高速铁路无砟轨道自密实混凝土施工研究

高速铁路无砟轨道自密实混凝土施工研究

王雪峰

中铁上海工程局集团第七工程有限公司 上海市 200000

摘要：自密实混凝土指具有高流动性、间隙通过性和抗离析性，浇筑时仅靠其自重作用而无需振捣便能均匀充填密实成型的高性能混凝土。

关键词：高速铁路；无砟轨道；自密实；混凝土施工

1原材料的选取和配合比设计

表1无砟轨道自密实混凝土拌合物性能

表2无砟轨道自密实混凝土硬化后性能

根据表1和表2无砟轨道自密实混凝土性能要求

和相关行业标准规定，同时结合我站目前所用原材料情况来选取无砟轨道自密实混凝土所用原材料。水泥选取华润水泥（平南）有限公司生产的P·Ⅱ42.5R水泥，水泥性能见表3。

表3华润P.II42.5R级水泥的各项性能指标

鉴于目前市场上很难采购到质量性能稳定的F类Ⅰ级粉煤灰，加之国家环保要求很多电厂都使用氨水脱硫技术致使部分氨水残留于粉煤灰中，残留氨水会影响混凝土拌合物的含气量和强度，所以此次无砟轨道自密实混凝土配合比不使用粉煤灰。粒化高炉矿渣粉选用广西源盛矿渣综合利用有限公司生产的S95级矿粉；碎石选用清远鸿福石场生产的5mm～16mm的连续级配花岗岩碎石，压碎指标小于12%、针片状含量小于5%、含泥量小于0.5%；细骨料选用西江Ⅱ区中砂细度模数小于2.7，级配良好、含泥量小于2%；外加剂为广东柯杰科技实业有限公司生产的KJ-JS（A）聚羧酸高性能减水剂（缓凝型），专门为此次自密实混凝土调整的外加剂，减水率为34%，含气量为4.6%；玻化微珠为大同砼珠新科技有限公司生产的玻化微珠粉，主要增加混凝土的流动性和抗离析性，性能符合国家相关标准要求；膨胀剂为江西省萍乡市金科新材料有限公司生产的Ⅱ型三膨胀源抗裂剂，性能指标符合国家标准GB/T23439－2017的要求。黏度改性复合材料为广东鼎基建材科技有限公司生产的DJ-500黏度改性复合材料，黏度改性材料为混凝土增稠剂，同等条件下，混凝土中加入一定量的黏度改性材料能避免构件表面气泡的浮出，能减少泌水显著提高混凝土的保水性。

根据标准Q/CR596－2017的要求自密实混凝土总胶凝材料用量不宜大于580kg/m3，用水量不宜大于180kg/m3，单位体积浆体总量不宜大于0.4m3，根据上述要去结合施工单位提供他们近两年在高速铁路建设上成功使用过的自密实配合比初步确定了表4的5个试验配合比，详细见表4。

表4无砟轨道自密实混凝土试验配合比

所有材料确定后与施工单位和外加剂厂家一起经过试验室相同材料连续三天的重复试配，每次试配结果偏差不大选取其中一次试验结果作为参考，试验试配结果见表5。

由表5可知5个配合比混凝土拌合物性能3h后均符合自密实混凝土性能要求，硬化混凝土性能要求也符合要求。我们结合施工单位技术人员在高速铁路上自密实混凝土的成功经验，在加上是第一次在广州地铁工程使用无砟轨道自密实混凝土最终选取C5配合比作为现场揭板试验混凝土生产配合比。针对C5配合比我们也不是直接就生产混凝土去施工现场进行揭板试验，而是使用C5配合比连续3天使用大机生产来确定C5配合比的稳定性，经检测出机混凝土拌合物性能，及3h后施工性能均符合表1的要求。

表5试验结果

2高速铁路无砟轨道自密实混凝土施工要点

2.1铺设土工布

当无砟轨道底座混凝土强度达到设计强度75%以上后，通过铺设土工布的方法进行隔离施工。土工布铺设之前，要采用清洁高压水及大功率吹风机对底座板进行全面清理，清除凹槽中的残渣和积水，保证底座板清洁无杂物。在底座板上放出无砟轨道粗铺边线，并用墨斗弹出边线，保证弹线清晰、准确。然后按照放出的边线合理铺设隔离土工布，超出无砟轨道粗铺线50mm即可，保证土工布铺设的平整性，无破损、褶皱等质量缺陷，利用环氧树脂将垫层和凹槽侧面黏结到一起。铺设完成后要进行全面检查，确认达到设计要求后，才能进行下一道工序施工。如果土工布铺设时发生褶皱，需从一端开始平推调整，调整后涂刷胶水固定。在具体铺设过程中，土工布严禁搭接、拼接，铺贴要平整、无破损。

2.2安装自密实混凝土钢筋网片

钢筋网片要和无砟轨道粗铺同时进行，先铺设钢筋网片，再铺设轨道板，将二者绑扎到一起。当钢筋网片摆放整齐到位之后，就可以进行无砟轨道板支撑垫块安装，要保证安装的牢固性，用绑丝牢固绑扎。但不能影响自密实混凝土立模和最小保护层的厚度，每平方米绑扎数量不能少于4个。在钢筋网片绑扎时，要保证层厚度和纵向、横向位置符合设计要求。

2.3轨道板铺设、粗定位

每块轨道板粗放时支点应当为4个，合理分布在轨道板四周。本工程在施工中选择的支点材料是长度为8.5cm的钢管。保证4个支撑点都能均匀受力，避免发生应力变形。安装精调爪时，要将精调螺栓布置在中央位置，达到设计要求后，才能撤走支撑点钢管。

在轨道板铺设时，需要合理安装吊耳。为避免损坏轨道板，吊耳和轨道板接触位置要粘贴土工布或者橡胶垫，同时还要合理控制支点材料加工高度，避免影响粗铺轨道板的高程。支点材料加工高度控制在80mm左右，当精调爪安装完成后，抬升轨道板，撤走支撑材料，保证轨道板铺设高度符合设计要求。在整个轨道板铺设过程中，要密切监测轨道板翘起高度，翘曲要低于1.0mm，否则要重新铺设。

2.4精调轨道板

由于轨道板体积比较大，人力很难完成，因此，需要吊车安装铺设。在铺设之前，要先清理底座混凝土上的杂物及积水，预先在表面放置支撑钢管。当粗铺就位之后，利用精调爪、螺栓扳手等对轨道板进行精调定位。精调采用高精度全站仪自由设站的方法确定测站点的精确位置。将全站仪放在轨道板承轨槽位置的精调标架棱镜之后，测量出棱镜具体位置的三维坐标，再利用计算机软件就可以获得此处的理论三维坐标。轨道板精调作业时，如果多次重复使用精调爪，螺栓安装位置会发生位移，精调调整量会大幅度降低。因此，在安装精调爪之前，需要将螺栓调整到中间位置，为后期精调预留出充裕的余量。所选择的各种精调仪器和设备，必须经过全面检定并在有效期内。精调之前需要对标架现场进行标定，轨道板自密实混凝土灌注之前要重复检测，合格之后才能灌注。

结束语

自密实混凝土是CRTSⅢ型板式无砟轨道施工的关键技术，其施工质量对铁路工程总质量和列车通行的安全性皆有非常重要的影响。因此，在具体施工中，要结合无砟轨道施工工序及特性，合理确定配合比，严格按照相应的工序和标准进行施工，最大限度发挥自密实混凝土的价值和作用，提升施工质量，促使我国高速铁路建设事业持续发展。

参考文献

[1]夏红娟，许荣水.自密实混凝土在高铁CRTSⅢ型板中的应用[J].商品混凝土，2018（07）：73-75.

[2]刘伟斌，王继军，江成，等.高速铁路CRTSⅢ型板式无砟轨道复合轨道板受力特性研究[J].铁道建筑，2017（01）：30-33.