CRTSIII型板式无砟轨道自密实混凝土施工质量控制研究

林宏亮

(中铁上海工程局集团北方工程有限公司,辽宁 沈阳 110000)

目前,自密实混凝土调配与施工还是一项新技术,近些年才得以在全国范围推广应用,因自密实混凝土特殊性能要求,对施工环境、原材料指标、材料参量数值偏差等都具有严格的要求,特别是原材料各项指标波动对自密实混凝土性能影响较为敏感。因此,进场的原材料必须进行全面抽样检验,各项指标达到规范要求。在特定的环境条件下,根据理论配合比进行施工配合比计算,并依此进行混凝土的搅拌,运送至现场,测定自密实混凝土的相关技术指标。达到标准后,按照灌注工艺流程进行灌注施工,在自然条件下养护,揭板后,观察灌注效果。经过反复试验,总结相关参数和改进工艺,达到理想的灌注效果。

1 工程概况

京沈客专TJ-4标管段无砟轨道工程施工全长20.809双线公里,其中区间路基段4.425双线公里、站场路基段1.437双线公里、桥梁段8.204双线公里、隧道段6.015双线公里。

2 关键工序质量控制研究分析

2.1 自密实混凝土施工配比确定

自密实混凝土因原材料的差异型,需要根据确定的供料商进行配比设计,并通过现场试拌进行外加剂参量和用水参量调整,达到规定的拌和性能,自密实混凝土拌和性能满足相关规范要求。

在自密实混凝土配合比设计前,要对原材料进行各项指标试验检测,除满足《高速铁路CRTSIII型板式无砟轨道自密实混凝土暂行技术条件》规定的各项技术指标外,通过试验室研究,尚应满足如下条件：①粉体材料用量：宜小于580kg/m3；②用水量：不宜大于180kg/m3；③单位体积浆体含量：不宜大于0.40m3；④氯离子含量：不大于胶凝材料的0.10%；⑤总碱含量：不大于3.0kg/m3；⑥三氧化硫含量：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。

2.2 原材料质量控制

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。

(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[1],不宜使用早强水泥。且水泥各项指标检测满足规范要求后,尽量采用同一炉号同一批次水泥,必要时增加水泥临时储罐,降低水泥性能波动范围。

(2)骨料：细骨料和粗骨料各项指标性能往往波动最大,不同的进场批次细度模数、含泥量、针片颗粒含量往往差异较大,对自密实混凝土性能稳定影响也较大,因此,因自密实混凝土生产量相对较小,尽可能进行分批次进行储存,降低自密实混凝土性能波动频率,以利于自密实灌注质量控制。

(3)减水剂：采用优质聚羧酸减水剂,保坍剂单独应用,且不得随意更换供应商。减水剂必须满足先消泡再引气要求,消除劣质大泡；含气量适宜(优质),以改善混凝土工作性能；保坍性良好(180min),确保混凝土运输与施工要求。

(4)粘度改性材料：有效解决自密实混凝土拌和物离析、泌水、气泡问题以及对用水量波动的敏感性。

2.3 自密实生产管理和设备要求

自密实混凝土生产管理制度要满足如下条件。

(1)四固一强：固定原材料、固定配合比、固化施工工艺、固定施工人员、强化过程检查,强化工艺性试验。

(2)静态管理：原材料各项性能指标满足规范和相关文件要求,搅拌设备与施工设备管理要满足自密实生产相关规定。

(3)动态管理：配合比调整,自密实混凝土现场入模指标控制根据原材料变化、环境变化等进行动态调整。

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需定期清除。

2.4 自密实施工工艺控制要点

(1)模板安装。模板设计制作应充分考虑施工安拆方便,尽量减少模块间采用螺栓连接,并确保接缝处不漏浆。模板制作时,在模板四角设置排气孔和出浆孔[2],排气孔设置要考虑开关方便及与模板不得产生较大错台。轨道板顶面的观察孔应设置防溢管。

自密实灌注模板设置轨道压紧装置及横向限位装置,用以确保轨道板满足规定要求。设置数量不应少于3处,具体设置数量应经过分析检算。

(2)混凝土灌注。灌注自密实混凝土前,应检查模板与轨道板之间的密贴情况,检查排气孔开启情况,检查压紧和限位装置牢固情况,全部满足要求后方可灌注。自密实混凝土入模前,应检测混凝土拌合物的坍落扩展度、T50和含气量等主要性能指标,只有拌合物性能指标符合设计要求时方可灌注[3]。自密实混凝土的入模温度宜控制在5～30℃,单块轨道板混凝土的灌注应连续进行,一次灌注成型,并在灌注过程中禁止对精调后的轨道板产生扰动,确保混凝土与轨道板的灌注质量。预先将灌注料仓转移到灌注位置,灌注料斗出料口插入轨道板中间预留孔内。

自密实混凝土采用轨道板中间灌注孔进行灌注,四角预留排气孔方式进行。自密实混凝土灌注速度不宜过快,采取先快后慢方式灌注,且保证下料的连续性。通过轨道板两观察孔,观察混凝土在板下流动情况。观察灌注小料斗内混凝土流动和模板四角排气孔混凝土浆体排放情况,待四角排气孔内混凝土流出孔外且流出混凝土为均质混合物时,关闭灌注料斗阀门,停止灌注。为了防止灌注时浆体流出污染轨道板,在轨道板两观察孔上部插入Φ110mm×500mmPVC管。在自密实混凝土灌注过程中,应按要求取样制作混凝土强度、弹片模量和耐久性等试件,试件制作数量应符合相关规定。

3 结束语

(1)自密实混凝土原材料质量控制是影响其工作性能的核心因素,原材料品质、确保每批原材料的性质指标的波动要确保在一定范围、细骨料含水量率控制在1%以内、专仓专用等是施工质量控制重点对象。

(2)在混凝土浇筑过程中,以混凝土浇筑工艺要点为主导,合理配置优化工装设备,注重细节改进是提高灌注质量手段。

(3)自密实混凝土灌注前,必须检测自密实混凝土拌和物的坍落扩展度和T500时间,温度和含气量可进行抽检,入模扩展度宜控制在620-660mm,T500若大于8s,不得灌注等技术措施是施工质量控制原则。

[1]铁建设[2007]85号.客运专线无砟轨道铁路工程施工质量验收暂行标准[S]．

[2]铁总科技[2013]125号高速铁路CRTSIII型无砟轨道自密实混凝土暂行技术条件[S]．

[3]CECS203-2006自密实混凝土应用技术规程[S].