关于大温差环境下无砟道床板混凝土养护方法

张可晨

摘要：随着我国高速铁路建设规模的不断扩大，尤其是高速铁路在西部地区的修建与运行，对高速铁路的施工质量提出更高的要求。道床板是无砟轨道的重要组成部分，根据实践调查，在大温差环境下道床板混凝土存在裂缝、上拱等现象，而这些病害严重影响无砟道的施工质量，威胁高速铁路的安全运行。因此做好混凝土的养护工作是预防混凝土病害的重要举措。本文以大温差环境下无砟道床板混凝土常见的病害作为论述切点，分析无砟道床板混凝土养护所存在的问题，最后提出提升混凝土养护方法的具体对策。

Abstract： With the continuous expansion of the construction scale of China's high-speed railways， especially the construction and operation of high-speed railways in the western region， higher requirements are imposed on the construction quality of high-speed railways. The track slab is an important part of the nonballasted track. According to practical investigations， there are cracks and arches on the concrete of the track slab in the large temperature difference environment， and these diseases seriously affect the construction quality of the tunnel and threaten the safe operation of the high-speed railway. Therefore， the maintenance of concrete is an important measure to prevent concrete disease. In this paper， the common faults of slab concrete in large temperature difference environments are taken as the starting points for discussion， and the problems existing in the concrete slab-bed concrete curing are analyzed. Finally， the specific countermeasures for improving concrete curing methods are proposed.

關键词：大温差；无砟道；床板；混凝土；养护

Key words： large temperature difference；nonballasted track；bed board；concrete；maintenance

中图分类号：U213.2+42 文献标识码：A 文章编号：1006-4311（2018）25-0186-02

0 引言

随着我国高铁技术的不断发展，高速铁路成为我国交通运输的重要组成部分。由于无砟道具有高平顺性、高稳定性以及少维修等优点，因此被广泛的应用在高铁建设上。道床板混凝土是无砟道的重要组成部分，也是支撑整个高铁安全运行的重要载体。实践证明温差对混凝土施工有着关键性的影响，因此如何在大温差环境下实现对无砟道床板混凝土的科学养护是提高高铁轨道施工质量，保证高铁安全运行的关键因素。

1 大温差环境下无砟道床板混凝土的主要病害

由于无砟道床板属于现浇连续板式结构，因此在大温差环境下，无砟道床板混凝土内部会出现较大的温度应力，进而导致混凝土出现一些病害。结合多年的工作实践，大温差环境下无砟道床板混凝土存在的病害主要集中在以下几个方面：

1.1 混凝土裂缝。根据分析无砟道床板混凝土裂缝产生的原因主要是由于外部荷载作用而导致混凝土裂缝，但是由于在大温差环境下无砟道床板混凝土还没有经过外力的作用，因此造成裂缝的原因更多的是由于外部温差变化而导致混凝土出现收缩导致裂缝出现。由于无砟道床板混凝土属于纵向连续浇筑的，因此在温度升高时由于受到轨道纵向的约束，使得混凝土不易发生伸缩变形，但是其内部会因为温差变化而产生拉应力，当超过混凝土自身的压力时就会出现裂缝；另外由于在温差较大的区域，白天与夜间的温差比较大，因此在白天阳光会直射混凝土，这样就会因混凝土结构导热差而出现混凝土上部温度高，下部温度低的现象，而晚上此种现象相反，因此会导致出现裂缝。

1.2 道板床上拱变形。在大温差环境下容易出现道床板上拱变形，尤其是在无砟道各结构层的连接处由于其比较薄弱，因此基于温差的变化而导致出现道床板上拱离缝的现象。根据以往的实践调查，道床板在温差变化的情况下最容易出现竖向失稳的现象，该现象也就是上拱变形。分析导致道床板上拱变形的原因主要是由于：在混凝土浇筑的过程中，道床板温度没有进行严格的控制，进而导致在混凝土浇筑的时候，外界温度超过混凝土自身的温度，进而导致道床板内部出现较大的温度力，从而导致变形上拱；道床板与支承层的连接强度不够，结果导致因纵向温度力传递的过程中带动道床板转动，从而引起床板上拱。

1.3 混凝土局部压溃。无砟道床板混凝土在大温差环境下会因为温差的因素而导致出现局部压溃现象。其主要因素就是在常见温差的作用下，导致床道床板混凝土裂缝表现为“低温开裂、高温闭合”的现象，这样一旦在道床板混凝土中混入了颗粒物质，就会导致在高温环境下开裂的混凝土无法闭合，进而长期受外力的压力，导致出现局部压溃。

2 大温差无砟道床板混凝土养护常见方法

基于大温差环境对无砟道床板混凝土所造成的影响，基于多年的实践经验，目前针对大温差无砟道床板混凝土养护方法具有很多种，例如采取的混凝土养护剂、作业棚遮阳法、灌滴养护、覆盖节水膜以及喷涂养护剂等等。在具体的施工中需要根据具体的施工环境采取不同的养护方法，甚至在混凝土养护中会应用到2种或者2种以上的养护方法。为了准确分析大温差环境下无砟道床板混凝土养护方法，本文以某高铁无砟道混凝土施工为例进行分析，该高铁混凝土养护常见方法包括：

2.1 滴灌养护。滴灌养护主要应用造缺水的地区，其主要目的就是为了必然因缺水而造成养护不到位的现象，所采取的一种节约型养护方法。具体的养护策略为：首先在无砟道床板混凝土周围架设3米多高的钢管，然后将水桶放在上边，利用软管将水桶中的水引下来。当然为了保证混凝土全面的接触到水，需要将PVC管进行穿孔，在穿孔的时候需要注意穿孔的位置，例如在接近混凝土的地方要减少穿孔的数量，而在远端则要增加穿孔数量，以此保证混凝土滴灌的全覆盖。在滴灌完成之后要及时进行保温层的铺设，以免造成水分的流失。

2.2 喷涂养护剂。养护剂是大温差地区无砟道床板混凝土施工养护中常见的一种方法，其主要是在混凝土的外层涂抹一层保护剂，以此达到养护混凝土的目的。具体的养护操作方法为：在无砟道床板混凝土浇筑完成之后，在经过短暂的时间之后，养护人员用手触摸混凝土表面，当混凝土表面不再粘手之后进行涂抹。在对于无砟道床板混凝土侧面的养护剂涂抹则要在混凝土脱模之后进行。在养护剂喷摸的过程中需要严格控制喷涂的施工顺序：首先喷涂施工人员要站在上风处按照均匀的顺序进行喷涂，例如施工人员在喷涂时要保证喷涂设备的喷头距离混凝土表面30cm，以此保证喷涂的均匀性。其次喷涂人员在作业的过程中必须要专心，避免出现分身现象，而导致喷涂出现不连续性。一般来说在喷头的时候必须要保证喷涂2遍，这样可以避免喷涂不到位而造成的混凝土养护不到位的现象。最后控制喷涂的用量，一般养护剂的使用规格为0.3～0.4kg/m2。

2.3 覆盖节水养护膜养护。混凝土节水保湿养护膜是以新型可控分子材料为核心，以塑料薄膜为载体，粘附可吸收自身重量200倍水分的高分子材料。该材料吸收膨胀后变成透明的晶状体，把液体水变成固态水，然后通过毛细管作用，源源不断地向养护面渗透，同时又不断吸收养护体在混凝土水化热过程中的蒸发水。因此在一个养护期内养护膜能保证养护体表面保持湿润，相对湿度≥90%。方法为：在混凝土终凝后，洒水至混凝土表面游离水厚度为3～4mm，打开产品包装，将有孔的一面紧贴混凝土养护面，开始滚动养护膜卷，进行摊铺，一次性覆盖，接处用透明胶带粘牢，搭摊铺后使膜内高分子吸收材料充分吸水，至厚度5～10mm。摊铺后，如发现膜内空气较多，应及时赶走空气，使养护膜紧贴混凝土表面。

3 大温差环境下无砟道床板混凝土养护的方法

由于大温差环境下的无砟道床板混凝土养护方法比较多，根据相关的实验，本次高铁混凝土施工养护选择滴灌养护和喷涂养护剂的方法，因为采取此种养护方法可以有效降低昼夜温差较大而对混凝土所造成的影响，例如通过滴灌养护方法可以减少因白天温度较高而造成的水分流失快，晚上温度较低造成的冰冻或者水分过多所造成的混凝土硬度强度不够的问题。

3.1 养护的具体措施

基于大温差环境下无砟道床板混凝土所容易出现的各种病害，在混凝土浇筑的过程中就需要融入相关的养护策略，以此保证混凝土的施工质量：首先在混凝土搅拌的过程中要添加适应大温差环境的添加剂，以此保证混凝土原料符合大温差环境；其次在混凝浇筑完成之后要及时进行滴灌养护作业。具体就是在无砟道床板混凝土周围进行滴灌水分，以此保证混凝土因外边温度过高而造成的水分蒸过快的现象。同时在混凝土表面不粘手之后要进行养护剂的喷涂作业，具体的喷涂施工环节上述有所描述。在完成养护剂喷涂作业之后，需要及时对混凝土进行保温覆盖，以此达到保温的效果。由于大温差环境下的混凝土养护质量比较高，因此对于无砟道床板混凝土的拆板时间也要严格控制，避免因拆板过早而导致混凝土的强度不够现象的出现。当然在具体的养护施工中需要严格控制混凝土的养护时间，避免养护时间不符合养护规定的时间。

3.2 养护注意事项

养护剂使用前要充分拌匀，如有杂质、结块，应过2200孔/cm2筛。使用时应经常摇动容器罐，不使沉淀，在使用时不得随意加水；溶液喷洒涂刷后会很快形成薄膜，应加强保护，防止硬物在表面拖拉碰撞损坏；混凝土未达到要求强度75%前，不得在其上行驶车辆或临时堆放材料；喷（刷）涂时应掌握合适时间，过早会影响薄膜与混凝土表面的结合；过晚则混凝土中的水分蒸发过多，影响水化作用；养护剂在未形成封闭薄膜前，如遇雨，混凝土表面会出现麻点，待雨停后，需重新喷洒；如果在施工中因为各种原因导致养护剂出现损坏的要及时进行补涂；轨枕周围及轨枕角属于应力集中部位，容易出现裂纹，应增加养护剂喷涂剂量。

随着高铁技术的不断发展，基于大温差环境下的无砟道床板混凝土养护方法也越来越完善，但是任何养护方法都离不开高铁混凝土施工养护人员，因此基于大温差环境下无砟道床板混凝土所出现的问题，需要提升施工养护人员的职业技能：一方面要規范混凝土施工养护人员的行为规范，让他们具备正确养护的技术。大温差环境下的混凝土养护方法不同于一般环境下的混凝土养护，因此作为养护工作人员必须要不断加强学习，掌握针对大温差环境混凝土的养护方法，以更加规范的行为标准从事养护工作。例如为避免温差差异较大而对混凝土造成的影响，铁路施工企业采取了作业棚收面养护法，具体就是根据温度变化而采取不同的养护方法。例如在白天需要对无砟道床板混凝土进行遮阳，避免因表面而受到过多的高温造成内部温度应力。而在晚上则要进行保温养护，避免因温差较大造成的裂缝；另一方面提高混凝土养护人员的职业道德素质，让他们认识到混凝土养护工作的重要性。在混凝土养护中需要养护人员要严格按照相关的工作标准进行，以高度的责任心从事混凝土养护工作。

总之，气候条件对工程质量影响较大，尤其对混凝土结构养生影响很大，因此在大温差环境下无砟道床板混凝土施工中必须要严格按照相关的规范做好养护工作，以此提高施工质量，保证高铁运行的安全。

参考文献：

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