CRTSⅠ型雙塊式無砟軌道混凝土裂紋的控制與修復

1、crts型雙塊式無砟軌道混凝土裂紋的控制與修復 摘要：高速鐵路的建設縮短了旅客旅行時間，產(chǎn)生了巨大的社會效益，同時對沿線地區(qū)經(jīng)濟發(fā)展起到了推進和均衡作用。本文主要對crts型雙塊式無砟軌道混凝土裂紋的形成原因進行了分析并結合現(xiàn)場的施工工藝給予相應的解決方案。 關鍵詞：高速鐵路；無砟軌道；裂紋 u238 a 引言：無砟軌道作為一種反復承受列車荷載的結構物，在列車荷載、溫度變化、基礎變形以及混凝土自身收縮變形的影響下容易產(chǎn)生裂紋。裂紋一旦形成則危害較大，它會降低無砟軌道的耐久性，削弱軌道的承載力，同時還可能會危害到無砟軌道的使用安全。為了進一步加強對道床板混凝土裂紋的控制，本文對道床板混凝土裂紋的

2、種類和產(chǎn)生的原因作了較全面的分析，并提出了施工中控制裂紋的可行辦法。 1.工程概況 我單位負責施工的某客運專線無砟軌道起訖里程為dk818+432.24dk829+190.92，全長10.759km。正線全部采用crts型雙塊式無砟軌道。crts i型雙塊式無砟軌道結構自上而下依次由鋼軌、扣件、軌枕、道床板、隔離層和底座板構成，軌道結構高度為725mm。 2.裂紋產(chǎn)生原因分析 2.1當混凝土溫度、環(huán)境相對濕度相同時，風速每增加10km/h，混凝土表面水分蒸發(fā)速率就增加一倍；混凝土溫度、風速相同時，空氣濕度每降低50%，混凝土表面水分蒸發(fā)速率增加一倍。在大風干旱的環(huán)境條件下，混凝土澆筑后尚未抹面

3、完成，表面就會因嚴重失水而產(chǎn)生塑性開裂；道床板屬條形薄壁結構，外露面大，新澆筑混凝土表面水分散失過快，內(nèi)部水分向外遷移而極易形成失水通道，內(nèi)部缺陷已經(jīng)產(chǎn)生。因此道床板混凝土開裂出現(xiàn)主要原因是由于干燥失水過快混凝土收縮而引起。 2.2雙塊式軌枕在工廠集中預制，其收縮已全部完成，它嵌在新澆道床板混凝土中。新舊澆筑混凝土收縮不同步，會在軌枕塊四角產(chǎn)生約束，約束力較大超過混凝土的拉應力時，就會在軌枕塊四角產(chǎn)生“八字”形裂紋。 2.3道床板上邊緣設計為直角，而非圓角，且該部位在澆筑過程中極易形成過厚浮漿，強度相對較低。施工期間不僅晝夜溫差大，而且混凝土的內(nèi)外溫差也大，則混凝土內(nèi)外變形差就越大，結構所承受

4、的變形壓力越大，等應力差出現(xiàn)負值時就會在道床板兩側邊緣產(chǎn)生向下延伸的貫通裂紋。在大風環(huán)境下其迎風側更易出現(xiàn)這種貫通裂紋。 2.4施工過程中為滿足業(yè)主提出的“光潔度”要求，有些抹面工人施工方法錯誤，抹面時隨意灑水，造成混凝土表面強度降低；混凝土采用泵送工藝，砂率和坍落度較大，在澆筑過程中混凝土品質(zhì)控制不到位時易出現(xiàn)表層浮漿層過厚，表面混凝土強度較低，在溫差應力作用下，混凝土表面極易產(chǎn)生龜裂或無規(guī)則的網(wǎng)狀裂紋。 2.5道床板混凝土澆筑前的軌道精調(diào)作業(yè)受氣溫影響較大，一般均在晚上8點左右開始精調(diào)，混凝土澆筑完成一般在次日早上6點左右。軌排框架全部采用鋼結構，受外界氣溫影響熱脹冷縮變化較大，特別是工具

5、軌伸縮較大，與新澆混凝土在溫差作用下會產(chǎn)生約束，若不及時解除扣件釋放應力，就會在緊靠軌枕塊一側連續(xù)出現(xiàn)界面裂紋。 3.裂紋的控制 3.1優(yōu)化配合比 在滿足設計要求的情況下，遵循“三低一高”的配合比設計原則，以減小混凝土收縮。道床板混凝土設計強度等級為c40鋼筋混凝土，耐久性按t2環(huán)境設計?；炷僚浜媳劝醋钚{體體積原則采用體積法設計?？紤]氣候的改變、施工工藝及結構的不同，混凝土同時提出多組配合比備用。 3.2優(yōu)選原材料 施工中嚴把混凝土原材料品質(zhì)，尤其控制粗細骨料含泥量、粉煤灰燒失量，以發(fā)揮聚羧酸減水劑作用，增強混凝土拌合物的品質(zhì)。 3.3采取適宜的早期養(yǎng)護和防風措施，尤其是應保證抹面后至覆蓋

6、土工布灑水養(yǎng)護前混凝土不得失水，以提高混凝土表面早期強度。如遇大風天氣，混凝土抹面應在防風棚內(nèi)進行。混凝土初凝后覆蓋土工布進行灑水養(yǎng)護，然后再覆蓋一層塑料薄膜，防止水分過快散失。 3.4從混凝土攪拌、運輸、澆筑、振搗、釋放應力、抹面和養(yǎng)護等方面形成完整的施工工藝，并培訓落實到位，責任落實到人，以提升技術施工作業(yè)人員的業(yè)務水平。 4.修復工藝 4.1壓力灌注法 4.1.1對于裂紋寬度0.2mm的裂紋采用壓力灌注法進行修復。環(huán)氧樹脂和聚氨脂樹脂是最常見的裂紋灌注材料。樹脂材料具有較高的機械強度，并能抵抗自然環(huán)境中混凝土所遇到的大部分化學侵蝕，在壓力作用下樹脂材料可以灌入到寬度為0.05的裂紋內(nèi)部。

7、環(huán)氧樹脂灌注法一般適于處理靜止裂縫和相對干燥的裂紋，而聚氨酯樹脂對于結構表面干、濕環(huán)境條件下均可。 4.1.2壓力灌注法施做步驟 裂紋檢查清理裂紋封閉裂紋并安裝注膠底座灌注環(huán)氧樹脂結構膠拆除注膠底座清除封縫膠及底座并處理表面黑白水泥涂飾表面 采用刻度觀察裂紋寬度，根據(jù)裂紋寬度選取合適的修補方式。 基層處理（清潔裂紋）：用氣壓為0.2mpa以上的壓縮空氣清除裂紋表面的灰塵。 確定注入口：一般按2030cm距離設置一個注入口，注入口位置盡量設置在裂紋較寬、開口較通暢的部位，貼上膠帶預留。 封閉裂紋：采用快干型封縫膠，沿裂紋表面涂刮，留出注入口。 安設注膠底座：揭去注入口上膠帶，用封縫膠將底座粘于注

8、入口上。 安設灌漿器：將配好的環(huán)氧樹脂結構膠注入灌漿器中，把裝有環(huán)氧樹脂結構膠的灌漿器旋緊于底座上。 灌漿：松開灌漿器彈簧，確認注入狀態(tài)，如結構膠不足可補充再繼續(xù)注入。 注入完閉：待注入速度降低確認不再進膠后，可拆除灌漿器，用堵頭將底座注入口堵塞。 待樹脂固化后敲掉注膠底座，清理表面封縫膠。 清理表面封縫膠后，用角磨機打磨裂縫表面，使混凝土表面平整。利用黑白水泥調(diào)色，涂飾表面，使得顏色與原道床板混凝土表面顏色基本一致 4.2表面封閉法 4.2.1表面封閉法是最簡單和最普通的裂紋修補方法，用于修補裂紋寬度0.2mm的裂紋，通過密封裂紋來防止水、化學物質(zhì)和二氧化碳的侵入。如表面聚合物浸入封閉法，可

9、采用低粘度的液態(tài)樹脂（或表面涂料膠）涂刷到裂紋表面上，或者在水平表面上沿裂紋構筑臨時的堤圍，使樹脂溢于裂紋表面，施工工藝。 4.2.2 表面封閉法施做步驟： 用鋼絲刷原裂紋走向清理寬度約5cm范圍內(nèi)的混凝土表面，仔細清除水泥浮渣、灰塵等雜質(zhì)。混凝土表面質(zhì)量不良、裂紋兩側有較多細微龜裂的部位，清理至810cm寬。 鑿除兩側疏松的混凝土塊和砂粒，露出堅實的混凝土表面。 用丙酮或酒精擦拭混凝土表面，將油污和灰塵清理干凈。 待干燥后用毛刷反復涂刷裂紋修補膠，每隔35分鐘涂刷一次，涂層厚度達1mm左右為止。 用黑、白水泥摻灌膠調(diào)色涂飾表面。 無論是采用壓力灌注法還是采用表面封閉法，在修補過程中均應嚴格控制質(zhì)量，修補結束后應檢查修補效果及其質(zhì)量。凡有不密實或重新開裂等不合格的情況，應采取二次修補等補強措施，確保修補質(zhì)量。 5.結束語 通過采取上述修補措施，對后期施工的道床板進行了全面裂紋排查，除個別道床板部位存在表面龜裂外，其余裂紋基本消除，混凝土裂紋得到了有效控制，從而提高了無砟軌道的施工質(zhì)量，保證了其使用壽命與運行安全。 參考文獻： 1張勇濤;陳機構;淺談混凝土工程中常見裂紋a;混凝土低碳技術與高性能混凝土混凝土低碳技術國際學術研討會暨第九屆全國高性能混凝土學術研討會論文選編c;201