CRTSⅢ型板式无砟轨道自密实混凝土试验研究

CRTSⅢ型板式无砟轨道自密实混凝土试验研究

任孟欢 程 智

中交路桥华东工程有限公司，上海 201203

摘要：本文针对鲁南高铁鲁南高铁CRTSⅢ型板式无砟轨道工艺性试验施工，采取了线下试验后进行分析总结后，在进行大面积施工，不仅增加了工程进度，又降低了线上质量缺陷，确定该方案有效的保证了轨道板自密实混凝土满足要求，该方案切实有效，达到了预期的效果，同时也为后续无砟轨道冬期施工提供了经验。

关键词：揭板试验；CRTSⅢ型板；混凝土

1 揭板参数

灌板后及时组织揭板，记录揭板时间、拍摄效果照片、观察混凝土灌注是否饱满、密实、表面平整，有无离析、露骨及蜂窝现象，有无松软发泡层及泌水现象，有无贯穿气泡，有无大于50cm2的气泡，面积6cm2及以上的气泡面积之和不超过板面积的2%。从四角排气口混凝土切割断面上可以看出切割面混凝土是否密实，有无上下贯通气泡现象，断面上骨料分布是否均匀，表层是否有浮浆。

2 现场揭板试验过程

CRTSⅢ型板式无砟轨揭板试验共计进行17次揭板试验，合计共灌注23块板，分别模拟了不同时段、不同待料、不同试验参数等各种工况的灌注情况，在灌注前均进行自密实混凝土的坍落度、T500、含气量、入模温度、轨道板上浮等各项指标的检测，并填写相关的试验记录。

本次试验分为三个阶段：第一阶段，依据理论配合比进行试拌，根据原材情况调整施工配合比；第二阶段，对配合比进行微调；第三阶段，通过大量现场灌注试验，总结揭板效果，确定最终施工配合比及工艺。

3 第一阶段试验情况

第一阶段自密实混凝土配合比由铁科院试配，共灌注4块（2块曲线板和2块直线板），采用中间灌注孔单点灌注方式，灌注高度0.7m，灌注过程中采取一次性连续灌注，开始放料阀门全开并保持匀速。

第一次灌注、第二次灌注、和第三次灌注过程中发现混凝土粘度低，保坍效果差，坍落度损失快，揭板后混凝土表面劣质气泡较多及浮浆层较后，。第一次压杠扣压力为50.4N·m，上浮量相对较大。第二次、第三次及第四次压杠扣压力65N·m，上浮及位移相对较小也比较稳定，且未对起吊套筒位置造成破坏。

进行了第四次揭板试验，选择曲线段P5600型轨道板一块。导管高度为0.7m。压杠扣压力为65N·m。四角观察孔采用插板进行封堵。曲线段轨道板上浮采用5道反压装置。环境温度29℃，坍落扩展度为640，扩展T500为3.37S，含气量为6.5，J环障碍高差为19.75mm，L型仪充填比0.86。灌注开始时间18:50，板腔内的温度33.2℃，四角最早出浆时间为18:56，最晚出浆为18:56，灌注结束为18:56，灌注时间5分钟40秒。最大上浮量0.56mm。

此次揭板完成后自密性混凝土验收情况：（1）厚度：采用卷尺检测自密实混凝土层厚度，在四角周边方向共计4个点，分别为97mm、98mm、97mm、96mm.满足要求。（2）充盈度：经目测，自密实层与底座表面接触良好，充盈饱满，满足要求。（3）表面状态：经目测和锤击，自密实层表面无松软层，局部有少许工艺性气泡，主要分布在四周角，其面积之和未超过板面积2%。表面无裂纹，无明显水纹。满足要求。（4）侧面检查：采用钢板尺检测和目测，侧面平整，混凝土凸出轨道边缘的混凝土厚度为0.5mm、0.4mm、0.4mm、0.2mm。满足要求。（5）断面检查：经目测，骨料分布均匀，无骨料堆积、浆骨分离、上下贯通气孔、蜂窝等现象，满足要求。曲1灌板满足验收要求。

4 第二阶段试验情况

对原理论配合比进行了试验性调整。通过在实验室几次试拌确定了减水剂掺量为1.5%-1.6%，引气剂掺量0.5%，砂率53%，胶凝材料不变的情况下，混凝土状态良好，无离析泌水，各项工作性参数均满足规范要求且参数较优。因此我们参照实验室试拌结果，开始在大搅拌机上进行，进行了5次灌板实验。为了确定减水剂最佳掺量，我们不断下调减水剂掺量，混凝土粘度多数情况下均呈较小的状态，表面浆体偏多。经过一段时间的连续灌注，进一步准确测得砂石含水率，确定减水剂掺量为1.25%，砂率53%时，理论配合比用水量不变，板面的工艺性气泡数较小。

进行第九次揭板试验，按揭板试验灌注自密性混凝土的要求，选择直线段P5600型轨道板一块。自密性混凝土的标号为C40，灌注结构物尺寸5.6m*2.5m*0.09m。采用1.8m³的灌注料斗进行吊装，导管高度为0.8m。压杠扣压力为60N·m。四角观察孔采用插板进行封堵。环境温度29.4℃，混凝土温度为29℃。混凝土性能检测：坍落度为680，扩展T500为3.8S，含气量为4.8，J环障碍高差为18.12mm，L型仪充填比0.9。灌注开始时间16:37，板腔内的温度33℃，四角最早出浆时间为16:43，最晚出浆为16:44，灌注结束为16:45，灌注时间7分钟56秒。

5 第三阶段试验情况

此次揭板完成后自密性混凝土验收情况：曲1：（1）厚度：采用卷尺检测自密实混凝土层厚度，在四角周边方向共计4个点，分别为92mm、92mm、92mm、92mm.满足要求。（2）充盈度：经目测，自密实层与底座表面接触良好，充盈饱满，满足要求。（3）表面状态：经目测和锤击，自密实层表面无松软层，局部有少许工艺性气泡，主要分布在四周角，其面积之和未超过板面积2%。表面无裂纹，无明显水纹。满足要求。（4）侧面检查：采用钢板尺检测和目测，侧面平整，混凝土凸出轨道边缘的混凝土厚度为0.5mm、0.3mm、0.2mm、0.4mm。满足要求；直1：（1）厚度：采用卷尺检测自密实混凝土层厚度，在四角周边方向共计4个点，分别为95mm、97mm、97mm、97mm.满足要求。（2）充盈度：经目测，自密实层与底座表面接触良好，充盈饱满，满足要求。（3）表面状态：经目测和锤击，自密实层表面无松软层，局部有少许工艺性气泡，主要分布在四周角，七面积之和未超过板面积2%。表面无裂纹，无明显水纹。满足要求。（4）侧面检查：采用钢板尺检测和目测，侧面平整，混凝土凸出轨道边缘的混凝土厚度为0.3mm、0.4mm、0.3mm、0.2mm。满足要求。本次曲1、直1灌板满足验收要求。

6 结束语

通过工艺性试验，掌握了混凝土原材质量的控制要求，确定了自密实混凝土灌注工艺及参数，从一定程度上有效控制自密实混凝土施工缺陷。通过揭板试验我们认识到，原材料和外加剂性能的稳定性是自密实混凝土质量合格的前提条件，同时深刻意识到无砟轨道的高标准、高精度、高要求的重要性，我单位固定了技术人员和协作队伍，在以后施工过程中，我们将继续学习，积极组织项目技术及施工人员研讨研究，总结施工过程中遇到的难题难点，群策群力、优化工艺工装，确保高质量的完成标段施工任务。

参考文献：

[1]谢永江.等高速铁路CRTSⅢ型板式无砟轨道自密实混凝土[J].低碳世界,2017(8):2230-2342.

[2]王宝江.鲁南高铁无砟轨道自密实混凝土冬期施工质量控制指导性意见[J].安阳工学院学报,2018(4):1629-1835.