CRTSⅢ型板式無砟軌道自密實混凝土揭板試驗及質(zhì)量控制研究

陳杰

摘? ? 要：CRTSⅢ型軌道板與底座之間填充自密實混凝土形成結(jié)構(gòu)層，該結(jié)構(gòu)層內(nèi)設(shè)置有CRB550級冷軋帶肋鋼筋焊網(wǎng)片，因此對自密實混凝土的流動性、填充性、間隙通過性等要求嚴(yán)格。通過工藝性揭板試驗，形成滿足現(xiàn)場條件的施工配合比和工藝流程，總結(jié)施工時常見缺陷的控制方法，以確保大規(guī)模軌道板施工時自密實混凝土灌注質(zhì)量滿足設(shè)計要求。文章結(jié)合商合杭鐵路CRTSⅢ型板式無砟軌道線外工藝性揭板試驗施工實踐，闡述了自密實混凝土灌注揭板試驗工作流程，提出了自密實混凝土施工注意事項和常見缺陷質(zhì)量控制要點。

關(guān)鍵詞：CRTSⅢ型板式 無砟軌道 自密實混凝土 揭板試驗 質(zhì)量控制

1? 引言

商合杭鐵路站前五標(biāo)全標(biāo)段長37.823km，正線鋪設(shè)CRTSⅢ型板式無砟軌道，軌道板的型號有P5600、P4856、P4925、P3710四種，總板數(shù)為13694塊。在CRTSⅢ型板式無砟軌道施工過程中，混凝土性能狀態(tài)、灌注工藝、施工環(huán)境及人員素質(zhì)等因素的影響很大，為確保高質(zhì)量，高效率的線上施工，必須進(jìn)行線外工藝性試驗，發(fā)現(xiàn)并解決問題，優(yōu)化施工工藝。

2? 自密實混凝土揭板試驗

2.1? 自密實混凝土配合比設(shè)計

根據(jù)鐵科院咨詢單位提供的自密實混凝土初始配合比，通過現(xiàn)場室內(nèi)試驗、線外工藝性試驗和揭板試驗從調(diào)整摻和物、調(diào)整外加劑和降低用水量等方面開展施工配合比研究，混凝土的拌合溫度、坍落擴展度、T500、泌水率和含氣量等性能指標(biāo)滿足鐵總Q/CR596-2017《高速鐵路CRTSⅢ型板式無砟軌道自密實混凝土》的要求。自密實混凝土施工配合比相關(guān)參數(shù)如表1所示。

2.2? 工藝性揭板試驗設(shè)置

試驗場地位于古城特大橋線路里程DK133+083處右側(cè)，場地面積30m[×]32m。現(xiàn)場模擬施工橋梁地段無砟軌道，其中直線段12m（2塊P5600板），曲線段12m（2塊P5600板），曲線設(shè)置選取標(biāo)段內(nèi)最大超高值。

工藝性試驗施工流程：底座板施工→隔離層施工→自密實混凝土鋼筋網(wǎng)片及限位凹槽鋼筋安裝→軌道板模擬鋪設(shè)→軌道板粗調(diào)、精調(diào)→軌道板封邊模板及防上浮、防側(cè)移裝置安裝→自密實混凝土灌注→揭板試驗。

2.3? 軌道板封邊模板及防上浮、防側(cè)移裝置安裝

封邊模板采用定制鋼模板，寬度為14cm，端模與軌道板弧形角結(jié)構(gòu)一致。模板安裝后與軌道板密貼并在四角設(shè)有排氣孔，模板內(nèi)側(cè)粘貼透氣模板布。端模采用X型加固件及木楔固定。

為保證在灌注自密實混凝土?xí)r軌道板不上浮、不側(cè)移，尤其是控制曲線超高段灌注時軌道板位移，需在軌道板壓緊裝置上安裝防側(cè)移裝置，現(xiàn)場軌道板防壓緊裝置設(shè)置5道，扣壓力直線地段控制在55N·m，曲線段控制在65 N·m，在軌道板頂面和側(cè)面四角安裝百分表，對其上浮量及側(cè)向位移數(shù)據(jù)進(jìn)行收集。

2.4? 自密實混凝土灌注

混凝土攪拌時采用二次投料方式，先向攪拌機投骨料、粉料，攪拌30s后，再加入減水劑、引氣劑和拌合水，并繼續(xù)攪拌180s，總攪拌時間不小于180s。

自密實混凝土采用8m3混凝土罐車運輸，當(dāng)混凝土運至灌注現(xiàn)場時，應(yīng)使混凝土罐車罐體高速旋轉(zhuǎn)20s～30s方可卸料。

自密實混凝土灌注前，應(yīng)檢測混凝土拌合物的溫度、坍落擴張度、T500、含氣量等，當(dāng)混凝土性能符合設(shè)計規(guī)范要求時方可灌注。自密實混凝土灌注采用軌道板中間孔灌注形式，灌注小料斗高度控制在70cm;灌注大料斗由專人控制出料速度，按照“先快后慢”的原則控制自密實混凝土灌注速度。灌注時間控制在4min～8min，以軌道板4角排氣孔出漿骨料均勻為終灌條件，及時下落閘板關(guān)閉排氣孔。

2.5? 揭板試驗驗證

灌注后12h進(jìn)行拆模、揭板，檢查自密實混凝土外觀質(zhì)量、飽滿度、平整度，有無離析、露石、露筋、蜂窩現(xiàn)象;自密實層表面有無松軟層;表面有無可見裂紋、明顯水紋、泌水現(xiàn)象;切開斷面，骨料是否分布均勻，有無骨料堆積、漿骨分離、上下貫通氣孔、蜂窩現(xiàn)象;側(cè)面平整，有無空洞、麻面，模板接縫處有無錯臺。

2.6? 工藝性揭板試驗總結(jié)

通過進(jìn)行自密實混凝土室內(nèi)試拌70次、拌合站生產(chǎn)混凝土33次、現(xiàn)場進(jìn)行了26次灌注及揭板試驗數(shù)據(jù)分析，自密實混凝土的穩(wěn)定性是揭板試驗成敗的關(guān)鍵因素：一方面是嚴(yán)格控制混凝土性能指標(biāo)，經(jīng)試驗證明，混凝土灌注時坍落擴展度為640mm～670mm，T500為3s～5s，含氣量為5%～6%時，灌注效果最好;另一方面加強自密實混凝土原材料進(jìn)場質(zhì)量控制，嚴(yán)格控制混凝土原材檢驗，特別是河砂細(xì)度模數(shù)及含泥量、碎石含泥量及針片狀含量、粉料的燒失量和細(xì)度（比表面積）、外加劑的性能，必須檢驗合格才能進(jìn)場，所用原材料的料源要固定，要保證原材料的穩(wěn)定性。

在混凝土各項指標(biāo)相同的條件下，灌注施工工藝對自密實混凝土揭板試驗的效果有一定的影響。自密實混凝土采用中間孔單點灌注;為降低灌注速度，使板腔內(nèi)空氣充分排出，減少工藝性氣泡的產(chǎn)生，灌注導(dǎo)管的長度控制在70cm;灌注時間直線板宜控制在4min～8min，曲線板宜控制在5min～8min;灌注時防溢管內(nèi)混凝土面高出板頂面20cm～25cm;排氣孔出漿骨料均勻時，方可關(guān)閉閥門。在混凝土灌注完成后3小時后撤除灌注管和防溢管，灌注完成6h～8h后松動1/4精調(diào)爪，14h后拆除壓緊裝置。

3? 施工注意事項及質(zhì)量控制要點

3.1? 施工注意事項

就自密實混凝土灌注施工質(zhì)量而言，首先把好原材料進(jìn)場質(zhì)量檢驗關(guān)，對每批進(jìn)場砂石料的細(xì)度模數(shù)、含泥量、針片狀含量進(jìn)行檢測，確保原材料質(zhì)量相對穩(wěn)定。自密實混凝土灌注前，檢測混凝土性能技術(shù)指標(biāo)滿足相關(guān)要求，檢查軌道板四周封邊模板情況，要嚴(yán)密不漏漿。軌道板壓緊防側(cè)移裝置安裝牢固，壓杠兩側(cè)同時扣壓，扣壓力矩要保持一致。灌注前軌道板板腔潤濕時，要掌握好潤濕程度和技巧，既要保證軌道板底潤濕均勻又要確保無積水，不影響灌注混凝土的性能。灌注時通過調(diào)節(jié)灌注大料斗閥門改變灌注速度，保持連續(xù)下料，避免從灌注小料斗處帶入空氣。

3.2? 離縫現(xiàn)象控制

（1）控制原材料質(zhì)量，確保原材料進(jìn)場質(zhì)量相對穩(wěn)定。（2）灌注自密實混凝土前，板底潤濕充分但不能有積水。（3）嚴(yán)格檢查混凝土性能，控制混凝土入模狀態(tài)。（4）在自密實混凝土初凝后終凝前適時拆除軌道板精調(diào)支座。

3.3? 軟弱層現(xiàn)象控制

（1）扎實做好線外試驗，確定合理的施工配合比（摻入合適粘度改性材料;減水劑采用“先消后引”工藝;控制混凝土擴展度）。（2）做好混凝土性能檢測工作，加強混凝土出機后、入模前的性能檢測。（3）控制混凝土灌注節(jié)奏，使混凝土中的游離氣體有足夠的時間排出。

3.4? 泌水現(xiàn)象控制

（1）灌注自密實混凝土前，板底潤濕充分但不能有積水，更不能往混凝土內(nèi)加水。（2）控制混凝土配合比中減水劑摻量。（3）已經(jīng)出現(xiàn)離析的混凝土不得使用。

4? 結(jié)束語

通過試驗研究，掌握自密實混凝土原材料質(zhì)量的控制要求，確定軌道板自密實混凝土灌注工藝，牢記各項規(guī)范指標(biāo)，熟練操作規(guī)程和步驟，從一定程度上有效控制混凝土施工缺陷。

參考文獻(xiàn)：

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[2] 譚鹽賓，謝永江，李化建等.高速鐵路CRTSⅢ型板式無砟軌道自密實混凝土性能研究[J].鐵道建筑，2015（1））：132～136.