CRTS Ⅲ型板式無(wú)砟軌道施工工藝優(yōu)化

劉長(zhǎng)波 武海軍

CRTS Ⅲ型板式無(wú)砟軌道自密實(shí)混凝土施工技術(shù)是CRTSⅢ型板式無(wú)砟軌道自密實(shí)混凝土充填層的難點(diǎn)和重點(diǎn)，為保證自密實(shí)混凝土具有高體積穩(wěn)定和高耐久性，施工階段需嚴(yán)格控制自密實(shí)混凝土的施工質(zhì)量。這對(duì)自密實(shí)混凝土的施工工藝與工裝提出了很高的要求。本文就CRTS Ⅲ型板式無(wú)砟軌道自密實(shí)混凝土在灌注過(guò)程中存在的問(wèn)題進(jìn)行分析和討論，最終提出相應(yīng)的對(duì)策，實(shí)現(xiàn)對(duì)工藝的優(yōu)化，為以后工程施工提供經(jīng)驗(yàn)。

CRTS III型板式無(wú)砟軌道結(jié)構(gòu)是我國(guó)高鐵無(wú)砟軌道結(jié)構(gòu)體系的重要組成部分，也是我國(guó)高鐵建設(shè)主要采用的軌道結(jié)構(gòu)形式。目前，我國(guó)板式無(wú)砟軌道的結(jié)構(gòu)包括CRTSⅠ型結(jié)構(gòu)、CRETS Ⅱ型結(jié)構(gòu)和CRTS Ⅲ型結(jié)構(gòu)，前兩種類型是我國(guó)在日本和德國(guó)技術(shù)的基礎(chǔ)上，經(jīng)過(guò)引進(jìn)、消化、吸收、再創(chuàng)新而形成的適應(yīng)中國(guó)路情的軌道結(jié)構(gòu)形式，而CRTS III型板式無(wú)砟軌道則結(jié)合了前兩者及雙塊式無(wú)砟軌道的優(yōu)點(diǎn)，經(jīng)過(guò)技術(shù)創(chuàng)新，形成原創(chuàng)性板式無(wú)砟軌道結(jié)構(gòu)，且CRTS III型采用了自密實(shí)混凝土作為調(diào)整材料，自密實(shí)混凝土施工質(zhì)量是影響板式無(wú)砟軌道結(jié)構(gòu)的重要因素，但其質(zhì)量控制的參數(shù)和施工工藝仍不成熟，需要進(jìn)一步研究和討論。

一、CRTS Ⅲ型板式無(wú)砟軌道技術(shù)特點(diǎn)和結(jié)構(gòu)特點(diǎn)

1.CRTS Ⅲ型板式無(wú)砟軌道的技術(shù)特點(diǎn)

CRTS Ⅲ型板式無(wú)砟軌道在借鑒CRETS I型和Ⅱ型板式無(wú)砟軌道施工理念的基礎(chǔ)上，研究出了先鋪設(shè)軌道板，后灌注混凝土的施工工藝，其中切記對(duì)每塊板進(jìn)行逐個(gè)的精調(diào)和灌注，且每塊板都需要一次性灌注成型。具體的要求和技術(shù)特點(diǎn)包括自密實(shí)混凝土是由普通的高性能混凝土經(jīng)過(guò)通用設(shè)備進(jìn)行攪拌形成，最終通過(guò)運(yùn)輸進(jìn)行灌注；其由軌道板頂部中間的灌注孔流進(jìn)板腔，最終將其灌滿，但在灌注過(guò)程當(dāng)中不可以振搗。自密實(shí)混凝土在灌注完成后質(zhì)地密實(shí)，不會(huì)分層和收縮，軌道板也不會(huì)移位和變形，在與軌道板粘結(jié)后形成了整體復(fù)合材料的同時(shí)變得更加堅(jiān)固。

2.CRTS Ⅲ型板式無(wú)砟軌道的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)

CRTS Ⅲ型板式無(wú)砟軌道結(jié)構(gòu)從上到下的結(jié)構(gòu)依次為長(zhǎng)鋼軌、扣件系統(tǒng)、擋肩預(yù)制軌道板、板底預(yù)留門型鋼筋、自密實(shí)混凝土充填層和隔離層以及鋼筋混凝土底座。自密實(shí)混凝土的調(diào)整層和軌道板必須在高度粘合的情況下來(lái)承受列車的動(dòng)荷載，要求自密實(shí)混凝土的調(diào)整層和軌道板的長(zhǎng)度相同，保證調(diào)整層處于一個(gè)全封閉的空間結(jié)構(gòu)里，另外在設(shè)計(jì)時(shí)，在軌道板的中心線上預(yù)留三個(gè)孔道，為處于中間位置的灌注孔和兩側(cè)的觀察孔。

CRTS III型板式無(wú)軌道結(jié)構(gòu)分解圖

二、自密實(shí)混凝土配合比設(shè)計(jì)

在對(duì)自密實(shí)混凝土的配合比進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)，遇到原材料和施工環(huán)節(jié)以及灌注過(guò)程中工藝發(fā)生變化時(shí)要進(jìn)行及時(shí)調(diào)整。另外自密實(shí)混凝土的性能對(duì)原材料用量波動(dòng)極為敏感，需要將原材料用量的波動(dòng)幅度控制在10%以下。在現(xiàn)場(chǎng)配制時(shí)，通常通過(guò)添加粘度改性材料和高效減水劑來(lái)達(dá)到。同時(shí)不能用泌水來(lái)解決自密實(shí)混凝土拌合物的坍落度造成的損失問(wèn)題，可以通過(guò)石灰和煤粉灰來(lái)代替部分水泥，使得用水量下降，混凝土的流變性能得到提高。為減少混凝土出現(xiàn)收縮、開(kāi)裂等現(xiàn)象，也可以加入適量的膨脹劑。自密實(shí)混凝土具有良好的流變性能，既可以在重力作用下具有自動(dòng)填充滿模腔的功能，又可以很好地避免離析。

三、自密實(shí)混凝土施工工藝的優(yōu)化

（1）灌注漏斗的優(yōu)化

灌注漏斗最初多采用敞開(kāi)式漏斗，其開(kāi)口面積大，自密實(shí)混凝土坍落度會(huì)受到自然因素及后期灌注過(guò)程中不穩(wěn)定因素的影響，致使填充不嚴(yán)密?？梢栽陧敳吭O(shè)置蓋板，采用蝶閥較好控制混凝土的流量與流速；也可以增加漏斗的高度，增加設(shè)置恒壓小斗，在保證自密實(shí)混凝土量不變的情況下，恒定灌注壓力；為防止自密實(shí)混凝土在漏斗內(nèi)出現(xiàn)離析現(xiàn)象，可以增設(shè)動(dòng)力拌合裝置，但動(dòng)力攪拌裝置在現(xiàn)場(chǎng)施工中一直沒(méi)有實(shí)現(xiàn)，這是因?yàn)榛炷敛牧显谝话愕臄嚢柩b置下會(huì)出現(xiàn)離析的情況，而強(qiáng)制式攪拌裝置需要的動(dòng)力和裝置都過(guò)大，不符合中轉(zhuǎn)料斗的功能定位。

（2）壓緊裝置的優(yōu)化

壓緊裝置一旦較少就會(huì)導(dǎo)致軌道板上浮，但如果過(guò)多又會(huì)增加工序時(shí)間，壓緊裝置和頂緊裝置相互沖突，通過(guò)對(duì)底座多處鉆孔進(jìn)行加固。為此可以通過(guò)增加壓緊數(shù)量，在進(jìn)行不同壓緊數(shù)量下板上浮值的對(duì)比后，取消端部的壓緊，通過(guò)大量的工藝性試驗(yàn)摸索出，在每塊軌道板上壓5道壓緊裝置，可較好地控制軌道板的變形。

（3）模板支護(hù)方式的優(yōu)化

初期模板具有強(qiáng)度不足、易變形、搬運(yùn)不便和同軌道板粘接不嚴(yán)密等問(wèn)題?？梢酝ㄟ^(guò)縮小肢長(zhǎng)，換用強(qiáng)度好的模板來(lái)防止變形；采用法蘭連接，避免跑模；將倒角模板改用端模，減少倒角側(cè)面的伸出長(zhǎng)度；另外端模運(yùn)用鋼槽的方式來(lái)加強(qiáng)剛度；還可在模板上粘貼透氣的土工布，增強(qiáng)模板和軌道板的透氣性，避免漏漿現(xiàn)象。

（4）施工組織的優(yōu)化

組建專業(yè)性強(qiáng)的施工隊(duì)伍，要求施工人員具有責(zé)任心，具有很高的技術(shù)水平。施工管理部門要對(duì)施工人員進(jìn)行不定時(shí)的培訓(xùn)和技能考核。另外要對(duì)其工裝設(shè)備進(jìn)行定期檢修和維護(hù)，自密實(shí)混凝土要與其他普通混凝土分開(kāi)使用。現(xiàn)場(chǎng)施工在進(jìn)行充分的現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)和首次工程驗(yàn)收，確定了具體參數(shù)和資源配置后正式施工。

（5）自密實(shí)混凝土運(yùn)輸?shù)膬?yōu)化

自密實(shí)混凝土在運(yùn)輸過(guò)程中保證運(yùn)輸通道的平坦暢通，從而確保自密實(shí)混凝土在運(yùn)輸過(guò)程中的均勻性，避免發(fā)生分層、泌漿和離析的現(xiàn)象，還使其具有自密性和含氣量的工作性能。必須保證灌注現(xiàn)場(chǎng)有一臺(tái)罐車等待灌注，切忌采用機(jī)動(dòng)翻斗車和手推車等工具進(jìn)行長(zhǎng)距離運(yùn)輸。另外在夏季高溫季節(jié)施工過(guò)程中，自密實(shí)混凝土的運(yùn)輸過(guò)程中一定要做好隔熱保溫措施，防止因部分混凝土溫度變化而影響整罐混凝土的質(zhì)量。

四、結(jié)語(yǔ)

CRTS Ⅲ型板式無(wú)砟軌道自密實(shí)混凝土技術(shù)可運(yùn)用現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)以及實(shí)際操作的方法，對(duì)灌注設(shè)備、施工工藝進(jìn)行不斷的調(diào)整和改進(jìn)，保證了鐵路工程的質(zhì)量，使施工更加快捷和方便，同時(shí)又降低了工程成本，更好地促進(jìn)了我國(guó)鐵路工程進(jìn)一步CRTS Ⅲ型板式無(wú)砟軌道系統(tǒng)技術(shù)的進(jìn)一步發(fā)展。