轨道板高强耐久性混凝土施工控制技术

摘要：高速铁路CRTSⅡ型板式无砟轨道板预制混凝土的质量直接直接影响CRTSⅡ型板式无砟轨道质量和高速铁路的安全。本文结合某实体工程的成功实践，详细阐述了规定板混凝土技术要求，浇注和养护施工，为今后其他类似工程的施工积累了经验。

关键词：轨道板；混凝土；施工

Abstract: high speed railway CRTS Ⅱ type plate without a frantic jumble of precast concrete track board quality directly influence directly Ⅱ CRTS type plate no quality and high speed railway track frantic jumble of security. Based on the success of a solid engineering practice, and expounds the concrete technology requirements provisions board, pouring and curing construction, for the next other similar accumulated experience of construction of the project.

Keywords: rail board; Concrete; construction

中图分类号：TU74文献标识码：A文章编号：

1工程概况

正定制板场承担DK226+500～DK287+700段轨道板的预制，供板长度为138.737铺轨公里，按6.5m标准板折算，需预制21366块Ⅱ型板，其中京石客专公司管段101.997铺轨公里、15708块板，北京局代建范围36.74铺轨公里、5658块板。 轨道板为有挡肩、单向先张预应力混凝土预制板，轨道混凝土强度等级C55。

2混凝土技术要求

混凝土应选用高效减水剂及能够改善混凝土性能的矿物掺合料，混凝土的胶凝材料总量不宜超过480kg/m3，用水量不应超过150kg/m3，坍落度为140mm~180m。混凝土应具有良好的密实性，浇筑时应保证钢筋和预埋件的正确位置，每块板浇筑时间不宜超过20min。轨道板混凝土浇筑时，模板温度应在10～30℃。当温度过低（高）时，应对模板采取升（降）温措施。轨道板混凝土拌合物入模温度应控制在5～30℃。压入混凝土中的调高预埋件位置和数量应符合设计要求，位置允许偏差0/-3mm。每块轨道板浇筑成型后，混凝土初凝前，应对板底混凝土面进行刷毛，刷毛深度应为1～2mm。每条生产线最后一块轨道板浇筑成型过程中，取样制作3组混凝土抗压强度试件，用于混凝土脱模抗压强度的检测。每隔半个月制作一组28d混凝土弹性模量试件。脱模抗压强度试件养生采用同步养生，28d试件制作完成后直接进行标准养护。混凝土采用保温养护制度，在每块轨道板浇筑成型后应立即进行覆盖养护。在养护期间，板梯混凝土芯部最高温度不宜超过55℃。预应力筋放张时，混凝土抗压强度不得低于设计强度的80%，且不应低于48Mpa。轨道板脱模时，轨道板表面温度与周围环境温差不应大于20℃，脱模后立即进行覆盖养护，当轨道板表面温度与周围环境温差不大于15℃时，方可撤掉覆盖物运出厂房存放。

3混凝土浇筑施工

（1）原材料。原材料质量应满足规定技术要求，拌合站的计量设备定期校验，保证原材料计量的准确性。混凝土拌制前，试验人员及时测定砂、碎石的含水量，将理论配合比转换成施工配合比后，由试验室向拌合站下达混凝土配料单。上料时，砂石料的重量允许偏差控制在2%之内，水泥、水、外加剂的允许偏差控制在1%以内。（2）混凝土拌合。为保证每块轨道板的混凝土均匀一致，同一块轨道板尽量采用同一运输料斗内的混凝土浇筑（每块轨道板的混凝土约为3.45m3）。因此，拌合站设置2台120拌和机，每台拌和机每盘搅拌方量设定为1.7m3左右，两台拌和机通过汇料装置汇入到同一运输料斗。混凝土的拌合时间长短应从多次试验和生产实践中选择最佳拌合时间。拌合时间太短会对混凝土的均匀性产生极大影响，太长会产生泌水和离析现象。最终选定拌合时间为150s。（30混凝土运输。混凝土在运输过程中，特别是长距离运输，受到运输机械、气候条件、交通状况等因素的影响，混凝土的质量就会受到影响。因此混凝土拌合站紧邻生产车间的布局方式，采用横移的方式将带有液压油缸系统的混凝土运输罐运至车间，以避免运输时间长造成的混凝土坍落度损失。混凝土运至车间后，用桥吊挂运运输罐至布料机上方，接通电源后将混凝土卸入布料机的布料斗内。为避免混凝土生产出来后不能及时布料而影响混凝土工作性，现场施工调度应和混凝土拌合站做好沟通，减少混凝土在罐内的停留时间。（4）混凝土的浇筑及振捣。混凝土浇筑作业时，模板温度应在10～30℃，轨道板混凝土拌合物入模温度应控制在5～30℃。在低温季节和高温季节，应采取升（降）温保证措施。低温时，为保证模板温度，通风结束后，车间门窗等及时关闭，在大门口、横移通道口等部位加设棉门帘；通过车间内的暖气和安装于模具下的散热管循环热水提高车间内温度；砂、碎石检验合格后，放置于保温暖棚内，暖棚底部沟槽内的暖气管道对砂、碎石进行加热；拌合站和横移通道等均采用保温材料封闭；拌合站搅拌混凝土用水，通过与暖气管道相连的散热器进行加热（水温不宜高于80℃）。高温时，轨道板脱模后，车间内的门窗全部打开，与外界自然形成对流，及时散出车间内养护时混凝土放出的热量；车间内的暖气和模具下的管道循环新抽深井地下水；砂、碎石在混凝土搅拌前，用新抽深井地下水冲洗冷却（做好砂、碎石的含水量试验）；拌合用水直接新抽采用深井地下水（新抽深井地下水实测温度18～19℃），水池内剩余的水在混凝土浇筑前及时更换为新抽地下水，混凝土搅拌过程中水池上面做好覆盖，防止阳光照射；调整混凝土工序时间，将混凝土浇筑作业调整到夜间进行。布料机布料斗内装满一块板的混凝土后，开启排料阀门，自轨道板的一段至另一端匀速布料。布料分两次进行，第一次注入轨道板混凝土量的75%，第二次返回布料时注入全部混凝土，如经过捣实后发现混凝土太少，可再进行补料。第一次布料完成时，启动模具下的附着式振动器，对混凝土进行振捣，振捣至密实为止。待第二次布料结束后，再次对混凝土进行振捣，振捣至密实为止。密实以混凝土表面泛浆，无气泡或只有少量气泡冒出为准。混凝土振捣密实后，放下布料机的整平板并启动平板振动器，进行辅助振捣。同时布料机向下一模具方向运行，将混凝土表面刮平，并将多余混凝土刮到相邻模具内。（5）混凝土表面拉毛。混凝土刮平后，间隔20～30分钟进行拉毛作业，拉毛的关键是根据混凝土状态掌握最佳拉毛时间。拉毛太早起不到拉出纹理的效果，拉毛太迟则操作困难甚至无法操作。如果第一遍拉毛效果不理想，要进行第二遍拉毛，毛刷一般在拉完5块板后及时清理。拉毛深度控制在1～2mm。自行式拉毛机作业时须保持匀速，速度一般控制在15～30m/min。

4混凝土养护措施

混凝土浇筑完成，为确保16h混凝土强度≥48MPa，控制轨道板内外温差，避免因内外温差造成的混凝土裂纹，控制混凝土早期水分蒸发，避免早期混凝土干缩产生裂纹，应进行养护。（1）低温季节养护措施。轨道板拉毛并拆除侧隔板后，对轨道板进行覆盖。低温条件下，轨道板上的覆三层，依次为土工布、塑料布（或彩条布）、帆布。土工布覆盖完成后，上面洒温水（来自暖气管道）保湿，然后盖塑料布封闭，避免水分蒸发，最后用覆膜机覆盖帆布对轨道板进行保温；采用自动温度跟踪养护系统，通过对模板、环境等6个部位温度的采集进行温度调节，当温度低于设定值时，系统自动打开电磁阀，模具下的管道和车间内的暖气片循环热水从而提高温度。通过温度跟踪养护控制柜，可随时监控轨道板养护温度变化；养护16小时且试件抗压强度达到48Mpa后，开始轨道板脱模，脱模后的轨道板板体温度较高，脱模后水分会很快散失，因此，存放到暂存台上的轨道板仍需洒水覆盖养护，和模内养护一样，堆码好的轨道板需要淋洒温水，不同的是覆盖物只需要一层帆布即可。（2）高温季节养护措施。高温季节，轨道板养护同样需要洒水保湿。因环境温度、模板温度等均很高，轨道板升温会很快，尤其是在升温阶段，板芯温度非常容易超过55℃，为有效控制温度上升，避免温度超高，我们采取板面多次淋洒冷水的方式，既保证了板面湿润，又调整了升温速度。但淋洒于板面的水不能使用直接抽取的地下水，因地下水温度一般在18～19℃，当板内部温度大于40℃时，会造成板内外温差超过20℃而出现裂纹，为此，采用车间外水池经过日晒的水（一般在25～30℃）进行淋洒，板面上的覆盖物，因其不需要保温效果，采用土工布覆盖，多次洒水可保证湿润；为辅助板面洒水控制轨道板温度上升，模具下的管道中采用冷水循环，从而降低模具下部的温度；高温季节轨道板脱模后，采用淋洒常温水，土工布覆盖的方式养护；混凝土试件采用同步养护，采取温度自动控制的措施，使混凝土试件的温度与混凝土结构物芯部的温度始终保持一致的养护方式，一条生产线轨道板混凝土浇筑完成后，插入一根温度传感器于最后一块轨道板，测试轨道板芯部的温度，利用温控系统自动控制，在同步养护过程中，轨道板芯部温度与轨道板试块温度保持联动，当轨道板芯部温度高于试块温度时，试块通过养护水加热，确保与轨道板芯部温度一致，见图1。

图1 同步养护温度曲线

4结语

根据轨道板高耐久性混凝土的特点和轨道板16小时强度达48MPa的需要，提出了一套混凝土浇筑及养护质量控制的技术，通过对混凝土的浇筑和养护质量的控制，保证了16h的放张强度，确保了生产的日正常循环，有效控制了轨道板气泡、裂纹等质量缺陷，减小了轨道板的废板率，降低了生产成本，确保了质量，轨道板的各项质量检测均达到了规定要求，表明轨道板高强耐久性混凝土浇筑养护是成功的，为高速铁路轨道板预制混凝土施工积累了新的技术资料。

参考文献：

[1]张恩龙. CRTSⅡ型无砟轨道板制造技术[J]. 建设机械技术与管理, 2008,(06) .

[2]赵秀丽. CRTSⅡ型轨道板预制生产关键技术[J]. 铁道建筑, 2011,(07) .

[3]张恩龙,谢素芳,高春勇,王玲,白杰. CRTSⅡ型轨道板混凝土技术[J]. 混凝土与水泥制品, 2009,(03).

作者简介：王伟（1976.9--），男，本科，工程师，主要从事铁路、公路施工。