CRTSⅢ型板式無砟軌道自密實混凝土揭板試驗及質量控制研究

陳杰

摘? ? 要：CRTSⅢ型軌道板與底座之間填充自密實混凝土形成結構層，該結構層內設置有CRB550級冷軋帶肋鋼筋焊網片，因此對自密實混凝土的流動性、填充性、間隙通過性等要求嚴格。通過工藝性揭板試驗，形成滿足現場條件的施工配合比和工藝流程，總結施工時常見缺陷的控制方法，以確保大規模軌道板施工時自密實混凝土灌注質量滿足設計要求。文章結合商合杭鐵路CRTSⅢ型板式無砟軌道線外工藝性揭板試驗施工實踐，闡述了自密實混凝土灌注揭板試驗工作流程，提出了自密實混凝土施工注意事項和常見缺陷質量控制要點。

關鍵詞：CRTSⅢ型板式 無砟軌道 自密實混凝土 揭板試驗 質量控制

1? 引言

商合杭鐵路站前五標全標段長37.823km，正線鋪設CRTSⅢ型板式無砟軌道，軌道板的型號有P5600、P4856、P4925、P3710四種，總板數為13694塊。在CRTSⅢ型板式無砟軌道施工過程中，混凝土性能狀態、灌注工藝、施工環境及人員素質等因素的影響很大，為確保高質量，高效率的線上施工，必須進行線外工藝性試驗，發現并解決問題，優化施工工藝。

2? 自密實混凝土揭板試驗

2.1? 自密實混凝土配合比設計

根據鐵科院咨詢單位提供的自密實混凝土初始配合比，通過現場室內試驗、線外工藝性試驗和揭板試驗從調整摻和物、調整外加劑和降低用水量等方面開展施工配合比研究，混凝土的拌合溫度、坍落擴展度、T500、泌水率和含氣量等性能指標滿足鐵總Q/CR596-2017《高速鐵路CRTSⅢ型板式無砟軌道自密實混凝土》的要求。自密實混凝土施工配合比相關參數如表1所示。

2.2? 工藝性揭板試驗設置

試驗場地位于古城特大橋線路里程DK133+083處右側，場地面積30m[×]32m。現場模擬施工橋梁地段無砟軌道，其中直線段12m（2塊P5600板），曲線段12m（2塊P5600板），曲線設置選取標段內最大超高值。

工藝性試驗施工流程：底座板施工→隔離層施工→自密實混凝土鋼筋網片及限位凹槽鋼筋安裝→軌道板模擬鋪設→軌道板粗調、精調→軌道板封邊模板及防上浮、防側移裝置安裝→自密實混凝土灌注→揭板試驗。

2.3? 軌道板封邊模板及防上浮、防側移裝置安裝

封邊模板采用定制鋼模板，寬度為14cm，端模與軌道板弧形角結構一致。模板安裝后與軌道板密貼并在四角設有排氣孔，模板內側粘貼透氣模板布。端模采用X型加固件及木楔固定。

為保證在灌注自密實混凝土時軌道板不上浮、不側移，尤其是控制曲線超高段灌注時軌道板位移，需在軌道板壓緊裝置上安裝防側移裝置，現場軌道板防壓緊裝置設置5道，扣壓力直線地段控制在55N·m，曲線段控制在65 N·m，在軌道板頂面和側面四角安裝百分表，對其上浮量及側向位移數據進行收集。

2.4? 自密實混凝土灌注

混凝土攪拌時采用二次投料方式，先向攪拌機投骨料、粉料，攪拌30s后，再加入減水劑、引氣劑和拌合水，并繼續攪拌180s，總攪拌時間不小于180s。

自密實混凝土采用8m3混凝土罐車運輸，當混凝土運至灌注現場時，應使混凝土罐車罐體高速旋轉20s～30s方可卸料。

自密實混凝土灌注前，應檢測混凝土拌合物的溫度、坍落擴張度、T500、含氣量等，當混凝土性能符合設計規范要求時方可灌注。自密實混凝土灌注采用軌道板中間孔灌注形式，灌注小料斗高度控制在70cm;灌注大料斗由專人控制出料速度，按照“先快后慢”的原則控制自密實混凝土灌注速度。灌注時間控制在4min～8min，以軌道板4角排氣孔出漿骨料均勻為終灌條件，及時下落閘板關閉排氣孔。

2.5? 揭板試驗驗證

灌注后12h進行拆模、揭板，檢查自密實混凝土外觀質量、飽滿度、平整度，有無離析、露石、露筋、蜂窩現象;自密實層表面有無松軟層;表面有無可見裂紋、明顯水紋、泌水現象;切開斷面，骨料是否分布均勻，有無骨料堆積、漿骨分離、上下貫通氣孔、蜂窩現象;側面平整，有無空洞、麻面，模板接縫處有無錯臺。

2.6? 工藝性揭板試驗總結

通過進行自密實混凝土室內試拌70次、拌合站生產混凝土33次、現場進行了26次灌注及揭板試驗數據分析，自密實混凝土的穩定性是揭板試驗成敗的關鍵因素：一方面是嚴格控制混凝土性能指標，經試驗證明，混凝土灌注時坍落擴展度為640mm～670mm，T500為3s～5s，含氣量為5%～6%時，灌注效果最好;另一方面加強自密實混凝土原材料進場質量控制，嚴格控制混凝土原材檢驗，特別是河砂細度模數及含泥量、碎石含泥量及針片狀含量、粉料的燒失量和細度（比表面積）、外加劑的性能，必須檢驗合格才能進場，所用原材料的料源要固定，要保證原材料的穩定性。

在混凝土各項指標相同的條件下，灌注施工工藝對自密實混凝土揭板試驗的效果有一定的影響。自密實混凝土采用中間孔單點灌注;為降低灌注速度，使板腔內空氣充分排出，減少工藝性氣泡的產生，灌注導管的長度控制在70cm;灌注時間直線板宜控制在4min～8min，曲線板宜控制在5min～8min;灌注時防溢管內混凝土面高出板頂面20cm～25cm;排氣孔出漿骨料均勻時，方可關閉閥門。在混凝土灌注完成后3小時后撤除灌注管和防溢管，灌注完成6h～8h后松動1/4精調爪，14h后拆除壓緊裝置。

3? 施工注意事項及質量控制要點

3.1? 施工注意事項

就自密實混凝土灌注施工質量而言，首先把好原材料進場質量檢驗關，對每批進場砂石料的細度模數、含泥量、針片狀含量進行檢測，確保原材料質量相對穩定。自密實混凝土灌注前，檢測混凝土性能技術指標滿足相關要求，檢查軌道板四周封邊模板情況，要嚴密不漏漿。軌道板壓緊防側移裝置安裝牢固，壓杠兩側同時扣壓，扣壓力矩要保持一致。灌注前軌道板板腔潤濕時，要掌握好潤濕程度和技巧，既要保證軌道板底潤濕均勻又要確保無積水，不影響灌注混凝土的性能。灌注時通過調節灌注大料斗閥門改變灌注速度，保持連續下料，避免從灌注小料斗處帶入空氣。

3.2? 離縫現象控制

（1）控制原材料質量，確保原材料進場質量相對穩定。（2）灌注自密實混凝土前，板底潤濕充分但不能有積水。（3）嚴格檢查混凝土性能，控制混凝土入模狀態。（4）在自密實混凝土初凝后終凝前適時拆除軌道板精調支座。

3.3? 軟弱層現象控制

（1）扎實做好線外試驗，確定合理的施工配合比（摻入合適粘度改性材料;減水劑采用“先消后引”工藝;控制混凝土擴展度）。（2）做好混凝土性能檢測工作，加強混凝土出機后、入模前的性能檢測。（3）控制混凝土灌注節奏，使混凝土中的游離氣體有足夠的時間排出。

3.4? 泌水現象控制

（1）灌注自密實混凝土前，板底潤濕充分但不能有積水，更不能往混凝土內加水。（2）控制混凝土配合比中減水劑摻量。（3）已經出現離析的混凝土不得使用。

4? 結束語

通過試驗研究，掌握自密實混凝土原材料質量的控制要求，確定軌道板自密實混凝土灌注工藝，牢記各項規范指標，熟練操作規程和步驟，從一定程度上有效控制混凝土施工缺陷。

參考文獻：

[1] Q/CR 596-2017.高速鐵路CRTSⅢ型板式無砟軌道自密實混凝土[S].

[2] 譚鹽賓，謝永江，李化建等.高速鐵路CRTSⅢ型板式無砟軌道自密實混凝土性能研究[J].鐵道建筑，2015（1））：132～136.