移动荷载下CA砂浆受水浸泡损伤后轨道板的动力响应研究

轨道板是无砟轨道的重要组成部分。在雨水的浸泡渗透下,CA砂浆会软化并损伤,从而轨道板的支撑条件发生改变。通过运用ABAQUS有限元软件模拟CA砂浆软化、中部间断脱空、中间全部脱空、以及边缘损伤下轨道板的力学机理。得到了轨道板在CA砂浆软化开裂作用下轨道板的垂向位移、纵向、横向拉应力和挠度的变化机理。得出CA砂浆软化后仍能支撑一部分轨道板传递的应力。CA中部完全脱空比CA砂浆间断脱空轨道板承受轨道传递的应力大很多,而CA砂浆边缘掉块轨道板承受轨道传递应力要比CA砂浆中部脱空轨道传递给轨道板的应力小很多。     

CA砂浆干燥收缩与自身相对湿度研究

研究了水泥乳化沥青(CA)砂浆内部相对湿度与干燥收缩以及两者之间的相互关系.结果表明:CA砂浆内部相对湿度在早龄期时较高,之后随龄期延长而下降,且降幅在90d后趋缓;CA砂浆先膨胀后收缩,约7d时达到最大膨胀值,120d后收缩趋缓;水灰比(m_W/m_C)、乳化沥青-水泥比(m_A/m_C)等配合比参数对CA砂浆内部相对湿度和干燥收缩的影响均不明显;在密封养护条件下,CA砂浆试件内部的相对湿度较大且降幅较小,而干燥收缩较少且增幅较小,到后期时比脱模时略有膨胀;不密封养护CA砂浆试件在后期时收缩明显,其相对湿度与干燥收缩线性相关性较好.所得结论可为CRTSⅠ型轨道减少板角离缝提供指导.     

CRTSⅠ型板式无砟轨道轨道板与CA砂浆离缝维修技术

随着我国客运专线的快速发展,CRTSⅠ型板式无砟轨道作为无砟轨道结构型式中的一种,已经大批量铺设并投入运营中;运营一段时间后,CRTSⅠ型板式无砟轨道段出现轨道板与CA砂浆离缝、轨道板掉块、轨道板封锚松动脱落等情况,如果不进行处理,在列车运行时轨道板的振动以及钢筋锈蚀情况的加重,会影响到轨道板的使用寿命,严重时,会影响到行车安全。本文针对CRTSⅠ型板式无砟轨道轨道板与CA砂浆离缝的问题,对CRTSⅠ型板式无砟轨道轨道板与CA砂浆离缝维修技术进行阐述。     

板式无砟轨道CA砂浆层维修技术

板式无砟轨道是我国目前高速铁路所采用的主要结构形式之一,已在国内多条高速铁路上广泛使用。作为轨道板和底座板之间的CA砂浆层,其主要作用就是将轨道板传递过来的列车荷载均匀分散后,传递到底座板上,起到缓冲、承载、分散和传递的作用。但是在CA砂浆灌注过程中,由于一些不可避免的因素,比如操作过程或者作业时间控制不当,以及气温变化过大、风因素,造成CA砂浆层与轨道板和底座板之间出现离缝的情况,并随着列车荷载和温度力的反复作用下,CA砂浆层会出现离缝程度增大,最后破碎的情况,对列车行车安全造成很大威胁,文章以武广、成渝、石太等高速铁路为载体,通过对板式无砟轨道CA砂浆现场维修作业总结而成,对以后该类型作业能提供一定的参考。     

基于轨道振动的CA砂浆层劣化识别研究综述

CA砂浆层是无砟轨道连接轨道板与底座板的关键结构层,在列车荷载和温度等因素的影响下,CA砂浆层难以避免会出现离缝、脱空等劣化现象,严重时会显著增加轨道的振动响应,影响列车安全运营.文中从理论研究、有限元分析、试验研究3个方面回顾了 CA砂浆层劣化对轨道振动的影响研究,综述基于轨道振动的CA砂浆层劣化损伤识别方法,主要包括冲击回波无损检测、探地雷达法、弹性波法、机械阻抗法和传感器检测,以及3种数据处理思路,结构模态参数分析、动力响应和机器学习.最后,在文献调研的基础上对研究现状进行了简要总结,指出了现有研究的不足,并提出了关于CA砂浆层劣化识别方法的思考与建议.     

模拟酸雨对板式无砟轨道CA砂浆的侵蚀破坏机理

采用pH值为3.0,4.0,5.0的酸液浸泡CA砂浆试件,模拟酸雨对CA砂浆的侵蚀破坏作用.对酸液浸泡的CA砂浆进行抗压强度测试、差热(DTA)分析、扫描电镜-能谱(SEM-EDS)分析,并用生物显微镜观察酸液中微生物的生长状况,探讨模拟酸雨对CA砂浆的侵蚀破坏机理.结果表明:酸液的长时间浸泡将导致CA砂浆试件开裂、剥落,抗压强度降低.CA砂浆经过酸液长时间浸泡后,由内到外C-S-H凝胶含量降低,表面出现大量CaSO_4·2H_2O结晶,同时酸液中含有较多的丝状真菌和酵母菌,与现场观察到的无砟轨道CA砂浆填充层生物破坏严重的现象相符合.酸液对CA砂浆的侵蚀破坏过程包括C-S-H凝胶的溶蚀过程、CaSO_4·2H_2O结晶的膨胀破坏过程和生物的腐蚀过程.     

浅析无砟轨道轨道板铺设CA砂浆灌注施工工艺

总体论述了CRTSI型无砟轨道轨道板铺设CA砂浆选定和配制及CA砂浆灌注等施工工艺，并结合设计及相关技术资料仔细分析和总结了CA砂浆灌注整个过程和注意事项，以指导实践。     

国内板式无碴轨道CA砂浆研究现状与展望

随着高速铁路的飞速发展,板式无碴轨道应用日益广泛。CA砂浆在板式无碴轨道中起到减缓震动的作用,是板式无碴轨道的关键组成部分。在国内外高速铁路建设中,CA砂浆已经被广泛应用。总结分析了当前国内CA砂浆的基本性能研究、耐久性及CA砂浆与板式轨道动力学性能研究的现状,并在此基础上对今后CA砂浆的研究方向做出展望。     

应变速率和应力水平对CA砂浆动态抗压性能的影响

为了研究应变速率和应力水平对中国铁路轨道系统(CRTS)Ⅰ型板式无砟轨道水泥乳化沥青砂浆(CA砂浆)动态抗压强度、弹性模量和临界应变的影响规律,对0%,30%,60%和90%应力水平下的CA砂浆试件进行了应变速率为1×10-5~1×10-2s-1的单轴压缩试验.结果表明:应变速率和应力水平对CA砂浆的动态抗压性能影响显著;随着应变速率的增加,CA砂浆的动态抗压强度显著提高;随着应力水平的增大,CA砂浆的动态抗压强度明显降低,最大降低幅度为6.78%;CA砂浆的弹性模量随着应变速率和应力水平的增加呈增大趋势;CA砂浆的临界应变随应变速率的增加而增大,但随应力水平的增大而减小,且应变速率对临界应变的影响大于应力水平对临界应变的影响.     

短波随机不平顺对列车-板式无砟轨道-桥梁系统动力特性影响

运用弹性系统动力学总势能不变值原理及形成矩阵的"对号入座"法则建立列车-板式无砟轨道-桥梁竖向振动方程组。分析列车高速运行时,短波随机不平顺对列车-板式无砟轨道-桥梁系统动力特性的影响,并对不同种类不平顺对列车-板式无砟轨道-桥梁系统动力特性的影响进行对比研究。研究表明:短波随机不平顺对车体垂向加速度、钢轨位移、轨道板位移、桥梁位移影响很小;短波随机不平顺对轮轨垂向力、钢轨垂向振动加速度、轨道板垂向振动加速度、扣件竖向压应力、CA砂浆竖向压应力有很大的影响;短波随机不平顺对钢轨最大弯矩、轨道板最大弯曲应力、桥梁振动加速度也有一定的影响。为了降低短波随机不平顺的危害,高速铁路定期打磨钢轨十分重要。     

高铁CA砂浆灌浆泵的设计研究

本文基于现有无砟轨道CA砂浆灌注技术中使用传统起重吊运方法的不足,研究设计了一种专用CA砂浆灌注泵,采用连续远距离泵送的方法实现灌板作业,大大提高了施工效率和安全性,对高铁施工具有较大的应用价值。     

反复荷载下水泥乳化沥青砂浆力学性能试验

采用电子万能试验机对中国铁路轨道系统（CRTS）Ⅰ型板式无砟轨道水泥乳化沥青砂浆（CA砂浆）现场取样试件进行反复荷载试验,试验采用恒应变控制.结果表明：单调加载情况下CA砂浆的极限抗压强度较大,现场取样试件的极限抗压强度较室内试件大;反复荷载会造成CA砂浆损伤不断积累,从而使其承载能力达到极限承载强度后迅速下降.通过试验和参数研究,提出了CRTSⅠ型板式无砟轨道CA砂浆的反复荷载应力应变曲线方程,理论计算结果与试验结果吻合.     

高速铁路用CA砂浆的研究进展

乳化沥青水泥（Cement Asphalt,以下简称CA）砂浆是板式无碴轨道核心技术之一,作为板式无碴轨道的弹性调整层,其高温老化、低温疲劳破坏导致失去弹性是影响无碴轨道使用寿命的重要原因。综述了CA砂浆的关键组分沥青乳液的研究进展、CA砂浆的研究进展,并对CA砂浆在我国的研究和应用做了展望。     

模拟服役条件下CRTSⅠ型板式无碴轨道用CA砂浆疲劳性能研究

板式无碴轨道CA砂浆在服役期间可能经受高频振动-荷载-高低温等耦合作用,引起力学性能的改变,为此我们研究了CA砂浆在模拟服役环境中不同振动频率下疲劳实验后的力学性能。结果表明:模拟服役后CA砂浆变形能力变差,其塑性和韧性下降,抗压强度和弹性模量的变化与振动频率的增加近似呈分段直线关系,其值随振动频率增大而先增大后减小;SEM分析和压汞分析表明,服役后材料内部孔隙结构发生变化,沥青在较高温度下振动向大孔迁移,使结构更加密实;掺聚合物乳液可明显提高CA砂浆的抗疲劳性能,防止其过早失去弹性调整作用。     

板式无碴轨道中CA砂浆施工质量控制

CA砂浆技术作为博格板式无碴轨道的核心技术之一,在CA砂浆灌注过程中,CA砂浆的质量直接影响到轨道的耐久性。从分析影响CA砂浆施工质量因素出发,通过对CA砂浆原材料、配合比及生产工艺三个方面加以控制,以满足大规模生产和施工时稳定CA砂浆质量的要求。     

刚性基础上板式轨道结构静力分析

通过建立刚性基础上的二重梁板结构有限元模型,首先从轨道板的受力出发,确定最不利的荷载位置,而后分析了轨道刚度(扣件系统刚度、CA砂浆弹性模量)对轨道板受力的影响,得出结论以便更好的指导工程设计.     

CRTSⅡ型轨道板混凝土的创新试验研究

板式无砟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)替换传统有砟轨道的轨枕和道砟的一种新型轨道形式,本文以我公司某轨道板预制场为例,介绍了轨道板混凝土配合比方案的优化及施工技术要求。     

底座板涂层对消除水泥乳化沥青砂浆垫层贯穿孔效果的试验研究

为消除CRTS Ⅱ型板式无砟轨道水泥乳化沥青砂浆在施工过程中易产生的贯穿孔,采用涂层材料对底座板混凝土表面进行适当的封闭处理,通过涂层后的防水效果、贯穿孔分布情况、砂浆凿除的难易程度以及与混凝土间的界面黏结强度等研究了A,B两种涂层材料的应用效果.结果表明,两种涂层均能有效封闭混凝土的渗水通道,避免贯穿孔的形成;涂层后的底座板与水泥沥青砂浆均具有较高的黏结力,砂浆较难凿除,砂浆与混凝土间的界面黏结强度明显提高.由于乳液B的颗粒粒径更小,其有效成分更容易渗透到混凝土的毛细孔隙,其提高界面黏结强度的作用较乳液A明显.     

CRTSⅢ型板式无砟轨道自密实混凝土灌注过程应力和变形量分析及质量控制

在高速铁路CRTSⅢ型板式无砟轨道施工中,自密实混凝土灌注易产生水击效应,导致轨道板上浮,进而对轨道标高控制产生影响。随灌注施工所用时间的减少,轨道板上浮量迅速增加,当灌注时间为2.5min时,上浮量达2.7mm,给后续扣件安装、调板等带来较大困难。本文通过ANSYS有限元分析,研究不同扩展度自密实混凝土在不同灌注速度下轨道板、底座板和扣压装置的受力状况及轨道板上浮量,以期为最佳灌注速度及灌注时间提供理论依据。     

高速铁路板式无砟轨道用CA砂浆搅拌车

通过对高速铁路板式无砟轨道用水泥乳化沥青砂浆(简称CA砂浆)材料技术及搅拌装备的研究,开发了CA砂浆的专用搅拌车。