碎石与路基填筑接茬处，应做重点搭接碾压，并力争同层同步施工。

(2)过渡段两侧粘土包裹层及锥坡填土与过渡段三者应采用“平起法”同步施工。

§4级配碎石工程的试验，检测和现场测量

4.1室内试验工作应严格按照《铁路土工试验规范》(TB/T10102-2004)规定进行，级配料按2000m3为一

个批量进行常规试验。同时要对颗粒小于5mm的细粒料的液塑限实行有效控制。因为液限塑性指数超标，

说明粘性颗粒偏多，水稳性不好。另外液限指标是指采用液，塑联合测定法，使用76克锤下沉深度为10mm

时，所对应的含水率。即10mm液限。

4.2现场检测工作要严格按铁建设(2004)08号《新建时速200公里客货共线铁路工程施工质量验收质量

验收暂行标准》“补充规定”(8号)执行。

(1)分层填筑厚度，沿线纵向每100m施工单位抽检5个断面，监理抽检1个断面。

(2)K30在面层每100m抽检4个点(中间2个，左右距路基边2m各1个)。若用Evd检测应按10102

规范给定的适用厚度及四个系数进行换算，也有个别情况不能满足其相关性,故使用中应做对比试验核正，

监理对K30要全部见证检查。

(3)空隙率N在每压实层检测6个点(距路基边1m

处左、右各2节，路基中部2个)。对K30,N的检测，监理应平行检测10%,每个检验批不少于2个点，

见证检验20%,在孔隙率N的计算中，级部碎石密度应使用颗粒密度(不能用毛体积密度)，现场干密度

应按照《铁路土工试验规程》(10102号)规定使用灌水法测定。

(4)过渡段的检测按铁建设[2004]08号2.6项规定办理。

4.3现场测量：级配碎石路面完成后，应严格进行测量工作。

(1)测量基床表层的厚度及宽度。沿线路纵向每100m施工单位抽测5个断面，监理测1个断面。

(2)按“新验标”测量路基断面各种尺寸，见表4。

表4基床表层顶面中线高程、路肩高程、中线至路肩

边缘距离、宽度、横坡允许偏差及检验方法

序号项目允许偏差施工单位检验数量检验方法

1中线高程±20mm每100m等间距检查3点水准仪测量

2路肩高程±20mm每100m等间距检查6点(左、右各3点)水准仪测理

3中线至路肩边缘距离±30mm每100m等间距检查3个断面尺量

4宽度不小于设计值每100m等间距检查3个断面尺量

5横坡±0.5%每100m等间距检查5个断面坡度尺量/水准测量

(3)按“新验标”进行路基面检查。其中包括中线、路肩的位置；站后工程、管、线、桩柱预埋构件不侵界;

路拱平顺，肩线平直、肩棱整齐、曲线圆顺、线形美观，路面平顺等。

无楂轨道技术

摘要：通过实践与应用，无稽轨道已成为世界各国高速铁路轨道结构的首选。我国铁路无磴轨道应

从严格控制工后沉降，连续、成段铺设无磴轨道，严格控制结构变形，优化无磴轨道结构，严格控制制造

质量，配备先进成套施工设备，优化扣件系统等7个方面解决无磴轨道关键技术，并与相关专业密切配合，

发展无殖轨道。

关键词：无稽轨道；关键技术；客运专线

无俺轨道是以混凝土或沥青混合料等取代散粒道植道床而组成的轨道结构型式。它具有良好

的轨道稳定性、平顺性、耐久性；其结构高度低、自重轻，可减小桥梁二期恒载和降低隧道净空；道床整

洁美观，可消除列车运行时的道殖飞溅和粉化；轨道变形缓慢，不仅可显著减少轨道养护维修工作量，更

为重要的是可减少施工“天窗”的需求，对通车后的运输组织极为有利。无磴轨道初期相对较大的建设投

资也能在运营中得到回报。基于此，无殖轨道成为世界各国高速铁路轨道结构的首选，特别是德国和日本

在近年来修建的高速铁路基本采用无磴轨道。法国是最早建设高速铁路的国家之一，也是惟一以有稽轨道

为主型轨道结构的国家，但是近年来也深为有磴轨道急剧变形而困扰。除在新建高速铁路时两次提高道硝

材质标准外，也在对无磴轨道技术进行研究，并建议新建高速铁路的国家采用无稽轨道。如果采用法国近

期修建高速铁路的道稽技术标准，则我国道稽供应也将成为突出的问题。

我国近年来对无磴轨道结构设计参数、动力学仿真计算分析、室内实尺模型试验、无稽轨道

部件技术条件以及设计、施工技术条件、施工细则和验收标准的编制、现场铺设、动力测试和长期观测等

方面开展了一系列的试验研究，取得了宝贵的经验和教训。但是，与国外高速铁路无磴轨道技术发展相比，

我国铁路无硝轨道的研究起步较晚，面对客运专线的建设，技术储备相对不足。而且，无稽轨道对基础和

本身的结构要求极高，一旦基础变形下沉超出其调整范围或无殖轨道结构发生裂损，则修复比较困难。因

此，对无磴轨道的发展既要积极，又必须十分慎重。根据国内外的经验，特别要注重解决以下问题。

1严格控制工后沉降

工后沉降是指路基或桥梁建成后铺轨时的剩余沉降。为使列车安全、高速、舒适运行，并尽

可能地减少养护维修工作，严格控制路基变形和工后沉降十分重要。对无稽轨道而言，能否严格控制工后

沉降则是成败的关键。

各国高速铁路对工后沉降都有严格的要求。法国提出工后沉降应小于2cm,并且在最后一次

捣固和运行第一列高速列车之前，沉降应完全稳定。德国认为在列车开始运行后，路基工后总沉降不应大

于1cm,每年沉降总量不应超过2nlin,并应避免在短距离内发生不均匀沉降，在桥台附近不应有任何不均

匀沉降。据资料介绍，日本在第一条高速铁路以后，工后总沉降已按3cm控制，对使用连续梁和无磴轨道

的地段，工后沉降的控制更为严格。

2003年9月，我国与以上二国进行了无磴轨道技术咨询的交流，他们都认为工后沉降是完全

可以控制的，特别是桥梁墩台的沉降必须严格控制，根据各国的实践，桥梁墩台在铺轨后都未发生沉降问

题。德国专家以台湾高速铁路为例，台湾高速铁路约有150km的地质条件与沪宁段类似，通过详细的地质

勘探、增加桩长和施工监测分析等措施，控制住了工后沉降，而且在高架桥上采用了无磴轨道。在交流中，

上海磁悬浮线介绍了成功控制工后沉降的经验。

我国在工后沉降问题上与国外高速铁路存在的差距是比较大的，主要表现在对工后沉降的理

解有差距。法国要求“在最后一次捣固和运行第一列高速列车之前，沉降应完全稳定”，而我国的规定是

控制“路基或桥梁建成后铺轨时的剩余沉降”。也就是说，在铺轨后至运行第•列高速列车之间的一段时

间还会有沉降，我国的规定没有考虑这一部分沉降量。另外对工后沉降量的限值也有差距，借鉴国外的经

验，路基的工后沉降不应大于3cm,不均匀沉降每20m不应大于2cm；桥梁墩台沉降量不应大于2cm,

相邻墩台沉降量之差不应大于5ran。

准确掌握地质情况是控制工后沉降的重要前提。在无稽轨道地段的路基工程，必须沿线路中

线每隔50nl布置一勘探点，当勘探点间的地质条件变化较大时，还应适当增加勘探点的数量，并作路基横

断面勘探。勘探深度要满足工程地质、水文地质评价及路基工程设计要求，一般路堤地段孔深10-25m；

路堑地段孔深应至路基面以下5m,硬质岩层时应至路基面以下2〜3m。对桥梁工程，勘探孔数量和深度

视工程地质条件及基础类型确定，原则上每个墩、台应布置一个勘探孔。在此基础上研究、确定工程措施，

严格控制工后沉降。

桥梁的沉降变形是在恒载和活载作用下产生的：活载作用下的沉降变形是弹性的、瞬时的，

而且可以恢复；恒载作用下的沉降变形有些在施工期间已经产生，桥梁的高程可以在施工中进行调整。因

此，桥梁沉降变形主要考虑施工后因恒载引起的沉降，高速铁路桥梁因挠度要求高、梁体自重大，架梁后

仍可能出现沉降，因此在墩、台设计中要充分考虑。

2连续、成段铺设无稽轨道

无磴轨道的铺设范围应该选择在运量大、线路使用率高的区间或地质条件好的区段成段、连

续铺设。无磴轨道的连续铺设不仅对铺设施工和养护维修有利，更重要的是对轨道刚度均匀分布至关重要。

轨道刚度、轨道各部件刚度及其与轨道刚度的匹配、各部件刚度合理分配、轨道刚度沿线路

方向的变化率是影响轨道荷载、结构振动和轮轨相互作用的重要因素，对高速铁路的无磴轨道，解决好轨

道刚度的科学合理和均匀性显得尤为重要。轨道刚度过大，会造成轮轨动力作用增大，轨道结构振动加剧，

加速轨道整体结构及其部件的变形失效。轨道刚度过小，则会导致轨道结构薄弱，在列车荷载作用下造成

超常的变形，不利于保持轨道正确的几何状态，会缩短轨道修理周期，增加养护维修费用，对列车高速运

行带来不利影响。轨道各部件刚度分配不合理，难以使轨道结构成为工作性能良好的整体，而且任一部件

状态的变化都会不可避免地影响其他部件和轨道结构，同样会缩短轨道使用寿命。轨道结构刚度沿线路方

向的均匀性极为重要，它不仅直接影响列车高速运行条件下的舒适性，而且刚度变化超过一定限度还会危

及行车安全。轨道的各种过渡段，如路桥、路隧、桥隧、有磴轨道与无磴轨道、区间正线与道岔等，在两

种刚度相差悬殊的结构间必须实现均匀的过渡。据各类考察报告，在德国、日本添乘高速铁路，通过这些

过渡段时几乎没有感受到差异。

因此，铺设无稽轨道首先应该是连续的，而不应仅限于桥梁和隧道。德国发展无稽轨道就是

先解决了土质路基铺设无殖轨道的技术问题，然后推广到隧道和桥梁，从而为连续、成段铺设无磴轨道创

造了条件。解决轨道各种过渡段刚度均匀性的要点如下。

(1)各种不同轨道下部建筑的刚度差异很大，因此不同过渡段所采取的工程措施也是不同的，

原则上在过渡点较软一侧要平顺地增大竖向刚度，而在过渡点较硬一侧平顺地减小竖向刚度。

(2)合理确定各种不同过渡段的长度，严格控制桥梁、路基的工后沉降。

(3)采取科学合理的施工组织设计，在桥台结构施工的同时安排过渡段路堤和相连接的填土路

堤的施工，并使用具有同等压实能量的压实机械进行辗压，除了采用一切必要的工程措施外，还要进行静

置预压、自然沉落处理。

3严格控制结构变形

上面已经讲到的是下部结构沉降的控制，因此，控制结构变形则主要包括无稽轨道的轨道板

或长枕、混凝土基床和桥梁梁体的变形控制。

轨道板或长枕、混凝土基床和桥梁都是混凝土结构，不可避免都会在运营的过程中产生变形。

当变形量超过一定的限值就会影响无磴轨道的正常使用，因此，必须掌握这些变形的规律并采取有效措施

予以控制。

在以上这些可能产生的结构变形中，混凝土桥梁的梁端转角和墩、台相对线路的转动变形影

响最大，从这个角度看也应该积极推广使用连续梁。梁端转角由列车动荷载作用下引起的挠度和混凝土桥

梁的收缩徐变引起。混凝土桥梁的收缩徐变是结构的长期变形，一般需要若干年才能最终完成，并且其大

小和发展规律与材料、结构型式、结构应力水平和分布、施工工艺以及环境等诸多因素有关，因此，针对

不同的情况采取的措施是不同的。预应力混凝土简支梁由于受力状态单一，其徐变规律和大小比较清楚。

预应力混凝土连续梁和连续刚构，其收缩徐变规律比简支梁复杂得多，尤其是采用悬臂浇注和悬臂拼装的

桥梁，其徐变规律和大小离散性比较大。因此，对采用无磴轨道的大跨度预应力混凝土连续结构的桥梁，

要制定合理的残余收缩徐变上拱量限值以及相应的控制措施。一般来讲，桥梁架设后应预留半年以上的时

间再铺设无磴轨道。

4优化无磴轨道结构

无殖轨道是一个系统工程，其各部件之间的性能必须匹配，形成有机的整体，任何部件的性

能不匹配，都可能影响轨道的整体功能。我国在前期的研究工作中推荐了板式、弹性支承块式和长枕埋入

式3种结构型式。

从目前的情况看，这3种型式的钢筋布置都不能满足高频谐振式轨道电路制式的要求，需要

寻求新的结构型式。日本无殖轨道的发展巳由传统的板式轨道变成了框架型板式轨道。德国的无磴轨道曾

有20多种型式，现在已基本稳定在5种型式。我国在轨道结构部件的研究工作方面有一定深度和基础，但

在结构总体方面还要做大量的工作。

无磴轨道从总体结构来讲，应满足以下基本要求。

(1)足够的结构强度。我国前期无磴轨道的研究工作都是根据高速铁路的不同列车类型(ICE一

2、SS8、DFH)的动力仿真计算分析结果，确定设计动轮载为300kN,因此，无殖轨道应在设计动轮载300

kN的条件下保证结构的强度。对于客货混运线路，无微轨道结构设计荷载尚需作深入的理论计算分析和试

验研究才能确定。

(2)良好的轨道弹性。有硝轨道的弹性主要由散粒体道床提供；无硝轨道刚度比较大，其弹性

住要由板弹性垫层和轨下弹性垫层提供。因此，板下和轨下垫层能否提供轨道结构合理的弹性和减振性能

对无罐轨道尤为重要。

(3)优良的扣件系统。扣件除要牢固地保持钢轨的正确位置、具备与弹性垫层匹配的弹性外，

高速铁路无硝轨道扣件还应在轨道发生变形时能够调整钢轨的高程和方向。

(4)满足环保和运营要求。环保方面要考虑线路两侧降噪要求；运营方面则要考虑防老化和防

火要求。

(5)便于检查和修理。

(6)满足通信信号设施的安装、轨道电路绝缘和信号传输的需要。

5严格控制制造质量

我国既有铁路使用预应力混凝土轨枕已超过2亿根，在长期的研究、设计、制造和管理工作

中积累了丰富的经验，为我们开展无硝轨道工作打下了良好基础。但是，在预应力混凝土轨枕质量上暴露

的大量问题也是突出的，主要表现在：综合研究开发能力不强、设计水平不高、工装和工艺都比较落后、

产品质量不稳定等。这些问题不解决是不可能生产出符合高速铁路要求的无硝轨道的。

影响无硬轨道制造质量的因素很多，重点要做好以下工作。

(1)制定与国际接轨的技术标准。我国铁路混凝土行业至今仍在大产量、低水平的怪圈中徘徊，

最根本的原因就是迁就现状，在技术标准上没有与国际接轨。建设客运专线是实现铁路跨越式发展的重要

内容，而客运专线无硝轨道技术要求很高，必须借鉴EN(欧洲工业标准)等国际标准拟订我国铁路无楂轨

道的技术标准。

(2)采用先进工装和工艺。我国混凝土轨枕生产厂家多达50家，生产能力达到年产2000多

万根，大大超过实际需求。在客运专线的建设中还可能出现一部分现场生产线，而现有的流水机组生产线

其工装、工艺基本处于同一水平，与无硝轨道的要求相差甚远。要通过无硝轨道的推广，组织对传统产业

的改造，实现企业升级。

(3)加强质量检验，严格准入制度。质量检测是把好质量关的重要环节，所有制造无硝轨道

部件的厂家，如混凝土(水泥、水、各种集料、钢材等)、扣件(弹条、套管、螺栓、弹性垫板、轨距挡

板及挡板座等)都要进行检验。准入制度和实施细则都必须实行公平、公平、公正原则。

(4)对原材料进行全面普查。客运专线是国家重要的基础设施，必须贯彻长寿命原则。保证

混凝土结构耐久性的重要措施是采用高性能混凝土，不允许有碱一活性材料进入无硝轨道。特别是在沿线

建设现场生产线，必须对沿线水系及各种原材料进行调查，并由权威部门出具不存在碱一活性成分的证明。

6先进成套的施工设备

高速铁路无硝轨道的施工有十分严格的要求，施工部门必须配备先进、适用、成套的施工设

备和机具，具有责任感强、技术水平高的职工队伍，建立了严格的管理制度并取得资质才能进行无硝轨道

的施工。

不同结构型式的无殖轨道，其施工方法不同，施工设备也是完全不同的。在目前无殖轨道尚

在选型的情况下，对铺设机具的研制还将有一个过程。但无论是哪种结构的无磴轨道，都要提高施工的机

械化水平，最大限度地减少施工现场人为因素的影响。

7优化扣件系统

无磴轨道扣件系统与有磴轨道的不同主要表现在两方面：功能不同、养护维修的要求不同。

无磴轨道扣件的基本要求如下。

(1)具备足够的强度和适当的扣压力，以长期保证钢轨与轨下基础间的可靠联结，阻止钢轨作

相对于轨下基础的纵向移动或横向位移，持久地保持其稳固位置。

(2)无罐轨道轨下垫板应该具有良好的弹性。德国无磴轨道利用轨下垫板、弹性扣件及枕下弹

性垫层等部件提供轨道结构合理的弹性和减振性能，要求在20t静轴重作用下，钢轨有1.5™的下沉

量，因此，无磴轨道结构轨下垫板的刚度为20〜25kN/ramo需要说明的是，扣件的弹性必须与轨下垫

板的弹性相匹配，即弹条扣件应随弹性垫板的变形而变形，也就是说，弹条扣件应具有良好的“跟随性”，

这是保证扣件系统作为一个整体所必需的性能。

(3)扣件应精确、牢固地固定在无磴轨道中。无磴轨道扣件的固定方式是将套管预埋在轨道板

或长枕中，其预埋的精度十分重要。从我国混凝土轨枕厂目前的工装和工艺水平来看，与无磴轨道的要求

还有很大的差距。另外，套管预埋的这种紧固机构在可靠性方面也存在问题。从提速道岔和秦沈客运专线

无磴轨道使用的情况看，上道使用1〜2年就程度不同地开始出现各种形态的失效，而且随时间的推移，这

种失效还在增加，对行车安全构成威胁。

(4)扣件应具备调整钢轨高度和方向的功能。有殖轨道的水平和方向是利用起道捣固和轨道拨

正的方法解决的，扣件可以不具备调整钢轨高度和方向的功能，或只需要小调整量。而无稽轨道需要较大

调整量的扣件以调整钢轨高度和方向，我们在这方面的技术准备工作还不充分。

8相关专业的密切配合

无殖轨道与相关专业的配合主要是与信号制式的匹配。无殖轨道运用比较成熟的日本和德国

其信号制式与我国不同。我国采用的电气绝缘方式是高频谐振式轨道电路。在秦沈客运专线试铺板式轨道

和长枕埋入式轨道后，不仅道床电阻低于有磴轨道，钢轨阻抗中交流有效电阻过大，电感量偏小，使信号

的线性损失增大，电气绝缘节的品质因素降低，轨道电路的技术长度缩短(据电务部门测试，有磴轨道的轨

道电路长度为1200m,而板式无殖轨道为700m,长枕埋入式无殖轨道为900m)„经过测试和研究，延

长轨道电路传输长度的关键是在无殖轨道中钢筋网不能形成回路。

为解决这个问题有以下途径。

(1)在无磴轨道轨下部分采用非金属筋。这是在轨道板或长枕中不形成回路的最彻底措施。日

本磁悬浮采用非金属筋证明是成功的，但是价格昂贵、无法推广。即使是一般的碳纤维筋，价格也比钢筋

高得多，而非金属筋比碳纤维筋还高几倍，现在不具备应用于工程的条件。

⑵在无磴轨道中取消结构钢筋。

在无硝轨道的轨道板或长枕的结构设计中使纵、横向应力筋互不交叉也是不形成回路的措施。

但是在这种情况下必须使用结构钢筋，而结构钢筋是会形成回路的，因此，采取纵、横向应力筋互不交叉

方案的前提是取消结构钢筋，作为受力复杂的疲劳构件，不采用结构钢筋在安全上是不可行的。

(3)在无磴轨道纵、横向钢筋交叉点采用绝缘套管。这个措施可以避免形成回路，但在一块轨

道板中有一千多个交叉点，实施非常困难，影响质量的因素也很多。

(4)采用环氧树脂涂层钢筋。涂层钢筋是在轨道板或长枕的配筋喷涂环氧树脂，利用环氧树脂

涂层的隔离作用，使钢筋不与周围的腐蚀性介质直接接触并防止钢筋间形成回路，阻止电气连通。与采用

非金属筋和绝缘套管的措施相比，涂层钢筋在技术和经济上都具有优势。

秦沈客运专线桥上板式无硝轨道CA砂浆的性能试验研究

提要：秦沈客运专线桥上首次采用板式无磴轨道新技术，该项技术最为重要的是“CA”砂浆技术，其性能

指标能否达到设计要求是满足今后高速铁路运营要求的关键。本文简要介绍了“CA”砂浆的性能试验研究。

主题词：客运专践；板式轨道；CA砂桨

中图分类号：U213文献标识码:A

1前言

CA砂桨(即：乳化饰青水泥砂桨)弹性调整层是板式无磴轨道结构的关健组成部分，其性能的好坏直

接形响板式轨道应用的耐久性和维修工作。我国尽管在70〜80年代针对铁路沥青道床，对CA砂浆开展了

长期、系统的试验研究工作，并在车站、隧道、专用线上进行了试铺，但针对高速、快速铁路板式轨道使

用条件下的CA砂浆研究最近几年才用刚起步。为了在较短时间内完成各项试验研究工作，由铁科院与中铁

三局有关人员组成的课题组根据科教函［19991178号文“秦沈客运专线无磴轨道关键技术的研究——沙河、

狗河特大桥上无稽轨道技术评审意见”的建设中关于“继续研究优化CA砂浆的配方和工艺，进行各项性能

试验”的要求，投入了大量的人力物力，在借鉴日本新干线板式轨道CA砂浆的研究资料与国内沥青道创方

面的研究成果的基础上，针对在秦沈客运专线桥上铺设板式轨道的具体使用条件，提出了板式轨道CA砂浆

的性能指标与试验方法，研制出相应的原材料配方与配制施工工艺，并通过各项性能试验进行了验证，为

秦沈客运专线板式无稽轨道CA砂浆的应用提供了技术依据。

2国内外概况

2。1日本板式轨道CA砂浆的开发概述

日本国铁自1965年开始研究少维修为目标的板式无磴轨道，经在全国新干线高速铁道上的几次试铺,

1970年在山阳新干线初次大量施工取得成功。在研究中作为板式轨道结构的关键技术——弹性调整层材料

(CA)砂浆得到了广泛应用。经过30多年的试验研究和试铺，日本铁路积累了丰富的实践经验，近年来又

根据其不同的使用条件，如：温暖地区、寒冷地区、海岸线、减援区段、现场修补等，开发出各种不同的

CA砂浆配方与天从材料，并提出了相应的性能试验方法、施工工艺等，为板式轨道结构在日本新干线的全

面推广应用打下了坚实的技术基础。至今日本铁路CA砂浆的使用量达到约40万m，以上，铺设的轨道达

2500km多。

日本板式轨道CA砂浆的开发历程可概述为一下几个阶段，即：温暖地区用的CA砂浆一寒冷地区用

的CA砂浆一现场修补用的CA砂浆。

初期开发的CA砂浆，经现场试铺后，在山阳新干线、武佐野线、湖西线等较温暖地区大量推广应用，

达到了填充轨道板与底座间隙、提供一定的轨道弹性的预期效果。但随着板式轨道结构在全国范围内的推

广应用，特别是在东北、上越新干级线等寒冷和积雪地区，这种填充材料的抗冻害性问题逐渐暴露出来。

为此，日本铁路技术研究所针对性地进行了CA砂浆的材质改良的试验研究工作，材质改良的试验研究工作

包括：掺入消泡剂和AE剂并进行高速搅拌等技术，使砂浆产生适量微小的独立气泡，使其达到提高抗冻性

能的目的；采用超快硬性水泥，改善了在寒冷季节中施工的耐初期冻害性；掺入P乳剂和玻璃纤维，改善

其抗裂性，提高其抗冻性。作为研究成果，寒冷地区用的CA砂浆（No.33配方）在1978年研创成功，并在

新干线和其它既有线上上大量应用。

板式轨道在日本推广应用过程中，尽管进行了弹度特性、耐久性等方面的系统研究，但由于施工、

荷载和气候等因素的影响，CA砂浆层不可避免会产生伤损，其中少量发展到了需要修补的程度。这其中主

要发生在处于长钢轨伸缩调节器两侧的凸形挡台与轨道板之间的CA砂浆填充层。据日本对上越新干线的

CA砂浆伤损调查资料，其伤损率平均达到7。6%,其损务形式为砂浆层压渍、缝隙等。分析其产生伤损的

原因主要是钢轨纵向力的影响，表1、表2所列分别为CA砂浆的伤损与长钢轨铺设实践、扣件扭矩的关系。

CA砂壁的饬拐与长的整■设时同的关奈

___________________■…一

长度压坏数每km的

年份

<km)（个）压坏个数

不到1年（平均7个月）48.356311.7

1年以上2年以下（平均1年2个月）76.7191024.9

2年以上（平均2年8个月）38.5354692.1

CA砂装的侪损与长悯*归世扣件扭矩关系•

I区ABCD

扣件扭矩M（kg-cm）519629727793

饬播率（%）4.35.16.59.8

表中可以看出，铺设长钢轨的时间越长、扣件扭矩越大，CA砂浆的伤损率越高。

为此，日本铁路开始进行CA砂浆现场修补材料的研究，初期的现场修补主要采用树脂材料，即将伤

扭部分窗凿除，用强度、弹性较好的树脂材料填充修补，但由于树脂材料费用昂贵，推广应用有困雄，因

此开发较树脂材料价格低廉的补修材科成为了新的研究问题。日野土木试验所通过在CA砂浆中掺入玻璃纤

维、聚合物等材料，进行了大量室内性能试验与现场试铺，达到了价格较低廉，列车间隔时间内施工、修

补用CA砂浆与混凝土的粘接性能、抗冻性能优良等预期效果，并大量推广应用。

2.2.国内概况

我国铁路早在1957年就针对新型轨下基础一沥青道床的研究开展了乳化沥青水泥砂浆的研究，铁

科院快建所沥青课题组在研究过程中，对乳化沥青，水泥砂浆进行了大量的试验工作，80年代初，相继在

车站、隧道桥梁以及有特殊要求（如轨道基础等）的专用线上试铺了沥青道床，使用效果良好，达到了减少

线路维修工作量的目的。课题组还在部科研项目“大瑶山隧道轨下基础的研究”的研究成果中，提出了乳

化沥青水泥砂浆的性能试验方法与施工工艺要求。

与秦沈客运专线板式轨道CA砂浆相比，尽管由于道路运营条件、铺设地区的差异对CA砂浆的性能

指标要求不同，相应的砂浆配方必须作相应的调整。但前期针对沥青道床进行乳化沥青水泥砂浆的研究成

果，如：砂浆性能的试验方法、试验仪器设备、施工工艺等，对于我国首次开展的板式轨道CA砂浆研究、

加快其研究进程具有十分有益的参考价值。

3CA砂浆的性能指标及试验方法

课题组在秦沈客运专线桥梁上板式轨道CA砂浆的研究与试验过程中，为少走弯路，加快研究进程,

主要借鉴日本铁路通过30多年的研究与应用实践基础上提出的板式轨道CA砂浆的各项行呢指标与试验方

法，同时结合我国既有CA砂浆研究的技术基础，针对性地提出了板式轨道的性能指标及相应的试验方法。

其主要性能指标及试验内容包括：抗压强度、弹性模量、流动度、科工作时间、膨胀率、材料分离度、空

气含量、耐久性（冻融循环试验）等。在此基础上，进行了CA砂浆各种配方的试制，达到了预期目标。

3.1抗压强度

3.1.1性能指标

3.1.1.1由轮重决定的抗压强度

由于板式轨道CA砂浆设计填充与轨道板板底及凸形挡台四周，因此其抗压强度的确定取决于设计轮

重以及作用于凸形挡台上纵向力的大小。

在秦沈客运专线板式轨道结构的设计中，其设计轮重为300KN,一般轨道板的外形尺寸为

4930X2400X1900mm„考虑一块轨道板上最多作用一个转向架，以及轨道板本身的重量（52KN）,板底CA

砂浆调整层最大工作应力。皿：

4x300000+50000

=0.1吸

4930x2400

因此，轮重作用下轨道板下CA砂浆所需要的抗压强度为0.IMpa。

3.1.1.2由作用于凸形挡台上纵向力决定的抗压强度

如图1所示，凸型挡台与轨道板间的CA砂浆填充层所承受的最大合力F为

式中：Fr-—长轨道的温度力

Fp-—轨道板本身的伸缩力

--轨道板与CA砂浆层之间的摩擦系数（按0.35计）

W-轨道板的自重（按50KN计）

Bfll般式■■口0箱包及JVflICA砂力用式

（a）长钢轨温度力Fr

根据秦沈客运专线板式轨道技术条件中的规定，铁路设计纵向阻力为7KN/m轨，对于一段线路，其

长钢轨纵向力为14KN/m。轨道板长度L按5m设计，由此可得：

Fr=£xl4=5xl4=70A^V

（b）,道*本身的停■力F,,

F,=0.5X£（X，X，XA

式中也——轨道发长度。n»>i

f-aicttK*e（ixio-7ir）i

t——■■镇与集体的相对叁it（8U0Ctt），

h-6形旨合同・CAISOkN/mm

计八

由上式可计算用，

F,-0.5X5000X1X10",Xi0X150-37.SkN

（c，狄道•甸RI力F“

轨道横011a力技一St竣014kN/m计算.5m，3板内

的物也・向国力为70kN.

«）断ar板与CA眇火息之间的■修力郎

〃W=O.35X5O»】7.5kN

将上述计算储果•代入（1）式•鲁再出凸影扫台周,CAO

黑层承受的♦大合力，F=-ll4kN.

合力F的作用方向，

r114

在合力F作用下，凸形mfr9*CAa茉层承受第一大应

力.

*.齐际刍E（2>

式申I

r一凸形挡台的中值（250mm）,

H—凸形岩台项面与糠道♦霰■的・小育立[容