CRTSⅢ型板式無砟軌道自密實混凝土恒壓灌注施工探討

摘要：自密實混凝土作為填充層，在CRTSⅢ型板式無砟軌道中起到承上啟下的作用，其施工效果也直接決定著無砟軌道施工質量及工效。以某鐵路客運專線為例，對CRTSⅢ型板式無砟軌道自密實混凝土恒壓灌注施工要點展開分析，根據試驗段施工效果，從軌道板腔潤濕、自密實混凝土攪拌及運輸等方面提出工藝優化思路。

關鍵詞：地CRTSⅢ型板式無砟軌道；自密實混凝土；混凝土恒壓；灌注

0 引言

我國板式無砟軌道結構型式主要有CRTSⅠ型、CRTSⅡ型和CRTSⅢ型等，前兩種主要為國外引進技術，CRTSⅢ型板式無砟軌道則為我國自主研發，其在材料形式及結構設計方面均有別于前兩種形式。材料方面，CRTSⅢ型板式無砟軌道結構調整層以自密實混凝土為主材，該材料流動性、抗離析性、填充性、間隙通過性均較優，與前兩種板式無砟軌道結構形式所用的水泥乳化瀝青砂漿相比，耐久性也更佳。

CRTSⅢ型板式無砟軌道研發出來后，僅在武漢-咸寧鐵路、成綿樂客專眉樂段、盤營客運專線、鄭徐客運專線等鐵路客運工程中得到應用，施工工藝及相關參數取值等方面尚不成熟。基于此，本文依托鐵路客運專線實例，對CRTSⅢ型板式無砟軌道自密實混凝土恒壓灌注施工工藝及優化思路展開研究。

1 工程概況

某鐵路客運專線TJ-10標段里程為DK520+441.54～

DIK555+986.52，線路長35.545km，正線設計行車速度為350km/h。該鐵路專線正線主要采用CRTSⅢ型板式無砟軌道，一般路段軌道設計為176mm鋼軌+34mm扣件+38mm承軌臺+200mm軌道板+90mm自密實混泥土+196mm底座及4mm隔離層。路基段軌道設計為176mm鋼軌+34mm扣件+38mm承軌臺+200mm軌道板+90mm自密實混泥土+296mm底座及4mm隔離層。

CRTSⅢ型板式無砟軌道主要采用附帶擋肩承軌臺形式，并通過調節軌道板承軌臺模具，調整軌道板鋪設在曲線段后的高低及矢距，從而保證其與豎曲線及平面曲線的適應。曲線段CRTSⅢ型板式無砟軌道板必須一一對應，鋪設在相應線路里程位置。待完成軌道板精調施工并灌注自密實混凝土后，便形成固定復雜的三維空間結構[1]。為保證施工質量及運行安全，對軌道板安裝及混凝土澆筑精度要求較高。一旦出現偏差，必須鑿除底座，大面積揭板并重新澆筑。

2 板式無砟軌道結構

CRTSⅢ型板式無砟軌道主要包括鋼軌、墊板、扣件、軌道板、自密實混凝土調平層、中間隔離層、鋼混底座等部分，如圖1所示。混凝土調平層設計時必須與軌道板共同承擔軌道行車荷載，為此自密實混凝土結構必須和軌道板牢固粘結。

自密實混凝土調整層長度應與軌道板長度保持一致，故在混凝土施工時，關閉緊鄰軌道板側的模板后，調整層應位于鋼混底座與軌道板間，形成一個近乎全封閉的空間結構。僅在軌道板預制時在中線上預留3個孔道，用于自密實混凝土灌注。

3 自密實混凝土恒壓灌注施工工藝流程

自密實混凝土在我國高速鐵路無砟軌道中主要應用于道岔岔板充填層，但因整個線路中道岔占比較少，且線路橫向道岔充填層寬度通常超出道岔板20cm，導致自密實混凝土灌注和出料端均為開放形式，施工難度不大。

NmQhwd29kfNyQRmFJ2AS/w==該鐵路客運專線無砟軌道全線均采用自密實混凝土灌注，其調整層厚度小，長度分2.5m和5.6m兩種，為狹長薄板結構。自密實混凝土調整層頂面覆蓋軌道板，周圍通過模板封閉，并以軌道板上3個小孔為灌注通道?？梢姡撹F路專線無砟軌道自密實混凝土灌注施工工藝與傳統道岔區工藝顯然不同[2]，如圖2所示。

4 自密實混凝土恒壓灌注施工要點

4.1 安裝模板

該鐵路客運專線CRTSⅢ型板式無砟軌道自密實混凝土模板，主要由輕型槽鋼加工預制，制造時應將精調爪部位斷開處理。將厚度在2mm以內的透氣性土工布材料貼覆于模板表面，并在土工布和模板間均勻涂刷脫模劑。模板支立前，在軌道板兩側使用墨線彈出邊線與軸線，邊線與軌道板相距55mm，軸線與軌道板相距125mm。確定好鉆孔孔位后進行錨固螺栓鉆孔。

將模板與立模邊線對齊，并使模板上部和軌道板緊密貼合，與軌道板側面平行。排水坡側模板應與軌道板側面平行。相鄰模板對接處應通過陰陽扣搭接，以確保搭接平順、無錯臺。將相鄰模板搭接扣扣好后，通過壓緊角鐵將模板下翼緣頂住，并使用頂緊螺栓支撐模板，避免變位。

隨后在上部使用2顆螺栓頂緊軌道板，下部則使用1顆螺栓固定模板底部，形成L型頂緊結構。對于加固完成的模板，應使用玻璃膠封堵模板與軌道板接觸面縫隙，并通過薄鐵皮封堵模板與底座板接觸面縫隙。

4.2 軌道板處理

為避免自密實混凝土灌注施工時軌道板偏移或上浮，必須在精調結束后于軌道板兩側增設Γ型壓緊加固裝置。安裝時，應將頂緊錨栓孔和底座絲桿錨栓孔對準，在絲桿中穿入壓緊裝置、翼型螺母后擰緊。使用小錘將翼型螺母錘擊2～3下，確保充分壓緊。待完成自密實混凝土灌注施工后將壓緊裝置拆除，并旋出錨固螺桿。

CRTSⅢ型無砟軌道板為混泥土結構，吸水性極強，在灌注施工期間，會將自密實混凝土中的自由水吸附至混凝土孔隙中，同時置換出空氣，自密實混凝土結構內部也會形成較大氣泡?？赏ㄟ^旋轉噴嘴展開軌道板預濕施工，并在灌注前60min從軌道板3個預留孔道進行噴射預濕，待表面微潮后結束。以上過程中隔離面不得形成明顯積水。在自密實混凝土灌注施工前10min，再次檢查軌道板隔離層表面的濕潤程度及是否積水，保證灌注質量。

4.3 自密實混凝土施工

4.3.1 自密實混凝土拌制及運輸

在拌制自密實混凝土時，應按次序在攪拌機內投入粗集料、細集料、水泥、礦物摻合料、其他材料，干拌60s后再摻水和外加劑繼續攪拌120s?？紤]到該鐵路軌道施工任務安排在冬季進行，應將拌和用水加熱溫度控制在80℃左右，并將自密實混凝土拌和時間延長50%。將試制好的自密實混凝土開盤鑒定，進行工作性能檢測，符合要求后再正式生產。

使用混凝土運輸車運輸自密實混凝土，單車運輸量應按4.5～6.0m3確定，數量應根據拌和能力及灌注施工工效綜合確定，以盡可能減少運輸和停車待卸料時間。待將混凝土運抵施工現場后，車輛應高速旋轉20～30s后再卸料，混凝土出料到灌注結束之間不得超出150min?；炷吝\輸期間，應設置保溫措施，避免因混凝土受凍而影響性能。

4.3.2 自密實混凝土灌注

以泵送方式灌注自密實混凝土，即通過灌注料斗車將混凝土運至灌注點，從軌道板中間孔灌注，同時四角排氣。為避免混凝土漿液從灌注孔內溢出而污染軌道板，必須在灌注前將尺寸為Φ110mm×500mm的PVC管插入軌道板2個觀察孔，并將方鋼和浮標插入模板4個排氣孔，方鋼設置高度應高出軌道板頂面200mm。其主要目的是為自密實混凝土填充提供水頭壓力，以便判斷填充效果。浮標設置高度應與軌道板頂面齊平，灌注期間若浮標上浮，則表明混凝土液面已超出軌道板頂面[3]。

先通過噴霧器潤濕漏斗，再根據儲料斗內容量標尺讀數判斷混凝土量，以確保儲料量基本達到1.5m3，能滿足1塊板的灌注需求。灌注時，打開儲料斗閥門，待混凝土裝滿恒壓斗后開啟恒壓斗閥門灌注，同時由技術人員記錄開啟及灌注時間、灌注速度及灌注量等參數值。灌注期間應通過儲料斗、恒壓斗閥門的控制與調整，確保恒壓斗內混凝土量穩定。按照以上流程，1塊板自密實混凝土的灌注時間約為10～12min。

待自密實混凝土自流至模板排氣孔內并將浮標頂起20cm高度時，由技術人員記錄具體時間。當最末尾排氣孔處浮標被頂起20cm時，結束混凝土灌注，并關閉儲料斗和恒壓斗閥門。將灌注漏斗移走，拔除PVC管，清理現場，全面檢查模板漏漿情況，并對于漏漿及時封堵。

4.4 養護及拆模

待完成自密實混凝土灌注后應展開至少14d的標準養護，具體采用噴涂養護液的方式。對于同等條件制備的混凝土試件應灑水養護。當軌道板混凝土實際強度達到設計要求（即10MPa以上）后，結束養護并拆模。拆模時除要求混凝土強度符合要求外，還應避開混凝土內部溫度最高的時間段。拆模順序應與立模順序相反，且不能損壞軌道板周圍混凝土。軌道板在自密實混凝土實際強度完全達到設計水平后，方可承受全部設計荷載。

5 工藝改進

按照以上方案，進行試驗段無砟軌道自密實混凝土灌注施工后，板腔潤濕、混凝SLwnHzTJNHHKRvj65eO3LA==土攪拌及灌注、浮漿控制等方面存在較大難度。為此，提出以下改進思路。

5.1 將軌道板腔潤濕

在自密實混凝土灌注前，借助噴霧器并通過觀察孔噴霧潤濕軌道板腔。在灌注1h前潤濕1次，灌注開始15min前再潤濕1次，每次潤濕時均應將噴霧器順著觀察孔旋轉1圈，時間不超出5～8s，從而將軌道板腔內濕度控制在85%～90%之間。

5.2 自密實混凝土攪拌

按照前期攪拌工藝，混凝土缺乏穩定性，塌落度達到（700±50）mm后便展開灌注，期間漏斗內混凝土流動性差，浮漿多。為此，將白天早間、午間和晚間塌落度分別控制在（700±10）mm、（720±10）mm、（680±10）mm。首次投料0hHwr8Kh7YPrca0go4lX6Q==后持續攪拌60s，二次投料后攪拌180s。改進后，所生產的前2盤自密實混凝土攪拌水量與設計用水量存在較大差異，此后基本達到穩定生產狀態。

5.3 自密實混凝土灌注

考慮到施工時自密實混凝土封閉在閉合腔內，為增強密實效果，必須在各角處預留排氣孔，孔內留有部分混凝土方塊，拆模后通過角磨機切除此類方塊，但切口處不平整，很容易破壞自密實混凝土填充層。為此，在排氣孔處封邊模板上預留出鍘刀企口，待混凝土灌注結束30min后打磨光滑，使用涂抹脫模劑的鍘刀將方塊凸起切除，確保切口平整光滑。

按照以上思路改進后，鐵路客運專線TJ-10標段CRTSⅢ型板式無砟軌道自密實混凝土恒壓灌注施工參數取值[4]見表1。

6 結束語

自密實混凝土作為填充層，在CRTSⅢ型板式無砟軌道中起到承上啟下的作用，其施工效果也直接決定著無砟軌道施工質量及工效。本文以某鐵路客運專線為例，對CRTSⅢ型板式無砟軌道自密實混凝土恒壓灌注施工要點展開分析，根據試驗段施工效果，從軌道板腔潤濕、自密實混凝土攪拌及運輸等方面提出工藝優化思路。

參考文獻

[1] 馬超，王海超，張曉東.CRTSⅡ型板式無砟軌道抬軌更換軌道板施工參數研究[J].石家莊鐵道大學學報（自然科學版），2023，36（2）：56-61.

[2] 丁小平，王金，傅重陽，等.降低CRTSⅢ型板式無砟軌道誤差工藝及配套工裝[J].建筑機械化，2023，44（5）：29-32.

[3] 歐陽文.CRTSⅢ型板式無砟軌道曲線段自密實混凝土層施工控制研究[J].廣東建材，2022，38（10）：78-80.

[4] 羅宏.CRTS Ⅲ型板式無砟軌道自密實混凝土質量控制[J].工程技術研究，2022，7（4）：129-131.