第二节 高速铁路无砟轨道结构
一、轨道结构类型
（一）CRTSⅠ型板式无砟轨道
CRTSⅠ型板式无砟轨道如图1-2-1所示。
图1-2-1 CRTSⅠ型板式无砟轨道示意图
1.CRTSⅠ型板式无砟道床结构及主要技术要求
（1）道床结构由轨道板、水泥乳化沥青砂浆充填层、混凝土底座、凸形挡台及其周围填充树脂等部分组成。曲线超高在底座上设置。
（2）轨道板结构类型可分为预应力混凝土平板、预应力混凝土框架板和钢筋混凝土框架板。标准轨道板长度为4962mm，轨道板宽度为2400mm，厚度不宜小于190mm。轨道板两端设半圆形缺口，半径为300mm。扣件节点间距不宜大于650mm。
（3）水泥乳化沥青砂浆充填层厚度为50mm，不应小于40mm。减振型板式轨道水泥乳化沥青砂浆充填层厚度为40mm，不应小于35mm。
（4）水泥乳化沥青砂浆应灌注饱满，与轨道板底部密贴，轨道板边悬空深度应小于30mm。
（5）凸形挡板台分为圆形和半圆形，半径为260mm，其周围填充树脂厚度为40mm，不应小于30mm。
（6）预应力混凝土轨道板不允许开裂，普通混凝土框架板混凝土裂缝宽度不得大于0.2mm。
（7）底座混凝土裂缝宽度不得大于0.2mm，路基和隧道地段混凝土底座间伸缩缝宽度为20mm，状态应良好。
（8）排水通道，特别是框架式轨道板内排水、底座内预埋横向排水管道，应保持通畅。
2.路基地段CRTSⅠ型板式无砟轨道
（1）底座在路基基床表层上设置。
（2）底座每隔一定长度，对应凸形挡台中心位置，设置横向伸缩缝。
（3）线间排水应结合线路纵坡、桥涵等线路条件和环境条件具体设计。采用集水井方式时，集水井设置间隔根据汇水面积和当地气象条件计算确定。严寒地区线间排水设计应考虑防冻措施。
（4）线路两侧及线间路基面应进行防水处理。
3.桥梁地段CRTSⅠ型板式无砟轨道
（1）底座在梁面上设置，通过梁体预埋套筒植筋或预埋钢筋方式与桥梁连接。轨道中心线2.6m范围内，粱面应进行拉毛处理。
（2）底座对应每段轨道板，在凸板挡台中心位置设置横向伸缩缝。
（3）底座范围内，粱面不设防水层和保护层。
（4）桥上扣件纵向阻力及梁端扣件结构型式根据计算确定。
4.隧道地段CRTSⅠ型板式无砟轨道
（1）有仰拱隧道内，地坐在仰拱回填层上构筑。沿线路纵向，底座每隔一定长度，对应凸形挡台中心位置，设置横向伸缩缝。底座在隧道沉降缝位置，设置伸缩缝。底座宽度范围内，仰拱回填层表面进行拉毛处理。
（2）无仰拱隧道内，底座与隧道地板合并设置并连续铺设。当位于曲线地段时，超高一般在底座面上设置。
（3）据隧道洞口100m范围，仰拱回填层设置钢筋与底座连接。
（二）CRTSⅡ型板式无砟轨道
CRTSⅡ型板式无砟轨道标准轨道板长度为6450mm，宽度为2550mm，厚度为200mm，补偿板和特殊板根据具体条件配置。
1.CRTSⅡ型板式无砟道床结构及主要技术要求
（1）路基地段道床结构由轨道板、水泥乳化沥青砂浆充填层、支承层等部分组成，如图1-2-2所示。曲线超高在路基基床表层上设置。
（2）桥梁地段道床结构有轨道板、水泥乳化沥青砂浆充填层、底座板、滑动层、高强度挤塑板、侧向挡块及弹性限位板等部分组成。桥台后路基设置锚固结构（包括摩擦板、土工布、端刺）及过渡板。曲线超高在底座板上设置。长大桥区段底座板设有钢板连接器后浇带。
（3）隧道地段道床结构由轨道板、水泥乳化沥青砂浆充填层、支承层等部分组成。曲线超高一般在仰拱回填层（有仰拱隧道）或底板（无仰拱隧道）上设置。
图1-2-2 CRTSⅡ型板式无砟轨道混凝土轨道板示意图
（4）水泥乳化沥青砂浆填充层应与轨道板底部和支承层或底座板密贴，厚度为30mm，不应小于20mm，不宜大于40mm。
（5）轨道板除预裂缝处以外，其他部分不得有裂缝。
（6）轨道板间接缝处混凝土裂缝不得大于0.2mm，接缝现浇混凝土与轨道板间离缝不得大于0.3mm。
（7）桥梁地段连续底座板（含后浇带部位）混凝土裂缝不得大于0.3mm，侧向挡块与底座板不得粘连。
（8）路基和隧道地段支承层不得有竖向贯通裂缝。
（9）排水通道应保持通畅。
2.路基地段CRTSⅡ型板式无砟轨道
（1）支承层在路基基床表层上设置，其性能应符合相关规定。支承层顶面宽度为2950mm，地面宽度为3250mm，厚度为300mm。沿线路纵向，每隔不大于5m切一横向预裂缝，缝深为厚度的1/3。轨道板宽度范围内的支承层表面进行拉毛处理。
（2）线间排水应结合线路纵坡、桥涵等线路条件和环境条件具体设计。当采用集水井方式时，集水井设置间隔根据汇水面积和当地气象条件计算确定。
（3）线路两侧及线间路基面进行防水处理。
3.桥梁地段CRTSⅡ型板式无砟轨道
（1）底座板为纵向连续的钢筋混凝土结构，混凝土强度等级为C30，底座板宽度为2950mm；直线区段的底座板厚度不宜小于190mm；曲线内侧的底座板厚度不应小于175mm。
（2）底座板宽度范围内，梁面设置滑动层，滑动层结构及性能应符合相关规定。
（3）在桥梁固定支座上方，梁体设置底座板纵向限位机构，相应位置设置抗剪齿槽及锚固筋连接套筒，形式尺寸及数量应根据计算确定。
（4）底座板两侧隔一定距离设置侧向挡块，梁体相应位置设置钢筋连接套筒。侧向挡块与底座板间设置弹性限位板。
（5）距梁端一定范围，粱面设置高强度挤塑板，厚度为50mm。
（6）轨道板外侧的底座板顶面设置横向排水坡。
（7）台后路基应设置锚固结构（端刺、摩擦板等）及过渡板。
4.隧道地段CRTSⅡ型板式无砟轨道
隧道地段轨道结构的技术要求与路基地段基本相同。
（三）CRTSⅢ型板式无砟轨道
CRTSⅢ型板式无砟轨道是在现浇的钢筋混凝土底座上铺装板底预设连接钢筋的预制混凝土轨道板，中间设置自密实混凝土层，并适应ZPW-2000轨道电路的无砟轨道结构形式，如图1-2-3所示。
1.道床结构组成
（1）轨道板
轨道板采用双向后张无黏结预应力体系，板顶面设置承轨台，板底预留连接钢筋，通过轨道板与自密实混凝土之间的黏结以及连接钢筋限制轨道板纵横位移。
轨道板类型有P5350（P指预应力平板，5350指轨道板长度）、P5600、P4925和P4856等。轨道板宽度2500mm，厚度190mm或210mm。扣件间距687mm、630mm、617mm等。
图1-2-3 CRTSⅢ型板式无砟轨道结构组成示意图
（2）自密实混凝土层
采用强度较高、流动性及耐久性良好的自密实混凝土砂浆作为板式无砟轨道充填层是CRTSⅢ型板式无砟轨道结构的主要技术特征，设计厚度一般在90～100mm范围，其不仅作为调整层，为预制轨道板提供支承和调整，同时作为结构层，自密实混凝土内设有钢筋网片，通过轨道板中部灌注孔充填自密实混凝土后，与预制轨道板形成复合结构，并与下部底座形成凹凸限位结构，承受竖向和水平荷载。
（3）底座
底座现场浇注完成，路基地段宽3100mm，厚度为200～300mm；桥梁和隧道区段宽度为2900mm，厚度一般为200mm左右。底座中部设置限位凹槽，底座顶面设隔离层（土工布），凹槽侧立面设弹性缓冲垫层。
路基地段2～4块轨道板范围的底座设置一横向伸缩缝；桥梁地段对应每块轨道板设置独立混凝土底座；隧道地段一般2块轨道板范围设置一横向伸缩缝，遇隧道沉降缝对应设置伸缩缝。
2.轨道结构特点
（1）采用弹性不分开式扣件（如WJ-8型），板面承轨部位设置挡肩。
（2）轨道板底面预留门形筋与自密实混凝土层连接，形成复合结构。
（3）采用自密实混凝土作为轨道板下充填材料。
（4）自密实混凝土层和混凝土底座之间设置隔离层。
（5）底座设置限位凹槽，与自密实混凝土层形成凹凸结构，提供轨道水平限位。
（四）双块式无砟轨道
双块式无砟轨道道床板采用钢筋混凝土结构，现场浇筑成型，混凝土强度等级为C40，如图1-2-4所示。
1.双块式无砟道床结构及主要技术要求
（1）路基地段道床结构由双块式轨枕、道床板、支承层等部分组成，道床板一般为纵向连续的钢筋混凝土结构。曲线超高在基床表层上设置。
图1-2-4 双块式无砟轨道结构组成示意图
（2）桥梁地段道床结构由双块式轨枕、道床板、隔离层、底座（或钢筋混凝土保护层）、凹槽（或凸台）周围弹性垫层等部分组成。道床板或底座沿线路纵向分块设置，间隔缝为100mm。道床板与底座（或保护层）间设置隔离层，底座凹槽（或凸台）侧立面粘贴弹性垫层。曲线超高在底座或道床板上设置。
（3）隧道地段道床结构由双块式轨枕、道床板等部分组成，道床板为纵向连续的钢筋混凝土结构。曲线超高在道床板上设置。
（4）双块式轨枕不得有裂缝，道床板混凝土不得有横向或竖向贯通裂缝。
（5）路基地段支承层不应有竖向贯通裂缝，支承层与道床板、路基基床表层间应密贴，不得有离缝。
（6）排水通道应保持通畅，道床板表面不得积水。
2.路基地段双块式无砟轨道
（1）支承层在路基基床表层上设置。支承层顶面宽度为3200mm，地面宽度为3400mm，厚度为300mm。沿线路纵向，每隔不大于5m设一横向预裂缝，缝深为厚度的1/3。道床板宽度范围内的支承层表面进行拉毛处理。
（2）道床板为纵向连续的钢板混凝土结构，在支承层上构筑。道床板宽度为2800mm，厚度为260mm。
（3）线间排水应结合线路纵坡、桥涵等线路条件和环境条件确定。当采用集水井方式时，集水井设置间隔根据汇水面积和当地气象条件计算确定。
（4）线路两侧及线间路基面进行防水处理。
3.桥梁地段双块式无砟轨道
（1）道床板宽度为2800mm，厚度为260mm。底座宽度为2800mm，直线地段底座厚度不宜小于210mm，曲线地段底座内侧厚度不应小于100mm。
（2）底座通过梁体预埋套筒植筋或预埋钢筋与桥梁连接，轨道中心线2.6m范围内，两面进行拉毛处理。
（3）底座范围内，粱面不设防水层和保护层。
（4）桥上扣件纵向阻力及梁端扣件结构形成根据计算确定。
4.隧道地段双块式无砟轨道
（1）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。道床板宽度为2800mm，厚度为260mm，其宽度范围内，仰拱回填层或底板表面进行拉毛处理。
（2）距洞口200m范围，隧道内道床板结构与路基地段相同。其余地段的道床板结构根据相应的设计荷载确定。
（五）道岔区轨枕埋入式无砟轨道
道岔区轨枕埋入式无砟轨道如图1-2-5所示，其结构及主要技术要求如下：
（1）路基和隧道地段道床结构由桁架式预应力岔枕、道床板、底座或支承层等部分组成。
（2）桥梁地段道床结构由桁梁式预应力岔枕、道床板、隔离层、底座及凹槽周围弹性垫层等部分组成。
（3）道岔区扣件间距为600mm，特殊位置的扣件间距根据道岔结构确定。
（4）道床板采用钢筋混凝土结构，混凝土强度等级为C40。
（5）底座采用钢筋混凝土结构，混凝土强度等级为C30。底座厚度为300mm，宽度根据道岔结构尺寸确定。对应转辙器及辙叉区段，底座设置与道床板的连接钢筋。
图1-2-5 长枕埋入式无砟轨道图
（6）路基地段找平层混凝土强度等级为C25，纵向连续铺设，每隔5m左右设一横向切缝，切割深度为找平层厚度的1/3，表面拉毛处理。
（7）道床板表面设置横向排水坡。排水通道应保持通畅，道床板表面不得积水。
（8）道床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。
（9）无砟轨道结构设计应满足道岔电务设备的安装要求。
（10）岔枕不应出现裂缝，道床板混凝土裂缝不得有横向或竖向贯通裂缝。
（11）底座混凝土裂缝不得大于0.2mm，底座或支承层不得有竖向贯通裂缝。
（六）道岔区板式无砟轨道
道岔区板式无砟轨道如图1-2-6所示。其结构及主要技术要求如下：
图1-2-6 板式无砟轨道图
（1）路基地段道床结构由道岔板、底座（自密实混凝土层）及找平层等部分组成。
（2）桥梁地段道床结构由道岔板、水泥乳化沥青砂浆充填层、底座、滑动层、高强度挤塑板、侧向挡块及弹性限位板等部分组成。
（3）道岔区扣件间距宜为600mm，特殊位置的扣件间根据道岔结构设计确定。
（4）道岔板采用钢筋混凝土结构，混凝土强度等级为C50。道岔板厚度为240mm，宽度根据道岔结构尺寸确定。道岔板表面设横向排水坡，排水通道应保持通畅，道岔板表面不得积水。
（5）底座采用钢筋混凝土结构，混凝土强度等级为C40，厚度不宜小于180mm，宽度根据道岔结构尺寸确定。
（6）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。
（7）无砟轨道结构设计应满足道岔电务设备的安装要求。
（8）道岔板（或预设裂缝处）混凝土裂缝宽度应不小于0.2mm，扣件周围不得有裂缝。
（9）路基地段连续底座、桥梁地段水泥乳化沥青砂浆充填层应与道岔板底部密贴。水泥乳化沥青砂浆充填层厚度为30mm，不应小于20mm，不宜大于40mm。
（10）桥梁地段连续底座混凝土裂缝不得大于0.3mm，侧向挡块不得有裂缝。
二、扣件类型
（一）WJ-7型扣件
WJ-7型扣件为无砟轨道扣件，属轨枕轨道板不带混凝土挡肩的分开式扣件，如图1-2-7所示。其主要结构特征如下：
（1）铁垫板上设置轨底坡，轨枕/轨道板承轨面为平坡。
（2）铁垫板上设有T型螺栓插入座和挡肩，通过拧紧T型螺栓的螺母紧固弹条。
（3）铁垫板上挡肩与钢轨间设有绝缘块，起绝缘作用。通过锚固螺栓与轨枕/轨道板中预埋的绝缘套管配合紧固铁垫板。轨向和轨距的调整通过移动铁垫板来实现，为连续无级调整。
（4）可垫入调高垫板实现钢轨高低调整。
（二）WJ-8型扣件
WJ-8型扣件为无砟轨道扣件，属轨枕/轨道板带混凝土挡肩的不分开式扣件，如图1-2-8所示。其主要结构特征如下：
（1）铁垫板上设挡肩，挡肩与钢轨之间设有绝缘块。
（2）通过螺旋道钉与轨枕/轨道板中预埋的套管配合紧固弹条。
（3）铁垫板与混凝土挡肩间设置轨距挡板，通过更换轨距挡板实现钢轨左右位置的调整。可垫入调高垫板实现钢轨高低调整。
图1-2-7 WJ-7型扣件
图1-2-8 WJ-8型扣件
（三）300型扣件
300型扣件属轨枕/轨道板带混凝土挡肩的不分开式扣件，有300-1a型和300-1U型两种，如图1-2-9、图1-2-10所示，主要结构特征如下：
（1）通过轨枕螺栓与轨枕/轨道板中预埋的套管配合紧固弹条。
（2）钢轨与混凝土挡肩间设置轨距挡板，通过更换轨距挡板实现钢轨左右位置的调整。
（3）可垫入调高垫板实现钢轨高低调整。
图1-2-9 300-1a型扣件
图1-2-10 300-1U型扣件
（四）SFC型扣件
SFC型扣件（图1-2-11、图1-2-12）主要结构特征如下：
（1）铁垫板上设置1∶40轨底坡。
（2）弹条通过插入铸铁底板的挡肩坚固钢轨。
（3）铸铁底板挡肩与钢轨间设有绝缘块，起绝缘作用。
（4）通过锚固螺栓与轨枕和轨道板中的预埋套管配合紧固铸铁底板。
（5）轨向和轨距的调整通过移动铸铁底板来实现。
（6）在铸铁底板下垫入调高垫板实现钢轨高低调整。
图1-2-11 错列式SFC型扣件部件组成
图1-2-12 直列式SFC型扣件部件组成
思考题
1.无砟轨道有哪几种类型？
2.CRTSⅠ型板式无砟道床结构有哪些部分组成？
3.CRTSⅠ型板式无砟轨道的标准轨道板长度、宽度、厚度分别是多少？
4.CRTSⅡ型板式无砟轨道的标准轨道板长度、宽度、厚度分别是多少？
5.CRTSⅡ型板式无砟道床桥梁地段由哪几部分组成？
6.CRTSⅢ型板式无砟轨道结构特点有哪些？
7.CRTSⅢ型板式无砟轨道的轨道板有哪些类型？其长度、宽度和厚度分别是多少？
8.双块式无砟道床结构桥梁地段由哪几部分组成？
9.道岔区轨枕埋入式无砟道床结构路基和隧道地段道床由哪几部分组成？
10.道岔区板式无砟轨道桥梁地段道床结构由哪几部分组成？
11.无砟轨道扣件有哪几种？