一、CRTSⅢ型板式无砟轨道应用现状

 

CRTSⅢ型板式无砟轨道结构特点：

以轨道板与充填层自密实混凝土形成复合整体结构共同承受列车荷载。轨道板与充填层自密实混凝土以“门型筋”进行强化连接，充填层自密实混凝土与底座板间设中间隔离层，通过底座板上限位凹槽进行限位。其中，影响CRTSⅢ型板式无砟轨道整体性能的关键就是充填层自密实混凝土。    

 

二、自密实混凝土技术要求

 

1、硬化混凝土性能要求自密实混凝土矿物掺合料掺量大，长期力学性能均有较高富余，从降低收缩和经济性考虑，可适当降低胶凝材料用量。

2、混凝土配合比要求

粉体材料用量：宜小于580kg/m3

用水量：不宜大于180kg/m3

单位体积浆体含量：不宜大于0.40m3

氯离子含量：不大于胶凝材料的0.10%

总碱含量：不大于3.0kg/m3

三氧化硫含量：不大于胶凝材料的4.0%

当自密实混凝土原材料、环境温度等发生显著变化时，应及时调整混凝土配合比参数。

 

3、自密实混凝土实体性能要求

自密实混凝土表面状态良好

自密实混凝土表面局部效果（中间孔和四角位置）

自密实混凝土断面骨料分部均匀自密实混凝土侧面外观光洁

 

三、自密实混凝土原材料质量控制要点

 

原材料质量控制原则：匀质性第一原则。

各种进场材料性能指标在满足相关标准规定的前提下，应尽量控制每批次原材料性能指标波动率，以减小由于原材料品质波动过大导致的自密实混凝土性能波动。

 

1、水泥 水泥宜选用硅酸盐水泥或普通硅酸盐水泥，混合材宜为矿渣或粉煤灰，不宜使用早强水泥。 

2、矿物掺和料—粉煤灰
3、矿物掺和料—矿渣粉

4、细骨料

5、粗骨料

6、减水剂

优质聚羧酸减水剂：

7、膨胀剂

自密实混凝土的必要组分，起补偿自密实混凝土收缩变形作用。

选用原则：

早期膨胀率不需太高，后期持续膨胀时间长，膨胀值回落幅度小。

8、粘度改性材料

当自密实混凝土出现泌水或离析时，可通过提高粘度改性材料掺量的方式予以调整。

四、自密实混凝土生产质量控制要点

1、设备精度

搅拌站各计量系统应满足自密实混凝土原材料称量的最大允许偏差规定（按重量计）：胶凝材料（水泥、矿物掺和料等）±1%；外加剂±1%；骨料±2%；拌合用水±1%。

控制关键：

（1）水称计量精度须重点保证。

（2）各料仓关闭阀门必须保证闭合严密，防止漏料。

（3）搅拌机搅拌叶片与筒壁的间隙必须满足要求。

（4）搅拌机搅拌叶片与轴上淤积混凝土块须定期清除。 

 

2、材料控制

（1）吻合性控制：配制自密实混凝土的原材料品质要和《技术要求》相吻合。

（2）均质性控制：每一批次原材料的性质指标的波动要确保在一定范围内，不宜超过±10% 。

（3）含水率控制：细骨料含水率控制在±1% 以内。

（4）储存管理控制：专仓专用，防水防污染。

 

3、生产工艺

自密实混凝土搅拌工艺：先投碎石、砂、胶凝材料（搅拌30s）；再投80%用水量和100%减水剂（搅拌1min）;最后投入剩余20%用水量（搅拌2min）至结束。该工艺特别适合搅拌机功率不足的老旧搅拌机组。

上料工艺：对于新进场高含水率河砂或因排水不畅导致砂仓积水的，建议装载机上砂前，先对砂仓中河砂进行预混。

自密实混凝土生产质量控制关键：搅拌站操作手。建议各搅拌站设立自密实混凝土生产专职操作手，定人定岗。 

 

五、自密实混凝土施工质量控制要点

 

1、施工前—配合比

（1）不能仅以扩展度作为充填层混凝土性能评价指标

 坍落扩展度应综合充填层混凝土其他性能（表面状态、骨料包裹状态）确定

（2）不能以泌水来解决充填层混凝土扩展度损失

 充填层混凝土切忌泌水（浆）、离析和抓底，泌水不是解决自密实混凝土扩展度损失的途径。

（3）为了提高充填层混凝土的稳定性，减少混凝土收缩，应尽量掺用性能优越的混凝土增稠剂、膨胀剂。

（4）当气温较高或运输距离较大时，应适当控制混凝土坍落扩展度损失。

（5）严格控制混凝土中的空气含量和气泡质量。

 

施工前—管理制度

（1）方案制定：应根据设计要求、灌注施工工艺和施工环境等因素，会同咨询、设计、监理各方，共同制定自密实混凝土施工技术方案、施工过程的质量控制与保证措施。

（2）工艺性试验：施工前，应对自充填混凝土进行现场工艺性揭板试验，验证和完善自充填混凝土的配合比、施工工艺、施工设备以及施工组织，灌揭板效果应通过验收。

（3）技术培训：施工和监理单位应确定并培训专门从事自密实混凝土关键工序施工的操作人员和试验检验人员。

 

施工前—灌注工艺

（a）中间孔灌注工艺

（b）中部侧向灌注工艺

自密实混凝土灌注工艺：建议采用侧向灌注工艺，其优点是可大幅提高施工效率和增加低扩展度自密实混凝土可灌性。

相同扩展度条件下，侧向灌注工艺比中间孔灌注工艺可缩短一半时间；且当自密实混凝土扩展度在600mm左右时也能在10min内完成灌注。

 

终灌时间

确定自密实混凝土终灌时间为：当曲线段高侧自密实排气孔自密实混凝土接触轨道板底时就关闭大料斗下料管阀门，待排气孔自密实混凝土上升至轨道板高度一半高度时，立即关闭小料斗下料管阀门。 

 

（a）上部大料斗阀门
（b）下部小料斗阀门

 

过滤网：有效防止异物堵塞下料管，影响灌注施工。

 

 

施工前—模板安装

施工准备过程中常见问题：

（1）底座标高过低，导致模板高度不够，无法封闭充填层；

（2）压紧装置未锁紧，导致轨道板上浮；

（3）模板安装不牢固，导致灌注过程中跑模漏浆；

（4）未作防雨措施，导致板底积水。

注意：模板安装完毕后，在自密实混凝土灌注前，应用彩条布等将整个轨道板结构覆盖，防止雨水等进入板腔内。

 

施工前—排气孔设置

 

施工前—透气模板布

 

侧模板：为保证侧面自密实混凝土外观质量，可采用透气模板布复合模板或选用高效脱模剂（可参照轨道板厂用脱模剂），切勿采用食用油等不利于排气的油脂作脱模剂。

 

施工前—防溢管

 

防溢管：轨道板观察孔处需设置防溢管，防溢管高度宜不小于30cm；对于曲线板则防溢管高度不得低于超高方向轨道板顶面。防溢管拔出时间不得早于3h。

 

施工前—压紧装置

（1）轨道板防上浮扣压装置

曲线段轨道板防上浮扣压装置不少于5道，可有效控制轨道板上浮量在2mm以内。

 

（2）轨道板防侧移装置

曲线段轨道板防侧移装置设置3道，可有效防止轨道板侧移。

 

2、施工中—自密实混凝土生产

（1）搅拌混凝土前，应严格测定粗细骨料的含水率，准确测定粗细骨料含水率变化，及时调整施工配合比。一般情况下，含水率每班抽测2次。

（2）搅拌时，宜先向搅拌机投入粗骨料、细骨料、水泥和矿物掺和料和其他材料，搅拌30s，再加入所需用水量和外加剂，并继续搅拌2分钟，搅拌时间不得少于3分钟。（搅拌时可采用初始加入80%用水量，搅拌2min后加入20%用水量的方式。） 

（3）正式生产前必须对自密实混凝土拌合物进行（开盘鉴定），检测其工作性能（拌和物性能全项指标）；连续生产时，则应每车检测混凝土拌和物扩展度。

建议：一旦原材料选定，建议抽样留存各种材料，以备对新进原材料性能波动的比对检查。

 

施工中—自密实混凝土运输

（1）运输自密实混凝土过程中，必须保证混凝土罐车罐体低速速转动。正线水平转运必须采用自密实混凝土运输罐车。

（2）运输自密实混凝土过程中，应对运输设备采取保温隔热措施，防止局部混凝土温度升高（夏季）或受冻（冬季）。应采取适当措施防止水份进入运输容器或蒸发，严禁在运输过程中向混凝土内加水。

（3）自密实混凝土的运输速率应保证施工的连续性，当罐车到达浇筑现场时，应使罐车高速旋转20-30s方可卸料。    

自密实混凝土从加水搅拌开始至灌注完毕，应控制在120min内。

 

施工中—自密实混凝土灌注

 

自密实混凝土灌注施工前应完成准备工作：

（1）针对工程特点、环境条件与施工条件事先设计灌注方案，如确定是吊斗转运或是罐车直接下料 。

（2）仔细检查钢筋网片的位置、保护层垫块数量及紧固程度 。

（3）检查轨道板四周模板的密封情况，轨道板之间横向边缝的密封情况，不得漏浆，不得污染基础工程。在混凝土灌注前应将板腔内土工布和轨道板底面喷雾润湿，保证表面无明水和积水，板腔润湿4h内应进行自密实混凝土灌注。

（4）检查灌注设备是否正常，机具是否齐全且状态良好。  

 

自密实混凝土灌注注意事项：

（1）自密实混凝土灌注前，必须检测每车混凝土拌和物的坍落扩展度和 T50时间，混凝土温度和含气量可进行抽检。

入模扩展度宜控制在620-680mm，T50若大于8s，建议不灌注。

（2）自密实混凝土灌注时若采用中转料斗转运，自由倾落高度小于1m。自密实混凝土灌注过程中应保证灌注料斗为满料状态，不得出现断料情况。 

（3）单块轨道板自密实混凝土应一次灌注完成。 

（4）在高温季节灌注自密实混凝土时，入模前的混凝土的温度（不得超过30℃），模板和模腔的温度（不得超过40℃）。

现场技术员：施工现场必须配备一名技术员监控每罐车自密实混凝土状态，以判断自密实混凝土是直接灌注还是需调整。

 

3、施工后—拆模

（1）轨道板支撑装置应在自密实混凝土初凝后拆除。 

（2）轨道板两侧模板带模养护龄期不得少于3天，同时在自密实混凝土强度达到10.0MPa以上方可拆除，保证其表面及棱角不因拆模而受损。 

（3）拆模宜按立模顺序逆向进行，不得损伤轨道板四周混凝土，并减少模板破损。当模板与自密实混凝土脱离后，方可拆卸、吊运模板。 

 

施工后—养护

（1）带模养护时间不宜少于3d，带模养护期间，应采取带模覆盖（麻布、土工布等）、喷淋浇水等措施进行保湿养护；去除覆盖物或拆模后，应对混凝土采用土工布覆盖浇水养护，也可用养护剂、养护膜进行养护。 

（2）养护用水温度与混凝土表面温度之差不得大于15℃。 

注意：鉴于无砟轨道快速施工特点以及桥上难养护的情况，建议采用高效养护剂进行养护。

 

六、自密实混凝土常见问题及对策

 

1、拌和物性能常见问题及对策

2、结构实体常见问题及对策

（1）浮浆泡沫层

原因：

1）混凝土配合比不合理；

2）拌和物扩展度过大；

3）拌和物粘度不足；

4）减水剂中消泡剂过多。

预防措施：

1）掺入合适粘度改性材料；

2）减水剂采用“先消后引”工艺；

3）严格控制自密实混凝土最大扩展度

 

（2）灌注不饱满

原因：

1）自密实混凝土流动性损失过大造成灌注不满；

2）跑模漏浆造成灌注不满。

预防措施：

1）调整减水剂缓凝组分，保持自密实混凝土拌和物工作性；

2）加强模板安装牢固度检查。

 

（3）水平离缝

原因：

1）混凝土过稀；

2）模板漏浆；

3）板底有积水。

预防措施：

1）加强模板检查；

2）防止雨水进入板腔；

3）控制混凝土入模状态。
4）麻面、缺损

原因：

1）钢模板表面光洁度不足；

2）脱模剂质量差；

3）拆模时间过早。

预防措施：

1）提高钢模板表面质量；

2）采用优质脱模剂；

3）采用透气模板布。

 

（5）错台、异物侵入

原因：

1）模板安装不平顺；

2）灌注过程中胀模；

3）模板翘曲变形。

预防措施：

1）加强模板安装质量检查；

2）定期对模板进行校正；

3）采用透气模板布。

 

（6）竖向裂纹

原因：

1）温度应力导致轨道板翘曲；

2）混凝土收缩开裂。

预防措施：

1）降低自密实混凝土胶材用量；

2）采用高效膨胀剂；

3）提高自密实混凝土与轨道板粘结强度。

 

自密实混凝土良好状态