遂渝铁路无砟轨道基床病害整治

吴春波

摘 要：通过对遂渝铁路无砟轨道基床打浆病害的实验整治，起到一定的整治效果，并从中查找整治过程中存在的问题进行分析，确定有效的整改措施，为此类病害的整治积累经验，不断提高整治效果。

关键词：铁路无砟轨道 病害整治 方法

中图分类号：TH112.5；TH113 文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2014）07（c）-0031-02

1 病害概况

成都局管内遂渝线于2007年1月开通运营，其中遂渝线K126+688-K139+825段，共13.137公里为无砟轨道实验段，试验段铺设无砟轨道结构主要有：单元板式、双块式（支撑块式）、岔区轨枕埋入式。其中板式又分为Ι型板、纵连板、框架板（又分预应力和非预应力两种）、现浇板、减震板、框架纵连板；双块式又分TBⅢ型和TBⅡ型。

遂渝线经过7年多时间的运营，无砟轨道结构逐渐出现局部病害。病害主要类型有：基床打浆、整体道床裂纹、橡胶板位移、CA砂浆垫层失效开裂等病害，其中基床面打浆病害尤为突出，共计45处/1798 m，严重地段列车经过时，整体道床上下错动达10 mm，雨后列车碾压时冒泥浆。

2 原因分析

2.1 水的影響

通过现场踏勘和分析发现：（1）相邻混凝土底座板间的伸缩缝密闭不严，采用的是普通纤维板填充，防水性能很差；（2）混凝土底座板侧边与路肩表面混凝土封闭层间存在缝隙，外部水很容易渗入基床内部。由于水的侵入，在动应力作用下一方面造成了基床级配碎石层细骨料的自身泥浆化，另一方面骨料被软化后加速了泥浆化的发展，从而引起基床病害。

2.2 动载因素

遂渝线于2007年1月开通运营，初期仅通行客车，2011年7月开始通行货车；目前遂渝线运营客车46趟、货车23趟。因此，基床积水强度降低后，在高速动车及重载货车的高频冲击下，混凝土底座板与级配碎石表层间更容易形成“抽吸作用”，产生基床冒浆病害。

2.3 工程质量因素

因原施工过，基础表层为了达到设计的压实系数，在基床面加入细粒填充料，以增强密实度，当有水进入基础面，便造成细粒填充物被带出，形成孔隙。

3 整治措施

成都局管内以前还未进行过无砟轨道基床面打浆病害整治，先决定对最为严重的K137+900-+940段进行实验性整治。

（1）首先封闭混凝土底座板与路肩混凝土封闭层之间的缝隙，使外界水无法进入基床内部。

（2）灌注高聚物化学浆，填充底座板与基床表层之间的空隙，恢复路基支撑强度。

（1）增设盲管排水系统，引排渗入基床的水，避免浸泡路基。

4 材料的选用

材料应具备以下性能：（1）具有很好的流动性，便于填充灌注施工；（2）弹性模量高于混凝土、低于基床级配碎石表层，可改善基床表层和混凝土底座板间的受力性能；（3）具有亲水性和渗透性，能够带水作业与内部残留水（泥）产生很好的接触反应，可改善已经部分粉浆化的基床级配碎石表层；（4）与混凝土间具有一定的粘结性，（5）强度、耐久性不低于级配碎石层。

根据以上要求，选择在遂渝线K137+ 900-+940采用TGRM特种灌浆料及ZTRW-G205化学浆进行整治。

5 施工情况

5.1 人员及相具配置（如表2，表3）

5.2 施工步骤

（1）整治前采用地质雷达对路肩基床面前底座间孔隙进行探测，以便整治后效果的验证。

（2）在侧缝处开槽。用角磨机在线路两侧的侧缝处开槽，宽5 cm，深8 cm。

（3）钻设注浆（胶）孔并下入管材。分别从侧缝开槽处顺着承重层和碎石碾压层的交界处以45度角向板底钻设注浆孔和注胶孔，注浆孔纵向间距100 cm，孔深约35 cm，孔径25 mm；注胶孔纵向间距30 cm，孔深约35 cm，孔径12 mm，设置在两个注浆孔之间。伸缩缝两侧的轨道板由于病害情况比较严重，在伸缩缝两侧板的1米范围内加密注浆孔，间距为50 cm。钻孔完成后及时清理并下入直径20 mm的镀锌注浆管和直径10 mm的塑料注胶管，如图1所示。

（4）灌注TGRM浆封闭侧缝。下入注浆（胶）管后，用现场拌制的TGRM浆封闭侧缝切槽，同时达到封闭注浆（胶）孔的目的，如图2所示。

（5）灌注TGRM浆及G205胶。待封闭侧缝强度达到要求后，首先将注浆泵连接好后灌注T浆。灌浆压力保持恒定连续（一般控制在0.5 MPa以内），观察两侧及邻近注浆孔是否冒浆，保证注浆孔灌注饱满。随后将注胶泵连接好后进行压力灌胶。灌胶压力保持恒定连续，观察两侧及邻近注胶孔（诱导孔）是否冒胶，保证注胶孔灌注饱满。注胶过程中的灌注压力控制在0.3 MPa以内，采用轨道板两侧同时对称跳孔注胶，并派监测人员对线路进行实施监（检）测，不得引起线路轨面变化。如有变化应立刻停止注胶，线路超限应立即配合线路监控人员进行抢修，保证行车安全。

（6）埋设排水管。为防止水通过线路两侧的侧缝渗入碎石碾压层，在轨道板接缝处横向施作长3 m排水沟，并埋设直径50 mm的PVC管。

6 效果及整改措施

经整治2个月后检查，列车经过时轻微错动，效果明显，采用地质雷达进行探测底座板与路肩仍有部份孔隙未得到填充，结合整治情况进行分析，确定了整改措施。

（1）个别施工工序不合理：施工过程中出现了个别施工工序不合理的问题。例如，两处纵连板式轨道板病害段的注浆孔和注胶孔同时钻设，之后却又是先注浆、后注胶，结果导致T浆串浆堵塞了部分注胶孔，在一定程度上影响了注胶效果。整改措施：采用注浆+注胶的组合工艺，则必须一次性完成注浆孔的钻设和灌注，而后再钻设注胶孔并灌注。

（2）部份施工参数不合理，注浆设备和注浆管不匹配：注浆孔和注胶孔的孔深均只有35～40 cm，难以保证浆液的有效扩散范围。此外，注浆管采用的是Ф20镀锌管，管径过小，与KBY注浆机的灌注能力明显不匹配，注浆过程中多次造成爆管，使注浆效果受到影响。整改措施：今后的施工中，应适当加大注浆管的管径和孔深，改用Ф38～42的普通钢（铁）管，孔深也应增至80～100 cm为宜。

（3）注浆孔设计：增加在承重层上垂直钻孔，孔深50～60 cm，然后补注TGRM浆。

（4）单一注胶和注浆+注胶组合工艺的效果尚不明确：为了探寻降低板底灌注材料成本的可能性，遂渝线无砟轨道病害整治试验段首次尝试使用了注浆+注胶的组合工艺，但目前尚难以对其效果进行评价。原因主要有两点：一是对T浆和化学浆在板底的相互作用机理还不清楚，这涉及灌注顺序的确定和材料自身性能方面的问题；二是由于施工工序问题，造成部分注胶管堵塞，使注胶效果受到了一定程度的影响。

7 结语

通过对遂渝线无砟轨道基床病害的实验性整治，起到了一定的效果，但还需要通过长时间运营进行检验。通过分析整治过程中存在的问题，制定有效的整改措施，将不断提高整治效果。