武广客运专线无砟轨道结构设计技术

第二部分 武广客运专线无砟轨道结构设计技术

中铁四院集团公司

第一节 双块式无砟轨道结构设计技术

一、基本组成

双块式无砟轨道系统由钢轨、弹性扣件、带有桁架钢筋的双块式轨枕、现浇混凝土道床板、支承层或底座等组成。

图1 双块式无砟轨道结构 钢轨

扣件 双块式轨枕

道床板

支承层

图2 双块式无砟轨道结构组成

二、横断面设计 1.路基上横断面设计

路基上双块式无砟轨道结构由：钢轨、扣件、轨枕、道床板、支承层（水硬性支承层或C15混凝土）组成。

线间采用级配碎石和素混凝土填充。直线地段线间水通过道床板面排向两侧，曲线地段线间设集水井排向线路两侧。路基上道床板连续浇筑。

图3 路基上直线段无砟轨道横断面设计图

图4 路基上曲线段无砟轨道横断面设计图

2.桥上横断面设计

桥上双块式无砟轨道结构由：钢轨、扣件、轨枕、道床板、桥面钢筋混凝土保护层或底座组成。 对于桥面预置钢筋的桥梁，桥上双块式无砟轨道结构采用底座结构形式。对于桥面没有预置钢筋的桥梁，其防撞墙上预置钢筋，桥上双块式无砟轨道结构采用保护层结构形式。道床板采用分块浇筑形式。

图5 桥上直线段无砟轨道横断面设计图（保护层结构）

3.隧道内横断面设计

隧道内双块式无砟轨道结构由：钢轨、扣件、轨枕、道床板组成。

道床板直接浇筑在隧道的仰拱回填层或钢筋混凝土底板上，道床板连续浇筑。

图6 隧道内道床板直接浇筑在仰拱回填层上

图7 隧道内道床板直接浇筑在钢筋混凝土底板上

三、平纵断面设计

1.路基上道床板连续浇筑设计

路基上道床板采用连续浇筑结构，轨枕间距为650mm，支承层每隔5米左右设置假缝，路基两端部距桥台5～10米处设置端梁。连续浇筑道床板内的纵向钢筋采用连续铺设，搭接长度为700mm。

图8 路基上连续道床板地段平纵断面图

2.桥上道床板单元分块浇筑设计

桥上道床板采用分块浇筑设计，道床板与道床板间设置100mm的间距。分块道床板的长度为5～8

米。每分块道床板下设三个凸型挡台。

图9 桥上32米梁上分块道床板地段平面断面图

3.隧道内道床板连续浇筑设计

隧道内道床板采用连续浇筑结构，轨枕间距为650mm。连续浇筑道床板内的纵向钢筋采用连续铺设，搭接长度为700mm。 四、钢轨、扣件和轨枕 1.钢轨

采用60 kg/m、100m定尺长、非淬火无孔U71Mn(k)新轨。钢轨质量应符合《350km/h客运专线60kg/m钢轨暂行技术条件》（铁科技[2004]120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[2005]402号）的要求。 2.扣件

采用Vossloh 300-1U扣件，扣件高度34mm，扣件垫板静刚度为22.5kN/mm，动刚度为40kN/mm。 3.轨枕

采用双块式预制轨枕，其质量应满足双块式轨枕生产质量技术的要求。扣件节点最大间距一般为650mm，扣件节点最小间距不宜小于600mm。 五、道床板设计

道床板采用C40钢筋混凝土现场浇注。道床板宽度为2800mm。 1.道床板配筋

道床板采用双层配筋。

图10 道床板结构配筋设计图

2.道床排水设计

一般路基直线地段，线间填充采用两面排水系统，道床板顶部设0.7%的排水横坡向路边排水；在路基曲线设置超高地段，线间不填充采用三面排水系统，在道床板顶部采用单面排水坡。

桥上采用两面排水，线间水通过道床板间板缝向两侧排出。

图11 路基上直线地段排水设计图

图12 路基上曲线地段排水设计图

3.凸型挡台设计

桥上每分块道床板上设置三个凸型挡台，凸型挡台周围填充弹性垫层，弹性垫层的中间部分为弹性橡胶垫板，周围为泡沫板。弹性橡胶垫板满足相关的技术指标要求。 4.连续道床板的综合接地

连续浇筑道床板接地根据铁集成[2006]220号及铁鉴函[2007]892号进行设计。将道床板在纵向上划分成长度不大于100m的接地单元，每一单元与贯通地线单点“T”形连接一次。接地钢筋采用道床板上层结构钢筋，每接地单元内取一根横向结构钢筋作为横向接地钢筋。接地端子材料为GB00Cr17Ni14Mo2。道床板接地端子应对应接触网支柱位置设置，并尽可能靠近。接地钢筋间采用焊接方式进行连接，焊接长度单面焊不小于200mm，双面焊不小于100mm，焊接厚度至少4mm。

图13 连续道床板综合接地设计图

5.分块道床板的综合接地

桥上道床板的综合接地与路基上的类似，只是接地钢筋采用分块道床板上层结构钢筋，每接地单元内取一根横向结构钢筋作为横向接地钢筋。

图14 分块道床板综合接地设计图

六、支承层设计

在路基基床表层铺设水硬性支承层或C15混凝土支承层。支承层宽度3400mm，厚度300mm。混凝土支承层连续摊铺，每5米左右设1深度约105mm的横向伸缩假缝，支承层浇注完后应进行拉毛。 七、桥上钢筋混凝土保护层设计

桥上保护层结构形式的无砟轨道，桥面上铺设C40钢筋混凝土保护层，然后在保护层上铺设道床板。混凝土保护层与防撞墙连接，防撞墙上应预埋与保护层的连接钢筋。

道床板与保护层之间设置4mm厚聚丙烯土工布中间层。在桥梁混凝土保护层中心沿线路纵向设置伸缩缝，并用泡沫板和密封胶填充。

图15 桥上保护层结构设计图

第二节 单元板式无砟轨道结构设计技术

一、基本组成

单元板式无砟轨道结构从上至下由由钢轨、弹性分开式扣件、充填式垫板、轨道板、水泥乳化沥青砂浆调整层、混凝土底座、凸形挡台及其周围填充树脂等组成。

图16 单元板式无砟轨道

图17 单元板式无砟轨道结构组成

二、横断面设计 1.路基上横断面设计

路基上单元板式无砟轨道，在线间浇注C25素混凝土和线路两侧铺设沥青混凝土。线间C25素混凝土沿纵向每3米进行横向切缝，缝深40mm，并用沥青填充。直线地段和曲线地段，线间均设集水井进行三面排水。

图18 路基上横断面设计图

2.桥上横断面设计

桥上混凝土底座与桥面间通过连接的“门”型筋连接。桥上线路中间与两侧各设集水井，三面排水。

图19 桥上横断面设计图

三、平纵断面设计 1.路基上平纵断面设计

路基上铺设框架轨道板，以KJ4962型、KJ4856型框架轨道板为标准轨道板。路基上单元板式无砟轨道的轨道结构高度为751mm。路基地段底座每隔4块标准板长度设置横向伸缩缝。

伸缩缝对应凸型挡台中心位置，并绕过凸型挡台，绕的方向在行车方向的另一侧（严格参照平面布置图中设置）。路基上伸缩缝处在底座上用剪力棒进行连接。桥上路基上的底座处的伸缩缝采用聚氨酯填充。

凸型挡台分圆形与半圆形两种形式，凸型挡台的直径均为520mm。路基上每块底座板的端部采用半圆型凸型挡台，除端部外的其它地方采用圆形凸型挡台。

图20 路基上轨道板平纵面布置图

2.桥上平纵断面设计

路基上铺设框架轨道板，以KJ4962型、KJ3685型、KJ4856型框架轨道板为标准轨道板。32米简支梁上单线铺设5块KJ4962型轨道板（铺设在中部）和2块KJ3685型轨道板（铺设在两端）。24米简支梁上单线铺设3块KJ4856型轨道板（铺设在中部）和2块KJ4856A型轨道板（铺设在两端）。

图21 32米简支梁上轨道板平纵面布置图

四、钢轨、扣件、轨道板及水泥沥青砂浆设计 1.钢轨

钢轨采用60 kg/m、100m定尺长、非淬火无孔U71Mn(k)新轨。钢轨质量应符合《350km/h客运专线60kg/m钢轨暂行技术条件》（铁科技[2004]120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[2005]402号）的要求。 2.扣件

采用WJ-7B型分开式扣件，扣件节点间距一般为629mm，特殊情况下不宜大于650mm。路基和梁端采用配置W1弹条和橡胶垫板的大阻力扣件，桥梁上其他扣件均采用配置X2弹条和复合垫板的小阻力扣件。在轨下垫板下设充填式垫板。 3.轨道板

轨道板需在厂内预制，其质量应满足相关技术要求。轨道板的型号有KJ4962、KJ3685、KJ4856、KJ4856A等。

4.水泥沥青砂浆调整层

轨道板下设CA砂浆调整层，其设计厚度为50mm。

五、底座及凸型挡台设计

路基上混凝土底座宽度为3000mm，高度为300mm。桥上底座的宽度为2800mm，高度为300mm。 凸型挡台周围填充树脂材料，设计厚度为40mm，填充树脂的性能指标应满足相关技术要求。 （1）凸形挡台分圆形和半圆形，梁端和台尾处为半圆形，其余为圆形。 （2）伸缩缝的设置与行车方向有关，总是向前绕过凸形挡台。

图22 路基上底座板配筋

图23 桥上底座板配筋

路基上底座板的长度以4块轨道板的长度为单元，底座板间缝20mm，用填缝板隔开并用8根剪力棒（φ32，700mm）连接。

图24 底座间剪力棒连接设计图

六、综合接地设计

将轨道板在纵向上划分成长度不大于100m的接地单元，每一单元与贯通地线单点“T”形连接一次。

图25 综合接地设计图

本文来源：https://www.bwwdw.com/article/96ji.html