自密實(shí)混凝土在CRTSⅢ型板式無(wú)砟軌道中應(yīng)用的關(guān)鍵技術(shù)

自密實(shí)混凝土在CRTSⅢ型板式無(wú)砟軌道中應(yīng)用的關(guān)鍵技術(shù)

Summary：隨著我國(guó)多條高速鐵路的運(yùn)行和無(wú)砟鐵路系統(tǒng)技術(shù)的進(jìn)一步研究，我國(guó)有條件研發(fā)具有完全自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的新型無(wú)砟鐵路系統(tǒng)技術(shù)。CRTSⅢ型板式無(wú)砟軌道自密實(shí)混凝土施工技術(shù)在成灌鐵路工程中首次開發(fā)并成功應(yīng)用。經(jīng)過(guò)優(yōu)化和改進(jìn)，現(xiàn)已擴(kuò)展到其他城際鐵路項(xiàng)目。在此基礎(chǔ)上，重點(diǎn)討論了CRTSⅢ型非鋼球軌道自密實(shí)混凝土的關(guān)鍵技術(shù)。Keys：自密實(shí)混凝土；CRTSⅢ型板式無(wú)砟軌道；應(yīng)用；關(guān)鍵技術(shù)1前言通過(guò)總結(jié)無(wú)砟軌道施工的一般流程，改進(jìn)施工機(jī)械，分析介紹關(guān)鍵工序，形成較為完整的施工工藝，為CRTSⅢ型平板非實(shí)驗(yàn)室軌道的未來(lái)推廣提供技術(shù)支持。CRTSⅢ型板式無(wú)砟軌道是我國(guó)自主研發(fā)設(shè)計(jì)的，自密實(shí)混凝土層是其中的重要組成部分。其施工工藝新穎，工藝復(fù)雜，對(duì)施工過(guò)程中的質(zhì)量控制尤為重要。需要科學(xué)的組織，精細(xì)的施工，才能保證項(xiàng)目任務(wù)的順利完成，為CRTSⅢ的推廣應(yīng)用奠定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。2自密實(shí)混凝土施工工藝及措施研究CRTSⅢ型板式無(wú)砟軌道的自密實(shí)混凝土填充層是通過(guò)“板式中間孔的單點(diǎn)灌漿”構(gòu)造的。板坯微調(diào)后，主要過(guò)程為：施工準(zhǔn)備→軌道板加固→模板安裝→混凝土攪拌運(yùn)輸→澆筑及型腔潤(rùn)濕前的準(zhǔn)備→混凝土澆筑→養(yǎng)護(hù)和脫模。2.1施工準(zhǔn)備對(duì)CＲTSⅢ型無(wú)砟軌道板的一般鋪裝、精調(diào)自密實(shí)混凝土澆筑工藝，自密實(shí)混凝土澆筑前應(yīng)完成基礎(chǔ)驗(yàn)收、隔層鋪設(shè)、筋網(wǎng)鋪設(shè)、軌道板鋪設(shè)、大修、調(diào)整。為了確保自壓混凝土和后注漿板牢固粘結(jié)，在使用高壓水之前，應(yīng)使用并清潔軌道板四周及底面。2.2軌道板加固通過(guò)在前、后位置分別安裝桿式緊固裝置，在前、后位置分別添加三角形抗側(cè)裝置，加強(qiáng)軌道板。在曲線部分內(nèi)側(cè)，防止軌道板在自密實(shí)混凝土中浮動(dòng)或偏移。桿夾由2.95m長(zhǎng)I12a通道和兩個(gè)籃形螺栓組成，如圖1所示。三角防側(cè)移裝置如圖2所示。圖1軌道板加固裝置圖圖2軌道板防側(cè)移裝置圖2.3模板安裝使用一塊高14cm的，帶有排氣孔的鋼模板和門型鋼筋，在軌道板上進(jìn)行細(xì)調(diào)和鋼筋安裝后，如圖1所示。(1)最終模板包裹在與軌道板相同的弧形中，模板的所有接縫都位于軌道板的中間，既保證了自壓混凝土的外觀，又避免了模板拆除后對(duì)混凝土的損傷。(2)模板周圍的特殊排氣孔高于軌道板頂部，容易從密實(shí)混凝土中排出保證灌注效果，同時(shí)也便于觀察判斷灌注是否到位和拆模后充填層外觀清理。(3)側(cè)面模板采用5道門式加固架固定，端面模板采用X型加固件及木楔固定，可避免在底座表面鉆孔植筋。(4)模板表面貼附無(wú)紡?fù)凉げ疾牧?，可減少和防止充填層側(cè)面麻面和氣泡。2.4自密實(shí)混凝土攪拌及運(yùn)輸自密實(shí)混凝土通過(guò)帶有自動(dòng)計(jì)量系統(tǒng)的強(qiáng)制攪拌機(jī)（即普通混凝土攪拌站）和混凝土罐車運(yùn)輸。自密實(shí)混凝土運(yùn)輸?shù)浆F(xiàn)場(chǎng)后，其質(zhì)量應(yīng)均勻。在混凝土澆筑之前，空氣含量不得少于3％，擴(kuò)展度應(yīng)在650?700mm、T500值3～4s和溫度5～30℃，且無(wú)分層、離析和泌漿、泌水。(1)拌和站粉料儲(chǔ)存罐、水箱(或水池)和運(yùn)輸罐車等均采取保溫隔熱措施，粗細(xì)骨料倉(cāng)設(shè)防風(fēng)、防雨棚，夏季施工時(shí)進(jìn)入攪拌機(jī)前的水泥溫度不得大于50℃。(2)在拌入自密實(shí)混凝土之前，應(yīng)先測(cè)量粗骨料和細(xì)骨料的水分含量，并根據(jù)變化調(diào)整建筑配合比。(3)自密實(shí)混凝土的攪拌時(shí)間為每盤不得少于180s，原材料的順序?yàn)椋合葘⒋止橇?、?xì)骨料、水泥，礦物摻合料等材料投入，混合時(shí)間為60s，然后加入水和外加劑、引氣劑，然后混合時(shí)間為120s。(4)自密實(shí)混凝土應(yīng)在每次換班前進(jìn)行評(píng)估，并應(yīng)測(cè)試混合物的所有性能指標(biāo)。(5)自密實(shí)混凝土生產(chǎn)時(shí)，應(yīng)考慮每輛罐車容量以及現(xiàn)場(chǎng)所提供的每塊板的設(shè)計(jì)方量，分配好生產(chǎn)方量和盤數(shù)，每輛罐車裝載略多于4-5塊板灌注時(shí)所需方量，從自密實(shí)混凝土的攪拌到灌裝結(jié)束，不宜超過(guò)60分鐘且不應(yīng)超過(guò)120分鐘，并且應(yīng)盡可能減少運(yùn)輸時(shí)間。(6)自密實(shí)混凝土在運(yùn)輸及等待灌注途中應(yīng)保持低速攪拌，不得向內(nèi)加水，并在卸料前高速旋轉(zhuǎn)20～30s。(7)施工現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)準(zhǔn)備一定量的減水劑，以便在自密實(shí)混凝土擴(kuò)展度不足時(shí)，適當(dāng)?shù)丶尤牍捃嚥⑼ㄟ^(guò)調(diào)整攪拌來(lái)保證混凝土灌注前有足夠的擴(kuò)展度。2.5灌注前準(zhǔn)備及板腔濕潤(rùn)對(duì)于自密實(shí)的混凝土澆筑，應(yīng)選擇適當(dāng)?shù)氖┕l件。首先，從軌道板的最后一次微調(diào)到自密實(shí)混凝土澆筑結(jié)束為止的溫度變化不應(yīng)超過(guò)15℃。其次，應(yīng)避免高溫、強(qiáng)烈的陽(yáng)光、強(qiáng)風(fēng)、雨雪和低溫天氣，必要時(shí)可采取設(shè)置防風(fēng)雨篷、水冷等措施。自密實(shí)混凝土應(yīng)在鋪設(shè)軌道板之前進(jìn)行重新檢查和重新確認(rèn)，并對(duì)其狀態(tài)進(jìn)行微調(diào)和加固，以及模板和加固的質(zhì)量，使用高壓霧化水充分濕潤(rùn)軌道板底面及底座表面并避免明水積聚，濕潤(rùn)方法及標(biāo)準(zhǔn)由試驗(yàn)確定。2.6自密實(shí)混凝土灌注自密實(shí)混凝土由一個(gè)填充料斗從一個(gè)點(diǎn)通過(guò)軌道板中間的一個(gè)孔注入，然后連續(xù)澆筑。(1)灌注料斗由機(jī)架和料斗組成，料斗容量不宜小于單塊軌道板最大灌注量的120%，使用前將機(jī)架和料斗組裝成整體，由龍門吊或汽吊轉(zhuǎn)運(yùn)到位，按直線段60～80cm、曲線段80～120cm調(diào)整料斗灌注高度，并在軌道板灌注孔和觀測(cè)孔上安裝PVC套管。(2)通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試后，將自密實(shí)混凝土從龍門起重機(jī)或卡車起重機(jī)+轉(zhuǎn)移料斗中轉(zhuǎn)移出來(lái)，然后注入到填充料斗中。(3)按照“先快后慢”節(jié)奏灌注自密實(shí)混凝土，自密實(shí)混凝土從觀察孔涌入后放緩灌注速度，待全部PVC套管內(nèi)自密實(shí)混凝土高度一致時(shí)停止灌注，灌注時(shí)間為8～12min。灌注過(guò)程中根據(jù)混凝土溢出情況及時(shí)封堵排氣孔。(4)待自密實(shí)混凝土初凝后，應(yīng)清理澆筑孔和觀察孔中的自密實(shí)混凝土，使其距履帶板表面以下15cm，并在每個(gè)孔中插入1根S型連接鋼筋卸下PVC外殼，清潔表面和跟蹤板周圍的所有區(qū)域。2.7自密實(shí)混凝土養(yǎng)護(hù)及拆模自密實(shí)混凝土初凝后，必須適當(dāng)松開和調(diào)整爪形，以使自密實(shí)混凝土承受適當(dāng)?shù)膲毫Γ⒋_保自密實(shí)混凝土與軌道板之間的粘結(jié)效果。同時(shí)，用土工布+塑料薄膜包裹履帶板和自密實(shí)混凝土的表面并澆水，并保持濕熱14天，也可以根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)情況選擇土工布包裹熱量。防腐與刷固化劑相結(jié)合的固化工藝。當(dāng)自密實(shí)混凝土的強(qiáng)度超過(guò)10MPa時(shí)，拆除微調(diào)爪，壓緊裝置和模板。當(dāng)環(huán)境與混凝土表面之間的溫度差小于15℃時(shí)，以相反的順序進(jìn)行脫模。采用與軌道板相同強(qiáng)度等級(jí)的無(wú)收縮細(xì)石混凝土封堵灌注孔和觀測(cè)孔。2.8施工組織措施(1)按照專業(yè)原則，建立相對(duì)穩(wěn)定的施工隊(duì)伍和工作組，具有強(qiáng)烈的責(zé)任心和良好的職業(yè)素質(zhì)的管理，技術(shù)和施工人員，并應(yīng)事先進(jìn)行業(yè)務(wù)培訓(xùn)和技能考核。(2)經(jīng)過(guò)工藝過(guò)程驗(yàn)證后，可以正確使用設(shè)備，并進(jìn)行定期檢查和維護(hù)工作。自密實(shí)混凝土生產(chǎn)后，應(yīng)盡可能單獨(dú)使用混凝土攪拌站。(3)在完成離線過(guò)程測(cè)試和項(xiàng)目第一部分的驗(yàn)收后，確定了穩(wěn)定的資源分配和過(guò)程參數(shù)，應(yīng)按常規(guī)或定量的方式進(jìn)行大面積施工。澆板測(cè)試和帶鋼檢查以及其他發(fā)現(xiàn)和改進(jìn)。3結(jié)語(yǔ)CRTSⅢ型板式無(wú)砟軌道為國(guó)內(nèi)自主研發(fā)設(shè)計(jì)，自密實(shí)混凝土層是其重要組成部分，且具有施工工藝新、工序繁雜，對(duì)其施工過(guò)程中的質(zhì)量控制尤為重要，需做到科學(xué)組織、精細(xì)施工以確保工程任務(wù)順利完成，為CRTSⅢ型板式無(wú)砟軌道在高速鐵路中普及應(yīng)用奠