CRTSⅢ型板式无砟轨道底座板施工过程中常见病害分析及对策

史保林

（中建筑港集团有限公司，山东青岛266033）

1 工程概况

工程为施工单位承建的新建商合杭站前九标项目，线路起于阜阳市颍上县慎城镇朱庙村，与既有滁新高速和S102省道并行，横跨慎城镇、夏桥镇、江店孜镇、黄坝乡等4个乡镇16个村，终于江店孜镇蒋郢村。正线CRTSⅢ型板式无砟轨道工程累计长度23.531km，均为桥梁段无砟轨道，主要工程为底座板浇筑和自密实灌注。在底座板施工过程中，发生了梁面高程超标、预埋套筒失效、底座板冻害起皮、两侧排水坡度不合格、底座板裂纹等质量问题，经与监理单位、建设单位和设计单位就这5类质量问题进行讨论分析，并结合其他在建工程出现的质量问题，确定该5类质量问题为常见病害。通过了解其他单位关于这些病害的处理方案，结合该工程施工条件以及相关专家给出的意见，形成一套解决方案，并在实践中取得了良好的效果。

2 常见病害

2.1 梁面高程超标

2.1.1 现象。部分已浇筑完成和已安装完成的预制梁，其梁面标高与设计值不符，偏差超过允许偏差值。

2.1.2 产生的影响。梁面高程比设计值高，会直接导致底座板混凝土厚度不足，进而影响底座的承载能力，留下结构安全隐患；梁面高程比设计值低，则需增加底座板厚度或者投入其他额外材料，如此会增加工程成本，也会提高结构自重，且会影响结构的耐久性。

2.1.3 原因分析。第一，箱梁预制或者现浇过程中收面效果不佳，平整度不符合要求，导致梁面局部高程超标。第二，箱梁架设过程中，支座未调整到位，导致梁面高程整体超标。

2.1.4 处理措施。按照“制梁场生产控制为主，现场打磨为辅”的原则控制梁面平整度，按照“高磨底补、多磨少补”的原则处理梁面。根据无砟轨道底座板设计和验标规定，对梁面标高实行限差处理：第一，梁面标高需满足验标规定，即限差-20～10mm，在梁面整体平整度满足要求的情况下，可直接在梁面拉毛或者凿毛处理后进行底座板施工。第二，梁面标高限差在10～20mm之间，根据梁面保护层厚度检测情况，结合其平面线形、限差超限分布及梁面铣刨处理工作量，展开综合分析，可采取适当铣刨处理（铣刨后保护层厚度需满足验标要求）、调整底座板钢筋直径（由原设计11mm改为12mm）以及增加底座板纵向侧面钢筋数量等处理措施。第三，对于梁面标高限差大于20mm，经适当铣刨（铣刨后保护层厚度满足验标要求）梁面标高限差仍大于20mm的，报建设单位组织设计等参建单位研定处理方案。第四，梁面标高限差-20～-40mm，由设计单位轨道专业明确底座板加强方案。第五，梁面标高限差小于-40mm时，由设计单位轨道专业制订底座板加强处理方案，设计单位桥梁专业提供受力验算报告，具体处理方案由建设单位组织设计单位等确定处理。

2.1.5 预防措施。第一，需严格按照图纸及规范要求验收梁表面平整度，不合格及时返修，预制梁验收合格后方可架设。第二，架梁前，严格控制支座高度。第三，对于现浇箱梁支模架，设置0.1%～0.3%预拱度；待混凝土达到设计强度，方可拆除支模架。

2.2 预埋套筒失效

2.2.1 现象。梁面预埋套筒缺失、堵塞或者损坏。

2.2.2 产生的影响。通过带丝钢筋拧进套筒，实现底座板与梁连接，形成整体结构。若是缺乏套筒，则缺少底座板与梁之间的连接机制，会形成“两张皮”现象，这会留下结构安全隐患。

2.2.3 原因分析。第一，箱梁预制过程中，预埋套筒跑位，致使无法找出套筒。第二，在梁面铣刨过程中，损坏预埋套筒。第三，在底座板基面凿毛过程中，损坏预埋套筒。

2.2.4 处理措施。第一，发现套筒（总长度55mm）旋入深度不正确时应及时调整，若螺纹损坏，应采用相应规格的丝锥对套筒进行套丝；第二，及时更换损坏的套筒；第三，若上述措施都不能有效处理预埋套筒失效问题，则需要补植锚固钢筋，即在桥梁梁面上钻孔，经清孔、除尘后植筋。植筋采用缺一补二的原则，在原预埋套筒位置两侧对称布置。植入钢筋强度等级为HRB400，直径为16mm，植入梁面钢筋深度为210mm，钻孔深度220mm，钻孔直径为200mm，植入点在原损坏预埋套筒就近适当位置，植筋后底座范围内连接钢筋数量与原设计相同，但植筋间距不得小于100mm，植筋后需进行拉拔试验，植筋抗拔力不得小于65kN。植筋所用的植筋胶应符合A级胶的相关标准，并应具有符合《混凝土结构加固设计规范）（GB 50367—2013）的A级胶体认证报告，以及建设部建筑物鉴定与加固规范管理委员会或其他权威机构颁发的结构胶安全性能检测报告，对其主要性能指标的试验方法需按照规范执行[1]。

2.2.5 预防措施。第一，在箱梁预制过程中，严把质量关，对预埋件进行加固处理，并减少对预埋套筒的扰动。第二，在梁面铣刨、拉毛或凿毛过程中，控制铣刨范围，对于不能铣刨的部位，使用小型打磨机进行局部打磨处理。

2.3 底座板冻害起皮

2.3.1 现象。经过两场大雪后，对无砟轨道实体外观进行检查，发现底座板有冻害现象，表现为个别地方起皮。

2.3.2 产生的影响。一是影响混凝土的外观质量；二是混凝土的强度可能不达标，进而影响结构安全。

2.3.3 原因分析。针对底座板出现冻害起皮这一质量问题，分部组织试验室人员，对病害部位开展混凝土回弹强度测试，根据施工记录，分析得出如下原因：第一，底座板蓄水养护时，蓄水时间过早，导致混凝土终凝前表面被积水浸泡，且养护温度较低，影响了混凝土表层强度。第二，限位凹槽模板拆除过早，四周混凝土强度未达到初凝状态，局部混凝土破损，再次收面时结合部位未密封。第三，利用底座板混凝土自动成型机在反水坡部位进行收面，其效果不及预期，反水坡处采用人工二次收面时，表面浆体分布不均匀，局部过厚，工人施工过程中也存在局部洒水收面的现象。第四，强度未达标，又经过积雪融化及积水反复冻结凝固，直接导致底座板部分表面起皮。

2.3.4 处理措施。经回弹及取芯强度测试，起皮处混凝土强度满足设计要求，对其进行打磨处理，处理掉混凝土浮皮，并打磨光滑，避免影响后期自密实混凝土浇筑；起皮处混凝土强度不能满足设计要求，进行底座板返工处理。

2.3.5 预防措施。第一，收面完成后，先喷涂养护液进行养护，待混凝土终凝后，进行滴灌或蓄水养护。第二，对工人进行定期培训，提高其质量意识及作业水平（收面水平），严禁洒水收面。第三，定期召开质量分析会，强化施工管理人员的质量意识，剖析质量问题的产生原因，并制定对应措施，使相关人员全面掌握施工质量控制关键点。

2.4 排水坡不合格

2.4.1 现象。经常出现底座板两侧排水坡坡度不符合设计要求（4%）的现象，尤其是曲线超高地段，其外侧排水沟坡度出现做反的现象。

2.4.2 产生的影响。排水坡坡度过小或者做反，会直接影响排水效果，致使雨水聚集，浸泡侵蚀自密实混凝土层与底座板之间布设的土工布，进而影响结构的耐久性。

2.4.3 原因分析。靠人工收面，尤其是曲线超高地段，容易产生人为错觉，将排水坡坡度做反，导致这一现象最直接的原因是缺少底座板排水坡塑形装置。

2.4.4 处理措施。为解决底座板两侧排水坡坡度问题，专门设计制作底座板排水坡刮尺，如图1所示。对底座板两侧排水坡进行初步塑形，再辅以专用抹子配合收面压光，以达到控制两侧排水坡坡度和高程的目的。

图1 塑形装置示意（单位：mm）

该塑形装置包括塑形钢板、方钢柱、T型控制尺、手柄和连接件，上述构件通过焊接等方式连接成一个整体。T型控制尺由钢板C（30mm×80mm×2mm）与方钢（6mm×6mm×200mm）焊接而成，搭接长度1cm。塑形钢板由钢板A（250.2mm×100mm×2mm）与钢板B（250.2mm×15mm×3mm）组成，钢板A作为塑形面，钢板B作为加劲钢板，如此能使钢板A具有更好的强度和韧性，两者通过4个自攻螺丝连接，并打磨掉超出钢板A侧的自攻螺丝头部，使钢板A面整体光滑。手柄由两块椭圆形木组成，通过钉子连接。方钢柱由分段方钢焊接而成，长度分别为124mm、144mm、112mm，其上接手柄，下接塑形钢板，同时作为固定T型控制尺的元件。连接件的作用在于将T型控制尺固定在方钢柱上，其由∏型带孔钢板及T型螺杆组成，其中∏型带孔钢板中的螺丝孔与螺杆相匹配，以便通过拧紧T型螺杆来顶紧T型控制尺，使T型控制尺被牢固固定；∏型带孔钢板上设有2个方孔，尺寸为7mm×7mm，可自由通过T型控制尺。

该塑形装置使用的前提条件是支立侧模，且要采用高模低筑法，需要在模板上弹出比设计标高高出a的高程控制线，并现场准备一把经过检验的坡度尺。将T型控制尺与塑形钢板A同时贴合模板，并将坡度尺紧贴于塑形钢板A放置，通过微调整，在达到T型控制尺钢板C与塑型钢板B距离为a，且坡率为设计坡度时，拧紧2个T型螺杆，紧固T型控制尺，该过程需要两个人配合完成。之后沿标高线横刮混凝土，即可快速完成混凝土塑形，再用腻子收面压光，即可完成斜坡面混凝土收面工作[2]。

2.4.5 预防措施。第一，对收面工人做好技术质量交底工作。第二，投入使用新型塑形装置。

2.5 底座板裂纹

2.5.1 现象。经过一场冰雹后，对已施工完毕的底座板进行检查，发现部分底座板存在限位凹槽四角裂纹、不规则裂纹、横向贯通裂纹及与底座板顶层钢筋分布走向一致的规则裂纹[3]。

2.5.2 产生的影响。裂纹可能影响混凝土的强度，影响结构的耐久性。

2.5.3 原因分析。为分析产生上述现象的原因，组织相关人员会同监理人员对底座板存在裂纹的部位进行缝宽测试、取芯观测和强度测试，通过对比裂缝产生的部位、保护层厚度、裂纹深度和取芯强度，并结合现场实际施工情况，分析出裂纹产生的原因主要有以下几个方面：第一，底座板钢筋网片绑扎不牢固，钢筋定位控制不准，造成底座板局部保护层不足，底座板则易沿钢筋部位形成辐射裂纹。第二，在底座板混凝土浇筑环节，混凝土坍落度等性能指标、浇筑工艺（是否有现场加水现象）不满足要求，易产生裂纹。第三，底座板混凝土浇筑环节振捣不充分，会导致混凝土不密实，进而出现裂纹。第四，底座板浇筑完成后，养护措施不到位，影响后期强度增长，形成裂纹。

2.5.4 处理措施。第一，对于裂纹较为密集的底座板，需进行返工处理。第二，对于混凝土不密实引起的裂缝，需通过取芯检测获取混凝土强度，若强度达不到设计要求需进行返工处理，若强度达到设计要求可进行裂缝封闭处理。第三，对于保护层厚度不足（1.1～1.5cm）引起的裂缝，需征求设计单位意见，根据设计单位提供的建议进行处理。第四，商合杭九标颍上特大桥底座板出现的横向贯穿裂纹、限位凹槽四角裂纹等，根据设计单位拟出具的方案进行表面封闭处理及低压注浆处理。

2.5.5 预防措施。第一，加强现场施工管理，尤其是加强过程质量控制，混凝土浇筑前需对钢筋、模板进行复检，以保证底座板施工质量。第二，现场进行底座板钢筋绑扎时，需将梁面L型钢筋与底座板钢筋网片进行牢固绑扎，保证在混凝土浇筑过程中钢筋骨架稳固、不移位。第三，在限位凹槽四角增设防裂钢筋网片，模板采用圆角，直径不小于1cm，如图2所示。第四，加强对现场混凝土养护施工的管理，确保养护到位、及时，养护时间不少于14天。

图2 限位凹槽四周防裂网片及圆角模板

3 结语

CRTSⅢ板式无砟轨道对精度和质量的要求较高，底座板施工是无砟轨道质量控制的第一步，高质量和高标准的要求为施工单位的管理水平和技术能力带来了一定的挑战。结合商合杭站前九标项目颍上特大桥（187#～891#墩）CRTSⅢ板式无砟轨道工程案例，列举出5类常见的底座板病害现象，对这些病害可能产生的影响及产生原因进行分析，并给出处理方案和预防措施。经实践，上述处理方案取得了良好的效果，该项目在工程进度和质量方面均获得了建设单位的高度认可。可见，只有对施工过程中遇到的问题不断进行探索和分析，才能更好地保证无砟轨道项目的施工质量，同时促进我国相关施工工艺的发展。