陳 星 羽， 張 光 榮， 程 鵬 軍

(中國(guó)水利水電第七工程局有限公司國(guó)際公司，四川 成都 611730)

1 概 述

雅加達(dá)-萬(wàn)隆高速鐵路項(xiàng)目是中國(guó)高鐵全方位整體走出去的第一單，該鐵路線所采用的軌道板為具有中國(guó)完全知識(shí)產(chǎn)權(quán)的CRTS Ⅲ型普通鋼筋混凝土軌道板，是我國(guó)在原有CRTS Ⅲ型先張法預(yù)應(yīng)力軌道板施工技術(shù)基礎(chǔ)上的創(chuàng)新與優(yōu)化，該軌道板采用定型鋼模預(yù)制施工。在其生產(chǎn)過程中發(fā)現(xiàn)軌道板側(cè)面容易出現(xiàn)氣泡且該氣泡的產(chǎn)生影響到軌道板的外觀質(zhì)量。為解決軌道板側(cè)面氣泡出現(xiàn)問題，對(duì)容易導(dǎo)致氣泡產(chǎn)生的各方面因素進(jìn)行了研究分析并制定了相應(yīng)的解決措施，解決了軌道板側(cè)面氣泡出現(xiàn)的問題。

2 側(cè)面氣泡產(chǎn)生原因分析

通過施工過程的經(jīng)驗(yàn)總結(jié)、結(jié)合相關(guān)技術(shù)資料，經(jīng)追溯軌道板側(cè)面氣泡產(chǎn)生的原因發(fā)現(xiàn)其主要分為以下兩類:混凝土原材料及拌合物性能與施工工藝。

2.1 混凝土原材料及拌合物性能

(1)骨料。骨料顆粒的大小和級(jí)配若配置不合理將會(huì)導(dǎo)致氣泡的產(chǎn)生。骨料在混凝土中占據(jù)較大的比例會(huì)導(dǎo)致粉料無(wú)法將其空隙充滿，且混凝土因不密實(shí)原因產(chǎn)生空隙使氣泡產(chǎn)生。骨料中的針片狀含量過高也是孔隙率上升形成氣泡的原因之一。

(2)砂率。為保證混凝土的流動(dòng)性采取的提高砂率的措施會(huì)因其過高的砂率導(dǎo)致混凝土塑性黏度增大，導(dǎo)致其流動(dòng)性降低后影響氣泡的排出。

(3)水膠比。水膠比過小、水泥量大將導(dǎo)致混凝土塌落度小，較黏稠的質(zhì)地會(huì)導(dǎo)致氣泡排出困難。坍落度過大、水分含量多，其多余的水分在使混凝土獲得和易性的同時(shí)、蒸發(fā)后亦會(huì)在混凝土中形成空隙即氣泡。

2.2 施工工藝

軌道板的預(yù)制采用工廠化生產(chǎn)。根據(jù)軌道板的結(jié)構(gòu)與形式特點(diǎn)采用定型固定式鋼模具進(jìn)行預(yù)制生產(chǎn)，在其預(yù)制過程中，各個(gè)工序的具體操作可能會(huì)導(dǎo)致側(cè)面氣泡的形成，具體如下：

(1)模具的清理。模具的清理和脫模劑的使用對(duì)軌道板整體外觀質(zhì)量起著重要的作用。模板清理不干凈會(huì)導(dǎo)致殘留的混凝土黏在模板表面致使氣泡出現(xiàn)。脫模劑涂刷不均勻會(huì)導(dǎo)致在脫模過程中出現(xiàn)側(cè)面黏模的情況，同樣會(huì)導(dǎo)致氣泡的產(chǎn)生。

(2)混凝土運(yùn)輸?；炷吝\(yùn)送道路較遠(yuǎn)或在運(yùn)輸過程中較長(zhǎng)的停留會(huì)使混凝土坍落度損失很快，混凝土到現(xiàn)場(chǎng)時(shí)已很黏，澆筑后的混凝土影響氣泡的排出。

(3)混凝土布料。一次澆筑厚度過大致使振搗效果不好，氣泡更難排出；不均勻的布料方式也會(huì)導(dǎo)致氣泡的形成。

(4)混凝土振搗。混凝土振搗時(shí)間不足(此類混凝土的振搗時(shí)間應(yīng)比普通混凝土長(zhǎng))，未按操作規(guī)程進(jìn)行。

3 針對(duì)軌道板側(cè)面氣泡采取的控制措施

軌道板側(cè)面氣泡的產(chǎn)生將影響到混凝土的外觀質(zhì)量。為有效預(yù)防和控制軌道板側(cè)面氣泡的產(chǎn)生，可以從以下幾個(gè)方面采取有效的措施，使其達(dá)到規(guī)范要求以保證軌道板預(yù)制施工的質(zhì)量。

3.1 原材料控制

(1)施工配合比要求。首先，對(duì)骨料的大小和針片狀顆粒含量需要實(shí)施嚴(yán)格的把控，選擇合理的級(jí)配，使粗細(xì)粒料比率適中以減少骨料之間的間隙。對(duì)于細(xì)集料，選擇合理的細(xì)度模數(shù)和砂率可以避免出現(xiàn)細(xì)砂過多、浮漿、砂率過大、塑性黏度增大等現(xiàn)象。

混凝土配合比應(yīng)通過試驗(yàn)確定，混凝土膠凝材料的用量不應(yīng)大于480 kg/m3，水膠比不應(yīng)大于0.35[1]。

混凝土拌和料的坍落度不應(yīng)大于120 mm,含氣量應(yīng)為2%～4%。待混凝土配合比各項(xiàng)試驗(yàn)結(jié)果滿足要求后，需要在混凝土拌和站進(jìn)行生產(chǎn)性工藝試驗(yàn)，待其滿足工藝試驗(yàn)要求后方可確定其最終的配合比。

施工過程中，必須嚴(yán)格按照規(guī)定的頻次對(duì)原材料和混凝土性能進(jìn)行檢驗(yàn)，只有嚴(yán)格控制施工配合比，方能有效確?；炷恋男阅芊€(wěn)定。澆筑時(shí)，嚴(yán)禁私自向混凝土內(nèi)加水。

(2)調(diào)整配合比。通過多次工藝性試驗(yàn)不斷對(duì)施工配合比進(jìn)行優(yōu)化，該板場(chǎng)調(diào)整之前的配合比為:水∶水泥∶ 礦粉∶ 砂∶小石(粒徑為 5 ～ 10 mm)∶ 中石 (粒徑為10 ～ 20 mm)∶外加劑之比為143∶429∶48∶677∶345.9∶807.1∶6.2；調(diào)整后的配合比為：水∶水泥∶ 礦粉∶ 砂∶小石(粒徑為 5 ～ 10 mm)∶ 中石 (粒徑為10 ～ 20 mm)∶ 外加劑之比為∶141∶403∶45∶644∶239∶958∶5.6。新配合比調(diào)高了水膠比、調(diào)整了骨料級(jí)配，有利于更好地控制混凝土的性能，從而幫助側(cè)面氣泡的減少[2]。

(3)加強(qiáng)對(duì)原材料質(zhì)量的控制。粗細(xì)骨料、水泥、礦粉、外加劑等原材料質(zhì)量的好壞直接影響到工程質(zhì)量。為了確保軌道板的施工質(zhì)量，水泥、礦粉、外加劑和各類鋼材進(jìn)場(chǎng)前必須對(duì)其出廠質(zhì)量證明書進(jìn)行核對(duì)，確認(rèn)出廠合格后方可驗(yàn)收入倉(cāng)。必須保證進(jìn)場(chǎng)粗骨料中的泥土、粉塵及泥塊含量不超標(biāo)。細(xì)骨料必須采用天然河砂，其含泥量絕對(duì)不能超標(biāo)。砂、石料必須分倉(cāng)儲(chǔ)存，砂、石料倉(cāng)必須加蓋防雨、防曬棚。每一批原材料進(jìn)場(chǎng)后，材料管理人員應(yīng)及時(shí)通知試驗(yàn)室,由試驗(yàn)室按規(guī)定進(jìn)行取樣檢驗(yàn)，未經(jīng)檢驗(yàn)的原材料不得投入使用。材料檢驗(yàn)合格后應(yīng)提供簽認(rèn)試驗(yàn)報(bào)告；若原材料檢驗(yàn)不合格則須馬上通知物資科，將不合格的原材料清理出場(chǎng)。

3.2 施工工藝

(1)模具清理及脫模劑噴涂。軌道板脫模后需及時(shí)進(jìn)行模具清理。將模板端側(cè)模完全滑移打開后用平刮刀等不帶尖銳棱角的工具清除端側(cè)模上殘留的混凝土痕跡，清理底模模板表面、邊角等殘余的混凝土痕跡，然后用軟質(zhì)鋼絲球?qū)埩粼谀０灞砻娴幕炷梁圹E擦拭干凈，最后用抹布或毛巾將模板表面擦干凈。脫模劑應(yīng)選用專用脫模劑，嚴(yán)禁使用廢機(jī)油、植物油等作為脫模劑，噴涂時(shí)須均勻。

(2)混凝土運(yùn)輸。采用有軌電動(dòng)平車在拌和站和預(yù)制車間之間來(lái)回運(yùn)輸混凝土，必須確保每個(gè)模具內(nèi)混凝土供應(yīng)的連續(xù)性，直至混凝土灌注完成，嚴(yán)禁其停留時(shí)間過長(zhǎng)。運(yùn)輸過程中一定要保持其平穩(wěn)性。混凝土使用料斗運(yùn)到灌注地點(diǎn)時(shí)應(yīng)不分層、不離析并具有設(shè)計(jì)要求的坍落度、含氣量、溫度等工作性能，同時(shí)現(xiàn)場(chǎng)嚴(yán)禁向混凝土內(nèi)加水。

(3)混凝土布料?；炷翝仓r(shí)須快運(yùn)快灌，禁止混凝土停留時(shí)間過長(zhǎng)。混凝土坍落度小于60 mm時(shí)不得入模。

混凝土澆筑時(shí)采取三次布料。第一次從一端至另一端、均勻注入約12 cm厚的混凝土；第二次返回布料時(shí)，均勻注入約6 cm厚的混凝土；第三次折返布料時(shí)，均勻注入約2 cm厚的混凝土。第三次布料經(jīng)振搗后如發(fā)現(xiàn)混凝土面低于模具側(cè)模時(shí)進(jìn)行補(bǔ)料，采用人工收面找平。每塊板的澆筑時(shí)間一般控制在10 min以內(nèi)，特殊情況下不超過25 min，必須保證澆筑作業(yè)在混凝土坍落度降至60 mm前完成。

(4)混凝土振搗。軌道板采取軌附著式高頻振搗器帶模振搗和插入式混凝土振搗棒輔助的方法進(jìn)行振搗。

必須保證合理的混凝土振搗時(shí)間，過振會(huì)導(dǎo)致氣泡的增加，振搗時(shí)間不足會(huì)導(dǎo)致氣泡無(wú)法排出，因此，需要通過工藝性試驗(yàn)確定混凝土布料的振搗時(shí)間。通過多次工藝性試驗(yàn)，預(yù)制施工時(shí)在第一次布料和第二次布料后啟動(dòng)模具下附著式振搗器對(duì)混凝土進(jìn)行振搗，振動(dòng)30 s(頻率為90 Hz)+50 s(頻率為110 Hz)+50 s(頻率為90 Hz)，振搗至其密實(shí)為止。密實(shí)以混凝土表面泛漿、無(wú)氣泡或少量氣泡冒出為準(zhǔn)。在第三次布料后再次進(jìn)行振搗。

在軌道板四周根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)際情況可使用插入式振搗棒插入振搗、引出氣泡。

4 結(jié) 語(yǔ)

基于CRTSⅢ型普通鋼筋混凝土軌道板預(yù)制施工經(jīng)驗(yàn)，對(duì)CRTSⅢ型普通鋼筋混凝土軌道板側(cè)面氣泡的成因進(jìn)行了分析與研究，針對(duì)其不同成因總結(jié)出一套側(cè)面氣泡的控制措施。雅萬(wàn)高鐵軌道板場(chǎng)現(xiàn)場(chǎng)施工通過采取以上技術(shù)手段，使軌道板側(cè)面氣泡得到了有效的改善和防治，目前預(yù)制出的所有軌道板均滿足外觀質(zhì)量要求。