CRTSⅢ型无砟轨道板自密实混凝土施工技术

CRTSⅢ轨道板自密实混凝土

施工技术

陈宝良

一、前言

CRTSⅢ板式无砟轨道板技术具有稳定性高、刚度均匀性好、结构耐久性强等优势。目前成为我国高速铁路施工的主流技术。CRTSⅢ板式无砟轨道板主要由钢轨、扣件、预制轨道板、配筋的自密实混凝土、限位挡台、中间隔离层（土工布）和钢筋混凝土底座等构成。在施工过程中分底座板施工和自密实施工两部分。

工艺流程二、自密实混凝土作用

自密实混凝土充填式垫层是无砟轨道的关键结构，主要功能为填充、支撑、承力、传力以及提供适当弹韧性，其性能对轨道结构的耐久性、列车运行的舒适性以及线路运营维护的难易性有直接的影响。目前，CRTSⅢ自密实混凝土是我国自主产权板式无砟充填层。自密实混凝土定义

具有高流动性、高间隙通过率和高抗离析性（“3+3高混凝土”），浇筑时无需振捣仅靠其自重作用便能均匀填充密实成型，且硬化体具有高耐久性高体积稳定性的高性能混凝土。已铺设的Ⅲ型轨道板自密实混凝土

CRTSⅢ型轨道板自密实混凝土由水泥、粉煤灰、矿粉、粘度改性剂、粗、细骨料、水和外加剂（高性能减水剂、引气剂）等多种材料组成，其性能满足板式无砟轨道结构的设计要求。自密实混凝土制备方式为:传统的强制式搅拌机中依次加入粗细骨料、水泥、掺合料搅拌30s，再加入水、减水剂和引气剂搅拌150s。采用专用灌注漏斗法向轨道板上预留的孔中灌注。三、自密实混凝土的技术要求

自密实混凝土在板式轨道中的作用与功能，其技术要求为：1、稳定的力学性能和适宜的弹性性能、后期强度稳定。56d抗折强度≥6.0MPa，适中的弹性模量（30.0～38.0GPa）。2、自密实混凝土硬化体积性能包括力学性能、耐久性能及收缩性能。3、体积稳定性与变形的可控性。体积变化的可设计性、长期体积稳定性。4、良好的施工性能。高流动性与均质性、优良的自充填与自密实性能。CRTSⅢ型轨道板自密实混凝土拌合物性能

项目技术要求坍落扩展度（mm）≤680扩展时间T500（s）3～7J环障碍高差（mm）＜18L型仪填充比≥0.80泌水率0含气量≥3.0%竖向膨胀率0-1.0%

项目技术要求硬化体性能

56d抗压强度MPa≥40.056d抗折强度MPa≥6.056d弹性模量GPa30.0-38.056d电通量C≤100056d抗盐冻性（28次冻融循环剥落量）ɡ/㎡≤1000

≤50056d干燥收缩值≤400×10-6有害物质含量

氯离子含量不大于胶凝材料总量的0.10碱含量kg/m³不大于3.0三氧化硫含量不大于胶凝材料总量的4.0四、自密实混凝土灌注质量

项目技术要求厚度符合设计要求充盈度自密实混凝土与轨道板底面和底座表面接触良好，充盈饱满。表面状态表面无泌水现象、无松软发泡层、无可见裂纹、无明显水纹。

表面密实、平整，无露石、露筋以及蜂窝等现象。

表面无面积大于50cm²以上的气泡，面积6cm²及以上气泡的面积之和不宜超过板面积的2%。断面状态切开断面上骨料分布均匀，无骨料堆积、浆骨分离、上下贯通气孔、蜂窝等现象。侧面状态侧面不应有空洞、麻面。

侧面应平整，凸出或凹进轨道板边缘的混凝土厚度不应超过10mm。

五、工艺性揭板试验CRTSⅢ轨道板流动度、扩展度、L型充填比、J型间隙通过性试验

轨道板4块；压紧装置每块板5个。封边模板、密封材料；底座板4直+1曲板腔雾化湿润设备。搅拌机、中转仓、灌注漏斗、导管3个。轨道板吊装设备（含吊具）。自密实混凝土配合比设计配合比参数：1、胶凝材料用量≯580kg/m32、用水量不宜≯180kg/m33、单位体积浆体总量≯0.40m3六、自密实混凝土配合比CRTSⅢ轨道板自密实砼配合比5～25℃（kg/m3）

水泥矿粉粘改粉煤灰膨胀剂

细骨料粗骨料

5-10、10-16mm聚羧酸减水剂

引气剂

水28583306547816479+3149.182.55170

不同温度条件下外加剂用水量等应适当变化原材料质量要求

水泥

技术要求比表面积㎡/kg300～350游离Cao含量≤1.0％碱含量≤0.8％熟料中的C3A含量≤8％自密实混凝土工艺流程轨道板铺设轨道板精调封边、压紧装置安装配合比设计及工工艺性试验混凝土拌合、检验（一次检验）板腔预湿自密实混凝土灌注混凝土性能到场检验（二次检验）封边压装置拆除混凝土覆盖养护矿粉、粉煤灰、粘度改性剂等材料质量要求见Q/CR597-2017及相关标准。七、稳定性检验1、10～20L的量筒内倒入约20cm高的混凝土，用塑料薄膜封口，上压一块玻璃板静置，做三个试样，记录倒入的时间。2、每隔10min打开薄膜，观察记录是否有离析、黏度变化、表面泌水、表面冒气泡等情况，直到混凝土初凝。3、判定依据：无离析、无泌水、不冒气泡为合格，否则应重新调整配合比。扩展度对性能的影响不同的配方适应性略有差别，一般情况下.初始扩展度650～680mm较为适宜。当扩展度大于680mm时，在灌注的过程中由于流速过快，易出现泡沫浮浆层的现象。九、轨道板扣压装置

直线板压紧不少于5处，曲线板超高压紧6处，严格控制灌注过程中轨道板上浮。浇筑底座板时预埋钢管套筒。

轨道板封边十、轨道板封边待充分湿润并清除明水后，应立即封边。采用定型模板封边带封边，封边完成后仔细检查封边是否严密，确保灌注时不漏。封边模板提前精加工，排气孔预先预留加工（留置见下图）排气。封边密封材料采用宽度150mm厚度10mm的泡沫塑料板封边带。可采用灌注时多余的防止一段时间等流动度现时再使用。排气浆孔设置必须在轨道板四角封边的角钢下沿预留排水孔。环境温度较高时，由于板腔水分蒸发过快，可在灌注前10min左右预湿板腔，灌注前如发现有积水，可使用高压风吹板腔使明水从排水孔流出。排气、排浆孔留置

排气孔、排浆孔设置位置直线板曲线板十一、轨道板板腔预湿轨道板腔预湿非常重要，不预湿或预湿不彻底回造成灌注的流动度等现象。必须配备相应的设备。板腔预湿为两次，提前1h预湿一次。注意：低温季节灌注施工时可不不预湿

项目

实测指标坍落度（mm）扩展度（mm）T500（s）抗压强度1d3d7d弹性模量拌制工艺搅拌工艺原材料进场质量检验检查原材料温度拌和机计量检查施工配合比输入、搅拌参数设定根据实际灌注厚度选择搅拌数量混凝土搅拌均匀性目测、性能检验十二、搅拌工艺先加入骨料+掺合料，慢速搅拌30s，再加水、外加剂搅拌150s，搅拌时间共计3min。出机检测温度、流动度、扩展度、含气量、稳定度等指标。混凝土运输采用罐车运输，每次数量7m3(4块板)。运输过程中不得加水（运输到现场的混凝土必须反转搅拌3min后检验拌合物性能）。十三、轨道板自密实灌注灌注方式特制漏斗灌注方式：控制液面高度、排气。

漏斗灌注方式

灌注方式

漏斗灌注优点方便对灌注速度进行控制。导流管边缘可以与轨道板灌注口混凝土间留有间隙，该导流板可有效减轻灌入砼在板底的翻滚，减少灌注过程中带入的气泡，该灌注压力比较大。轨道板灌注

铺好防污染布和灌注用管的安装、板腔厚度测量、环境温度、板腔温度、原材料温度和入模温度的测量等灌注前的准备工作，混凝土采用吊车吊装上桥。灌注开始计时,灌注时的灌注速度控制“慢—快—慢”等排气孔正常满断面流出砼，灌注过程中出现轻微的离析时灌注工人可以对灌注漏斗中的混凝土进行人工搅拌。观察孔面高于轨道板底30～45cm时,关闭阀门,停止灌注。并记录灌注结束时间.

灌注施工灌注施工流程图

检查轨道板压紧装置是否完好检查排气孔留置是否符合要求、封边是否出现漏浆料斗砼量是否满足一块板的用量性能指标及温度检验确认板腔预湿情况确认灌板人员排气孔封堵人员准备到位、准备工作完善连续灌注，控制灌注速度排气孔有足够的砼正常流出，封堵排气孔关闭灌注阀门，结束灌注。转入下一块板灌注当浆体从排气孔中溢出时,不要立即封堵,待流出砂浆正常、且混凝土外溢时，封堵排气孔。为防止流出污染桥面，可让浆流入小桶中。

十四、自密实砼灌注质量

控制要点1、板腔雾化预湿润。灌注前一定要采用雾化设备对轨道板底部充分湿润，保持轨道板底部处于潮湿状态，不得有积水。预浇湿：从轨道板上的灌浆孔向轨道板底部与水硬性承载层喷水雾，使轨道板下方的水硬性承载层和轨道板底面处于足够湿润状态；板腔预湿为两次，提前1h预湿一次，灌板前10分钟预湿一次。灌注时，从轨道板上中间的灌注孔灌注，两侧为观察孔。排气孔密封：灌注时应不断观察轨道板两侧的排气孔，有砼正常全断面溢出时封堵排气孔，灌注结束时在所有排气孔内部应有混凝土；灌注完毕时灌注孔内的混凝土表面高度至少应达到轨道板的底边，且不能回落到轨道板底面以下

。2、灌注时通过灌注漏斗注入，且混凝土应顺着漏斗壁注入，自由倾落高度不宜大于1.5m，否则灌注时易带入很多气泡，导致表面产生大量气泡，灌注不饱满（采用泵送施工时，也必须采用漏斗灌注，不允许直接或间接灌注，这样通过泵送活塞的间隙引入大量气泡）。3、每块板灌注过程必须一次连续。4、灌注速度适当。灌注一块板一般为8～9min。原则：“慢—快—慢”。待观察孔中混凝土快接近板底时降低灌注速度，以便排气完全，从而有利板底的饱满。4、灌注应一次连续完成。5、灌注前应测量环境温度、板腔温度和砼温度，并做好记录，当符合技术条件要求后，才能进行灌注作业。6、搅拌完毕，应在30min内完成灌注，不允许混凝土多次倒用，从搅拌车转入中转料斗时，落差不应大于30cm，以免产生很多气泡。灌注时，除操作者外，不允许非操作检验人员上轨道板。灌注完成后，精调装置拆除前，不允许行人上板行走，并应设置显著标志，由专人负责检查。7、抗压强度大于1.0MPa时方可拆除精调装置；大于3.0MPa时轨道板方可承重。8、当气温低于5℃或高于35℃时，不允许进行灌注施工，当天最低温度低于-5℃时，全天不允许进行灌注。雨天不得进行施工。砼入模温度应控制在35℃以下。板底温度高于35℃不得进行施工。6、当气温低于5℃或高于35℃时，不允许进行灌注施工，当天最低温度低于-5℃时，全天不允许进行灌注。雨天不得进行施工，并应对灌注后未硬化的混凝土进行覆盖，防止雨水进入轨道板底。混凝土入模温度控制在30℃以内。板底温度高于35℃不得进行施工。十五、原材料的储存与保管1、原材料进场后，应及时建立原材料管理台账，台账内容包括进场日期、材料名称、品种、数量、生产单位、质量证明书、复检报告、使用区段里程等。2、水泥、掺合料等储存温度5～35℃，应对原材料采取必要的控温措施。水泥的储存时间不宜大于三个月。十六、影响自密实混凝土质量的因素温度（环境温度、原材温度、板腔温度）；水泥、矿物掺合料与减水剂的适应性；原材料（水泥、粗、细骨料［粗细程度、含泥量、颗粒级配］、掺合料、外加剂、引气剂、水等）质量；搅拌工艺；板腔的预湿状况；封边、灌注工艺；十七、质量验收标准1、《郑徐客运专线铁路CRTSⅢ板式无砟轨道验收指导意见》（工管线路函［2014］367号）2、《高速铁路轨道工程施工质量验收标准》（TB10754-2010）3、《高速铁路CRTSⅢ板式无砟轨道自密实混凝土》（科建设