戈壁地区双块式无砟轨道道床板混凝土裂纹控制

叶鸿涛

(中铁上海工程局第一工程有限公司，安徽芜湖 241001)

1 概述

当前我国铁路正处于高速发展期，随着普通铁路向高速铁路发展的步伐，无砟轨道施工技术已经被广泛的运用于各条新建铁路干线。随着西部经济发展的需要，西北地区铁路也开始迅猛建设，兰新铁路第二双线也首次在戈壁地区使用了双块式无砟轨道整体道床。戈壁地区气候条件特殊，区内大风肆虐，气候干燥，原材料资源匮乏，使无砟轨道道床极易在早期产生裂纹，对道床质量造成影响，因此必须采取有效的技术措施控制裂纹的产生，从而保证无砟轨道的质量。

2 戈壁地区无砟轨道产生裂纹的主要因素

2.1 轨枕“八字纹”

轨枕“八字纹”产生的主要原因:轨枕没有润湿就浇筑道床板混凝土，轨枕周围混凝土中的水一部分被轨枕吸收另一部分水在混凝土水化反应过程中被水化热蒸发到空气中去，在这种情况下轨枕周围混凝土水分损失过快，导致该部分混凝土收缩比其他部位混凝土收缩快，从而在轨枕周围产生了“八字纹”。

2.2 轨枕间纵向裂纹

轨枕间纵向裂纹产生的主要原因:由于道床混凝土浇筑通常选择在温度相对比较低的夜间来进行，并且戈壁地区昼夜温差比较大，一般在20℃左右。施工道床板所使用的工具轨在白天会形成较大的温度应力产生形变，如果松扣件的时间不及时，钢轨的形变会在混凝土内部产生很大的应力，从而在轨枕间产生纵向裂纹。

2.3 道床表面收缩裂纹

道床表面收缩裂纹产生的主要原因:

1)由于空气湿度小，道床板浇筑后表面水分损失非常快;

2)混凝土表面抹面次数不够;

3)道床板混凝土浇筑结束后覆盖洒水养护不及时，加速混凝土中的水分蒸发，在这种条件下混凝土表面不均匀收缩产生的局部应力过大，最终导致了道床中部纵向裂纹的产生。

3 道床裂纹控制措施

3.1 混凝土配合比控制措施

为了满足恶劣环境下戈壁滩地区无砟轨道的施工要求，首先从原材料进行控制。经过大量试验，为尽可能减少混凝土自身产生裂纹的因素，混凝土配合比必须做到“三低一高”:

1)低胶材用量;

2)低用水量;

3)低坍落度;

4)高含气量。

3.2 减少“八字纹”措施

1)戈壁滩地区气候炎热、空气干燥，道床板浇筑前，要对双块式轨枕进行充分洒水，间隔1 h后进行第二次洒水湿润，混凝土即将浇筑前10 min必须再次进行洒水湿润，保证轨枕吸收足够的水分后才能进行道床板混凝土浇筑施工。

2)试验员应严格控制道床板混凝土施工配合比，保证混凝土入模坍落度不大于140 mm，过大的坍落度易在表面形成较厚的浮浆，使混凝土刚浇筑结束后极易产生“八字纹”。

3.3 减少轨枕间纵向裂纹措施

扣件松开的时间要掌握好，由于无砟轨道每次浇筑长度较长，施工时间跨度较长，不可一次浇筑结束后统一安排松扣件。现场技术人员要详细记录好每个单元板浇筑结束时间，根据每个板块结束时间确定好松钢轨扣件的时间，并监督施工人员按时松开扣件。

3.4 减少收缩裂纹的措施

1)由于戈壁地区空气湿度小，混凝土浇筑的顺序要控制好，由轨枕间逐步梯次浇筑，混凝土工布料要均匀，确保枕下混凝土密实，在轨枕四周要二次振捣，确保混凝土密实。

2)由于地区气候原因，混凝土浇筑完成后，会迅速在表面形成一层厚2 mm左右的硬壳，此层硬壳是由于水分蒸发过快产生的，由于此硬壳的存在，使得混凝土表面收面工作无法进行，为了避免此现象产生，必须使用一种蒸发抑制剂材料，并要即时喷洒，通过喷洒蒸发抑制剂可有效的避免硬壳层的产生。

3)混凝土收面要至少4遍，通过不停的收面，可以及时封闭表面裂纹。收面工作要仔细认真，不可遗漏，特别在轨枕四周、工具轨下部等不方便操作的部位。

4)混凝土浇筑结束后，后期养生要到位，尤其是浇筑后5 d内尤为重要，养护具体措施如下:

a.混凝土刚浇筑结束后，需进行工具轨拆除一系列工序，使得混凝土不能立即覆盖养护，因此采用全断面喷洒养护液是比较有效的方法。

b.混凝土浇筑结束后至终凝前期间的遮阳防晒对混凝土初期裂纹的抑制至关重要，同时也是降低轨温的关键。道床板混凝土收光完成后，施工人员检查混凝土面不粘手时立即用棉被进行架空覆盖，配备专人用喷雾器对布内部进行补水，保证其始终处于湿润状态;随后的拆除轨排框架作业时，拆除一处掀开一处，做到随掀随盖的状态;此阶段可不采用养护剂养护。

c.框架拆除后立即加盖棉被，覆盖后洒水充分湿润，上面加盖防晒、保温、防蒸发效果好的篷布，包裹必须完整覆盖整个道床板混凝土，做好防风固定，随时检查、补水，以保证在养护期内混凝土表面始终处于湿润状态。

d.在每个浇筑段端头搭接的一榀轨排要在下一个浇筑段浇筑后才能拆除，此期间养护的棉被和篷布是覆盖在轨排上悬空的，因此搭接轨排处的混凝土养护要先喷涂养护液，然后再覆盖棉被及篷布养护，以确保养护的效果。

e.养护时覆盖的棉被和篷布两侧采用土封边压实，篷布顶上采用编织袋装土或其他重物进行压紧，确保不被大风吹掀开，造成水分的流失。

f.补水是养护的重要措施，必须安排专人负责此项工作，浇筑次数以保证混凝土表面湿润为标准，严禁出现混凝土表面干湿循环。

g.棉被加篷布双层养护不能少于15 d。

4 结语

在戈壁地区双块式无砟轨道道床板施工过程中，通过查找质量问题的主要因素，然后采取相应措施，过程中还应对措施效果进行验证，如未达到预期目标，立即调整措施，使混凝土质量始终处于可控状态之下。在兰新铁路第二双线的施工中，在戈壁地区气候环境中，通过不断的交流施工经验，总结出以上措施，使双块式无砟轨道质量处于可控状态，也为今后类似工程施工提供了一些参考。

［1］ 中华人民共和国铁道部.高速铁路轨道工程施工技术指南［M］.北京:中国铁道出版社，2011.

［2］ 中华人民共和国铁道部.高速铁路轨道工程施工质量验收标准［M］.北京:中国铁道出版社，2011.

［3］ 中华人民共和国铁道部.铁路混凝土工程施工质量验收标准［M］.北京:中国铁道出版社，2011.