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摘要：某地铁线车站右线单开道岔在通车运营一年后，出现了道床范围内的多种病害，通过钻芯取样分析，发现道床存在严重的结构性损坏，病害的根本原因在于车站结构底板及边墙渗漏水未彻底修复、列车荷载加剧水压、排水不畅等因素的叠加。针对这些问题，本文提出了注浆加固方案，选用了EAA高渗透亲水性环氧砂浆材料，并详细介绍了注浆修复的具体操作步骤。通过注浆加固修复后，道床的厚度恢复至接近设计要求，裂缝和脱空问题得到有效修复，水沟排水功能恢复，道床的承载力和稳定性得到了显著提升。

关键词：地铁，折返道岔，病害，原因及对策

1 引言

道岔作为铁路运输中至关重要的基础设施，其稳定性和耐久性直接影响到列车运行的安全性和运输效率。在实际运营中，地铁道岔区域由于高频次的动态荷载作用，往往容易出现道床破损、道岔脱空、裂缝及水害等问题，这些病害不仅降低了道床的承载能力，也可能加速道岔结构的劣化。某地铁线车站右线单开道岔在通车一年后，出现了道床范围内的多种病害现象，如道床脱空、纵向裂缝及排水沟破损等。为了解决这些问题，本文通过钻芯取样分析了道床病害的原因，并提出了相应的修复方案。通过注浆加固技术，特别是采用EAA高渗透亲水性环氧砂浆材料，成功地对道床进行了修复，提高了道床的稳定性和耐久性。本文旨在探讨道岔道床病害的成因、修复技术及其效果，旨在为类似问题的解决提供参考。

2 道床钻芯取样及病害原因

某地铁线车站右线的单开道岔，在通车运营一年后，出现了道岔道床范围内的多种问题。岔区短轨枕与道床之间出现了离缝，轨枕边缘出现了挤压出的混凝土骨料和翻浆冒泥现象。在道岔的辙叉处，岔枕之间的道床出现了纵向裂缝[1]。道床两侧的排水沟也存在局部破损，包括孔洞、翻浆冒泥现象，以及沟底混凝土的裂缝和破损。

2.1 钻芯取样

根据取芯结果，分析道岔辙叉所在位置的道床病害，初步可以判断该区域道床出现了结构性损坏。通过钻取的道床混凝土芯样本，可以观察到1号至7号孔的混凝土芯长度分别为230mm至310mm，这一数据明显低于设计要求的314mm，且各取样点的厚度明显不足，表明道床存在脱空现象。脱空范围为30mm至80mm，这通常是由于道床底部与车站结构底板之间的连接逐渐剥离，导致局部空隙的产生，影响了道床的稳定性和承载力。

具体到取样位置，1号至3号孔位于轨枕剥离区域，表明道床的表面或近表面层出现了剥离现象。这可能是长期荷载作用下，道床与轨枕之间的粘结力下降，导致局部脱离。4号和5号孔位于辙叉轨枕剥离及道床纵向开裂的区域，揭示了道床底部和表面不仅发生了剥离，还出现了裂缝。纵向开裂通常与道床在长时间荷载作用下的应力集中或不均匀沉降有关，裂缝不仅影响道床的结构强度，还可能加速水分渗透，进而引发混凝土的进一步腐蚀。

6号和7号孔位于存车线股道道床，尽管这些区域的荷载较轻，但仍能发现道床存在劣化的迹象。水分的渗透或其他外部因素可能导致这些区域道床底部出现脱空现象，影响了整体结构的稳定性。此外，取样的混凝土芯样本底部发现黄色颗粒杂质[2]，表明水分或化学物质已经渗透到道床中，这些杂质可能是腐蚀产物或污染物，进一步加剧了道床的劣化过程。因此，道床的破损不仅仅局限于表面，底部的脱空和剥离现象都需要引起足够的重视，以避免对铁路安全造成更大影响。部分钻孔取芯图如图1所说。

2.2 病害原因

道岔病害是多因素叠加的结果。车站结构底板和边墙渗漏水未彻底修复，列车动荷载加剧水压，导致水流夹带泥沙冲破道床薄弱环节，形成翻浆冒泥。道床基底清理不彻底，新旧混凝土结合不牢，影响稳定性和抗渗性。排水沟破损导致排水不畅，水流反复循环加剧道床损坏，形成恶性循环。这些问题共同导致道床病害加重，需加固修复并改善排水系统以防止进一步恶化[3]。病害原因详见表1所示。

3 道岔道床翻浆冒泥整治

3.1 注浆加固材料

根据当前道岔道床出现脱空、开裂、水沟破损渗水等问题，并考虑到线路必须保持正常运营，注浆加固材料需要满足一系列严格的技术要求。为了提供解决方案，可以考虑以下几种常见的注浆材料，并进行对比分析，最终选择最适合的材料，见表2：

综合考虑材料的渗透性、粘结力、力学性能、固结速度和适应性，EAA高渗透亲水性环氧砂浆材料在本次道床加固工程中是最为理想的选择。它不仅能够有效填充裂缝、固结道床，还能适应潮湿环境，并能够在列车运营期间稳定固结，满足多次注浆和反复施工的需求，确保道床长期的稳定性和耐久性。

3.2 注浆方案

为确保道床注浆效果，应先封闭水沟侧壁与道床接缝开裂处、破损水沟及病害道床块两侧伸缩缝，防止水渗透道床底部，形成封闭体。随后，对岔枕剥离、岔枕间纵向裂缝及道床底部脱空层进行封闭注浆处理[4]。

3.2.1水沟修复

为有效修复排水沟病害段，首先将沟内存在开裂、破损、孔洞及翻浆冒泥等问题的区域进行分段处理，并在修复段两端设置拦水小坝，配合临时排水措施确保施工不中断。在排除沟内积水后，彻底清除浮渣、混凝土碎片和淤泥，为后续修复打下基础。对于破损严重的部分，采用早强混凝土进行初步修补，确保修复区域的稳定性。接着，在开裂或破损区域开槽并钻孔，埋设注浆管道，采用高渗透性EAA环氧砂浆材料进行注浆，以实现填充密封。最后，对修复后的水沟底部进行顺坡处理，确保排水畅通，提升修复效果与长期使用的可靠性。

3.2.2轨枕剥离、道床裂缝及脱空处理

1.清理轨枕周边和道床表面

在修复开始之前，需要清理轨枕周边翻浆冒出来的泥浆、混凝土粗骨料以及道床表面上的淤泥。这一步骤是非常关键的，清理工作可以去除道床表面的杂质和松散物质，为后续的修复操作提供一个干净的表面。如果不进行彻底的清理，注浆液体将无法与道床和轨枕的表面充分接触，从而影响修复效果。尤其是翻浆冒出的泥浆和粗骨料，它们可能导致道床与轨枕之间的连接不牢固，影响轨道的稳定性。

2.开槽操作

修复过程进入开槽阶段。在轨枕与道床之间的剥离缝、两轨枕之间的道床纵向裂缝等部位进行开槽，槽的宽度和深度一般为30毫米×30毫米，但也可以根据实际情况适当调整。开槽的目的是为后续的注浆工作创造条件，能够让注浆材料深入道床内部，与周围的结构紧密结合。开槽后还需要清理掉混凝土碎渣，确保注浆管道的顺畅安装和浆液的顺畅注入。此时，进行道床块两侧伸缩缝处的嵌缝材料清除同样重要，因为这些嵌缝材料如果没有清除干净，会影响注浆液体的渗透，导致修复效果差。

3.钻孔操作

在开槽之后，修复的下一步是钻孔。根据不同的修复需求，布设孔位，钻孔的孔径和孔深都会有所不同。一般来说，轨枕周围和轨枕间道床裂缝处会布设10～20毫米直径的孔，孔深应达到轨枕底部。这是为了确保注浆材料能够深入到轨枕底部，完全填充空隙，并与道床实现更好的结合。而在道床块两侧伸缩缝开槽处，也需要钻5～10毫米的孔，孔距300～350毫米，孔深则应达到道床底面。此外，在道岔道床块范围内，还需要布设梅花孔，这些孔的孔径为35～40毫米，孔深则约为50毫米左右。钻孔时，特别需要避开道床内、车站底板内的纵横向钢筋，以防止钻孔过程中的损坏，并且需要严格控制孔的深度，避免造成不必要的结构损伤。轨枕离缝及轨枕间裂缝布孔、道岔道床块注浆布孔示意图如图2、3所示。

4.孔洞清理与注浆管安装

完成钻孔后，需要对开槽和钻孔部位进行清理，去除杂物和尘土，确保孔洞干净且通畅。此时，开始埋设注浆管，并采用早强水泥封闭孔洞和沟槽。使用早强水泥的目的是在修复过程中快速封闭孔洞，以避免浆液流失或渗透。封闭工作需要压贴紧密，确保不漏浆。压贴紧密是保证注浆效果的前提，只有确保孔洞完全密封，浆液才能有效充填整个裂缝区域。

5.注浆操作

注浆的过程是整个修复过程中的关键环节。首先，需要封闭破损和开裂的水沟以及道岔道床块两侧的伸缩缝，并进行封闭注浆处理。通过注浆，形成一个封闭体，这有助于增强道床的结构完整性。注浆材料的选择上，先使用稳定性水泥浆液进行灌注，水泥浆液的水灰比一般为0.6：1。当注浆压力达到0.3 MPa时，再使用EAA环氧浆液进行灌注，环氧浆液的使用能提高浆液的渗透性和粘结强度，从而使裂缝更紧密地填充。注浆时，按规定的压力进行，施灌的结束压力应控制在0.6～0.8 MPa之间。根据实际注浆效果，注浆孔可能需要进行二次甚至多次的注浆，以确保浆液能够充分填充到裂缝深处，起到固结和加固的作用。每次注浆结束后，保持注浆压力稳定5～7分钟，确保浆液能够完全固结和凝固。

6.注浆后的等待与固化

注浆完成后的等待期通常为7天，这段时间内浆液会逐渐固化，凝结成强度足够的物质，确保修复区域的稳定性。在等待期间，注浆管需要保留，直至浆液完全凝固。当注浆管拆除后，进行道床和轨枕表面修复。这时，需要清除道床伸缩缝位置的注浆管和早强水泥，并使用环氧界面剂进行处理，以增强道床与填充材料的附着力。随后，压填单组份聚氨酯嵌缝材料，要求材料与表面紧密贴合，确保修复后的表面平整、坚固，并避免水分再次渗透。

3.3 应用效果

通过注浆加固技术的应用，修复后的道床在多个方面表现出显著改进。首先，修复后的道床承载力得到了明显提高，尤其在原有脱空区域，注浆有效填补了裂缝，消除了局部脱空现象，提升了道床的稳定性。道床厚度也恢复至接近设计要求，修复后的厚度达到312mm至315mm，而修复前道床厚度为230mm至310mm，远低于设计标准314mm。通过注浆加固，裂缝宽度从原来的4mm至10mm减少至1mm以下，脱空区域的深度从30mm至80mm完全消除，整体稳定性显著提升。

其次，注浆修复有效恢复了道床水沟的排水功能。水沟清除了原有的杂物和淤泥，并采用EAA环氧砂浆材料进行了注浆密封，恢复了其排水能力。修复后，水流引导流速达到了设计标准，排水能力显著提升，避免了水流反复冲击道床底部，有效减少了新的病害。此举不仅确保了水流的正常引导，还防止了水害对道床的长期影响。

最后，注浆修复增强了轨枕与道床之间的结合力，减少了列车振动对道床的影响。修复后，轨枕与道床的结合更加紧密，有效避免了裂缝的扩展，增强了整体结构的稳定性。预计修复后的道床在未来20年内能抵抗列车荷载带来的动应力，不会受到影响，且修复后的道床维护周期预计为5至7年，在此期间不易出现新的裂缝或脱空现象。

4 结论

本文通过分析某地铁道岔道床病害的原因，揭示了水害、结构连接不牢、排水不畅等因素对道床稳定性的严重影响。通过钻芯取样与病害分析，明确了道床脱空、裂缝和剥离的具体位置及成因，并提出了针对性的修复方案。使用EAA高渗透亲水性环氧砂浆材料进行注浆加固，不仅有效修复了道床的裂缝和脱空问题，也恢复了水沟的排水功能，确保了道床的长期稳定性和耐久性。修复后，道床的厚度、裂缝及脱空区域得到了显著改善，预计未来5至7年内维护周期内不会出现新的裂缝或脱空现象。该修复方案不仅为类似道岔病害的修复提供了技术依据，也为保障铁路道床的安全运营提供了有效的解决方案。

参考文献：

[1]张悦.地铁盾构隧道整体道床渗漏水治理措施探讨[J].市政技术.2024，42（03）：141-147+156.

[2]李艳祥，王普林，张旭.地铁整体道床脱空破损机理及结构补强措施[J].城市轨道交通研究.2020，23（05）：115-117+122.

[3]马永浪，王波，1，2刘上春等地铁盾构隧道整体道床离缝病害治理工艺探讨[J].四川建筑.2024，44（03）：270-271.

[4]张健强.地铁运营线路道岔区整体道床沉降病害综合整治策略研究[J].运输经理世界.2023（32）：127-129.