无碴轨道是用双向预应力混凝土轨道板及CA砂浆（乳化沥青水泥砂浆）替换传统有碴轨道的轨枕和道碴的一种新型轨道形式，由板下混凝土底座、CA砂浆垫层、轨道板、长钢轨及扣件等四部分组成。砟(zhǎ)，岩石、煤等的碎片。在铁路上，指作路基用的小块石头。传统的铁路轨道通常由两条平行的钢轨组成，钢轨固定放在枕木上，之下为小碎石铺成的路砟。路砟和枕木均起加大受力面、分散火车压力、帮助铁轨承重的作用。这就是有砟轨道。传统有碴轨道具有铺设简便、综合造价低廉的特点，但容易变形，维修频繁，维修费用较大。同时，列车速度受到限制。

特点(结构整体性能 制造和施工 线路维修 日本板式轨道的应用)

缺点

应用(客运专线 轨道交通)

施工技术

特点

结构整体性能

板式轨道具有无碴轨道所具有的线路稳定性、刚度均匀性好、线路平顺性、耐久性高的突出优点，并可显著减少线路的维修工作量。

从轨道结构每延米重量看，小于有碴轨道，而板式轨道结构高度低，道床宽度小，重量轻。框架式板式较轨道为非预应力结构，便于制造。可节省钢筋和混凝土材料，降低桥梁的二期恒载，造价低廉，但没有降低轨道板实际承受列车荷载的有效强度、不影响列车荷载的传递。在隧道内应用时可减小隧道的开挖断面。

与德国博格板式轨道相比，日本板式轨道在基础上设置了凸型挡台，因此，纵向与博格板的连接不同。凸型挡台与基础混凝土板一起建造，依靠凸型挡台对轨道板进行定位，施工更为简便。日本板式轨道用的轨道板，没有在工厂内机械磨削的工序，制造相对简单。

制造和施工

板式轨道结构中的轨道板（RC或PRC）为工厂预制，其质量容易控制，现场混凝土施工量少，施工进度较快；道床外表美观；由于其采用“由下至上”的施工方法，施工过程中不需工具轨；在特殊减振及过渡段区域，通过在预制轨道板底粘贴弹性橡胶垫层，易于实现下部基础对轨道的减振要求（如日本板式轨道结构中的防振G型）。但在桥上铺设时，受桥梁不同跨度的影响，需要不同长度的轨道板配合使用，无形中增加了制造成本；曲线地段铺设时，线路超高顺坡、曲线矢度的实现对扣件系统的要求较高；板式轨道结构中CA砂浆调整层的施工质量直接影响轨道的耐久性；板式轨道的制造、运输和施工的专业性较强，包括：轨道板的制造、运输、吊装、铺设；CA砂浆的现场搅拌、试验、运输和灌注；轨道状态整理过程中的充填式垫板树脂灌注等。

线路维修

由于板式轨道水泥沥青（CA）砂浆调整层的存在，受自然环境因素的影响较大，在结构凸形挡台周围及轨道板底边缘的CA砂浆存在破损现象，特别是在线路纵向力较大的伸缩调节器附近。因此日本铁路除相应开发了修补用的树脂砂浆外，在设计方面，用强度高、弹性和耐久性好的合成树脂材料替代凸形挡台周围的CA砂浆。对于轨道板底的CA砂浆调整层，以灌注袋的形式取代初期的设模式的直接灌注，以减少CA砂浆层的环境暴露面，从而显著提高了板式轨道结构的耐久性，以实现无碴轨道结构少维修的设计初衷。

日本板式轨道的应用

各种型式的板式轨道在山阳、东北、上越、北陆和九州新干线的桥梁、隧道和部分路基区段上广泛应用。

缺点

无碴轨道具有高稳定性、少维修、寿命长的优点，并在国外铁路获得了广泛应用，2005年德国出版的《轨道概论》对无碴轨道的缺点做了如下总结：

1)Rheda投资要比有碴轨道多1.5倍以上。科隆一法兰克福线预算46亿欧元，实际费用大约为6o亿欧元，增加大约30%，如此高的初期投资包括巨大的资本成本。有碴轨道成本为350欧元/m，无碴轨道最低为500欧元/m，最大为750—1100欧元/m。即使施工方法得到优化，建设长度增加，成本系数仍达到1.5—2.0。

无碴轨道相对有碴轨道的经济效益仅能从有碴轨道需要增加的维修费用计算得到。现在有碴轨道的维修在很大程度上实现了机械化和自动化，比手工作业费用要低，并能够持久地保持轨道几何状态；无碴轨道也需要维修，钢轨打磨工作量相对有碴轨道要增加，随着无碴轨道使用时间的增加，伤损将增多，经济效益相对来说将降低，而且无碴轨道的修复工作比较复杂，并需要大量费用和时间，一旦损坏引起长期关闭线路带来的投入将相当大，也是初期无法计算或预料的。

隧道内的无碴轨道相对有碴轨道具有良好的经济效益。但桥上和路基上的无碴轨道往往经济效益差一些，限制基础的长期沉降需要额外的费用，比有碴轨道要增加2.0～2.5倍。

2)混凝土无碴轨道为刚性承载层，当达到承载强度极限时将产生断裂，并引起轨道几何尺寸的突然变化和难以预见的恶化。

3)总体上来说，无碴轨道建设和维修都没有达到自动化程度。无碴轨道的质量需要高水平的养护措施提供保障。这意味着在施工工序和质量控制方面都要增加额外的费用和时间。建设期间的质量缺陷将为整个使用寿命期留下隐患，并需要花费高昂的代价进行弥补。

4)无碴轨道作为刚性结构，在后期运营阶段仅允许做少量的完善，比如改善轨道几何状态，不仅十分困难，而且需要花费高昂代价。

5)无碴轨道不能在粘土深路堑、松软土路堤或地震区域铺设。

6)无碴轨道噪声水平比有碴轨道高5dB，必须采取有效的降噪措施。

7)目前，对脱轨或其他原因导致的严重损坏还没有特别有效的措施，修复代价也十分昂贵。混凝土的养生和硬化需要很长的时间。也就是说，严重的事故将导致线路关闭时间比较长，对运输影响比较大。

8)无碴轨道最严重的缺点是改进的可能性受到限制。

9)无碴轨道的另外一个缺点是，在路基上铺设时，任何情况下都要铺设防冻层(至少70cm厚)。要延长无碴轨道的寿命周期，水凝性材料层厚度几乎不能减少。路基处理深度也比有碴轨道深。

10)大部分经济研究没有考虑无碴轨道到了寿命周期后高昂的再建费用。既有无碴轨道类型众多也似乎是个缺点。

应用

客运专线

中国的无碴轨道主要从在02年主要是国内技术，参照国外的成熟的设计经验，以秦沈线为契机，设计了2种类型的无碴轨道，主要是日本的板式轨道，还有铁科设计的长枕式无碴轨道。当然在这之前，无碴轨道技术在秦岭隧道等都已有应用。

无碴轨道设计主要有几下的几个难点，一个轨道部件的设计，另一个道床设计。03年后就有了一个客运专线的想法，希望有一个跨越式发展，从原来的120km/h提高了200~250km/h。对于轨道部件的强度、稳定性及调整性都有了较高的要求。

对于无碴轨道技术，铁道部最初的想法是全部引进国外的技术。主要是日本和德国的技术。德国的主要的双块式（redar200）和博格板，日本主要是板式轨道。引进国外技术同时，对于部分的技术也应引进，因此国外的单位负责培训。铁道部已经组织了多次轨道工程技术的培训。

客运专线对于轨道部件的最大的特点是要求高平顺，因此对于轨道部件要求，精细制造和设计。轨道主要有3个主要部件，轨枕、扣件和道岔技术。

客运专线还有一个特别之处就是轨道电路。由于信号制式要求，要求轨道采用必要的绝缘措施，因此要求部件和道床设计应具有高绝缘性。

路基上无碴轨道部件设计主要解决路基沉降的问题，因此往往在客运专线中，多用以桥代路的方式，反而节约投资。目前的博格板和双块式具有较好的整体性，在德国有多年的应用经验，是一个成功的事例。

由于时间匆忙就简单的说这些，对于无碴轨道设计及研究问题，大家可以互相探讨。

轨道交通

无论是对于有轨电车、地铁，还是地面通勤列车线路：无碴轨道系统都可以无缝地融入交通流和城市景观。铺设沥青或其它铺路材料的该系统也可与公共汽车、机动车线路并行。绿色轨道提供了一种富有吸引力的备选方案：通过创造更多的绿地来美化城市景观。出色的乘行舒适度、最大的安全性、较低的维护保养级别使无碴轨道系统其更为卓越。无碴轨道系统在城市交通优化和基础设施改造等应用方面发挥着重要作用。城市的未来已经开始！快速、灵活、便利、高性价比：有轨电车和城市-市郊通勤铁路系统在当今非常具有吸引力。因此该类服务变得越来越受欢迎也不足为奇。城市快速轨道交通的优势日显突出，但是，这需要我们不断地开发创新性的解决方案以及能提高成本效益、安全性且环保的新技术睿铁公司积极致力于提高城市轨道交通的吸引力。通过使用RHEDACITY无碴轨道系统，可以大幅度提高您所在城市的流动性和灵活性。

数百万人每天乘坐MRT往返出行。有效的城市交通系统是任何一座城市的心脏。在这一体现现代化城市生活的前沿领域，除了功能性和工程设计之外，美学观点也逐渐得到重视。绿色轨道可以美化整个城市景观。同时，绿色轨道还有利于城市的生态环境平衡，因为它们能够改善空气质量、土壤和地下水条件。“绿色轨道”具有加高的绿色植被路面以及现代化轨道上通用的先进弹性轨道支撑，因此能够大大降低城市中的空气传播噪音和结构噪音。它即有利于人类，也有利于环境。

RHEDACITYGREEN是种植草皮型的RHEDACITY，经过多年在城市快速交通中的应用已充分验证了其有效性。对于RHEDACITYGREEN型轨道而言，经过改良的带有钢筋桁梁的双块式轨枕被浇铸在一块紧实的混凝土板中。用草皮或景天科植物覆盖，以造成赏心悦目的视觉效果。这种轨道的功能性和安全性都很出色，轨道定位极佳、性价比高且无需维修。最初是在柏林和KARLSRUHE市的项目中使用，现在正计划或目前准备投入使用。

这种轨道系统的一个主要优点就是在无形中见完美。这些无碴轨道系统几乎无需维修，但却能提供出色的乘坐舒适度，支持重载运输并确保最大的安全性。RHEDACITY的功能在设计原则上与RHEDA系列的其他系统相同。但是，RHEDACITY却是专为城市快速轨道交通而设计的，尤其适用于有轨电车及地面通勤列车线路。RHEDACITY的特点是施工技术简单：改进的带有钢筋桁梁的双块式轨枕，以方便安装，同时保证了精确的轨距。通过其轨道支撑层的整体式结构以及较低的安装结构高度，RHEDACITY具有额外的优势。但施工优势并未将RHEDACITY与普通轨道单独区分开：它可以将道岔整合进同一技术。

RHEDACITY可以根据需要铺上沥青、混凝土或路石。对于那些偏爱在绿色道路上旅行的人士而言，RHEDACITYGREEN是一种极具吸引力的备选方案。

施工技术

板式无碴轨道施工技术，主要包括轨道板的制造、CA 砂浆的研究及配制，混凝土底座及凸形挡台施工、轨道板铺设、CA 砂浆灌注、充填式垫板的施工等一系列关键技术，对城市高架轻轨、高速铁路桥梁等工程推广此项新技术具有重要参考价值和实用价值。

随着我国铁路运营速度的不断提高，有碴轨道在列车荷载反复作用下轨道残余变形积累很快，从而导致轨道高低不平顺，影响旅客乘坐的舒适性，增大轨道养护维修工作量。板式无碴轨道是用双向预应力轨道板及CA 砂浆替换传统有碴轨道的轨枕和道碴的一种新型轨道型式。由于板式无碴轨道具有结构简单、具有足够的强度和稳定性及设有提高轨道弹性的水泥沥青砂浆垫层而优于其它无碴轨道结构，被很多专家认为是一种应该在高速铁路广泛采用的结构形式。与有碴轨道相比，板式轨道具有更好的整体性、稳定性和耐久性，虽然技术较复杂，一次性投资要略大于有碴轨道，但其使用寿命周期长，通常使用周期为30年，轨道板在使用周期内基本上免维修，运营过程中维修工作量可减少70以上，能够有效缓解高速铁路运营与维修的矛盾，且高速行车时的安全性和舒适性亦优越于普通轨道。

秦沈客运专线是我国第一条设计时速大于200 km/h的高速铁路，其中双何特大桥全长703.33 m，梁体为单线箱梁，上下线并行。桥梁位于两个曲线及其间的夹直线上，纵坡为9.9‰ 和一1.5‰ 。为提高旅客乘坐的安全性、舒适性，减小桥梁振害及减少运营期间的维修工作量，满足高速铁路运营的要求，梁上采用的板式无碴轨道，为京沪高速铁路的施工做了一定的技术准备。

2 结构设计及特点

板式无碴轨道是由预制的轨道板、混凝土底座，以及介于两者之间的CA 砂浆填充层组成，在两块轨道板之间设凸形挡台以承受纵、横向水平力。

秦沈客运专线双河特大桥板式无碴轨道特点是：结构高度699mm，3.2 t/延m。具有结构高度低、自重轻、现场混凝土施工量少、可修复行强、施工需专用设备等特点。

3 施工工艺要点

3.1 轨道板制造

轨道板是板式无碴轨道的重要组成部分之一，列车荷载和振动等产生的巨大能量先由其传给桥梁。轨道板的平整度、预埋件位置直接影响铺轨质量及桥梁振动，因此，轨道板制造精度要求非常高，而且必须具有很高的平整度和抗裂性。轨道板设计为双向预应力混凝土构件。

轨道板C60混凝土，要求弹性模量为35GPa，分A、B、C、D、E五种型式，其中A型外形尺寸为4930×2400X190 mm ，B、C 型为4765X 2400X190 mm ，D、E型为3765X2400X190 mm。

轨道板的平整度及预埋件、预留管道位置的精度主要通过模型的精度来控制。钢模型底模平整度保证在0.5 mm 范围内，各预埋件在底模上的预留安装偏差不得大于0.5 mm，采用螺栓固定安装预埋件。钢模板允许偏差：长度、宽度为士1.5 mm，高度为+0～一1.5 mm，预埋件及平整度为±0.5 mm。

钢筋加工及绑扎在专用模具上完成，预应力孔道采用ф18mm 的钢管成孔，混凝土浇注过程中以底振为主，面振为辅，采用蒸汽养护，静停3h后升温，升温、降温速度不超过每h15 C，恒温控制在4O～50 C。最高温度不大于55℃ ，恒温的持续时间在6 h以内。张拉时先对称先张拉横向孔道，后张拉纵向孔道，纵向双层孔道每排同时对称张拉。采用张拉力控制，伸长值量作为校核，并严格控制夹片回缩量。

3.2 底座混凝土基础

底座混凝土基础是板式无碴轨道基础的找平层及桥上曲线段超高设置的调整层，施工的关键是施工控制测量及凸形挡台的准确定位。