李承亮 王丹 张欢 杨君平

1.中国铁道科学研究院集团有限公司铁道建筑研究所，北京100081；2.株洲时代新材料科技股份有限公司，湖南株洲412007；3.北京铁科首钢轨道技术股份有限公司，北京100081；4.浙江天台祥和实业股份有限公司，浙江台州317200

不同于欧洲和日本的高速铁路，我国高速铁路运营地域广阔，气候环境、线路工况、轨道形式等复杂多变。针对该运营环境下高速铁路扣件弹性垫板使用性能的研究尚不充足。近年来有关铁路工务设备运营维护及安全保障技术深化研究［1］、运营期高速铁路扣件垫板刚度变化规律研究［2］等课题逐年增多，但多是借鉴少数现场测试的刚度，通过有限元软件建立轨道动态应力分析模型［3］给出相关刚度限值，没有大量基础数据提供支撑，其适用性还有待现场考证。本文以 WJ-8 型扣件 B 类 CPU 垫板（简称 WJ-8B 型 CPU 垫板）为研究对象，通过现场调研、室内外长期跟踪试验以及现场试铺验证分析CPU垫板的长期使用性能。

1 现场调研结果

1.1 CPU垫板总体使用情况

国内轨道交通弹性垫层主体材料多采用EPDM（Ethylene-Propylene-Diene Monomer）、SBR（Styrene Butadiene Rubber）、NR（Natural Rubber）等，产品普遍存在低温静刚度变化率大、动静刚度比大、耐久性较差等缺点［4］。与一般橡胶材料相比，CPU 材料力学性能优异，耐油和耐疲劳性好，在高应变条件下压缩应力传递均匀平稳，且具有优异的吸收冲击性能，因此广泛用于制造弹性垫板。

截至2020年底，我国高速铁路运营总里程已突破3.5 万km。我国自主研发的扣件系统主要有弹条Ⅳ型、弹条Ⅴ型、WJ-7 型和WJ-8 型，其中主要采用CPU材料的WJ-8 型扣件系统约占无砟轨道扣件系统用量的82%，占高速铁路扣件系统总用量的50%以上。……