高鐵被認(rèn)為是中國(guó)“新四大發(fā)明”之首，也被譽(yù)為中國(guó)制造的新名片。截至2022年6月底，全國(guó)高鐵總里程約4.2萬(wàn)公里，通達(dá)95%的百萬(wàn)人口以上城市，位居世界首位。高鐵運(yùn)行速度約為150-400 公里/小時(shí)，極大縮短了城市間的交通時(shí)間。除去高效快捷的直觀印象，中國(guó)高鐵“硬幣測(cè)試”更是震驚全網(wǎng)。“硬幣測(cè)試”所反映的超高平順性背后是一項(xiàng)復(fù)雜而系統(tǒng)的工程，其中重要的一環(huán)則是無(wú)砟軌道的使用。

傳統(tǒng)鐵路采用散粒碎石作為道床結(jié)構(gòu)，稱為有砟軌道。無(wú)砟軌道則采用混凝土建造整體基礎(chǔ)，可以提高基礎(chǔ)穩(wěn)定性以及避免道砟飛濺，保障列車的高速平穩(wěn)和安全運(yùn)行。

高鐵無(wú)砟軌道在凍融循環(huán)、化學(xué)侵蝕、高頻動(dòng)荷載等環(huán)境及荷載作用下，會(huì)產(chǎn)生裂縫、離縫、脫空、沉降等病害，影響軌道的平順性。及時(shí)的保養(yǎng)維護(hù)可以有效延長(zhǎng)軌道的使用壽命。然而，日常繁忙的鐵路運(yùn)輸留給工程維修作業(yè)的天窗時(shí)間并不長(zhǎng)，一些疑難雜癥的處理就要依靠“特效藥”。

普速鐵路有砟軌道

高鐵無(wú)砟軌道

高速鐵路建設(shè)伊始，中國(guó)建材集團(tuán)所屬中巖科技的聚羧酸系高性能減水劑和CA砂漿成功進(jìn)入高鐵市場(chǎng)，從此與高鐵結(jié)下了不解之緣。隨著高鐵運(yùn)營(yíng)時(shí)間的延長(zhǎng)，各類“病害”開(kāi)始顯現(xiàn)，但國(guó)外引進(jìn)的修復(fù)材料價(jià)格讓高鐵運(yùn)維成本居高不下。中巖科技高鐵無(wú)砟軌道修復(fù)材料的研究與應(yīng)用由此揭開(kāi)序幕：

2017年3月，環(huán)氧基低粘度快固化裂縫注漿材料在呼張高鐵道床板裂縫修復(fù)工程中獲得應(yīng)用，施工溫度低至-10 ℃。

2017年11月，混凝土損傷修補(bǔ)材料及智能溫控模板成功應(yīng)用于京廣高鐵底座板露筋損傷修復(fù)工程。

2018年10月，離縫注漿材料在貴廣高鐵成功應(yīng)用，獲得良好的疏水效果和潮濕界面粘接性能。

2020年10月，路基抬升材料在隧道工程中成功應(yīng)用，產(chǎn)品阻燃性、力學(xué)性能和穩(wěn)定性獲得認(rèn)可。

2021年10月，改性環(huán)氧樹(shù)脂成功應(yīng)用于大巖板隧道滲漏水治理工程，可實(shí)現(xiàn)止水、補(bǔ)強(qiáng)于一體的加固效果。

“好吸收”--超低粘度：高鐵無(wú)砟軌道為層狀結(jié)構(gòu)，以橋上CRTS II型板為例，無(wú)砟軌道由底座板、CA砂漿層、軌道板組成。無(wú)砟軌道層間脫離、產(chǎn)生離縫對(duì)結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性造成重大隱患。CRTSII 軌道板寬度為2.55米，受限于快速固化需求和低注漿壓力，材料充盈離縫的前提是良好的流動(dòng)性能、超低的粘度。研究團(tuán)隊(duì)通過(guò)分子結(jié)構(gòu)不對(duì)稱設(shè)計(jì)制備了低粘度環(huán)氧樹(shù)脂，避免了大量使用稀釋劑造成的體積收縮等問(wèn)題。

“廣譜修復(fù)”--潮濕基面粘接性能：傳統(tǒng)修復(fù)材料需要對(duì)基面進(jìn)行烘干處理，然后進(jìn)行灌漿修復(fù)。裂縫、離縫基面潮濕情況普遍存在，而狹長(zhǎng)裂縫中水分難以在短時(shí)間內(nèi)完全烘干，因此具有疏水性能、可以水中固化的修復(fù)材料需求應(yīng)運(yùn)而生。親水注漿材料的疏水改性經(jīng)歷了復(fù)配、接枝、共聚等漫長(zhǎng)的探索過(guò)程，最終將疏水基團(tuán)共聚于多元醇分子主鏈結(jié)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)了最佳的疏水效果，大大提高了材料的環(huán)境適應(yīng)能力，達(dá)到“廣譜修復(fù)”的效果。

離縫注漿材料水中固化效果

基于上述科技成果的應(yīng)用，2018年12月中巖科技獲批成立建材行業(yè)防護(hù)修復(fù)與加固材料工程技術(shù)中心，2020年9月通過(guò)中國(guó)建材聯(lián)合會(huì)科技成果鑒定，項(xiàng)目成果總體達(dá)到國(guó)際領(lǐng)先水平，并榮獲2020年度建材行業(yè)技術(shù)發(fā)明二等獎(jiǎng)。

建材行業(yè)防護(hù)修復(fù)與加固材料工程技術(shù)中心

中巖科技高鐵無(wú)砟軌道修復(fù)材料與技術(shù)已成功應(yīng)用于京廣高鐵、石太鐵路、京滬高鐵、京雄城際、貴廣高鐵、贛深高鐵、廣珠城際等數(shù)十項(xiàng)鐵路工程中。由于高鐵的示范效應(yīng)，更多的科技成果逐步應(yīng)用于地鐵、隧道、機(jī)場(chǎng)、風(fēng)電、大壩等工程中。深入開(kāi)展材料研究的同時(shí)，中巖科技還逐步向特種工程專業(yè)承包領(lǐng)域轉(zhuǎn)變，已取得特種工程補(bǔ)強(qiáng)加固、糾偏平移與防水防腐保溫施工資質(zhì)。

呼張線道床板裂縫注漿工程

2017年3月，中巖科技生產(chǎn)的低粘度環(huán)氧樹(shù)脂裂縫注漿材料成功應(yīng)用于京張鐵路道床板裂縫注漿冬季施工工程。施工期間，隧道內(nèi)板體溫度達(dá)-10℃，采用的注漿材料可低溫固化，半小時(shí)形成力學(xué)強(qiáng)度，固化體具有低溫柔性，可避免動(dòng)荷載作用下二次開(kāi)裂。

京廣高鐵底座板混凝土損傷修復(fù)工程

2017年9-11月，中巖科技開(kāi)發(fā)的混凝土損傷修補(bǔ)材料及低溫施工成套工藝成功應(yīng)用于京廣高鐵CRTS II型無(wú)砟軌道底座板整治工程。該工程開(kāi)發(fā)了智能溫控模板，解決了低溫氣候施工技術(shù)難題，降低了施工安全風(fēng)險(xiǎn)，提高了應(yīng)急保障效能。

貴廣高鐵離縫注漿工程

2018年10月，中巖科技離縫注漿材料在貴廣高鐵成功應(yīng)用，解決了潮濕基面封邊問(wèn)題，實(shí)現(xiàn)了層間存水環(huán)境離縫注漿。2021年11月，離縫注漿冬季型產(chǎn)品在京滬高鐵和津秦高鐵同時(shí)獲得成功應(yīng)用。

石太線混凝土軌枕側(cè)向檔肩與承軌槽修復(fù)工程

2018年10月，中巖科技速凝型混凝土損傷修復(fù)材料成功應(yīng)用于石太線，該線路為重載貨運(yùn)小曲率半徑線路，混凝土軌枕側(cè)向檔肩與承軌槽損傷嚴(yán)重，該材料的成功應(yīng)用可實(shí)現(xiàn)天窗內(nèi)修復(fù)，避免了換枕等復(fù)雜操作，且綜合維修成本大幅降低。

京雄城際軌道板灌漿孔整治工程

2020年3月，混凝土損傷修補(bǔ)材料成功應(yīng)用于京雄城際CRTSIII型軌道板灌漿孔病害整治項(xiàng)目，解決了鉆孔后潮濕基面作業(yè)難題，確保了修復(fù)材料與基面粘結(jié)可靠性。

呼吸型防水應(yīng)用于線間防水層脫落整治工程

呼吸型防水材料可滲透于混凝土基體，吸附于混凝土毛細(xì)孔內(nèi)，而不在混凝土表面成膜，具有良好憎水效果和耐久性，中巖科技從2017至2021年已經(jīng)先后完成京沈、京廣、京津城際、京滬高鐵的試點(diǎn)應(yīng)用，并推廣應(yīng)用于多個(gè)機(jī)場(chǎng)項(xiàng)目。