整體道牀

整體道牀具有維護工作量少、結構簡單、整體性強及表面整潔等諸多優點，在國內外鐵路上均已大量使用。中國於1957年開始鋪設整體道牀。但另一方面，由於整體道牀是連續現澆的混凝土，一旦基底發生沉陷，修補極為困難。因此要求設計和施工的質量較高，同時也應將整體道牀儘可能鋪設於隧道內或石質路基等堅硬的基礎之上。中國早期鋪設的整體道牀多采用素混凝土，為了增強整體道牀的抗裂性能，近年來已更多地採用鋼筋混凝土。中國整體道牀主要有三種結構形式：支承塊側溝式整體道牀、整體灌築側溝式整體道牀及中心水溝式整體道牀。

支承塊是在工廠預製的鋼筋混凝土塊體，混凝土強度等級為C40～C50，斷面為上小下大的梯形，尺寸約為500 mm×200 mm×200 mm，每塊約40～50 kg。支承塊上的承軌槽根據所採用的扣件類型進行設計。為了使支承塊與道牀混凝土能緊密聯結，支承塊底面伸出鋼筋，塊底而呈人字坡狀。

混凝土道牀厚度約為300～400 mm，寬度約2.4 m，每隔6.25 m(洞口)或12.5 m(隧道中部)設伸縮縫。道牀一般採用C30級混凝土道牀內鋼筋按構造和工程經驗佈設，通常在道牀底部按220 mm間距雙向佈設Φ14鋼筋或按200mm間距雙向佈設Φ10鋼筋，鋼筋用量約為20～24 t/km：

根據排水溝設置的位置不同，支承塊式無砟軌道又可分為中心水溝式、單側溝式和雙側溝式。

中心水溝支承塊式無砟軌道如圖1所示，這種道牀結構比較簡單，造價較低，施工方法簡便，進度較快，因此，我國普通鐵路上也曾採用這種結構形式。中心水溝式整體道牀在道牀中央設置排水溝，不設側溝，隧道邊牆底較高，石方和污工量都可減少，而且可不在邊牆附近進行爆破，不會影響邊牆基底岩石的完整，對邊牆穩定性有好處。缺點是沒有排除地下水的設施，所以在富含地下水的隧道內不宜採用。

但普通鐵路上採用的中心水溝式整體道牀在運營中出現了較多的問題。主要表現在：

(1)在地下水較豐富的隧道內，中心水溝無法滿足排水要求；

(2)中心水溝處道牀混凝土削弱較多，容易產生沿水溝縱向的裂紋；

(3)早期鋪設的混凝土道牀，多是未設置鋼筋的素混凝土，加之對基底的處理質量不高，混凝土道牀出現了不少病害。

因此在後來的普通鐵路整體道牀定型網中，不再建議採用中心水溝式整體道牀。

圖2和圖3是我國隧道內支承塊式無砟軌道的典型結構形式。圖2適用於堅硬基岩上的直牆式隧道，圖3適用於在較軟弱基岩上修築抑拱的隧道。 ^[1] 

短木枕式整體道牀用短木枕代替鋼筋混凝土支承塊，如圖4所示。因為短木枕在使用一定年限之後需要更換，道牀斷面採用中心水溝式便於短木枕的更換。道牀多為素混凝土。

在橡膠材料和鋼軌扣件尚未較好解決以前，採用短木枕鋪設整體道牀較多，1968年以前，我國在普通鐵路上鋪設整體道牀時，基本上都是採用這種形式。前蘇聯地鐵也鋪設過這種道牀。北京地鐵在道牀彈性過渡段上，採用了梯形短木枕拼接式整體道牀。

短木枕式整體道牀具有一定的彈性，易於調整軌距和水平，扣件較簡單。但短木枕使用壽命較短，且更換困難，因此，在普通鐵路上已基本不再使用。

無枕式整體道牀亦稱整體灌築式軌道，如圖5所示。道牀混凝土強度等級為C30，施工時自下而上進行，不架設鋼軌，而用施工機具把聯結釦件的玻璃鋼套管按設計位置預埋在道牀內，上面做成承軌台，然後再安裝鋼軌和扣件。整體灌築式軌道全部為現澆混凝土，整體性強，但施工方法繁瑣，機具複雜，進度慢，承軌台抹面精度不易保證，很難達到設計要求。1965年，我國在京廣線易家灣明洞和石灣站的一組道岔試鋪了這種道牀。1970年，北京地鐵一期工程十幾組道岔整體道牀亦是這種道牀形式，經20多年運營使用，技術狀態良好。香港和美國舊金山、加拿大、馬來西亞等地鐵也鋪設了無枕式整體道牀。

在整體道牀與結構底座問鋪設一層30mm左右厚的彈性絕緣材料與塑料油膏混合物或橡膠瀝青混凝土，有的鋪設舊輪胎，這種軌道減振效果顯著，但造價很高÷成都火車客站鋪設討該種軌道，整體道牀與底座間鋪設50mm厚的拆線廢舊輪胎製成的顆粒。 ^[1] 

此外，整體道牀還有以下一些附屬結構應當注意。

排水整體道牀的排水是一個至關重要的問題，許多整體道牀都是由於排水不暢，致使基底長期浸於水中而產生下沉，引起道牀嚴重下沉並開裂。在地下水徑豐富的隧道內，需採用雙側溝及中心暗溝等排水。當地下水中含有腐蝕性化學成分時，還應注意在道牀混凝土中加入相應的防腐劑。

伸縮縫整體道牀上需間隔一定距離設置伸縮縫，但由於隧道內温差較小，道牀與基底的摩擦較大，且各地段道牀與基底的接觸情況差別較大，所以伸縮縫的間距很難一概而論。依據對整體道牀橫向裂紋間距的統計分析，一般認為間距12.5m較為合適，在温度變化較大的洞口，伸縮縫的間距設為6.25m。

過渡段隧道內採用整體道牀，而隧道外一般是普通有碴軌道，兩種軌道的剛度差異較大，如果使兩種軌道直接相連，則軌道剛度發生突變，影響列車行駛的平穩性，當車速較高時表現尤為嚴重，因此需要設置軌道過渡段。軌道過渡段長度依車速等因素決定，一般為5～10m，由素混凝土在基底澆築成斜坡或台階形，使混凝土道牀和碎石道牀逐漸變化。

扣件整體道牀的彈性較差，軌道彈性主要依靠鋼軌扣件提供，同時鋼軌的調整也主要靠扣件，因此對扣件的要求很高。通常在整體道牀上都需要採用不同於一般軌道的特製扣件，這類扣件具有良好的彈性，同時具有較大的高低和軌距可調量。