高速鐵路低塑性混凝土支承層伸縮假縫裂紋處理分析

【摘 要】 本文針對石武客專河南段路基工程，對路基低塑性混凝土支承層伸縮假縫處裂紋處理進行了分析，分別介紹了工程概況、路基支承層施工分析、調查裂紋情況、裂紋產生原因及裂紋預防措施，最后分析施工注意事項，為客運專線施工提供一定參考.

【關鍵詞】 石武客專 路基支承層 裂紋

1 工程概況

石武客專河南段DK957+983.81--DK959+906.27段路基全長1922.46m，前接白河特大橋鄭州臺，后接明港跨京廣特大橋石家莊臺，該段路基通過的地貌單元為高階地，地勢極較平坦，呈舒緩波狀，略有起伏，最大高差14m，多為農田、村舍、水塘散布，道路縱橫，交通便利。

該段路基工程地基采用CFG樁進行地基加固處理，路基基床和基床以下采用A、B組填料填筑，基床表層0.4m采用級配碎石填筑.該段路基支承層均采用低塑性水泥混凝土立模現場澆筑，支承層上寬2950mm，支承層下寬3250mm，厚度300mm；軌道板寬2550mm，長度6450mm；支承層頂面軌道板寬度范圍內按照曲線超高設置坡度且進行拉毛處理，軌道板外兩側200mm范圍設置4%的排水坡并及時進行抹面；支承層外露面采用乳化瀝青進行表面處理；混凝土支承層連續鋪筑，每5m設置一道深105mm橫向假縫作為后期預裂縫。

2 砟軌道支承層施工分析

2.1 施工前準備

通過室內試驗確定配合比；配備支承層材料攪拌和運輸設備，完善施工組織設計，做好預防措施；立模澆筑施工時模板位置應準確固定；配備足夠數量用于支承層養護需要覆蓋物；正式施工前進行設備和材料工藝性試驗.

2.2 配合比

低塑性水泥混凝土配合比選定時，應采用較少膠凝材料用量和水用量。盡量少用或不用減水劑。低塑性水泥混凝土試驗時宜采用增實因素法測定其稠度。

2.3 攪拌

采用強制式攪拌機攪拌.攪拌前嚴格測定骨料含水率，調整施工配合比.含水率每班抽測2次，雨天應隨時抽測，按測定結果及時調整施工配合比；原材料計量精度：水泥、粉煤灰、減水劑和水為±1%，骨料為±2%；攪拌過程中不得使用表面沾染塵土和曝曬過熱骨料；可采用一次投料方式生產，攪拌時間根據設備功率確定，拌和物應均勻，色澤一致；攪拌完成后及時觀測拌和物有無結團、塑性坍塌等不良現象.

2.4 運輸

拌和物采用自卸卡車運輸.使用前后將自卸卡車清掃干凈；自卸卡車運輸時對拌和物進行有效覆蓋，避免拌和物失水過多或遇雨雪天氣引起含水率過大變化；自卸卡車在攪拌地點裝載拌和物時分次攪拌的拌和物應卸落于卡車車斗不同部位，避免在同一部位連續卸落而堆積離析；自卸卡車進入施工現場時采取措施清除粘附在輪胎上泥土等污染物；自卸卡車慢速行車卸料，避免集中卸料造成堆積離析.

2.5 攤鋪與澆筑

采用人工或機械設備攤鋪混凝土拌和料，布料后應盡快采用機械振搗密實。振搗時間應根據設備功率試驗確定，以混凝土表層出現液化狀態為宜，不得過振，避免漏振。當澆筑停頓時間超過混凝土初凝時間時應中斷澆筑。再次澆筑時應將施工縫處的松散骨料剔除，并用水將接觸面潤濕。混凝土初凝前對道床板或軌道板范圍的支承層表面進行縱向拉毛處理。制定嚴格的施工工藝確保支承層頂面的高程及平整度滿足設計要求。

2.6 養護

澆筑完成支承層應及時進行濕潤養護，澆筑一段、養護一段；支承層養護可采用覆蓋潮濕粗麻布、無紡布等方式進行，也可采用塑料布進行封閉保濕；支承層濕潤養護時間應持續不少于7d；澆筑完成支承層在7d內不得受凍，當氣溫低于0℃時采取保溫措施。

3 無砟軌道支承層裂紋統計情況

監測發現養護到期支承層于少數假縫處出現貫通裂紋，具體樁號如下

DK958+970.3、DK958+960.3、DK958+955.3、DK958+940.3、DK958+930.3、DK958+920.3、DK958+895.3、DK959+270.3、DK959+265.3、DK959+250.3、DK959+245.3、DK959+710.3出現上下貫通裂紋.在裂紋表面貼石膏餅進行檢測，發現裂紋并未繼續發展，裂紋基本穩定，寬度為0.2-1.0mm左右。

4 裂縫產生原因分析

在發現支承層伸縮假縫處貫通裂紋后對裂紋產生原因進行分析，分析原因主要有：支承層為路基上連續素混凝土結構無法承載混凝土收縮拉應力，施工過程澆筑段落較長，每次澆筑長度均在120m左右，施工縫設置較少，混凝土連續段落較長造成混凝土收縮拉應力無法釋放導致伸縮假縫處產生上下貫通裂縫；混凝土防護工程及無砟軌道版拉板與支承層施工交叉進行，混凝土罐車及拉板平板車頻繁在養護到期支承層表面活動造成伸縮假縫處應力集中，混凝土本身拉應力承載力較小造成支承層上下貫通裂紋出現；支承層每5m伸縮假縫設計即為預裂縫，為保證后期混凝土裂縫能按照預先設置假縫處出現貫通裂紋，防止出現不規則裂紋，按照設計意圖預裂縫位置允許出現裂紋。

5 裂紋處理措施

5.1 施工程序

裂縫處理施工程序：表面處理→灌漿孔施工→封閉縫口→試氣→灌漿→縫口封閉。

5.2 灌漿材料：PLP環氧材料。

5.3 灌漿施工

表面處理，在縫兩邊各寬10cm混凝土表面用棉絲蘸丙酮或甲苯擦洗將浮渣及油污等清除干凈；灌漿孔施工，在支承層伸縮假縫處采用環氧膠泥騎粘貼灌漿嘴，間距30cm；封閉縫口，灌漿孔施工完成3h后用1438環氧膠泥對支承層頂面伸縮假縫及側面裂紋縫口進行封閉；試氣，封閉完成24h后進行試氣.試氣壓力先小后大，最大壓力控制在0.2-0.3MPa.試氣時吹凈裂縫內的塵渣后堵塞除進行試氣嘴以外孔嘴，用肥皂水或洗滌劑水滿刷裂縫表面，如有漏氣冒泡現象需對漏氣部分重新進行封閉；灌漿，灌漿按照由下往上、由內向外的順序逐孔灌注PLP環氧材料，灌漿壓力先小后大，進漿宜緩慢，不應急促進漿，最大壓力控制在0.3-0.4MPa.縫面停止吸漿后繼續灌注30min結束灌漿.為防止在灌漿壓力作用下裂縫兩側混凝土產生有害應力和變形，在灌漿過程中布置千分表進行觀測，控制裂縫增開度不大于100μm，灌漿施工時間應安排在低溫時段進行。

5.4 切縫

灌漿完成3h后對伸縮假縫重新進行切割，切割深度105mm，以防止混凝土表面由于收縮而再次出現裂紋。

6 施工注意事項

灌漿過程應該連續進行，防止先灌入PLP環氧混合料凝固妨礙后續灌漿繼續進行，確保灌漿密實性、均質性；粘結灌漿嘴前對混凝土表面一定要清理干凈以防灌漿嘴粘結強度不足而造成脫落；灌漿過程中必須有專人對相鄰支承層混凝土進行檢測，如發現支承層頂面升高或裂紋繼續發展等情況立即停止灌漿，查明原因后方進行二次灌漿；灌漿必須嚴格按照由下往上、由內向外順序逐孔進行灌注，確保灌漿料密實性；施工過程中非專業人員嚴禁靠近灌漿區，防止高壓引起灌漿嘴噴射傷人。

7 結論

本文通過對石武客專河南段路基工程支承層伸縮假縫，對出現裂紋原因進行了分析，在施工中應該加強支承層伸縮假縫工藝及質量保證工作，嚴格控制支承層伸縮假縫處裂紋，保證鐵路路基結構功能及使用功能。

參考文獻

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