摘要:本文結(jié)合新建鐵路石家莊至武漢客運專線的現(xiàn)場施工技術(shù),對常用的無砟道床裂紋傷損的修補(bǔ)方法及修補(bǔ)工藝進(jìn)行大致敘述,對今后無砟道床的裂紋修補(bǔ)施工具有一定的借鑒意義。
關(guān)鍵詞:無砟軌道 裂紋修補(bǔ) 表面封閉法 無壓注漿法
1 概述
客運專線橋梁上CRTSII型板式無砟道床主要由滑動層、混凝土底座板、CA砂漿層、軌道板及側(cè)向擋塊組成?;炷恋鬃逋ㄟ^在橋梁端部設(shè)置摩擦端刺進(jìn)行縱向限位,并在每孔梁的固定支座端通過剪力齒槽將力傳遞到梁體上;軌道板在跨梁縫處設(shè)置剪切連接鋼筋與底座板連接。底座板和軌道板在縱向連結(jié)后形成整體的長細(xì)桿件結(jié)構(gòu),在列車活載、收縮徐變及溫度應(yīng)力作用下,因端刺、剪力齒槽及剪切連接鋼筋限制了結(jié)構(gòu)變形而產(chǎn)生的內(nèi)力若釋放不及時,混凝土結(jié)構(gòu)容易產(chǎn)生裂紋。側(cè)向擋塊在與梁體整體一起滑動時,常因其與底座板交接部粘連而導(dǎo)致開裂形成裂紋。這些裂紋的產(chǎn)生將會使混凝土的受力性能不斷下降,無法滿足“百年客?!钡哪途眯砸蟆?/p>
2 無砟軌道裂紋等級的判定及修補(bǔ)原則
2.1 裂紋等級判定
無砟道床的傷損等級劃分為I、II、III級,傷損等級根據(jù)無砟道床傷損的形式及程度有明確的評定標(biāo)準(zhǔn)。CRTSⅡ型板式無砟道床的底座板、軌道板及側(cè)向擋塊的裂紋傷損評定標(biāo)準(zhǔn)如下:
CRTSⅡ型板式無砟道床傷損形式及傷損等級判定標(biāo)準(zhǔn)
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2.2 裂紋修補(bǔ)原則
目前常用的無砟軌道裂紋修補(bǔ)方法主要有表面封閉法、無壓注漿法及低壓注漿法三類,主要適用原則如下:
①對于無砟軌道I級裂紋暫不修補(bǔ),但應(yīng)進(jìn)行觀察記錄,及時掌握裂紋發(fā)展變化。
②對于軌道板預(yù)裂縫處的II、III級裂紋;軌道板非預(yù)裂縫處的II、III級垂直裂紋,當(dāng)裂紋寬度<0.5mm時;底座板及側(cè)向擋塊II級裂紋;采用表面封閉進(jìn)行修補(bǔ)。
③對于軌道板非預(yù)裂縫處的水平裂紋;底座板III級裂紋;采用無壓注漿法進(jìn)行修補(bǔ)。
④對于軌道板非預(yù)裂縫處的II、III級垂直裂紋,當(dāng)裂紋寬度≥0.5mm時;側(cè)向擋塊III級裂紋;采用低壓注漿法進(jìn)行修補(bǔ)。
3 無砟軌道裂紋修補(bǔ)技術(shù)
3.1 表面封閉法
用于封閉無砟軌道混凝土表面裂紋的表層涂料采用環(huán)氧膠泥,相應(yīng)底層涂料采用環(huán)氧基液。
3.1.1 表面封閉法裂紋修補(bǔ)技術(shù)
①用鋼絲刷沿裂縫表面兩側(cè)刷毛,再用真空吸塵器清除灰塵,若有必要可采用丙酮對裂縫表面進(jìn)行清洗。
②沿裂縫表面涂刷一層環(huán)氧基液。環(huán)氧基液配比(重量比)為環(huán)氧樹脂:650號增韌劑:501號活性劑:乙二胺=100:30:20:10。
③待底涂材料表干后,用環(huán)氧膠泥在裂紋表面涂刷3遍以上,以涂層厚度達(dá)到300μm以上為宜。每遍涂刷都要等到上遍涂層材料表干后再涂,且兩次涂刷方向相互垂直。環(huán)氧膠泥配合比(重量比)為環(huán)氧樹脂:鄰苯二甲酸二丁酯:乙二胺:水泥=100:30:(13~15):(350~400)。若表層涂料與原混凝土表面顏色差異太大時,可在處理完成后再刷一層水泥漿,然后砂紙打磨即可。
3.1.2 K-801膠泥封閉裂紋
用于裂紋表面封閉的材料除了環(huán)氧膠泥外,常用的還有K-801膠泥,相應(yīng)底層涂料采用K-801膠液。K-801膠泥封閉裂縫的方法與環(huán)氧膠泥大體相同,其中K-801膠液的配合比(重量比)為K-801膠:活性單體:引發(fā)劑:促進(jìn)劑=60:40:0.75:0.15,K-801膠泥配合比(重量比)為K-801膠:水泥=1:1.5。
3.2 無壓注漿法
無壓注漿法修補(bǔ)無砟軌道混凝土裂縫采用環(huán)氧樹脂漿液作為注漿材料。環(huán)氧樹脂因其本身具有高強(qiáng)快硬、粘結(jié)力強(qiáng)、耐化學(xué)腐蝕、抗水、抗凍性能好等諸多優(yōu)點而廣泛應(yīng)用于混凝土裂紋修補(bǔ)施工中。環(huán)氧樹脂漿液由環(huán)氧樹脂、增韌劑、固化劑等多組分組成,常被用于修補(bǔ)裂縫的填充劑。采用環(huán)氧樹脂漿液作為注漿材料的無壓注漿法主要施工過程如下:
①用切割機(jī)將裂縫表面擴(kuò)寬一道5~10mm的槽口,深度5mm左右。
②用鋼絲刷、丙酮溶劑等對裂縫表面進(jìn)行清理,并用電熱吹風(fēng)機(jī)烘干。
③用注射槍將環(huán)氧樹脂漿液注射進(jìn)槽口,使其滲入裂縫內(nèi)部。環(huán)氧樹脂漿液配合比(重量比)為環(huán)氧樹脂:糠醛:丙酮:乙二胺=100:(20~25):(20~25):(15~20)。
④如有必要可用環(huán)氧膠泥對裂縫進(jìn)行表面封閉。
⑤表觀處理。
3.3 低壓注漿法
“壁可”法是目前裂紋修補(bǔ)施工中運用最多的一種低壓注漿工藝。因其強(qiáng)大的滲透力及粘結(jié)力,能夠注入到細(xì)微裂紋的末端,完美地修補(bǔ)結(jié)構(gòu)裂紋;并且即使固化后仍具有適度的柔韌性,使修補(bǔ)后的裂紋在沖擊荷載的作用的也不會開裂;此外,其耐久性能如抗水、抗化學(xué)腐蝕等方面的表現(xiàn)亦相當(dāng)卓越。
“壁可”法修補(bǔ)混凝土裂紋采用BL-GROUT100型高分子樹脂材料作為注入膠,由主劑和硬化劑組成,使用時按主劑:硬化劑(重量比)=2:1配制。封口膠采用SHO-
B0NOD101#高分子樹脂材料,材料雙組份配比為主劑:硬化劑(重量比)=7:3?!氨诳伞狈ㄖ饕扪a(bǔ)施工過程如下:
①裂紋表面清理。用鋼絲刷沿裂紋縱向清理寬約5cm范圍內(nèi)的混凝土表面,若裂紋附近分布有細(xì)微龜裂部位,則應(yīng)適當(dāng)?shù)膶⑶謇矸秶訉捴?~10cm。用丙酮清洗清理范圍,烘干。
②安裝注入座。按配比調(diào)好封口膠,使其拌合充分并呈現(xiàn)均勻一致的灰色。用抹刀將封口膠刮在注入座底面的四邊,每邊寬8mm、厚5mm,將注入座的注入口對準(zhǔn)裂紋中心,稍微用力按壓使膠從底面的四個小孔擠出,用抹刀取膠將注入座底板各邊刮抹包覆,并向外刮抹8~10cm的圓形范圍。注入座沿裂紋走向每米約布置3個。
③裂紋封閉。沿裂紋走向的5cm寬范圍內(nèi)用抹刀刮抹厚度約為2mm的封口膠,刮抹時盡量一次完成,避免反復(fù)涂抹。若裂紋附近分布有細(xì)微龜裂部位,則應(yīng)適當(dāng)抹寬至8~10cm。裂紋封閉完成后讓其自然固化,固化時間當(dāng)環(huán)境溫度20℃時為12小時,若環(huán)境溫度為30℃,則固化時間只需6小時。
④注漿。注漿采用DD注入器注入。將攪拌均勻的注入膠通過黃油槍注入DD注入器中,注入至充滿限制套后取下注入器,將注入器通過連接卡扣安裝到注入座的注漿口中,靜置一段時間后觀察注入器是否仍然飽滿,若不飽滿則應(yīng)取下注入器補(bǔ)膠后再安裝至注入座上,如此反復(fù)至注入器一直呈現(xiàn)飽滿狀態(tài)后結(jié)束,清洗工具。
⑤后期處理。注入膠大約10~24小時可自然固化,氣溫越高速度越快。固化后敲掉注入座和注入器,用砂輪機(jī)將裂紋表面打磨平整。
4 結(jié)語
隨著混凝土缺陷維修工藝的不斷發(fā)展和改進(jìn),越來越多的新材料被應(yīng)用于混凝土的裂紋修補(bǔ)中。CRTSⅡ型板式無砟道床作為一種長細(xì)的桿結(jié)構(gòu),對溫度的伸縮變形相當(dāng)敏感,所以在選取裂紋修補(bǔ)材料時尤需注意,盡量選取一些低粘度樹脂材料或者是柔韌性較好的修補(bǔ)材料,防止修補(bǔ)材料固化后限制結(jié)構(gòu)的伸縮變形而加大結(jié)構(gòu)內(nèi)力,降低結(jié)構(gòu)的承載能力及耐久性。
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