高铁可以走货运列车吗？载货能力是怎样的？ 第1页

目前我国已投运的时速300公里级高速铁路绝大部分采用的是CRTS轨道板，因此本回答默认高铁轨道为采用CRTS轨道板的无砟铁路。由于货运动车组尚未实现量产，因此默认货运列车为轴重大于17t的机辆式货车。

结论写前面：货运列车可以在CRTS无砟轨道上运行，但是会对轨道产生严重的负面影响，因此不建议我国在高速铁路上运行货车。

但是高速铁路使用客运动车组和以后的货运动车组运输快递等一类易于装卸的轻小快件，在省会与省会之间的中短距离点对点运输上还是很有优势的。

本文以长期客货混行的遂渝线无砟试验段为例进行说明。

遂渝线无砟轨道试验段是我国第一条成区间铺设的无砟铁路路段，同时也是唯一进行大规模客货混行的无砟铁路，其采用了CRTS-I板式、双块式以及长枕埋入式无砟轨道。该区段位于重庆市内，动车组列车限速160km/h，机辆式客车和货车均限速120km/h。以遂渝线无砟试验段作为论述对象具有现实性。

由于机辆式列车的机车和货车的轴重（一般机车23-25t，货车17-30t）均大于无砟轨道能够稳定承受的最大轴重（17t），所以随着线路运营时间和客货运输量的增长产生了严重的病害。如轨道板承重层与碎石碾压层之间翻浆冒泥和轨道板下沉歪斜的问题。

如图所示，由于无砟轨道与有砟轨道的结构存在不同，因此承受高轴重车辆对轨面的不断冲击，再加上雨水的渗透冲刷，很容易就会使得图2中的支撑层和级配支撑层之间出现翻浆冒泥情况，在碎石层产生空洞。产生的空洞导致轨道板受力不均产生贯穿裂纹、边角破损和下沉歪斜的情况。

对于图1的板式轨道板而言，受到高轴重的冲击会导致CA砂浆层的破碎粉化和被挤出夹层的现象产生，部分路段病害异常严重。

为什么会产生如此大的病害？原因就在于无砟轨道本身是为低轴重动车组列车所设计的，然而在实际运用中却为动车、机辆客车、货车混跑，荷载及破坏力远大于设计标准。同时由于机辆式客车与货车的轮对都或多或少的有一些擦伤（即轮子不圆润）在运行过程中擦伤部分会不断与钢轨碰撞，影响轨面平顺度。

另外，据实地测量，运行在遂渝线无砟试验段是的客车机车轮轨力主要集中在100 kN~120 kN ， 客车车辆轮轨力主要集中在60 kN~80 kN；货车机车和车辆轮轨力均主要集中于100 kN~130 kN。在实证的角度上证明了货车和机车对轨道的冲击大于客车。

在寿命预测上，取工况一假设所过车辆全为客车，每天运行16编组CRH2型动车组共40列，则每天列车荷载将循环(40x16x4)次；工况二假设每天运行的车辆为40列50编组C80型货车，即每天列车荷载循环(40x50x4)次；工况三则假定客、货车交替作用。寿命预测如下：

结果表明由于货车的大轴重对轨道板的冲击，导致客货车交替作用下的轨道板寿命较单一客车作用下降了十倍左右，且在损坏后的修复的难度和成本都相对有砟铁路更高。

那怎样缓解货车在无砟轨道上运行时对轨道产生的破坏呢？根据概率频谱推算，当货车在100km/h的速度运行的时候，轮轨力小于170kN（即17t）的概率为99.65%，可近似认为不超限。因此建议客货共线无砟轨道货车车速控制在100 km/h 以下。

另外，由于高速铁路线路的设计是为了客运而生，因此车站、到发线、站间距等诸多设计均没有为货运考虑，目前只有兰新客专因为特殊原因有货车在上面运行。

安排兰州北至西宁西区段货物列车5对。在兰州枢纽经兰州西—兰州—兰州东—青白石—大沙坪—兰州北运行。兰新客专货物列车运行图实施日期另行确定。

可见货车的每日对数也较少，也是有充分考虑到货车对无砟铁路的损坏作用的。

综上所述，不建议货车在CRTS轨道板的高铁轨道上运行。

既然常见的CRTS无砟轨道板无法承受大轴重，那有没有其他形式的轨道板能够承受大轴重呢？答案是肯定的：长枕埋入式无砟轨道能够承受客货共线甚至纯重载铁路车辆的运营。

长枕埋入式轨枕主要在区间和道岔区使用。区间埋入式长枕采用预应力钢筋混凝土轨枕结构，侧面设置预留孔，制造方便，经济性好，在我国既有客货共线铁路( 秦沈线、渝怀线等) 及新建重载铁路（瓦日线）中铺设。道岔区埋入式岔枕底部设置桁架钢筋，生产工艺相对复杂且成本较高，在我国遂渝、武广、郑西、沪杭等多条高速铁路中铺设应用。

以在桥梁区间使用的埋入式桥枕为例，可承受的运营列车最大轴重为300kN（即30t），满足重载运营要求。

但是目前国内外均未见到有大规模铺设无砟轨道重载运营线路，缺失相关的实践经验。对既有线路的调研结果显示，客货混运时隧道内无砟轨道易于出现扣件弹条断裂、轨枕空吊、轨枕伤损等病害影响轨道结构的服役安全性。

参考文献：

[1]王士杰. 遂渝铁路无砟轨道病害原因分析及治理措施[J]. 路基工程, 2015(6): 217-221.

[2]任娟娟,徐家铎,田根源,赵华卫,蒲建锦. 客货共线无砟轨道轮轨力统计特征研究[J]. 工程力学, 2018(2): 239-248.

[3]赵民. 客货共线单元板式无砟轨道荷载作用特性与疲劳寿命预测[J]. 铁道学报,2019(3):110-116.

[4]任娟娟,田根源,徐家铎,邓世杰,解鹏. 蒙华铁路长枕埋入式无砟轨道用桥枕的设计研究[J]. 铁道建筑,2018(8):122-126.

[5] 娄会彬.重载车辆作用下无砟轨道结构力学分析[D].成都.西南交通大学.2014.

大部分只讲了高速无砟轨道通行货车的问题，

但您们真的以为换了有砟轨道就能解决问题了么？

简单讲两个有砟轨道开行重载列车会出现的病害，

1、湿道床(Wet bed)

湿道床产生的原因，是重载列车经过病害的诱发点时，因车轮的不规则上下振幅所产生的动能，导致道砟被挤压、碾碎，形成一种水泥状的粉末膏状物，一下雨后道床便变得松软，形成湿道床病害。列车高速通过湿道床时，不单会扩大湿道床的范围，还会对自车形成可达危险值的轮重减载。

解决方法：挖走所有病害部重新铺道砟，并检查频繁产生湿道床的前后轨道检查有没有不平顺。

2、道床波状病害(Cyclic Top)

货物列车一般只有一级悬挂，如果出现连续的病害诱发点，弹簧容易累积能量，导致车轮砸向轨道，形成病害。波状病害可以只出现在一侧轨道，也可以出现在双侧。

波状病害是一种“道床传染病”，连续通过的列车在经过一个波的波谷时积蓄能量，极有可能砸出第二、第三甚至连续的波。

波状病害的波长与重列车群的通过速度有关，重列车群的通过速度在100km/h时，波状病害波长约为13m，一般来讲，一个需要整治的严重波状病害振幅约为30mm。

波状病害的危险比湿道床还要大，因为列车在高速经过波状病害时，弹簧是不可能完全阻尼的，随着列车进入波状病害区段，弹簧累积的能量越来越多，最终甚至可能导致车轮悬空，是极其危险的。

解决方法：捣固，并检查频繁产生波状病害的前后轨道检查有没有不平顺。

所以有砟250km/h客运专线到底能不能跑货车？

简单来讲，可以，但是实施起来有挑战。

为什么这么说呢？因为若是客货混跑，日间开行了高速动车组列车后，夜晚再跑货车，那么检修天窗就太小太小了，要在那么短的时间内把重车所导致的轨道病害修理调整好，实施起来比较困难。

但是真的要做不是不可以，但是要做到以下3点，

1、只开行轴重在17-21.5t之间的轻快货车，减低道床病害的严重程度；

2、给货车安装设有垂直液压减震器阻尼弹簧的震动幅度，车轴端安装橡胶堆弹簧减震，减低病害产生的频率；

3、快买大机、大和机、大一机，不买大机还想快速掐断路床病害的苗子？别发梦了！大机越多越好，手捣固和巡道越少越好。

回答知友追问， @kevin kiven

说真的，只要胆儿够肥，啥车不能上无砟？

不过归根结底还是那个问题，目前CR的板式轨道和道床一体式无砟轨道，以板式轨道为例，跑几个重载，先不说起支持和缓冲作用的砂浆被压碎，要是来回地跑重车，轨道板下方受不了巨大的拉伸应力，就会龟裂，水再往里面渗进去，钢筋膨胀失效，这块板就算是废了。(一个典型的钢混结构失效的案例)

但是加密钢筋以增强钢混结构的下部拉伸力不行么？

加钢筋除了增加轨道板本身质量之外，钢筋密度大带来的浇筑困难该怎么解决呢？这样一来轨道板的成本就自然会上升。更别说道床一体式无砟了，现场施工时成倍增加的预应力钢筋等着您一根根上螺母，我想肯定会先有人比我骂娘。

重载列车使用无砟轨道，在目前的情况下来讲，从根本上颠覆了使用无砟轨道的最初意图——方便线路养护。这种做法使得使用无砟轨道的建造和维护成本成倍飙升，失去了铺设无砟轨道降低维护成本的意义。

不过，目前有两种新兴有砟轨道的技术，用于重载路线上，也可以类似高速列车那样达到使用无砟轨道减低维护成本的效果。

1、道砟稳定处理，喷胶(Ballast Stablisation)

往道砟上喷一层渗透性的环氧胶水，把道砟粘起来，以增加道砟的稳定性，以减少枕木悬空(Voiding)、波状病害(Cyclic Top)发生的机率和严重程度，由于道砟喷过了胶水，本身相比裸石块已经更加耐磨、防水，所以湿道床(Wet bed)基本上不可能发生，环氧胶本身还有一定吸收噪音的作用。

使用的胶水要做到防水、无公害，并保证粘性不会过大而导致道砟无法复用、不会导致枕木和道砟粘连等情况。

不过喷胶使用上也有一个小小的麻烦，即每次捣固后，由于相连的胶水被扯断，需要重新喷一次胶。

2、回收塑料枕木(Plastic/Composite Sleepers/Ties)

回收塑料枕木是最近出现的一种新型铁路枕木，是少数几个本小鬼想在您乎吹爆的铁路基建材料。

这种枕木由废旧塑料瓶和废旧轮胎按比例烧结而成，属于再生材料，价格远比合成枕木来得低；由于本身质量轻，受震动时不会轻易下沉，铺设通过轴重较轻的路段使用直接烧结的塑料枕木，铺设通过轴重较重的路段则会在烧结块中插入4根钢筋加强抗拉强度。

由于烧结塑料本身相比木枕木和水泥枕木具有一定的弹性，枕木本身就可以吸收一部分的能量，使得道砟受到的来自列车的垂向峰值力减弱，故可减轻道床波状病害(Cyclic Top)、湿道床(Wet bed)的发生频率和严重程度，亦可吸收一些可能会传导到轨道范围之外的低频震动。

而且，由于塑料枕木本身在和道砟接触面有凹凸的圆形纹路，所以枕木和道砟的咬合力也很高(高于普通水泥枕和木枕)，枕木悬空(voiding)的现象也很难发生。

最后，塑料本身不会像木枕木一样腐蚀虫蛀、也不会像水泥枕木一样被雨水侵蚀；而且其本身的弹性也可以吸收一些列车的横向作用力，所以塑料枕木扣件的螺丝孔不会轻易滑丝，咬合力相当强，即便出现滑丝，也可以简单地用Spikefast(一种木枕木磨损螺丝孔的补修树脂)轻易修理，而且补修部咬合力还不会下降，所以基本上是一种无需检修、铺后很少需要管的枕木。

早期烧结塑料枕木会有热膨胀、浸油易燃和枕木本身因受到长期拉伸力而导致轨间距扩大的的问题；现在大部分厂家已经通过改善烧结配方，烧结时会加入添加剂，并提高烧结的温度，使得烧结塑料枕木具有相当的热稳定性、难燃性和抗拉伸性能。

该型枕木已经在北美的部分一级铁路、英国国家铁路的部分线路、SNCF的部分线路上有非常成功的应用和反馈，由于该型枕木的生产制作基本上是无本生意(很多发达国家都会给白色垃圾、橡胶垃圾的再利用提供补偿和优待)，所以不少传统枕木生产商都趋之若鹜，试图占领这个暴利的新兴市场。

为了给向铁路运营方展示烧结塑料的强度，美国一间合成枕木公司还用烧结塑料架了一座铁路桥，以向美国一级铁路公司推销其大轴重的烧结塑料枕木。

在重载铁路上使用上述两种有砟轨道的特殊铺设方式，可以有效减轻重载行车带来的道床病害，达到和客专使用无砟轨道一样的减低运营成本的效果。

希望补充回答能解答您的疑问。