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在调研分析城市轨道交通轨道结构基础上,结合高速铁路板式轨道实践经验,提出了基于聚氨酯弹性充填层的板式轨道结构方案,以提高城市轨道交通轨道结构施工效率和耐久性,降低减振措施成本。基于理论分析结果及工程实践经验,提出轨道板宽度宜为2.1m~2.3m,长度宜为2.8m~5.6m,一般地段轨道板厚度为0.24m,减振地段宜为0.3m~0.35m;非减振地段聚氨酯弹性充填层支承刚度可取为1MPa/mm,减振地段支承刚度取0.05MPa/mm,聚氨酯弹性充填层支承长度应与轨道板同长,支承宽度宜为0.3m。动力学分析表明,聚氨酯弹性充填层刚度为0.05MPa/mm时,钢轨和轨道板垂向位移最大值未超过《浮置板轨道技术规范》中相关规定,弹性充填层刚度取值可行。针对聚氨酯弹性充填层开展了室内试验研究,考察了在0.03~0.3MPa压应力条件下动静比及疲劳性能,结果表明不同刚度聚氨酯充填层动静比控制较好,均在1.5以下,疲劳后刚度最大变化率为14%,厚度最大变化率为2%,满足相关限值要求。室内实尺模型试验表明,在列车设计荷载(2倍静轴重)作用下减振型轨道板承受的拉应变有一定增大,但应变幅值均小于混凝土设计强度。在列车额定荷载(静轴重)作用下轨道板、钢轨最大垂向位移幅值未超过相关规范要求。动态加载试验表明,减振、非减振板式轨道动应变在混凝土设计强度范围内。室内落锤冲击试验表明,1Hz~200 Hz范围内0.05MPa/mm地段减振轨道底座处减振效果为10.6~11.4 dB。现场实车试验表明,列车以不同速度通过试验段时,脱轨系数、减载率和轮轴横向力等安全性参数指标幅值较小,均在安全限值范围内。不同地段轮轨垂直力无明显差异,且远小于列车设计荷载。0.05MPa/mm减振地段相邻轨道板间垂向位移最大值为0.34mm,未发现板间垂向位移影响列车平稳运行。与配套采用DTⅥ2型扣件普通刚性道床相比,1~200Hz范围内聚氨酯弹性充填层刚度为0.05MPa/mm地段底座处减振效果为13.3~16.7dB。