CRTSⅠ型雙塊式無砟軌道混凝土裂紋的控制與修復(fù)

1、crts型雙塊式無砟軌道混凝土裂紋的控制與修復(fù) 摘要：高速鐵路的建設(shè)縮短了旅客旅行時(shí)間，產(chǎn)生了巨大的社會(huì)效益，同時(shí)對(duì)沿線地區(qū)經(jīng)濟(jì)發(fā)展起到了推進(jìn)和均衡作用。本文主要對(duì)crts型雙塊式無砟軌道混凝土裂紋的形成原因進(jìn)行了分析并結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)的施工工藝給予相應(yīng)的解決方案。 關(guān)鍵詞：高速鐵路；無砟軌道；裂紋 u238 a 引言：無砟軌道作為一種反復(fù)承受列車荷載的結(jié)構(gòu)物，在列車荷載、溫度變化、基礎(chǔ)變形以及混凝土自身收縮變形的影響下容易產(chǎn)生裂紋。裂紋一旦形成則危害較大，它會(huì)降低無砟軌道的耐久性，削弱軌道的承載力，同時(shí)還可能會(huì)危害到無砟軌道的使用安全。為了進(jìn)一步加強(qiáng)對(duì)道床板混凝土裂紋的控制，本文對(duì)道床板混凝土裂紋的

2、種類和產(chǎn)生的原因作了較全面的分析，并提出了施工中控制裂紋的可行辦法。 1.工程概況 我單位負(fù)責(zé)施工的某客運(yùn)專線無砟軌道起訖里程為dk818+432.24dk829+190.92，全長(zhǎng)10.759km。正線全部采用crts型雙塊式無砟軌道。crts i型雙塊式無砟軌道結(jié)構(gòu)自上而下依次由鋼軌、扣件、軌枕、道床板、隔離層和底座板構(gòu)成，軌道結(jié)構(gòu)高度為725mm。 2.裂紋產(chǎn)生原因分析 2.1當(dāng)混凝土溫度、環(huán)境相對(duì)濕度相同時(shí)，風(fēng)速每增加10km/h，混凝土表面水分蒸發(fā)速率就增加一倍；混凝土溫度、風(fēng)速相同時(shí)，空氣濕度每降低50%，混凝土表面水分蒸發(fā)速率增加一倍。在大風(fēng)干旱的環(huán)境條件下，混凝土澆筑后尚未抹面

3、完成，表面就會(huì)因嚴(yán)重失水而產(chǎn)生塑性開裂；道床板屬條形薄壁結(jié)構(gòu)，外露面大，新澆筑混凝土表面水分散失過快，內(nèi)部水分向外遷移而極易形成失水通道，內(nèi)部缺陷已經(jīng)產(chǎn)生。因此道床板混凝土開裂出現(xiàn)主要原因是由于干燥失水過快混凝土收縮而引起。 2.2雙塊式軌枕在工廠集中預(yù)制，其收縮已全部完成，它嵌在新澆道床板混凝土中。新舊澆筑混凝土收縮不同步，會(huì)在軌枕塊四角產(chǎn)生約束，約束力較大超過混凝土的拉應(yīng)力時(shí)，就會(huì)在軌枕塊四角產(chǎn)生“八字”形裂紋。 2.3道床板上邊緣設(shè)計(jì)為直角，而非圓角，且該部位在澆筑過程中極易形成過厚浮漿，強(qiáng)度相對(duì)較低。施工期間不僅晝夜溫差大，而且混凝土的內(nèi)外溫差也大，則混凝土內(nèi)外變形差就越大，結(jié)構(gòu)所承受

4、的變形壓力越大，等應(yīng)力差出現(xiàn)負(fù)值時(shí)就會(huì)在道床板兩側(cè)邊緣產(chǎn)生向下延伸的貫通裂紋。在大風(fēng)環(huán)境下其迎風(fēng)側(cè)更易出現(xiàn)這種貫通裂紋。 2.4施工過程中為滿足業(yè)主提出的“光潔度”要求，有些抹面工人施工方法錯(cuò)誤，抹面時(shí)隨意灑水，造成混凝土表面強(qiáng)度降低；混凝土采用泵送工藝，砂率和坍落度較大，在澆筑過程中混凝土品質(zhì)控制不到位時(shí)易出現(xiàn)表層浮漿層過厚，表面混凝土強(qiáng)度較低，在溫差應(yīng)力作用下，混凝土表面極易產(chǎn)生龜裂或無規(guī)則的網(wǎng)狀裂紋。 2.5道床板混凝土澆筑前的軌道精調(diào)作業(yè)受氣溫影響較大，一般均在晚上8點(diǎn)左右開始精調(diào)，混凝土澆筑完成一般在次日早上6點(diǎn)左右。軌排框架全部采用鋼結(jié)構(gòu)，受外界氣溫影響熱脹冷縮變化較大，特別是工具

5、軌伸縮較大，與新澆混凝土在溫差作用下會(huì)產(chǎn)生約束，若不及時(shí)解除扣件釋放應(yīng)力，就會(huì)在緊靠軌枕塊一側(cè)連續(xù)出現(xiàn)界面裂紋。 3.裂紋的控制 3.1優(yōu)化配合比 在滿足設(shè)計(jì)要求的情況下，遵循“三低一高”的配合比設(shè)計(jì)原則，以減小混凝土收縮。道床板混凝土設(shè)計(jì)強(qiáng)度等級(jí)為c40鋼筋混凝土，耐久性按t2環(huán)境設(shè)計(jì)?；炷僚浜媳劝醋钚{體體積原則采用體積法設(shè)計(jì)?？紤]氣候的改變、施工工藝及結(jié)構(gòu)的不同，混凝土同時(shí)提出多組配合比備用。 3.2優(yōu)選原材料 施工中嚴(yán)把混凝土原材料品質(zhì)，尤其控制粗細(xì)骨料含泥量、粉煤灰燒失量，以發(fā)揮聚羧酸減水劑作用，增強(qiáng)混凝土拌合物的品質(zhì)。 3.3采取適宜的早期養(yǎng)護(hù)和防風(fēng)措施，尤其是應(yīng)保證抹面后至覆蓋

6、土工布灑水養(yǎng)護(hù)前混凝土不得失水，以提高混凝土表面早期強(qiáng)度。如遇大風(fēng)天氣，混凝土抹面應(yīng)在防風(fēng)棚內(nèi)進(jìn)行?；炷脸跄蟾采w土工布進(jìn)行灑水養(yǎng)護(hù)，然后再覆蓋一層塑料薄膜，防止水分過快散失。 3.4從混凝土攪拌、運(yùn)輸、澆筑、振搗、釋放應(yīng)力、抹面和養(yǎng)護(hù)等方面形成完整的施工工藝，并培訓(xùn)落實(shí)到位，責(zé)任落實(shí)到人，以提升技術(shù)施工作業(yè)人員的業(yè)務(wù)水平。 4.修復(fù)工藝 4.1壓力灌注法 4.1.1對(duì)于裂紋寬度0.2mm的裂紋采用壓力灌注法進(jìn)行修復(fù)。環(huán)氧樹脂和聚氨脂樹脂是最常見的裂紋灌注材料。樹脂材料具有較高的機(jī)械強(qiáng)度，并能抵抗自然環(huán)境中混凝土所遇到的大部分化學(xué)侵蝕，在壓力作用下樹脂材料可以灌入到寬度為0.05的裂紋內(nèi)部。

7、環(huán)氧樹脂灌注法一般適于處理靜止裂縫和相對(duì)干燥的裂紋，而聚氨酯樹脂對(duì)于結(jié)構(gòu)表面干、濕環(huán)境條件下均可。 4.1.2壓力灌注法施做步驟 裂紋檢查清理裂紋封閉裂紋并安裝注膠底座灌注環(huán)氧樹脂結(jié)構(gòu)膠拆除注膠底座清除封縫膠及底座并處理表面黑白水泥涂飾表面 采用刻度觀察裂紋寬度，根據(jù)裂紋寬度選取合適的修補(bǔ)方式。 基層處理（清潔裂紋）：用氣壓為0.2mpa以上的壓縮空氣清除裂紋表面的灰塵。 確定注入口：一般按2030cm距離設(shè)置一個(gè)注入口，注入口位置盡量設(shè)置在裂紋較寬、開口較通暢的部位，貼上膠帶預(yù)留。 封閉裂紋：采用快干型封縫膠，沿裂紋表面涂刮，留出注入口。 安設(shè)注膠底座：揭去注入口上膠帶，用封縫膠將底座粘于注

8、入口上。 安設(shè)灌漿器：將配好的環(huán)氧樹脂結(jié)構(gòu)膠注入灌漿器中，把裝有環(huán)氧樹脂結(jié)構(gòu)膠的灌漿器旋緊于底座上。 灌漿：松開灌漿器彈簧，確認(rèn)注入狀態(tài)，如結(jié)構(gòu)膠不足可補(bǔ)充再繼續(xù)注入。 注入完閉：待注入速度降低確認(rèn)不再進(jìn)膠后，可拆除灌漿器，用堵頭將底座注入口堵塞。 待樹脂固化后敲掉注膠底座，清理表面封縫膠。 清理表面封縫膠后，用角磨機(jī)打磨裂縫表面，使混凝土表面平整。利用黑白水泥調(diào)色，涂飾表面，使得顏色與原道床板混凝土表面顏色基本一致 4.2表面封閉法 4.2.1表面封閉法是最簡(jiǎn)單和最普通的裂紋修補(bǔ)方法，用于修補(bǔ)裂紋寬度0.2mm的裂紋，通過密封裂紋來防止水、化學(xué)物質(zhì)和二氧化碳的侵入。如表面聚合物浸入封閉法，可

9、采用低粘度的液態(tài)樹脂（或表面涂料膠）涂刷到裂紋表面上，或者在水平表面上沿裂紋構(gòu)筑臨時(shí)的堤圍，使樹脂溢于裂紋表面，施工工藝。 4.2.2 表面封閉法施做步驟： 用鋼絲刷原裂紋走向清理寬度約5cm范圍內(nèi)的混凝土表面，仔細(xì)清除水泥浮渣、灰塵等雜質(zhì)?；炷帘砻尜|(zhì)量不良、裂紋兩側(cè)有較多細(xì)微龜裂的部位，清理至810cm寬。 鑿除兩側(cè)疏松的混凝土塊和砂粒，露出堅(jiān)實(shí)的混凝土表面。 用丙酮或酒精擦拭混凝土表面，將油污和灰塵清理干凈。 待干燥后用毛刷反復(fù)涂刷裂紋修補(bǔ)膠，每隔35分鐘涂刷一次，涂層厚度達(dá)1mm左右為止。 用黑、白水泥摻灌膠調(diào)色涂飾表面。 無論是采用壓力灌注法還是采用表面封閉法，在修補(bǔ)過程中均應(yīng)嚴(yán)格控制質(zhì)量，修補(bǔ)結(jié)束后應(yīng)檢查修補(bǔ)效果及其質(zhì)量。凡有不密實(shí)或重新開裂等不合格的情況，應(yīng)采取二次修補(bǔ)等補(bǔ)強(qiáng)措施，確保修補(bǔ)質(zhì)量。 5.結(jié)束語(yǔ) 通過采取上述修補(bǔ)措施，對(duì)后期施工的道床板進(jìn)行了全面裂紋排查，除個(gè)別道床板部位存在表面龜裂外，其余裂紋基本消除，混凝土裂紋得到了有效控制，從而提高了無砟軌道的施工質(zhì)量，保證了其使用壽命與運(yùn)行安全。 參考文獻(xiàn)： 1張勇濤;陳機(jī)構(gòu);淺談混凝土工程中常見裂紋a;混凝土低碳技術(shù)與高性能混凝土混凝土低碳技術(shù)國(guó)際學(xué)術(shù)研討會(huì)暨第九屆全國(guó)高性能混凝土學(xué)術(shù)研討會(huì)論文選編c;201