CRTS Ⅲ型板式無砟軌道施工工藝優化

劉長波 武海軍

CRTS Ⅲ型板式無砟軌道自密實混凝土施工技術是CRTSⅢ型板式無砟軌道自密實混凝土充填層的難點和重點，為保證自密實混凝土具有高體積穩定和高耐久性，施工階段需嚴格控制自密實混凝土的施工質量。這對自密實混凝土的施工工藝與工裝提出了很高的要求。本文就CRTS Ⅲ型板式無砟軌道自密實混凝土在灌注過程中存在的問題進行分析和討論，最終提出相應的對策，實現對工藝的優化，為以后工程施工提供經驗。

CRTS III型板式無砟軌道結構是我國高鐵無砟軌道結構體系的重要組成部分，也是我國高鐵建設主要采用的軌道結構形式。目前，我國板式無砟軌道的結構包括CRTSⅠ型結構、CRETS Ⅱ型結構和CRTS Ⅲ型結構，前兩種類型是我國在日本和德國技術的基礎上，經過引進、消化、吸收、再創新而形成的適應中國路情的軌道結構形式，而CRTS III型板式無砟軌道則結合了前兩者及雙塊式無砟軌道的優點，經過技術創新，形成原創性板式無砟軌道結構，且CRTS III型采用了自密實混凝土作為調整材料，自密實混凝土施工質量是影響板式無砟軌道結構的重要因素，但其質量控制的參數和施工工藝仍不成熟，需要進一步研究和討論。

一、CRTS Ⅲ型板式無砟軌道技術特點和結構特點

1.CRTS Ⅲ型板式無砟軌道的技術特點

CRTS Ⅲ型板式無砟軌道在借鑒CRETS I型和Ⅱ型板式無砟軌道施工理念的基礎上，研究出了先鋪設軌道板，后灌注混凝土的施工工藝，其中切記對每塊板進行逐個的精調和灌注，且每塊板都需要一次性灌注成型。具體的要求和技術特點包括自密實混凝土是由普通的高性能混凝土經過通用設備進行攪拌形成，最終通過運輸進行灌注；其由軌道板頂部中間的灌注孔流進板腔，最終將其灌滿，但在灌注過程當中不可以振搗。自密實混凝土在灌注完成后質地密實，不會分層和收縮，軌道板也不會移位和變形，在與軌道板粘結后形成了整體復合材料的同時變得更加堅固。

2.CRTS Ⅲ型板式無砟軌道的結構特點

CRTS Ⅲ型板式無砟軌道結構從上到下的結構依次為長鋼軌、扣件系統、擋肩預制軌道板、板底預留門型鋼筋、自密實混凝土充填層和隔離層以及鋼筋混凝土底座。自密實混凝土的調整層和軌道板必須在高度粘合的情況下來承受列車的動荷載，要求自密實混凝土的調整層和軌道板的長度相同，保證調整層處于一個全封閉的空間結構里，另外在設計時，在軌道板的中心線上預留三個孔道，為處于中間位置的灌注孔和兩側的觀察孔。

CRTS III型板式無軌道結構分解圖

二、自密實混凝土配合比設計

在對自密實混凝土的配合比進行設計時，遇到原材料和施工環節以及灌注過程中工藝發生變化時要進行及時調整。另外自密實混凝土的性能對原材料用量波動極為敏感，需要將原材料用量的波動幅度控制在10%以下。在現場配制時，通常通過添加粘度改性材料和高效減水劑來達到。同時不能用泌水來解決自密實混凝土拌合物的坍落度造成的損失問題，可以通過石灰和煤粉灰來代替部分水泥，使得用水量下降，混凝土的流變性能得到提高。為減少混凝土出現收縮、開裂等現象，也可以加入適量的膨脹劑。自密實混凝土具有良好的流變性能，既可以在重力作用下具有自動填充滿模腔的功能，又可以很好地避免離析。

三、自密實混凝土施工工藝的優化

（1）灌注漏斗的優化

灌注漏斗最初多采用敞開式漏斗，其開口面積大，自密實混凝土坍落度會受到自然因素及后期灌注過程中不穩定因素的影響，致使填充不嚴密。可以在頂部設置蓋板，采用蝶閥較好控制混凝土的流量與流速；也可以增加漏斗的高度，增加設置恒壓小斗，在保證自密實混凝土量不變的情況下，恒定灌注壓力；為防止自密實混凝土在漏斗內出現離析現象，可以增設動力拌合裝置，但動力攪拌裝置在現場施工中一直沒有實現，這是因為混凝土材料在一般的攪拌裝置下會出現離析的情況，而強制式攪拌裝置需要的動力和裝置都過大，不符合中轉料斗的功能定位。

（2）壓緊裝置的優化

壓緊裝置一旦較少就會導致軌道板上浮，但如果過多又會增加工序時間，壓緊裝置和頂緊裝置相互沖突，通過對底座多處鉆孔進行加固。為此可以通過增加壓緊數量，在進行不同壓緊數量下板上浮值的對比后，取消端部的壓緊，通過大量的工藝性試驗摸索出，在每塊軌道板上壓5道壓緊裝置，可較好地控制軌道板的變形。

（3）模板支護方式的優化

初期模板具有強度不足、易變形、搬運不便和同軌道板粘接不嚴密等問題。可以通過縮小肢長，換用強度好的模板來防止變形；采用法蘭連接，避免跑模；將倒角模板改用端模，減少倒角側面的伸出長度；另外端模運用鋼槽的方式來加強剛度；還可在模板上粘貼透氣的土工布，增強模板和軌道板的透氣性，避免漏漿現象。

（4）施工組織的優化

組建專業性強的施工隊伍，要求施工人員具有責任心，具有很高的技術水平。施工管理部門要對施工人員進行不定時的培訓和技能考核。另外要對其工裝設備進行定期檢修和維護，自密實混凝土要與其他普通混凝土分開使用。現場施工在進行充分的現場試驗和首次工程驗收，確定了具體參數和資源配置后正式施工。

（5）自密實混凝土運輸的優化

自密實混凝土在運輸過程中保證運輸通道的平坦暢通，從而確保自密實混凝土在運輸過程中的均勻性，避免發生分層、泌漿和離析的現象，還使其具有自密性和含氣量的工作性能。必須保證灌注現場有一臺罐車等待灌注，切忌采用機動翻斗車和手推車等工具進行長距離運輸。另外在夏季高溫季節施工過程中，自密實混凝土的運輸過程中一定要做好隔熱保溫措施，防止因部分混凝土溫度變化而影響整罐混凝土的質量。

四、結語

CRTS Ⅲ型板式無砟軌道自密實混凝土技術可運用現場試驗以及實際操作的方法，對灌注設備、施工工藝進行不斷的調整和改進，保證了鐵路工程的質量，使施工更加快捷和方便，同時又降低了工程成本，更好地促進了我國鐵路工程進一步CRTS Ⅲ型板式無砟軌道系統技術的進一步發展。