高速铁路CRTS‖型板宽接缝裂损整治初探

李润发

摘要：为保证高速列车安全稳定运行，本文对高速铁路CRTS‖型板宽接缝裂损整治进行研究，首先阐述了高速铁路CRTS‖型板宽接缝裂损特征和危害，然后提出了预设凹槽、喷涂憎水封闭材料、注重剪力钉植筋施工这几个整治施工措施，希望可以提供给相关人员一些参考。

关键词：高速铁路;CRTS‖型板;宽接缝裂损;整治施工

引言：

在高速铁路CRTS‖型无砟轨道管理过程中，常常会出现一个问题，轨道板宽接缝位置新老混凝土面存在离缝，且呈现不同程度裂损。由于我国地理环境、气候环境复杂多样，加之受到列车高频振动和温度荷载的影响，轨道板间宽接缝容易出现开裂等损伤，甚至部分开裂是在宽接缝后浇混凝土施工后便出现了。高速铁路CRTS‖型板宽接缝裂损，会对列车运行速度、安全性造成不良影响，因此当下做好高速铁路CRTS‖型板宽接缝裂损整治工作是非常必要的。在实际工作中，相关人员需要结合实际情况，深入分析引起界面裂缝出现的因素，基于多个方面，做好高速铁路CRTS‖型板宽接缝裂损整治工作。

1.高速铁路CRTS‖型板宽接缝裂损特征

CRTS‖型板式无砟轨道，是我国高速铁路应用广泛的一种轨道结构形式，有以下部分组成：60kg/m钢轨、弹性扣件、预制轨道板、砂浆垫层、混凝土底座板等，在轨道板之间利用6根φ20精轧螺纹钢筋纵向连接，进而构建成了串联结构体系。两块相邻铺设的轨道横向间隙是宽接缝，一般情况下该宽接缝的宽度是200mm。宽接缝中填充的混凝土应具备较高的密实度与较好的体积稳定性，进而保证无砟轨道的使用寿命。现如今，在高速铁路工程建设中，在新老混凝土结合面处，为了防止轨道板和宽接缝出现开裂情况，在对宽接缝进行设计时，要求利用C55微膨胀高性能混凝土，且混凝土膨胀率需要超出2.5×10-4。但是根据相关调查显示，轨道板和宽接缝的界面仍然存在横向贯通裂缝，宽度大多是0.1-2.0mm，受温度影响，部分裂缝宽度甚至可达2-3mm。

本文根据某在建高速铁路工程，调研路基、桥梁、隧道不同区段轨道板和宽接缝界面开裂情况。在界面裂缝处布设观测点，每侧有三个点，分别在轨道板端中线位置和距离板侧面各100mm处;每两个月对裂缝进行1次观测，根据观测显示，轨道板和宽接縫的界面裂缝宽度有百分之五十以上在0.2-0.5mm之间;且环境温度在12摄氏度上升到35摄氏度时，很少有裂缝宽度超出0.5mm，在温度降到6摄氏度时，裂缝宽度超出0.5mm的比例再次上升。从中可以看出，轨道板和宽接缝界面裂缝宽度和环境温度之间存在紧密的联系，环境温度上升，接缝宽度减少，反之增加[1]。根据实测发现，在12月份温度较低时，裂缝出现出现最大宽度为1.7mm，隧道中的裂缝宽度相对较小，究其原因可能是因为隧道中环境温差相对较小，空气湿度较为恒定，混凝土结构伸缩与翘曲变形较小，因此界面开裂的趋势是逐渐减弱的，接缝宽度和数量也相对减少。

2.高速铁路CRTS‖型板宽接缝裂损危害

结合现场实际高速铁路CRTS‖型板宽接缝裂损情况，对高速铁路CRTS‖型板宽接缝裂损危害进行分析，主要体现在以下两个层面：第一，在出现界面裂缝后，会形成输水通道，在轨道板和砂浆垫层界面会积聚渗水，砂浆材料会逐渐向自由水饱和状态发展。受到行车载荷反复作用，会出现动水压与泵吸，以至于在接缝与层间界面处自由水会高速流动，形成动水冲刷，持续冲刷砂浆表层，导致层间松散细粒料析出，进而出现翻浆冒泥情况。长期以往，轨道板的端部会慢慢脱空，导致出现错台和翘曲问题，使板端和垫层结构受力受到影响，引起砂浆碎裂甚至是砂浆粉化[2]。第二，受到天气影响，在轨道板和砂浆层界面会滞留雨水和雪水等，导致自由水进入到砂浆层，出现原生裂隙，砂浆容易出现冻胀劈裂，致使基层材料强度降低，支承力减小;与此同时自由水中若含有有害离子，深入到砂浆毛细孔后，砂浆层会受到环境温度周期性变化的影响，出现冻融破坏，从表到里逐渐风化。

3.高速铁路CRTS‖型板宽接缝裂损整治措施

高速铁路CRTS‖型板宽接缝裂损是动态变化的，因此在整治施工中需要对宽接缝设计进行优化，对接缝材料进行改善，还需要从侧面封闭入手，避免雨水直接渗到宽接缝和砂浆垫层中，避免有害离子、环境作用下雨水、行车荷载等对轨道结构的破坏。

3.1预设凹槽

在轨道板和宽接缝结合面中，可预设一个横向贯通凹槽，凹槽的宽度控制在20mm，深度控制在15mm。由于宽接缝界面开裂具有时变的特点，因此可以利用自主研发的柔性嵌缝材料，对凹槽进行充填。

3.2喷涂憎水封闭材料

在高速铁路CRTS‖型板宽接缝界面的两侧、轨道板端部和垫层界面的两侧，在30mm范围内，对憎水型封闭材料进行喷涂，在其基体表面形成封闭憎水层。利用该技术后观测发现，嵌缝材料和混凝土基体之间粘结良好，没有出现开裂、老化、脱落问题，也没有出现穿刺破坏情况，宽接缝没有出现表面渗水。并且，基体和憎水性封闭材料之间结合良好，没有出现变色、剥落、起皮等问题，憎水性能良好。

3.3注重剪力钉植筋施工

首先，严格按照剪力钉施工工艺进行施工。在施工时，利用和轨道板正线剪切连接相同的施工方法，在钻孔前利用模具，对设计植筋位置孔位置进行固定。与此同时，利用植筋专用钻孔机，施工植筋位置;且做好剪切连接筋的绝缘处理和安装工作，最后在施工结束后实施清道确认。其次，严格遵守钻孔植筋技术要求。第一，钻孔的孔位需要根据设计位置，进行精确定位施工，钻孔孔位偏差不得超过5mm。第二，桥梁段钻孔深度一般控制在390m，路基段钻孔深度一般控制再480mm，钻孔的深度也需要进行精确控制，孔深偏差同样不得超过5mm。第三，钻孔时钻机须垂直于轨道板面，偏差不得超过1°。第四，植筋的销钉须选用φ28mm的HRB500级钢筋，单根植筋销钉长度偏差不得超过5mm。第五，利用无震动钻孔设备和专用钻头实施钻孔施工，钻孔施工前复核轨道板钢筋配置图，钻孔须避开钢筋位置，严禁打断轨道板内钢筋。在钻孔施工结束后，需及时取出钻芯并清除孔内杂物，并复核钻孔深度。若无法马上进行植筋施工，需要用保护盖进行临时封孔，避免杂物落入孔内堵塞钻孔，植筋施工前揭开保护盖，用高压水枪冲洗钻孔，将孔内钻渣冲洗干净，再用吹风机吹干孔内积水，检查孔内清洁度和干燥度满足植筋要求后，将植筋枪对准钻孔插入孔底打入适量植筋胶，将销钉慢慢旋入孔内，刮去多余植筋胶并抹平表面。利用该技术后观测发现，没有出现破损情况，轨道板的结构较为稳定。

结束语：

总而言之，在新时代背景下，高速铁路CRTS‖型板宽接缝裂损整治是非常重要的，不仅可以保证列车运行安全性与速度，还可以有效提升高速铁路CRTS‖型无砟轨道管理质量。目前，由于受到多种因素影响，高速铁路CRTS‖型板宽接缝裂损整治效果不够理想，影响列车运行。因此，在实际工作中，相关部门和相关人员需要结合实际情况，找到高速铁路CRTS‖型板宽接缝裂损原因，并以此为基础，进行科学合理的界面裂缝整治施工，提高高铁运行的安全性。

参考文献：

[1]赵世煜，陈占，崔国庆，等.聚合物混凝土在CRTSⅡ型板式无砟轨道宽窄接缝混凝土修复施工中的应用[J].混凝土与水泥制品，2019，278（06）：85-87.

[2]甄相国.高速铁路CRTSⅡ型板式无砟轨道养护维修技术研究[J].科技创新导报，2020（14）.

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