CRTS Ⅲ型板式无砟轨道施工工艺优化

2018-09-26刘长波武海军

中华建设 2018年9期

刘长波武海军

CRTS Ⅲ型板式无砟轨道自密实混凝土施工技术是CRTSⅢ型板式无砟轨道自密实混凝土充填层的难点和重点，为保证自密实混凝土具有高体积稳定和高耐久性，施工阶段需严格控制自密实混凝土的施工质量。这对自密实混凝土的施工工艺与工装提出了很高的要求。本文就CRTS Ⅲ型板式无砟轨道自密实混凝土在灌注过程中存在的问题进行分析和讨论，最终提出相应的对策，实现对工艺的优化，为以后工程施工提供经验。

CRTS III型板式无砟轨道结构是我国高铁无砟轨道结构体系的重要组成部分，也是我国高铁建设主要采用的轨道结构形式。目前，我国板式无砟轨道的结构包括CRTSⅠ型结构、CRETS Ⅱ型结构和CRTS Ⅲ型结构，前两种类型是我国在日本和德国技术的基础上，经过引进、消化、吸收、再创新而形成的适应中国路情的轨道结构形式，而CRTS III型板式无砟轨道则结合了前两者及双块式无砟轨道的优点，经过技术创新，形成原创性板式无砟轨道结构，且CRTS III型采用了自密实混凝土作为调整材料，自密实混凝土施工质量是影响板式无砟轨道结构的重要因素，但其质量控制的参数和施工工艺仍不成熟，需要进一步研究和讨论。

一、CRTS Ⅲ型板式无砟轨道技术特点和结构特点

1.CRTS Ⅲ型板式无砟轨道的技术特点

CRTS Ⅲ型板式无砟轨道在借鉴CRETS I型和Ⅱ型板式无砟轨道施工理念的基础上，研究出了先铺设轨道板，后灌注混凝土的施工工艺，其中切记对每块板进行逐个的精调和灌注，且每块板都需要一次性灌注成型。具体的要求和技术特点包括自密实混凝土是由普通的高性能混凝土经过通用设备进行搅拌形成，最终通过运输进行灌注；其由轨道板顶部中间的灌注孔流进板腔，最终将其灌满，但在灌注过程当中不可以振捣。自密实混凝土在灌注完成后质地密实，不会分层和收缩，轨道板也不会移位和变形，在与轨道板粘结后形成了整体复合材料的同时变得更加坚固。

2.CRTS Ⅲ型板式无砟轨道的结构特点

CRTS Ⅲ型板式无砟轨道结构从上到下的结构依次为长钢轨、扣件系统、挡肩预制轨道板、板底预留门型钢筋、自密实混凝土充填层和隔离层以及钢筋混凝土底座。自密实混凝土的调整层和轨道板必须在高度粘合的情况下来承受列车的动荷载，要求自密实混凝土的调整层和轨道板的长度相同，保证调整层处于一个全封闭的空间结构里，另外在设计时，在轨道板的中心线上预留三个孔道，为处于中间位置的灌注孔和两侧的观察孔。

CRTS III型板式无轨道结构分解图

二、自密实混凝土配合比设计

在对自密实混凝土的配合比进行设计时，遇到原材料和施工环节以及灌注过程中工艺发生变化时要进行及时调整。另外自密实混凝土的性能对原材料用量波动极为敏感，需要将原材料用量的波动幅度控制在10%以下。在现场配制时，通常通过添加粘度改性材料和高效减水剂来达到。同时不能用泌水来解决自密实混凝土拌合物的坍落度造成的损失问题，可以通过石灰和煤粉灰来代替部分水泥，使得用水量下降，混凝土的流变性能得到提高。为减少混凝土出现收缩、开裂等现象，也可以加入适量的膨胀剂。自密实混凝土具有良好的流变性能，既可以在重力作用下具有自动填充满模腔的功能，又可以很好地避免离析。

三、自密实混凝土施工工艺的优化

（1）灌注漏斗的优化

灌注漏斗最初多采用敞开式漏斗，其开口面积大，自密实混凝土坍落度会受到自然因素及后期灌注过程中不稳定因素的影响，致使填充不严密。可以在顶部设置盖板，采用蝶阀较好控制混凝土的流量与流速；也可以增加漏斗的高度，增加设置恒压小斗，在保证自密实混凝土量不变的情况下，恒定灌注压力；为防止自密实混凝土在漏斗内出现离析现象，可以增设动力拌合装置，但动力搅拌装置在现场施工中一直没有实现，这是因为混凝土材料在一般的搅拌装置下会出现离析的情况，而强制式搅拌装置需要的动力和装置都过大，不符合中转料斗的功能定位。

（2）压紧装置的优化

压紧装置一旦较少就会导致轨道板上浮，但如果过多又会增加工序时间，压紧装置和顶紧装置相互冲突，通过对底座多处钻孔进行加固。为此可以通过增加压紧数量，在进行不同压紧数量下板上浮值的对比后，取消端部的压紧，通过大量的工艺性试验摸索出，在每块轨道板上压5道压紧装置，可较好地控制轨道板的变形。

（3）模板支护方式的优化

初期模板具有强度不足、易变形、搬运不便和同轨道板粘接不严密等问题。可以通过缩小肢长，换用强度好的模板来防止变形；采用法兰连接，避免跑模；将倒角模板改用端模，减少倒角侧面的伸出长度；另外端模运用钢槽的方式来加强刚度；还可在模板上粘贴透气的土工布，增强模板和轨道板的透气性，避免漏浆现象。

（4）施工组织的优化

组建专业性强的施工队伍，要求施工人员具有责任心，具有很高的技术水平。施工管理部门要对施工人员进行不定时的培训和技能考核。另外要对其工装设备进行定期检修和维护，自密实混凝土要与其他普通混凝土分开使用。现场施工在进行充分的现场试验和首次工程验收，确定了具体参数和资源配置后正式施工。

（5）自密实混凝土运输的优化

自密实混凝土在运输过程中保证运输通道的平坦畅通，从而确保自密实混凝土在运输过程中的均匀性，避免发生分层、泌浆和离析的现象，还使其具有自密性和含气量的工作性能。必须保证灌注现场有一台罐车等待灌注，切忌采用机动翻斗车和手推车等工具进行长距离运输。另外在夏季高温季节施工过程中，自密实混凝土的运输过程中一定要做好隔热保温措施，防止因部分混凝土温度变化而影响整罐混凝土的质量。