XXXX0710无砟轨道结构施工质量控制要点

无砟轨道结构施工质量控制要点二○一三年七月·张掖2主要内容□混凝土存在的问题□混凝土施工技术难点□混凝土制备技术□混凝土施工技术□结语31.混凝土存在的问题道床板混凝土结构存在以下问题：疲劳荷载作用强，开裂和破损等各种损伤加速养护困难，易出现各种形式的开裂振捣、抹面困难，枕底难于密实施工期间运营期间易受到外界各种有害介质侵蚀4道床板混凝土结构存在以下问题：1.混凝土存在的问题62%2%3%33%0%八字角裂纹轨枕离缝板面不规则裂纹侧边竖向裂纹其他类裂纹5八字角开裂轨枕周边开裂道床板混凝土结构存在以下问题：1.混凝土存在的问题6板面中部开裂侧面严重开裂道床板混凝土结构存在以下问题：1.混凝土存在的问题7□兰新环境特点2.混凝土施工技术难点年平均气温低干旱缺水风砂大昼夜温差大环境恶劣8□兰新混凝土施工难点◆水份蒸发量大，混凝土抹面和养护困难◆混凝土收缩大，开裂风险加大◆昼夜温差大，混凝土开裂趋势加剧2.混凝土施工技术难点9□需解决的问题◆材料——减少早期及后期变形◆施工——提高混凝土的匀质性、加强养护◆结构——降低道床板累计约束2.混凝土施工技术难点10□解决途径◆材料收缩变形大——优化混凝土配合比◆施工造成混凝土分层趋势——改善施工工艺◆抹面养护困难——改善抹面和养护施作方式2.混凝土施工技术难点11□抗裂混凝土配制流程3.混凝土制备技术•施工条件调查•原材料品质分析•配合比参数初定•室内试验•配合比修定•拌合站试验验证•工艺性试验•配合比调整12□抗裂混凝土配制要点干旱地区道床板抗裂混凝土的配制应遵循“低胶材用量、低用水量、低坍落度、高含气量”（三低一高）的原则，其配制要点为：（1）胶凝材料用量不宜大于380kg/m3；（2）单方用水量不应大于150kg/m3；（3）混凝土入模坍落度不宜大于140mm；（4）入模含气量不小于4%；（5）单方最大浆体体积不应大于0.30m3。（6）掺加内养护材料3.混凝土制备技术1313胶材用量相同时，收缩值随水胶比的增加而增加混凝土收缩与水胶比和水泥用量的关系水胶比相同时，收缩值随胶材用量的增加而增加尽量降低胶材用量和用水量□控制胶材用量和用水量3.混凝土制备技术14含气量对混凝土干燥收缩的影响含气量对混凝土最终干燥收缩影响不大，但对自收缩有一定影响，自收缩随含气量的增大而减小。-600-500-400-300-200-1000050100150200250龄期/d干燥收缩/με含气量2.5%含气量4.5%含气量6.5%-400-350-300-250-200-150-100-500050100150200250龄期/d自收缩/με含气量2.5%含气量4.5%含气量6.5%含气量对混凝土自收缩的影响□控制入模含气量3.混凝土制备技术15100908070605040302010353025201510403020100相对湿度/%混凝土温度/℃风速/（km/h）空气温度/℃0510152025303500.51.01.52.02.53.03.54.0蒸发水量/(kg/(m.h))2兰新铁路沿线蒸发水量是内地的5倍以上地域参数兰新内地相对湿度，%2060风速，km/h305混凝土蒸发水量与相对湿度、空气湿度、混凝土温度以及风速的关系，以20℃为例。□掺入内养护材料抵御大风干旱大风干旱对混凝土性能的影响：3.混凝土制备技术16采用内养护技术，实现以下功效：◇保水◇补水◇减缩◇提高抗裂□掺入内养护材料抵御大风干旱3.混凝土制备技术17预蓄水组分掺量对混凝土内部相对湿度的影响707580859095100050100150200250龄期/d内部相对湿度/%空白0.1%0.2%0.3%不掺内养护材料混凝土的内部相对湿度在14d龄期前即已迅速降低，260d龄期时稳定在75%左右；而掺内养护材料混凝土的内部相对湿度在14d龄期前均保持在较高水平（95%以上），且内部相对湿度随预蓄水组分掺量的增加而提高。□保水作用3.混凝土制备技术18□补水作用内养护有效补充混凝土内部水份3.混凝土制备技术19□减缩作用毛细孔中的弯液面孔溶液将产生毛细孔压力，与孔溶液表面张力成正比，与最大的部分填充毛细孔半径成反比，用Young方程表示：混凝土内部孔隙水中产生的负压（毛细管张力）与内部相对湿度的关系可由Kelvin-Laplace方程表示：mRTlnRHV2/cosr3.混凝土制备技术20304050607080901000.11101001000毛细孔半径（nm）相对湿度（%）内部相对湿度与毛细孔径的关系内养护组分引入的水分持续释放，保证水泥浆体内部湿度在水泥水化期间内处于较高水平，只有较大的毛细孔才处于干燥状态，毛细孔压力减小，从而实现减小混凝土自干燥收缩。□减缩作用3.混凝土制备技术21□减缩作用内养护材料可有效降低混凝土孔隙率，细化混凝土孔结构，减少收缩，当养护不充分时其改善作用更加明显。00.020.040.060.080.10.12110100100010000100000孔径D(nm)累积进汞量V(mL/g)空白，干养内养护材料，干养空白，标养内养护材料，标养3.混凝土制备技术22□减缩作用塑性阶段，掺内养护材料混凝土呈现先膨胀后小幅收缩趋势，72h时收缩仅为空白20%，具有优异的减缩效应；硬化阶段，养护材料可使混凝土终极收缩值降低36%。-2000-1500-1000-5000500061218243036424854606672成型后时间/h变形率/×10-6内养护材料ⅠⅢⅡ空白-1000-800-600-400-2000200050100150200250龄期/d干燥变形率/με空白内养护材料3.混凝土制备技术23内养护材料能显著降低混凝土的塑性开裂程度。编号内养护材料掺量/%总开裂面积/mm2·m-2C20918C128%182C20610C128%0□提高抗裂性3.混凝土制备技术24内养护材料能显著降低混凝土的硬化阶段开裂程度。□提高抗裂性开裂3.混凝土制备技术25序号水泥粉煤灰内养护材料砂石水外加剂1260883271411181444.002260903073211001464.10道床板抗裂混凝土的典型配合比（kg/m3）内养护材料掺量为胶凝材料总量的8%左右，在干旱地区道床板混凝土配合比的基础上等量取代水泥和粉煤灰或磨细矿渣粉。3.混凝土制备技术264.混凝土施工技术底座板润湿混凝土浇筑振捣抹面保温、保湿养护泵送浇筑斗送浇筑施工棚大风环境道床板混凝土施工流程27道床板混凝土施工技术包括混凝土的原材料、搅拌、运输、浇筑、振捣、抹面以及养护等环节，其中，浇筑、振捣和养护更是关键环节。◆原材料质量控制：减水剂和引气剂与胶凝材料的适应性每次到货应检验；粉煤灰烧失量和细度每车检验。◆原材料储存：含水的砂石骨料应静置2～3天后施工，保证含水率稳定。4.混凝土施工技术28道床板混凝土施工技术包括混凝土的原材料储存、搅拌、运输、浇筑、振捣、抹面以及养护等环节，其中，浇筑、振捣和养护更是关键环节。◆搅拌减水剂和引气剂双掺，其储料罐必须配备循环泵或搅拌叶，在施工过程中保证外加剂的匀质性，不出现分层。掺加内养护材料混凝土，在全部原材料投入搅拌机后，搅拌时间不得少于120s。出机后检验坍落度和含气量。4.混凝土施工技术29◆运输◎采用确保浇注工作连续进行的罐车和物流计划◎混凝土运到浇筑地点不分层、离析和泌浆◎高速旋转20s～30s后卸料◎采取保温隔热措施◎严禁向混凝土内加水◎浇筑点对温度、坍落度、含气量等指标进行检测4.混凝土施工技术30◆浇筑◎浇筑前清理底座板表面杂物◎侧模宜粘贴透水模板布◎湿润底座板表面和岔枕四周◎对道岔钢轨部件、垫板、滑床垫板、扣件等进行防护◎按“之”字形路线来回灌注4.混凝土施工技术31□底座板、支承层和轨枕表面充分湿润浇筑前2h对底座板表面及轨枕进行湿润，以利于界面结合。4.混凝土施工技术32道床板混凝土浇筑工艺（“之”字形浇筑）□道床板混凝土浇筑示意图4.混凝土施工技术33优先选用斗送法浇筑4.混凝土施工技术34序号坍落度/mm浇筑局部浮浆层厚度/mm1200一点泵送送非均匀布料302200三点泵送均匀布料143170一点泵送非均匀布料184170三点泵送均匀布料65140两点斗送均匀布料~16100两点斗送均匀布料~1浇筑方法对道床板混凝土匀质性的影响4.混凝土施工技术35◆振捣◎配备4根以上振捣棒，◎沿轨枕四周均匀布点，◎避免振捣棒碰触轨派和支撑架◎不可过振和漏振◎为保证轨枕底部密实，应从先浇筑一侧斜插入振捣棒加强底部振捣。4.混凝土施工技术36□道床板混凝土振捣示意图4.混凝土施工技术道床板混凝土二次振捣工艺37□道床板混凝土浇筑及振捣动画4.混凝土施工技术38◆抹面◎振捣完成后立即进行◎三个抹面作业小组，依次推进◎混凝土初凝前宜经过3-5次抹压◎抹面过程中严禁洒水◎清理轨枕应用毛刷或干抹布清理◎抹面要求大面平整，不要求光面4.混凝土施工技术394.混凝土施工技术□降低失水速率□少浮浆40◆养护◎喷涂养护剂并覆盖土工布、塑料薄膜和棉被◎养护剂的喷涂在最后一次抹面后立即进行◎喷涂和滚涂相结合的方式◎加强轨枕四周养护◎侧模拆除后应立即喷涂养护剂◎养护剂在成膜前严禁与水接触4.混凝土施工技术41□喷涂成膜型养护剂养护剂快速成膜，保水效果良好。4.混凝土施工技术42显著降低早期水份散失，明显减少混凝土早收缩变形。□养护效果4.混凝土施工技术43自上而下：1.棉被2.塑料薄膜3.土工布4.成膜养护剂5.混凝土表面4.混凝土施工技术44◆喷涂养护剂后应及时松开前后里程最外两端工具轨的鱼尾板螺栓◆道岔扣件弹条的螺栓在混凝土初凝时间附近松开◆竖向支撑螺杆在终凝时间附近拆除◆取出螺杆后，竖向支撑螺杆孔须立即采用微膨胀砂浆封堵□其他注意事项4.混凝土施工技术45◆带模养护期间控制温差，特别是阴阳面◆拆模时，夏季选择在早晚，冬季宜选择中午◆严禁在高温、严寒或降水大风时段拆模或拆除养护措施◆拆模后要加强对道床板迎风侧覆盖◆混凝土的保温保湿养护不得少于28d，期间不得进行修补处理。□其他注意事项4.混凝土施工技术46□其他注意事项4.混凝土施工技术475.结语无砟轨道结构混凝土施工是全过程控制的工程，细节决定成败，任何环节的疏忽都可能造成质量隐患；责任重于泰山，需要所有参建人员严把配合比优选、原材料质量、搅拌、运输、浇筑、振捣、抹面、养护和嵌缝封闭施工等各个环节的质量关。48谢谢！电话：010—51849535E-Mail：[e-mail];工作单位：中国铁道科学院铁道建筑研究所工程材料事业部地址：北京市西直门外大柳树路2号邮编：100081