板式无砟轨道是我国高速铁路的主要模式,在复杂运营环境、使用状态、载荷以及气候条件的差异下,容易出现砂浆垫层与轨道板结构离缝、砂浆层结构缺损和混凝土伤损等病害。在维修材料的选择上必须考虑到4 h天窗内固化保证通车和与原砂浆层匹配这两大因素。常用的修复材料存在很多固有的缺陷,例如耐久性差、施工条件复杂及成本昂贵等。磷酸镁水泥(MPC)是一种以酸碱中和反应为基础从而硬化形成强度的新型胶凝修补材料,具有快凝、高强、粘结性强、耐久性好、干缩率低等性能特点。本文采用过烧镁砂、磷酸二氢铵、粉煤灰和硼砂等为原料制备MPC水泥,探讨了不同配比参数M/P值、胶砂比和缓凝剂的种类与掺量等对其性能的影响。在最优基本配合比的基础上,掺入粉煤灰、聚合物粉末和聚丙烯纤维等对其进行改性研究。并针对无砟轨道快速修复工程的要求,对其粘结性能、耐水性能、耐腐蚀性、抗冻性能和干缩率等工程性能进行试验研究与评价。最后针对高速铁路无砟轨道的离缝、裂缝和缺损等几种病害形式,提出了具体维修工序并进行施工试验测试MPC水泥的操作可行性和维修效果。研究表明,MPC水泥修复材料的各项性能指标完全满足板式无砟轨道损伤修复的工程需求,所开发的MPC修补砂浆凝结时间为10~13 min,1 h抗压强度达到40 MPa以上,流动度为280 mm,收缩率±0.004%,粘结强度约2.5 MPa,且耐久性、施工性和修复效果良好,是板式无砟轨道的一种理想修补材料,具有良好的社会和经济效益。