（一）軌道有無(wú)“砟”，是門學(xué)問(wèn)

　　砟(zhǎ)，是巖石、煤等的碎片，在鐵路上，指作路基用的小塊石頭。通俗地講，有石子的是有砟軌道，沒(méi)有的就是無(wú)砟軌道。

　　傳統(tǒng)鐵路，通常是兩條平行的鋼軌固定在枕木上，下面鋪上小碎石作為路砟。

　　那么問(wèn)題又雙叒叕來(lái)了——為什么普通鐵路用的是有砟軌道，而高速鐵路要采用無(wú)砟軌道呢？

　　首先，有砟軌道屬于彈性結(jié)構(gòu)，枕木與鋼軌通過(guò)扣件連接成軌排，架在碎石鋪設(shè)的道床之上，通過(guò)道床碎石的摩擦力可以保證軌道的穩(wěn)定，也可以幫助鋼軌承重，防止鐵軌因壓力太大而陷到泥土里。

　　當(dāng)然，這些小碎石還能減噪、吸熱、減震、增加透水性......

　　有砟軌道鋪設(shè)簡(jiǎn)單，比如你經(jīng)常能看到這樣的軌道拍攝出來(lái)的文藝的照片~

　　綜合來(lái)講，它造價(jià)低廉，也方便維修。

　　不過(guò)，有砟軌道的不足也顯而易見(jiàn)。

　　1、維修頻繁

　　在有砟軌道上，列車的動(dòng)荷載會(huì)造成道砟位移棱角磨損，致使鋼軌軌面空間位置發(fā)生變化，所以要定期維修。

　　2、容易下陷

　　道砟的磨損會(huì)造成道床密實(shí)度下降，石粉含量增大（嗯，就是“灰”大），致使道床板結(jié)和彈性下降。

　　3、車速受限

　　列車速度也會(huì)受到限制，所以，火車速度提高之后，車輪高速旋轉(zhuǎn)會(huì)產(chǎn)生列車風(fēng)，嚴(yán)重的時(shí)候會(huì)卷起碎石，擊傷行人甚至損壞建筑物和沿線的鐵路設(shè)備。

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　　從技術(shù)層面講，有砟軌道在普速、重載與高鐵上均能采用，只不過(guò)在實(shí)際操作過(guò)程中，有砟軌道一般是用在時(shí)速250km/h以下的鐵路上的，因?yàn)橐坏┗疖囂崴伲瑢?duì)軌道的平順性要求就更加嚴(yán)格，而有砟軌道彈性大，很難滿足這些苛刻要求，于是就需要研制更加先進(jìn)穩(wěn)定的剛性軌道形式。

　　（二）無(wú)砟軌道——整體混凝土結(jié)構(gòu)是“精髓”

　　要保障鐵路高速、平穩(wěn)、安全地運(yùn)營(yíng)，無(wú)砟軌道成為了一種理性的選擇。

　　德國(guó)、日本等國(guó)家的高速線路都以無(wú)砟軌道為主，日本新建鐵路的無(wú)砟軌道鋪軌里程已超過(guò)80％，德國(guó)新建高速鐵路的無(wú)砟軌道也占據(jù)了線路總長(zhǎng)的70％以上。所以，中國(guó)新建時(shí)速300公里以上的高鐵客運(yùn)專列時(shí)，基本全部采用板式無(wú)砟軌道。

　　無(wú)砟軌道說(shuō)白了就是沒(méi)有了石子，它是用整體混凝土結(jié)構(gòu)代替軌枕和碎石道床的結(jié)構(gòu)，鋼軌直接鋪在鋼筋混凝土板上，通過(guò)高強(qiáng)度的彈條扣件與軌道板銜接，將它們“扣”在一起，這樣就可以減少維修次數(shù)，使用壽命長(zhǎng)達(dá)60年。

　?。o(wú)砟軌道）

　　（三）無(wú)砟軌道其實(shí)并不“新鮮”

　　無(wú)砟軌道其實(shí)很早就出現(xiàn)了，早在1840年的英國(guó)大西鐵路上就開(kāi)始使用。在漫長(zhǎng)的歷史沿革中，無(wú)砟軌道家族先后出現(xiàn)過(guò)連續(xù)鋼筋混凝土軌道、預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土軌道、梯形軌道、連續(xù)縱向支撐軌道、內(nèi)嵌式板式軌道等多種類型。

　　德國(guó)在1959年便開(kāi)始了無(wú)砟軌道的研究，首先在希爾賽德車站試鋪了3種軌道結(jié)構(gòu)，1977年又在慕尼黑試驗(yàn)線試鋪6種。日本在1968年開(kāi)始研發(fā)RA型板式軌道并大規(guī)模推廣應(yīng)用。英國(guó)從1969年開(kāi)始研發(fā)無(wú)砟軌道，1973年開(kāi)始推廣應(yīng)用，主要品牌是整體澆筑式PACT無(wú)砟軌道，法國(guó)研發(fā)的產(chǎn)品主要是彈性支撐塊式無(wú)砟軌道。

　?。ㄈ毡綬A型板式軌道）

　　中國(guó)早在1965年就在長(zhǎng)大山嶺隧道內(nèi)大量試用混凝土整體道床，主要有支承塊式、短木枕式等，20世紀(jì)80年代又被有砟軌道取而代之。到了90年代，針對(duì)高速鐵路，工程師們提出了板式等無(wú)砟軌道結(jié)構(gòu)型式，并進(jìn)行試鋪試驗(yàn)。

　　2004年，中國(guó)在遂渝線開(kāi)展了成區(qū)段的無(wú)砟軌道綜合試驗(yàn)，研究解決不同類型無(wú)砟軌道結(jié)構(gòu)、扣件、道岔、施工工藝、等關(guān)鍵技術(shù)問(wèn)題，取得了可喜的科研成果。從2006年開(kāi)始引進(jìn)消化吸收再創(chuàng)新德日等國(guó)外先進(jìn)的無(wú)砟軌道技術(shù)，經(jīng)過(guò)十多年的研發(fā)，逐漸形成了具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的CRTS無(wú)砟軌道系列品牌。

　　（四）“中國(guó)品牌”的無(wú)砟軌道

　　中國(guó)的無(wú)砟軌道可以按照“地段”進(jìn)行區(qū)分，比如在高鐵正線使用的是CRTS系列板式無(wú)砟軌道；在道岔區(qū)呢，就用岔枕埋入式無(wú)砟軌道；進(jìn)入了車站站線，就有雙塊式無(wú)砟軌道（國(guó)內(nèi)早期客專正線也采用雙塊式無(wú)砟軌道，比如鄭西客專）。

　　（高鐵道岔區(qū)）

　　如果按結(jié)構(gòu)來(lái)分，中國(guó)的無(wú)砟軌道一般可分為縱連式和單元式軌道板結(jié)構(gòu)，比如CRTSⅡ型板式、路基隧道地段雙塊式無(wú)砟軌道為縱連式軌道板結(jié)構(gòu)；而CRTSⅠ型和CRTS Ⅲ型板式無(wú)砟軌道、橋梁地段的雙塊式無(wú)砟軌道均為單元式軌道板結(jié)構(gòu)。

　?。p塊式無(wú)砟軌道）

　　單元式VS縱連式

　　無(wú)砟軌道單元式結(jié)構(gòu)受溫度影響較小，一般軌道板長(zhǎng)度為5~ 7米，底座為15 ~20米，軌道結(jié)構(gòu)裂縫控制相對(duì)較好。

　　而對(duì)于縱連式結(jié)構(gòu)，受溫度影響較大，設(shè)計(jì)時(shí)溫度荷載是它的主要荷載，它的結(jié)構(gòu)整體性相對(duì)較好，需要解決單元軌道板間連接、連續(xù)結(jié)構(gòu)端部縱向限位等關(guān)鍵設(shè)計(jì)，不過(guò)它后期出現(xiàn)“病害”可能性相對(duì)較大。

　　CRTS Ⅰ——施工簡(jiǎn)單，卻不適合“規(guī)模作業(yè)”

　　CRTS Ⅰ型板式無(wú)砟軌道是引進(jìn)的日本板式無(wú)砟軌道技術(shù)。如下圖所示，它是將已經(jīng)預(yù)制好的軌道板，鋪到鋼筋混凝土底座上，中間通過(guò)水泥瀝青砂漿進(jìn)行“連接”，然后加上凸形擋臺(tái)防止軌道板“亂動(dòng)”，這樣就不需要再設(shè)置端刺和端梁等限位結(jié)構(gòu)了。

　?。–RTS I型板式無(wú)砟軌道圖）

　　所謂的端刺，指的是在底座板施工時(shí)，通過(guò)橋梁兩端埋設(shè)在路基中的倒 T 形構(gòu)筑物，用來(lái)阻止軌道變形，并且使底座板的溫度變形逐漸減小的結(jié)構(gòu)。

　　CRTSⅠ型板式無(wú)砟軌道結(jié)構(gòu)型式單一，施工簡(jiǎn)單，施工質(zhì)量容易控制，軌道板與底座間處于可分離狀態(tài)，可修復(fù)性較強(qiáng)，軌道板的穩(wěn)定性和耐久性較好。缺點(diǎn)就是成本高，施工工藝要求高，不適合規(guī)模化施工，后期養(yǎng)護(hù)維修工作量大。

　　CRTS Ⅰ型板式無(wú)砟軌道已經(jīng)在哈大客專、寧安城際、哈齊客專等8個(gè)項(xiàng)目上得到了應(yīng)用。

　　CRTS Ⅱ——“精度”準(zhǔn)，造價(jià)高

　　CRTS Ⅱ型板式無(wú)砟軌道則是引進(jìn)的德國(guó)博格板無(wú)砟軌道技術(shù)。與CRTS Ⅰ的主要區(qū)別是，它的軌道板之間通過(guò)縱向精軋螺紋鋼筋連接成縱連結(jié)構(gòu)。

　?。–RTS II型板式無(wú)砟軌道結(jié)構(gòu)圖）

　　CRTS Ⅱ型板式無(wú)砟軌道縱向剛度均勻，整體性比較好，軌道幾何形位定位精確，平順度好，舒適度高，后期軌道精調(diào)工作量最小。缺點(diǎn)就是造價(jià)高，施工工藝復(fù)雜，后期增加維修工作量。

　　CRTS Ⅱ型板式無(wú)砟軌道在京津城際、京滬高鐵、滬杭、寧杭、津秦客專等9個(gè)項(xiàng)目獲得應(yīng)用。

　　CRTS Ⅲ——中國(guó)高鐵軌道建設(shè)的“大方向”

　　CRTS Ⅲ型板式無(wú)砟軌道是中國(guó)自主研發(fā)具有完全知識(shí)產(chǎn)權(quán)的新型無(wú)砟軌道結(jié)構(gòu)，也是今后高速鐵路建設(shè)的主要無(wú)砟軌道結(jié)構(gòu)形式。它的底座板在每塊軌道板范圍內(nèi)設(shè)置兩個(gè)限位擋臺(tái)（凹槽結(jié)構(gòu)）。

　?。–RTSⅢ型板式無(wú)砟軌道）

　　CRTSⅢ型板式無(wú)砟軌道具有較高的穩(wěn)定性和耐久性，建成后維修工作量小。

　　該無(wú)砟軌道結(jié)構(gòu)已經(jīng)在盤營(yíng)、沈丹、鄭徐、成灌、京沈客專等7個(gè)項(xiàng)目上得以推廣應(yīng)用。

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