新交通混凝土整體道床故障治理研究

曹金一

文章編號：2095-6835（2016）13-0072-01

摘 要：根據(jù)新交通線路工程概況、伸縮縫相關(guān)技術(shù)特點(diǎn)，主要對天津新交通有軌電車混凝土道床常出現(xiàn)的幾種典型病害表象、成因進(jìn)行了系統(tǒng)描述與分析。結(jié)合筆者近年來對新交通混凝土道床整體維修養(yǎng)護(hù)的維護(hù)經(jīng)驗(yàn)、個(gè)人理解及思路，對混凝土病害維修與防治工作進(jìn)行了闡述，提出了對混凝土道床典型病害的評價(jià)標(biāo)準(zhǔn)和病害治理的相關(guān)建議。

關(guān)鍵詞：混凝土道床；道路交通；伸縮縫；線路故障

中圖分類號：U216.4 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A DOI：10.15913/j.cnki.kjycx.2016.13.072

1 新交通道路工程概況

TRANSLOHR系統(tǒng)是一種新興的城市軌道交通系統(tǒng)，作為一種單軌導(dǎo)向、膠輪走行的新型導(dǎo)軌電車，它秉承了傳統(tǒng)電車的節(jié)能環(huán)保、快捷便利的優(yōu)點(diǎn)，集中了公共交通運(yùn)營組織靈活、運(yùn)量大等優(yōu)勢。路軌專業(yè)涵蓋范圍較為全面，既有軌道交通中的專業(yè)設(shè)備，如vossloh轉(zhuǎn)轍機(jī)、萬全整體直動式轉(zhuǎn)轍機(jī)、TRANSLOHR導(dǎo)向軌等，也有公路交通中的混凝土整體道床、車站站臺等共用設(shè)施。

與此同時(shí)，一些新技術(shù)、新工藝的應(yīng)用，如環(huán)氧樹脂代替?zhèn)鹘y(tǒng)扣件鎖固導(dǎo)向軌等，也在該項(xiàng)目中得到了廣泛體現(xiàn)。目前，現(xiàn)代導(dǎo)軌電車系統(tǒng)在國內(nèi)外均處于起步階段，尚無完善、成型的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)或技術(shù)體系。因此，在運(yùn)營過程中不斷摸索、實(shí)踐和總結(jié)，就成為我們在發(fā)展中的必經(jīng)之路。

2 線路故障類型

由于新交通導(dǎo)向軌嵌在混凝土道床中，部分道床故障直接影響導(dǎo)向軌的技術(shù)狀態(tài)，對車輛行車安全也造成一定的安全隱患。現(xiàn)就新交通線路的典型故障情況做如下介紹。

2.1 麻面

混凝土表面局部缺漿、粗糙或存在凹坑，但無露筋現(xiàn)象。它是由直徑在25 mm以下的由氣泡、溝洞形成的表面汽水空隙構(gòu)成。板塊表面細(xì)集料散失，粗集料暴露或表層松疏剝落。麻面病害在很大程度上影響整體道床外觀的美觀程度、行車的平穩(wěn)程度和乘客的乘車舒適度。

2.2 伸縮縫故障

伸縮縫故障是指為混凝土整體道床由于氣候溫度變化、內(nèi)部應(yīng)力變化、外力荷載等因素，造成自身結(jié)構(gòu)產(chǎn)生裂縫或破壞，致使混凝土結(jié)構(gòu)疏松，失去強(qiáng)度。道床伸縮縫應(yīng)力變化還可直接導(dǎo)致線路漲軌故障。

3 線路故障的成因與淺析

3.1 麻面故障

交通工程施工用混凝土均為商品砼，其配合比不當(dāng)或砂、石子、水泥材料加水量計(jì)量不準(zhǔn)，或許是造成局部區(qū)域麻面的誘因之一。

新交通項(xiàng)目工期短，且混凝土標(biāo)號高，施工期間正值夏季高溫季節(jié)，拌和不充分，和易性差，振搗不密實(shí)，造成漿體上浮，混凝土表層強(qiáng)度不足。石子下沉，石子砂漿整體離析；新交通工程施工期間混凝土澆筑所用模具，模板縫隙密封性較差，造成澆筑期間水泥漿流失，表層沙化。

冬季線路除雪作業(yè)所用的氯化鈉鹽鹵水具有很強(qiáng)的腐蝕性，對路面表層傷害嚴(yán)重。

3.2 伸縮縫故障

脹縫因素。由于工程施工設(shè)計(jì)或施工作業(yè)原因，導(dǎo)致線路未設(shè)置足夠數(shù)量的脹縫，彼此間距過小，從而受高溫產(chǎn)生的巨大應(yīng)力無法得到有效吸收，

水凍融因素。當(dāng)線路混凝土處于飽水狀態(tài)時(shí)，因溫度的降低，毛細(xì)孔中的水結(jié)成冰，對周圍造成擠壓，反復(fù)的結(jié)冰、融化，長此以往，使混凝土結(jié)構(gòu)疏松，失去強(qiáng)度。

鋼筋銹蝕因素。當(dāng)存在混凝土保護(hù)層偏薄、有裂縫、抗摻性能差、氯鹽侵入等原因，鋼筋與滲入的水分、無機(jī)鹽、氧氣等反應(yīng)，引起鋼筋銹蝕，銹后體積膨脹，引起混凝土大面積疏松、脫離。

混凝土線路整體板塊設(shè)計(jì)厚度低，僅為280 mm，其抗荷載、抗沖擊能力不足。

化冰鹽侵蝕。使用除冰鹽后，高濃度化冰鹽能產(chǎn)生足夠高的鹽結(jié)晶壓和滲透壓，造成混凝土膨脹破壞。由此引起的鹽凍剝蝕危害比水凍剝蝕更為嚴(yán)重。

快速修復(fù)材料的自身短板。由于自身搶修特性，造成材料在短時(shí)間內(nèi)抗壓、抗折強(qiáng)度達(dá)到較高水平，但養(yǎng)護(hù)期短對于材料本身耐久性能構(gòu)成嚴(yán)重影響。因此在正常情況下，快速修補(bǔ)材料的壽命周期在2～3年。

4 防治方法的探索與研究

新交通線路病害整治難點(diǎn)在于，由于線路施工作業(yè)必須在運(yùn)營結(jié)束后進(jìn)行，作業(yè)窗口時(shí)間有限，維修材料養(yǎng)護(hù)時(shí)間短。因此，對于混凝土修補(bǔ)材料早強(qiáng)性能要求較高。我部邀請市政公路工程研究院的專業(yè)人員對新交通現(xiàn)狀進(jìn)行考察，通過不斷聽取、總結(jié)多方建議與意見，并結(jié)合多年線路運(yùn)營維護(hù)經(jīng)驗(yàn)，對混凝土整體道床維修工藝進(jìn)行了整體優(yōu)化，具體如下：①參考天津?yàn)I海國際機(jī)場建議，選擇了抗荷載能力更強(qiáng)、耐久性更好的河南金剛砂防腐修補(bǔ)材料以及美國的蒙達(dá)修補(bǔ)料，用于線路麻面故障維修試驗(yàn)。②混凝土整體道床橫斷面維修深度提升至280 mm，增加混凝土保護(hù)層厚度，從而使結(jié)構(gòu)物的耐久性得到增加；在基礎(chǔ)中補(bǔ)配鋼筋網(wǎng)，以提高修補(bǔ)區(qū)域混凝土抗拉、抗荷載強(qiáng)度、達(dá)到道路基礎(chǔ)補(bǔ)強(qiáng)效果。③根據(jù)線路直線段、曲線段路況不同，伸縮縫預(yù)留寬度尺寸調(diào)整為30～50 mm，為溫度應(yīng)力變化預(yù)留足夠空間，避免出現(xiàn)脹裂、破損情況。④將傳統(tǒng)貫穿整個(gè)橫斷面的填縫材料松木板替換成下方為聚乙烯工程泡沫板，中間為O型遇水膨脹型專用止水條，上方灌注雙組份聚硫密封膠，以加強(qiáng)縫隙密封性能，防止出現(xiàn)凍融。⑤根據(jù)當(dāng)前線路脹縫實(shí)際分布情況，結(jié)合伸縮縫合理分配距離。后期，將對間距過大或分布不合理的伸縮縫予以調(diào)整，并對脹軌區(qū)域兩端路面重新設(shè)置伸縮縫，從而達(dá)到對應(yīng)力集中的區(qū)域進(jìn)行放散的目的。⑥對新交通冬季除雪模式進(jìn)行調(diào)整，將原有化學(xué)除雪調(diào)整為物理除雪，減少化學(xué)融雪劑中氯化物對混凝土介質(zhì)的破壞，延長其使用壽命。

在近年的實(shí)際維修作業(yè)中，上述優(yōu)化工藝及措施已得到應(yīng)用，我們將進(jìn)一步觀察實(shí)際改善效果，達(dá)到預(yù)期效果，在今后的維修生產(chǎn)作業(yè)中予以全面推廣和應(yīng)用。

5 結(jié)束語

道床病害是由多重因素綜合疊加而成的，雖然很難做到完全規(guī)避，但如果采用科學(xué)、正確的檢測與評定方式，是可以做到及時(shí)預(yù)防和有效治理的，從而將其對軌道交通的影響降到最低。

參考文獻(xiàn)

[1]交通部公路科學(xué)研究院，上海市公路管理處.JTG H20—2007 公路技術(shù)狀況評定標(biāo)準(zhǔn)[S].北京：人民交通出版社，2009.

〔編輯：胡雪飛〕