CRTSIII型板式無砟軌道自密實混凝土施工質量控制研究

林宏亮

(中鐵上海工程局集團北方工程有限公司,遼寧 沈陽 110000)

目前,自密實混凝土調配與施工還是一項新技術,近些年才得以在全國范圍推廣應用,因自密實混凝土特殊性能要求,對施工環境、原材料指標、材料參量數值偏差等都具有嚴格的要求,特別是原材料各項指標波動對自密實混凝土性能影響較為敏感。因此,進場的原材料必須進行全面抽樣檢驗,各項指標達到規范要求。在特定的環境條件下,根據理論配合比進行施工配合比計算,并依此進行混凝土的攪拌,運送至現場,測定自密實混凝土的相關技術指標。達到標準后,按照灌注工藝流程進行灌注施工,在自然條件下養護,揭板后,觀察灌注效果。經過反復試驗,總結相關參數和改進工藝,達到理想的灌注效果。

1 工程概況

京沈客專TJ-4標管段無砟軌道工程施工全長20.809雙線公里,其中區間路基段4.425雙線公里、站場路基段1.437雙線公里、橋梁段8.204雙線公里、隧道段6.015雙線公里。

2 關鍵工序質量控制研究分析

2.1 自密實混凝土施工配比確定

自密實混凝土因原材料的差異型,需要根據確定的供料商進行配比設計,并通過現場試拌進行外加劑參量和用水參量調整,達到規定的拌和性能,自密實混凝土拌和性能滿足相關規范要求。

在自密實混凝土配合比設計前,要對原材料進行各項指標試驗檢測,除滿足《高速鐵路CRTSIII型板式無砟軌道自密實混凝土暫行技術條件》規定的各項技術指標外,通過試驗室研究,尚應滿足如下條件：①粉體材料用量：宜小于580kg/m3；②用水量：不宜大于180kg/m3；③單位體積漿體含量：不宜大于0.40m3；④氯離子含量：不大于膠凝材料的0.10%；⑤總堿含量：不大于3.0kg/m3；⑥三氧化硫含量：不大于膠凝材料的4.0%。

當自密實混凝土原材料、環境溫度等發生顯著變化時,應及時調整混凝土配合比參數。

2.2 原材料質量控制

原材料質量控制原則：勻質性第一原則。各種進場材料性能指標在滿足相關標準規定的前提下,應盡量控制每批次原材料性能指標波動率。

(1)水泥：水泥宜選用硅酸鹽水泥或普通硅酸鹽水泥,混合材宜為礦渣或粉煤灰[1],不宜使用早強水泥。且水泥各項指標檢測滿足規范要求后,盡量采用同一爐號同一批次水泥,必要時增加水泥臨時儲罐,降低水泥性能波動范圍。

(2)骨料：細骨料和粗骨料各項指標性能往往波動最大,不同的進場批次細度模數、含泥量、針片顆粒含量往往差異較大,對自密實混凝土性能穩定影響也較大,因此,因自密實混凝土生產量相對較小,盡可能進行分批次進行儲存,降低自密實混凝土性能波動頻率,以利于自密實灌注質量控制。

(3)減水劑：采用優質聚羧酸減水劑,保坍劑單獨應用,且不得隨意更換供應商。減水劑必須滿足先消泡再引氣要求,消除劣質大泡；含氣量適宜(優質),以改善混凝土工作性能；保坍性良好(180min),確保混凝土運輸與施工要求。

(4)粘度改性材料：有效解決自密實混凝土拌和物離析、泌水、氣泡問題以及對用水量波動的敏感性。

2.3 自密實生產管理和設備要求

自密實混凝土生產管理制度要滿足如下條件。

(1)四固一強：固定原材料、固定配合比、固化施工工藝、固定施工人員、強化過程檢查,強化工藝性試驗。

(2)靜態管理：原材料各項性能指標滿足規范和相關文件要求,攪拌設備與施工設備管理要滿足自密實生產相關規定。

(3)動態管理：配合比調整,自密實混凝土現場入模指標控制根據原材料變化、環境變化等進行動態調整。

控制關鍵：①水稱計量精度須重點保證；②各料倉關閉閥門必須保證閉合嚴密,防止漏料；③攪拌機攪拌葉片與筒壁的間隙必須滿足要求；④攪拌機攪拌葉片與軸上淤積混凝土塊需定期清除。

2.4 自密實施工工藝控制要點

(1)模板安裝。模板設計制作應充分考慮施工安拆方便,盡量減少模塊間采用螺栓連接,并確保接縫處不漏漿。模板制作時,在模板四角設置排氣孔和出漿孔[2],排氣孔設置要考慮開關方便及與模板不得產生較大錯臺。軌道板頂面的觀察孔應設置防溢管。

自密實灌注模板設置軌道壓緊裝置及橫向限位裝置,用以確保軌道板滿足規定要求。設置數量不應少于3處,具體設置數量應經過分析檢算。

(2)混凝土灌注。灌注自密實混凝土前,應檢查模板與軌道板之間的密貼情況,檢查排氣孔開啟情況,檢查壓緊和限位裝置牢固情況,全部滿足要求后方可灌注。自密實混凝土入模前,應檢測混凝土拌合物的坍落擴展度、T50和含氣量等主要性能指標,只有拌合物性能指標符合設計要求時方可灌注[3]。自密實混凝土的入模溫度宜控制在5～30℃,單塊軌道板混凝土的灌注應連續進行,一次灌注成型,并在灌注過程中禁止對精調后的軌道板產生擾動,確保混凝土與軌道板的灌注質量。預先將灌注料倉轉移到灌注位置,灌注料斗出料口插入軌道板中間預留孔內。

自密實混凝土采用軌道板中間灌注孔進行灌注,四角預留排氣孔方式進行。自密實混凝土灌注速度不宜過快,采取先快后慢方式灌注,且保證下料的連續性。通過軌道板兩觀察孔,觀察混凝土在板下流動情況。觀察灌注小料斗內混凝土流動和模板四角排氣孔混凝土漿體排放情況,待四角排氣孔內混凝土流出孔外且流出混凝土為均質混合物時,關閉灌注料斗閥門,停止灌注。為了防止灌注時漿體流出污染軌道板,在軌道板兩觀察孔上部插入Φ110mm×500mmPVC管。在自密實混凝土灌注過程中,應按要求取樣制作混凝土強度、彈片模量和耐久性等試件,試件制作數量應符合相關規定。

3 結束語

(1)自密實混凝土原材料質量控制是影響其工作性能的核心因素,原材料品質、確保每批原材料的性質指標的波動要確保在一定范圍、細骨料含水量率控制在1%以內、專倉專用等是施工質量控制重點對象。

(2)在混凝土澆筑過程中,以混凝土澆筑工藝要點為主導,合理配置優化工裝設備,注重細節改進是提高灌注質量手段。

(3)自密實混凝土灌注前,必須檢測自密實混凝土拌和物的坍落擴展度和T500時間,溫度和含氣量可進行抽檢,入模擴展度宜控制在620-660mm,T500若大于8s,不得灌注等技術措施是施工質量控制原則。

[1]鐵建設[2007]85號.客運專線無砟軌道鐵路工程施工質量驗收暫行標準[S]．

[2]鐵總科技[2013]125號高速鐵路CRTSIII型無砟軌道自密實混凝土暫行技術條件[S]．

[3]CECS203-2006自密實混凝土應用技術規程[S].