CRTSⅢ型無砟軌道自密實混凝土工藝性試驗研究

陳登玉

(中鐵十四局集團第四工程有限公司，山東 濟南 250002)

1 概述

1.1 工程概況

新建魯南高鐵臨沂到曲阜段站前工程LQTJ-1標段由中鐵十四局集團有限公司承建，起迄里程為：DK124+900～DK170+061.800,設計行車速度：350 km/h，采用CRTSⅢ型板式無砟軌道結構形式。

1.2 CRTSⅢ型板式無砟軌道結構設計

CRTSⅢ型板式無砟軌道自上而下分別由鋼軌、彈性扣件、軌道板、自密實混凝土層、隔離層、底座板組成，軌道板采用單元分塊式結構，底座板在每塊軌道板范圍內設置兩個限位槽，底座板與自密實混凝土層間設土工布隔離層，自密實混凝土層采用C40混凝土，厚度9 cm，寬度、長度與軌道板相同，單層鋼筋網片，施工完成后與軌道板形成整體復合結構(見圖1)。

2 揭板工藝試驗目的

確定自密實混凝土基本配合比。按初始配合比，拌制自密實混凝土，不斷調整優化，滿足規定的物理、力學和耐久性能指標要求后，確定基本配合比及其調整范圍；確定灌注工藝。通過揭板檢查，檢驗并確定軌道板自密實混凝土灌注工藝等；優化工裝。通過工藝性試驗，對工裝進行性能檢驗，優化工裝配置。

3 揭板試驗過程

3.1 自密實混凝土室內試驗

3.1.1拌合站改造

選擇對1號拌合站進行改造，精確了計量系統、增加了粘改劑及膨脹劑專用灌，設置了自密實混凝土專用料倉，自密實混凝土使用的部分摻合物采用人工添加，如：膨脹劑、粘改劑、外加劑等，采用0.01 kg的標準劑量秤，逐方稱重添加。

表1 自密實混凝土初始配合比 kg/m3

3.1.2初始配合比

自密實混凝土初始配合比見表1。

3.1.320 L混凝土小攪拌機試拌

小機試拌自密實混凝土的調整過程見表2。

表2 小機試拌自密實混凝土的調整過程

試拌總結：混凝土擴展度較好，粘聚性較好，無泌水現象，保坍性良好。

3.1.4拌和機試拌

大機試拌自密實混凝土性能的調整過程見表3。

表3 大機試拌自密實混凝土性能的調整過程

試拌效果：混凝土擴展度、粘聚性良好，無泌水現象，保坍性良好。

3.2 自密實混凝土室外試驗

試驗流程為:底座板(含限位凹槽)施工，隔離層及彈性墊層施工，鋼筋網片及凹槽配筋安裝，軌道板粗鋪，軌道板精調，模板安裝，自密實混凝土灌注，揭板檢查。

3.2.1底座板(含限位凹槽)施工

施工流程：施工準備，地面檢查，布板設計，測量放樣，模板安裝，鋼筋安裝，混凝土澆筑，混凝土拆模與養護，質量檢查。

3.2.2隔離層及彈性墊層施工

底座板強度達到設計強度的75%后,將底座板清理干凈并保持干燥,然后鋪設土工布和彈性墊層；最后采用膠帶進行密封。

3.2.3鋼筋網片及凹槽配筋安裝

鋼筋網片綁扎：彈出軌道板邊線，綁扎凹槽內鋼筋籠，鋪設自密實層鋼筋網片，鋼筋籠與網片綁扎連接，保護層墊塊安裝。

3.2.4軌道板粗鋪

在底座板上測設出軌道板邊線，清理隔離層，軌道板采用吊車吊裝，人工輔助就位，底部支撐穩固后，拆除螺栓孔位置的起吊裝置，用精調器固定于底座上，利用精調器調整軌道板平面位置，粗鋪完成后，四角的精調器要預留調整行程，避免精調器的二次拆除及安裝。

3.2.5軌道板精調

在軌道板兩端第二個承軌臺處依次安放1號，2號，3號，4號精調標架。精調時，主要調整軌道板的中線位置和高程。軌道板精調作業,采用全站儀遵循先橫向后高低的調整順序，以顯示器上的偏差值，人工完成對軌道板幾何狀態的調整。精調后，軌道板設5道壓緊及防側移裝置，采用底座板側面預埋緊固套管緊固。

3.2.6模板安裝

采用模板封邊，模板上粘貼透氣模板布。通過壓緊裝置下方槽鋼預留的2個水平螺栓，對模板進行加固，兩塊板縫處用木楔加固，在軌道板四個邊角圓弧處預留4個排氣孔，其上邊緣高于軌道板底，并且設置溢出混凝土的收集裝置。

3.2.7灌注前準備及板腔濕潤

1)根據當日天氣情況,調整施工時間和工藝。

2)再次核查CRTSⅢ型板式無砟軌道結構、安裝位置。

3)檢查百分表的數據是否正確，安裝是否牢固。

4)對排氣孔、板腔、觀察孔、灌注孔、灌注漏斗、溜槽采用噴霧器噴灑濕潤；灌板前1 h從3個灌漿孔采用旋轉噴霧槍霧狀噴射預濕。

（2）一體布置。一體式濕電放置在WFGD上方，殼體可與FGD的外殼一體成型，不增加占地面積。殼體采用玻璃鋼一體成型或“碳鋼+玻璃鱗片”防腐。由于為立式結構，陽極管一般為管式，材質可選用PVC、導電玻璃鋼或不銹鋼材質等，其中以正六邊形的導電玻璃鋼材質居多。沖洗水為脫硫工藝水，間歇式噴淋，沖洗后的廢水直接下落，與吸收塔上方的機械除霧器沖洗水混合，回流至下方吸收塔的漿液池，進入脫硫系統循環利用。

3.2.8自密實混凝土灌注

1)使用漏斗單點一次連續灌注完成。漏斗方量是灌注方量的1.2倍以上，灌注孔采用直徑160 mm、高度大于70 cm鋼管，觀察孔用三通管，直線段和曲線段分別高出軌道板30 cm，100 cm以上。

2)遵循“先快后慢”的原則，當灌至觀察孔后，降低灌注速度，排出空氣，直至完全充滿。不要立即關閉觀察孔，觀察混凝土流出狀態,灌注時間控制在9 min～11 min。

3)灌注作業時，最少設置4塊百分表量測軌道板上浮量，異常時，及時糾偏。

3.2.9自密實混凝土養護

混凝土終凝后拆除扣壓和橫向防側移裝置，帶模養護不少于3 d；當強度大于10 MPa時拆除模板。拆模后噴灑養護劑、粘貼養護膜進行保濕養護14 d以上。當天氣驟變時嚴禁拆模，防止混凝土開裂。

3.2.10揭板檢查

混凝土灌注完成6 h～14 h后,用吊車將軌道板揭起，檢測灌注質量。灌注質量符合表4自密實混凝土灌注質量表的要求。

表4 自密實混凝土灌注質量表

3.3 試驗過程

表5 自密實混凝土工藝性試驗參數統計表

4 試驗成果

4.1 改進工裝，優化施工工藝

4.1.1漏斗的改進

漏斗開關用蝶閥式代替抽拉式,與漏斗連接采用螺栓連接,中間設5 mm橡膠墊圈。小料斗放料碟閥直徑為15 cm，通過試驗確定直線段的灌注速度0.13 m3/min，曲線段控制在0.11 m3/min，最佳灌注時間直線段10 min，曲線上控制在11 min。

4.1.2排氣孔封堵改進

工裝排氣孔采用插板封堵時容易出現封堵不嚴、錯臺、破壞底座板，經反復試驗對插板的端部兩側進行了修正并確定插板深度。

4.1.3壓梁的改進

工裝壓梁采用14號槽鋼兩端開3.5 cm圓槽，中間用5 mm鋼板加強，但上浮量在1 mm～2 mm，壓梁換成16號方鋼后，上浮量在1 mm以內。

4.1.4支撐頂頭的改進

四周模板加固采用“L”型緊固器,端頭選用直徑2 cm圓柱頂頭，頂頭面積較小,位于側模中心位置,緊固后模板頂、底部存在縫隙，漿體沿縫隙流出。將緊固器頂頭更換為直徑3.5 cm后,效果大大改善。

4.1.5精調器底座的改進

使用四個精調器精調,安設在軌道板的四個角上，精調器底座為長90 mm×寬84 mm×高54 mm，底座面積為7 560 mm2,將精調器底座尺寸修改成長120 mm×寬84 mm，提高了精調器的穩定性。

4.1.6壓杠螺栓的改進

壓杠緊固螺桿長度為55 cm,在直線段勉強滿足要求，如果考慮底座板預留管預埋高度,考慮橋面防水層厚度4 cm和曲線段超高值16.5 cm,不能滿足需要。長度更換為85 cm，均能滿足要求。

4.1.7排氣孔封堵工具的改進

排氣孔前期采用鐵錘敲擊更換成橡膠錘進行敲擊封堵,不易破壞底座板，保證了外觀質量。

4.2 確定自密實混凝土的施工配合比

自密實混凝土的施工配合比見表6。

表6 自密實混凝土施工配合比表 kg/m3

5 結語

本文對CRTSⅢ型板式無砟軌道自密實混凝土施工技術的不斷優化、改進,使得該技術具有質量可靠、施工便捷、操作方便和降低成本等優點，并在魯南高鐵全線推廣應用，為類似工程施工提供借鑒。