極端干燥大風地區無砟軌道混凝土裂縫控制

梁海龍

【摘 要】文章通過對蘭新第二雙線無砟軌道混凝土前期存在的裂縫問題、原因分析、配合比設計及施工控制等方面進行了全面的總結，并將總結經驗用于后續的施工中，確保無砟軌道的施工質量。

【關鍵詞】極端干燥;無砟軌道混凝土;裂縫控制

中圖分類號： U213.244文獻標識碼： A文章編號： 2095-2457（2019）21-0160-002

DOI：10.19694/j.cnki.issn2095-2457.2019.21.073

Crack Control of Ballast less Track Concrete in Extremely Dry and Windy Areas

LIANG Hai-long

（China Railway Construction Sichuan Jianpu Expressway Co.，Ltd.Sichuan Chengdu 610000，China）

【Abstract】This paper summarizes the crack problem， cause analysis，mix design and construction control of the concrete of Lanxin No.2 double track ballast less track in the early stage，and applies the experience to the follow-up construction to ensure the construction quality of Ballast less track.

【Key words】Extremely dry;Ballast less track concrete;Crack control

0 概述

蘭新鐵路第二雙線甘青段LXS-14標位于甘肅省玉門市境內，線路處于嚴寒、溫差大、風沙大、日照強、干旱缺水等惡劣自然氣候條件下，傳統的無砟軌道施工經驗及高性能混凝土制備技術，特別是混凝土養護技術很難滿足這種極端的環境條件，迫切需要探討能從根本上控制道床板混凝土裂縫產生的有效措施和方法。

1 配合比設計

（1）試驗段及前期施工道床板配制混凝土采用泵送施工工藝，配合比采用單摻聚羧酸外加劑，砂率為38%，膠凝材料用量為400kg/m3，坍落度為180mm。

（2）根據前期施工道床板排查情況，結合施工環境進行全面的總結和研究，混凝土的配制應遵循“三低一高”的原則，即“低膠材用量、低用水量、低坍落度、高含氣量”的原則，其配制要點為： 降低膠凝材料總用量，不宜大于380kg/m3，水膠比相同時，收縮值隨膠材用量的增加而增加。單方用水量不應大于150kg/m3。混凝土入模坍落度不宜大于140mm，膠材用量相同時，收縮值隨水膠比的增加而增加。入模含氣量不小于4%，含氣量對混凝土最終干燥收縮影響不大，但對自收縮有一定影響，自收縮隨含氣量的增大而減小。 增加內養護材料，內養護劑可有效降低混凝土孔隙率，細化混凝土孔結構，減少收縮，當養護不充分時其改善作用更加明顯。

2 混凝土施工過程控制

雙塊式無砟軌道正式施工前進行了線外試驗段施工，作業面全部模擬線上作業展開，采用泵送工藝，共施工約400m，根據線外試驗段施工總結，展開線上無砟軌道施工。從先期現場施工排查情況，混凝土存在下述問題：部分段落道床板裂縫較多，也非常明顯，寬度個別達到0.5mm以上。裂縫主要有三種情況，一是軌枕四角的八字型裂縫，每個軌枕塊四角均有，長度有的已延伸至道床板側面;二是在道床板兩側的“7”字型裂縫，側面部分垂直貫通，平面向里延伸長度不一，每個枕木頭對應均存在一道或兩道;三是混凝土表面大面積的龜裂，深度較淺，寬度小于0.2mm。

根據存在問題，從現場施工工藝上進行了全面總結，改善施工工藝，提高混凝土的勻質性、加強養護，提高混凝土的抗裂性能。

2.1 原材料質量控制

所有原材料必須按規范要求的頻率和項目檢測，不合格材料嚴禁入場。砂子使用二個料倉，存放3天以上，確保含水量穩定。高度重視砂石骨料的含泥量和泥塊含量符合要求，否則影響外加劑的使用效果。每批次減水劑、引氣劑、內養護劑須檢測與水泥、粉煤灰的相容性，確定后，所有混凝土使用材料來源須單一、穩定。

2.2 拌合設備檢查整修

拌合設備采用全自動計量系統，由于增加了內養護劑和引氣劑，對拌合站進行了改造。一是外加劑雙摻，采用了雙罐雙計量系統;二是由于內養劑摻量小，對自動計量系統進行了改造;三是由于增加了引氣劑和內養護劑2種材料，對拌合站的操作系統進行了改造，以適應現有配合比的需要。外加劑罐內具備循環攪拌裝置。攪拌設備按規定進行檢修，及時更換易損件，保證設備正常運轉。自動計量系統定期和不準確時及時校正。

2.3 混凝土拌合

由于增加了內養護劑和引氣劑，攪拌時間較普通混凝土長，不小于150S。根據砂石的含水量確定施工配合比，作為拌合機操作室的控制依據，攪拌時嚴禁隨意調整配合比，特別是嚴禁隨意加水。攪拌前開啟外加劑罐內循環攪拌裝置，使外加劑均勻。拌合站檢測混凝土拌合物坍落度（小于等于160mm）、含氣量。

2.4 運輸

裝混凝土前使料罐反轉，將罐內積水清除干凈。 運輸過程中嚴禁中途加水。到達施工現場，使料罐高速旋轉30S，確?；炷羷蛸|入模。罐車混凝土料筒須包裹遮陽套。

2.5 入模、布料及振搗

混凝土澆筑前現場檢測塌落度（小于等于140mm）、含氣量和入模溫度。用高壓水槍將支承層和軌枕四周充分潤濕但不得積水，軌枕在混凝土澆筑前須濕潤4～6次，最后一次緊前混凝土下料工序，確?；炷翝仓r軌枕不吸收混凝土內部水分?；炷敛捎玫踯?、料斗入模，用人工移動料斗采用“之”字型三點布料。布料不到位的，采用鐵鍬人工二次布料，嚴禁使用振搗棒趕料，導致混凝土表面浮漿較多，特別是易造成直角部位浮漿層過厚。卸料時嚴禁碰撞框架。澆筑現場插入式振搗棒配置4根，振搗時避免振搗棒觸碰軌排與支撐架，插點布置均勻，不漏振。同時安排專人檢查軌排幾何狀態的變化和絕緣卡有無脫落，保證軌排、模板、支撐架的穩定牢固和鋼筋絕緣效果，如有變位，立即停止澆筑和振搗，并在混凝土初凝前完成調整工作。

振動棒垂直插入，快插慢拔，以混凝土不再下沉、冒泡，表面平坦為度。為消除側模氣泡，用鋼板加工的扁鏟人工插搗模板四周或采用透水模板布。其后用兩根3cm振搗棒，在軌枕四周向底部斜側振搗，加強軌枕四周混凝土的振搗和利于軌枕底氣泡的排出，振搗部位示意見圖1。鏟除混凝土表層和邊角部位浮漿，重新用新混凝土補料振搗。

2.6 抹面

混凝土布料振搗完成后，及時搭設防風棚，保證混凝土抹面作業在棚內完成，減少大風等因素造成的混凝土失水。防風棚采用方鋼加工成型，外用棚布覆蓋嚴密。抹面必須注意軌枕四周的平整，否則易形成凹坑。

2.7 扣件、魚尾夾板約束解除

道床板澆筑完成后采用鋼球試驗的方法判斷初凝來控制鋼軌連接零件及扣件的松動。測試方法：鋼球重量4kg，將鋼球置于道床板混凝土表面，靜放1分鐘后查看壓痕，若壓痕直徑不大于34mm，則混凝土已初凝。及時進行軌道數據的二次采集。放散時先將魚尾夾板拆除，再用扳手松開扣件，扣件松完后，嚴禁作業人員踩踏軌枕。

2.8 養護

最后一次抹面完成，全面檢查軌枕四周是否有裂縫后，才允許噴涂養護劑;養護劑噴涂二遍，成膜厚度不小于0.2mm，軌枕四周噴涂三遍，并將軌枕四周道床板混凝土面以上不少于2cm也用養護劑進行封閉。

養護劑的噴涂應采用噴涂和滾涂相結合的方式，不得使用毛刷涂刷;在養護劑噴涂完畢后，及時進行覆蓋養護不少于28天。覆蓋物采用兩布一膜，即第一層為土工布，第二層為塑料薄膜，第三層為防風布，二、三層也可為復合土工布。覆蓋物的縱向搭接不小于50cm，覆蓋物的固定采取砂袋壓實，即兩側每米設置一個砂袋壓實，中間每2m一個斷面壓不少于三個砂袋。養護期間土工布須充分濕透，一方面保證混凝土環境溫度恒定，另一方面起到防風和保證覆蓋物與道床板混凝土密貼。

3 結語

干旱風沙地區道床板混凝土裂縫控制中的混凝土配合比優化工作至關重要。在保證混凝土設計耐久性的前提下，加大優質粉煤灰的摻量，可提高混凝土的和易性，降低水泥用量，延緩混凝土放熱高峰，避免混凝土表面有害裂縫產生。高度重視西北干旱大風地區混凝土養護工作。施工過程中采取了“二布一膜”養護工藝，混凝土抹面在施工棚內進行，有效地解決了混凝土受大風的影響。值得在西北大風地區混凝土施工中使用和推廣。及時解除混凝土約束對減少混凝土應力裂縫至關重要?；炷脸跄蠹皶r進行應力放散。放散時先將魚尾夾板拆除將軌排框架分解成小單元，再用扳手松開扣件，可有效的減少軌枕四周及八字角的初期裂縫。砼采用水養是最好、最有效的方法，但目前所處環境風大、蒸發量大加上人的不可控因素，無法保證正常養護28天以上，而養護劑有效保水為80%左右，每根軌枕也會不斷吸收和蒸發砼內部水分，使軌枕四周失水而強度降低、開裂，如何解決還需進一步研究。

【參考文獻】

[1]顧正闖.淺談混凝土結構裂縫成因及控制措施[J].交通科技，2013（S1）：43-46.

[2]王群海.道路橋梁施工中混凝土裂縫成因及應對措施分析[J].中國高新技術企業，2015（28）：107-108.