引言
在地铁的长期运营中，受负荷及其他因素的影响，对于轨道支承块不可避免地会出现病害，对地铁的运营构成威胁，也限制了地铁的高效快速的发展。因此，对轨道支承块病害进行整治，增加轨道交通运行的稳定性，保证地铁的安全运行，减少后期维护的负担。制定有效的病害整治策略，有助于提高地铁线路的运营效率。
1 轨道支承块病害形成原因分析
1.1 列车负荷
地铁在长时间运行下需要承受列车自身的载荷，受到反复作用，部件的耐用性将会发生明显的变化。在一定程度上导致了轨道支承块的病害，从而导致刚度出现间歇性变化。对于轨道支承块很可能出现裂纹和脱落，增加了轨道在支撑位置的振动，进而导致单元的严重破损。结构质量导致松动，松动导致相邻路面开裂。如果支承块与履带架接触不良，容易造成轴承块空吊。由于列车车轴上的载荷较大，轨道支承块在重复动作的状态下产生塑性变形，导致轨枕出现间隙。列车载荷的作用下，对结构的稳定性产生影响。对于道床的下沉可能是施工在较低位置结构造成的。
道床与骨料层下混凝强度不足，导致下层局部支护不均匀，由于倒拱质量不平整导致的支撑不均匀。
1.2 施工质量
在建造轨道结构时，需要准确调整轨道支承块的位置，浇筑混凝土轨道。施工中的振动和压实以及轨道结构形状的不正确，都会使承载与轨道之间产生间隙，导致支撑单元的吊挂。如果不及时处理病害，对于轴承裂缝就会脱落。如果弹性支撑单元有积水，也会造成污垢，影响轨道结构的正常使用，最终导致轨道条件不均匀。
因此，轨道的不平整度反映了结构的几何状态，是结构复杂和承载能力的体现。轨道不平整是车辆运行振动的主要原因，严重时还会威胁列车的正常行驶安全。在施工中，错误在支撑单元经过列车的反复动作，轨道间隙不断增大；主要包括一般开裂、沉降及其挠度降低。表面形成的垂直和水平裂纹，地基的变形受地质的影响，进而引起轨道沉降。翻浆一般是由裂缝和施工缝引起的，主要原因是渗漏沿主干道与基层的缝隙渗出，在挤压中形成冒浆。此外，不合理的施工技术和质量缺陷是空吊的主要原因。轨道支承块在施工中，通常忽略填充层或倒拱的施工质量，基础施工条件差，后续的施工难度大，施工质量将难以得到有效的保证。在倒拱填充层施工中，填充层的强度得不到保证。轨道施工时，需要基本块进行调整，然后再搭建混凝土。由于振动压实、混凝土收缩等，轨道高度与施工完工后的设计存在偏差。结构没有精确的调整，在支撑块和轨道之间有一间隙，支撑块形成空隙悬挂。混凝土振动充填不密实，固化路面条件不利，并且一些工程存在养护时间不足的问题。在列车载荷的长期影响下，空吊将会长期形成。
1.3 高原低气压环境条件
在地铁轨道支承块施工中，由于高原的低压环境导致混凝土施工存在问题，而开裂是问题的外在表现。高原压力低导致空气含水量降低，由于混凝土水分流失过快，混凝土表面易发生开裂，同时在干燥时容易引发收缩变形。高原低压使混凝土复杂化，结构稳定性较差。混凝土在干燥中的塑性裂缝和收缩与孔隙的张力密切相关。在低压环境下，孔隙的应力增加，混凝土失水时的拉应力增加，导致混凝土发生开裂。由于高原环境恶劣，风速大，对于地铁线路中的风效应较强。强风使混凝土温度下降，水分迅速发生蒸发，引起混凝土的开裂。并且高原环境的早晚温差较大，还有区域温差和季节温差等，导致混凝土温度梯度较大，导致发生温度裂缝。
2 轨道支承块病害整治工艺
2.1 加强原材料控制
在轨道支承块施工中，需要严格控制混凝土骨料的质量，注意砂石级配的控制，以及连续级配的使用。砂粒模数应大于2.8，增加砂石检测频率，砂石中泥含量不超过2.5%。砂石料应尽快到达施工现场，并保持3-5 天稳定湿度。控制混合物的质量，选择价格诚信度高的厂家，使每批材料质量趋于稳定。
除了测试和试验外，对于每批进入现场的材料必须通过混合物进行测试。根据不同试验对比结果，使用低温水泥等特殊材料，降低胶凝材料的耗水量，减少水泥在施工中的收缩和变形，减少水化产生的热量，降低混凝土的微裂缝。为了减少混凝土的收缩和变形，需要添加粉煤灰矿物添加剂。添加剂的水化增加了混凝土的密实度，减少了在干燥中的收缩。注意粉煤灰质量对混凝土性能的影响，同时需要增加粉煤灰的试验频率。如果地铁线路建设在高原地区，对于一些原料缺乏，应使用其他优质矿物，如火山灰。搅拌区通常采用地表水，地表水的使用容易导致混凝土沉降，影响混凝土使用的耐久性。因此，严格控制水中等离子的含量。此外，原材料的使用必须足够坚固，以确保轨道结构的稳定性。混凝土修补材料必须有足够的强度，修补材料与混凝土有足够的粘结度。为了评估材料和轨道在列车载荷下的强度和特性，需要基于轨道支撑单元的力学模型，支撑单元在底部是空的，基于区间内填充模量恒定的材料，分析不同厚度和模量的材料及轨道在列车载荷下的应力特性。支撑单元中空举升的修复及运行需要根据模型，材料的力学模型修复填充到悬架的区域，确保轨道结构部分建模与悬挂支撑块的模型一致。
2.2 弹性支承块更换为普通支承块
根据现有线路弹性支撑块的设计特点，在进行更换支撑块前，技术人员需先拆除现有线路，然后再进行后续的建设。施工的主要阶段需要先起道，拆除弹性支撑单元。在切割现有线后，在使用具体的操作方法，以确保后续的列车安全行驶和轨道的稳定性。
卸下支撑单元，通过进行拉动卸下弹性支撑单元。对于支撑块的提取需要采用气刨法进行，以确保现场的施工深度符合技术应用要求。施工现场用电钻钻孔，每个轨枕钻6 个20mm 的孔，同时还要确保凿子按10mm 进行，对于齿隙不大于100mm 的进行切削，将孔内垃圾清除。进行植筋并安装新的支撑块。在植筋过程中，需要通过特殊的胶水固定制成。为确保与原路面的连接，支撑块的钢筋需要与落地钢筋牢固的焊接在一起，并确保钢筋的焊接牢固。为配件环筋钻6 个孔，配件为12mm 的钢筋，在预留周围放置6mm 的加强筋。长度将根据实际情况进行调整。图 1 显示了支撑下部钢筋位置图。
图1 支承块底部钢筋示意图
2.3 离缝注浆工艺
在轨道支承块病害整治中，采用环氧树脂灌浆来对抗常规轨道支撑块接缝的破坏，在实践使用中具有良好的应用效果。在进行施工时，需要确定钻孔的位置，将预装好的管子埋入浆液，并分离浆液密封表面。在距支撑单元约5cm 处钻孔，垂直角度调整到20°，使移液器可以到达支撑的底部。钻孔后需要预安装注浆管，确保安装灌浆管的工艺正确，再安装灌浆。在施工中，需要从接缝处灌浆，直到槽内的水清除，灌浆和捣碎停止。用速凝水泥密封周围的边缘，承重块注浆是填补缝隙，使轨道与承重块连接。
对于密封的目的是使腐蚀性介质与外部隔离，也可以防止在地铁列车运行中，震动情况下导致泥沙在缝隙中溢出。对于轨道支承块表面的小裂缝不会降低支撑功能，但会影响其后期使用的结构耐用性。因此，一旦轨道支承块出现裂缝，应采取措施进行及时的修复，广泛采用的支撑修复措施是合成树脂修复。对与支撑的总体分离的部分进行切削，并清洁表面。在有垫板的情况下，借助升降机将垫板吊起，拆下底板安装模板。制作所需形状的合成树脂，并于需要固定模板2-3 分钟，待树脂经过初凝后才可取下模板。这种方法还广泛用于修复损坏的单元，在施工中整体效果良好。从轨道支承块病害处理来看，当整治单元离缝或块体较小时，对道路的影响较小。虽然灌浆缝效果良好，但在轨道支承块病害整治中，尚未形成统一的操作规程，施工水平难以控制，施工受影响因素较多。由于施工原材料和施工的影响，在修复了轨道支承块病害后，当支撑单元不断移位或有较大坡度病害时，由于病害对轨道运动的影响较大，而当地铁线路进行正常工作时，病害会迅速恶化。因此，在轨道支承块病害整治技术应用中，需要结合具体的项目情况，采用合理的注浆工艺，确保病害整治的有效性，进而促进地铁线路的高效运作。
2.4 道床裂缝整治
在支承块病害的道床裂缝整治中，对于修复裂缝的方法需要使用环氧树脂或聚氨酯灌浆。树脂在裂缝整治中具有较高的强度，在支承块结构施工中，可以承受混凝土的大部分侵蚀，树脂填充在0.05 毫米的结构裂缝中。灌注通常适用于干燥的静态接缝和道床裂缝的有效处理，而聚氨酯适用于表面干燥和潮湿的环境条件。
在施工进行中，需要观察道床裂缝情况，并全面清理裂缝，施工中做好预留安装用于密封裂缝的涂抹胶水。使用裂纹放大镜、探头和专用的裂纹宽度测试仪，以此来确定裂纹的宽度，并清除表面的灰尘和油污。注油口施工过程中，一般注油口距离20-30 厘米，并放在裂缝最宽、孔不封闭的部位。密封裂缝过程中，需要使用快干密封剂，将结构裂缝的表面进行摩擦。在安装底座过程中，需要先取下入口的胶带，将密封剂涂在注入口上。将准备好的灌浆倒入溶液中，将溶液灌入底座，结束后需要松开溶液并检查具体的注入状态。一旦注入速度降低，确认粘合剂并确保不再注入，将溶液去除，并用塞子堵住。将施工结构表面的密封胶清洗后，表面应涂上水泥漆或相应的砂光处理。基于轨道管集中的埋地，需要检查空升状态，在处理接缝时，在裂缝处填充聚氨酯密封胶进行处理。
2.5 重新浇筑工艺
如果地铁线路部分支撑单元损坏严重，或者存在较大的倾斜区域，在支承块病害整治中，需要制定适合项目实际情况的维护计划，便的更换支撑单元。针对支撑移位导致车辆晃动的病害，需要拆除支撑单元，分析设计方案。对于基础块大面积病害，需要更换弹性基础块，并且要基于基础块的设计方案。对于常规轨道支承块的改造，将现有的支撑块换掉，在相关部位涂上粘合剂，有助于新旧部件的有效结合。设置水平仪并读取标记高度，将支撑块放在预埋筋上，合理的调整支撑块的位置，将预留钢筋系在安装的配件上。施工中，还需要填充速凝溶液，将支撑下方的溶液振动，将支撑台上抹平并盖上保护膜。
根据现有线路支撑块的设计特点，在更换支撑块之前，将线路划分为连接线路，施工确保按轨道支承块结构设计进行。施工需要起道，拆除支撑单元。切割现有线后，使用病害处理方法，以确保轨道的整体稳定性。卸下支撑单元，通过拉动卸下支撑单元。支撑块的提取采用气刨法进行，确保深度符合要求。施工现场用专用电钻进行钻孔，并且轨枕坑钻直径20mm，需要按照齿隙不大于100mm 的要求切削，将孔内垃圾清除。安装新的支撑块过程中，植筋需要使用特殊的胶水固定制成。为确保与原路面的连接，支撑块的钢筋与落地钢筋进行焊接。焊接必须牢固，不允许虚焊。在预留的钢筋放置环形加强筋，植筋根据现场实际调整。施工采用现场搅拌，按照规定的比例进行施工，倒入支撑凹槽中。需要注意的是，在块更换支撑块中，将现有的线路扣件更换为压缩式减震器的扣件。
2.6 混凝土养护
混凝土在初凝后需要进行合理的维护。施工拆除轨排后，需要清理轨道上表面，并且还需要固定喷水管。由于水泥水化释放热量，使表面受热升温3-5℃，因此，为了控制混凝土施工质量，需要注意养护温度，防止与养护产生温差，并且严禁将冷水直接运行。对于一些施工项目的分析，混凝土在覆盖土工布14 天后，去除后开始发生开裂。因此，将土工布的润湿时间延长至28 天，并且确保每天至少浇水两次，以有效保持土工布的湿润。由于断面较高的一侧不易沾水，需要在两侧涂上硬化剂或固化剂。经现场测试后，擦拭混凝土表面或喷洒渗透混凝土，与水泥反应形成凝胶的硬质材料，确保具有抗裂性能。在混凝土达到75% 之前，避免在其表面操作。严禁在3 天的混凝土面上铺设模板和支撑块等。为避免风的干燥效应和温度效应导致混凝土开裂，在入口处安装风挡，以避免隧道风对混凝土施工质量造成的影响。由于一些隧道结构和位置复杂，对混凝土的标准要求更高。为保障轨道交通的安全运行，需要考虑到轨道需要，确保养护工作的高效进行。维护工作需要结合了日常维护，根据病害整治的前提，及时清除威胁工程质量的因素，使隧道保持平衡状态。
3 结束语
综上所述，随着轨道交通的建设，现有线路轨道支承块随着时间的推移，其病害在不断的增加，支撑块也存在问题。因此，为了加强地铁线路的高效运行，对于轨道支承块病害需要合理应用整治及预防措施，以避免大规模爆发支承块病害。为保证轨道支承块的整治工艺效果，需要规范现场的工程整治施工作业。在日常维护中，应结合具体病害对支承块行病害分析及处理。同时，在疾病纠正后对支承块进行测试，确保技术应用效果应遵循支持轨道支承块的疾病处理方法。
文章来源：
原文名称：地铁线路轨道支承块病害整治工艺
作者信息：王超(北京地铁科技发展有限公司 北京市 100160)
期刊信息：《电脑乐园》 2022年第5期0189-0191,共3页
