（中交四航局第一工程有限公司，廣東廣州 510310）

無砟軌道道床板混凝土如果產(chǎn)生裂縫將造成較大的危害，會降低無砟軌道的絕緣性能，削弱軌道的承載力，會影響無砟軌道使用的安全。為了加強(qiáng)對道床板混凝土產(chǎn)生裂縫的控制，本文對道床板混凝土裂縫產(chǎn)生的原因及控制措施進(jìn)行了全面的分析，提出了施工過程中控制裂縫的可行辦法。

1 工程概況

云桂鐵路云南段YGT-3標(biāo)段正線起訖點(diǎn)樁號為DK407+070～DK473+300，線路長度64.571 km（短鏈1.659 km），該工程標(biāo)段隧道22座38 443 m；正線橋梁27座7 986 m。正線橋隧比重為71.9%，無碴道床長14 129 m，橋梁段無砟道床長795 m，隧道段無砟道床長13 334 m，采用CTRSI型雙塊式無砟軌道。

2 路基道床板開裂現(xiàn)狀

在無砟軌道成品檢查中發(fā)現(xiàn)，長路基道床板開裂現(xiàn)象較為普遍，主要存在兩種裂紋：沿著軌枕四個(gè)角落形成“八字”裂紋；在支承層假縫位置出現(xiàn)的橫向貫通裂紋。

3 道床板開裂的危害

高速鐵路可高速行駛的一個(gè)重要原因?yàn)闊o砟軌道的平順性、可靠耐用性。無砟軌道為一種露天放置、反復(fù)承受列車荷載的結(jié)構(gòu)物，在列車荷載、溫度反復(fù)變化的情況下會導(dǎo)致已經(jīng)存在的裂縫進(jìn)一步擴(kuò)張，裂紋的存在會降低無砟軌道的絕緣性能，削弱軌道的承載力，危害無砟軌道的使用安全。

4 裂紋成因

混凝土結(jié)構(gòu)裂縫的成因復(fù)雜，引起因素的不同導(dǎo)致產(chǎn)生的裂縫形式存在差異，但其主要因素的為混凝土本身的性質(zhì)、施工工藝、和施工環(huán)境等。

由于混凝土材料體積不穩(wěn)定，各種因收縮產(chǎn)生的混凝土開裂，是導(dǎo)致或誘發(fā)加速混凝土結(jié)構(gòu)劣化、破壞的重要原因。基于無砟軌道工程的混凝土結(jié)構(gòu)特點(diǎn)及混凝土原材料的特殊要求，導(dǎo)致在無砟軌道工程施工中混凝土產(chǎn)生收縮開裂的問題?；炷恋鬃ǔ２捎门浣罨炷恋鬃寤蛑С袑樱瑸榇竺娣e呈現(xiàn)的薄壁結(jié)構(gòu)，受周邊環(huán)境的溫度及濕度變化影響，混凝土的干燥與降溫收縮較大，易引起混凝土板開裂。

現(xiàn)場澆筑的無砟軌道道床板為線路縱向的連續(xù)配筋混凝土結(jié)構(gòu)，混凝土因干燥、降溫等因素引起收縮導(dǎo)致的開裂較常見。裂縫的形成會引發(fā)結(jié)構(gòu)鋼筋的銹蝕、加快外界有害介質(zhì)對混凝土的侵蝕，混凝土結(jié)構(gòu)承載能力、使用功能、耐久性受到損害?？刂苹炷恋拈_裂將起到加快施工進(jìn)度、降低建設(shè)成本的作用。

5 控制措施

5.1 原材料把控

進(jìn)場的骨料及時(shí)檢測含泥量，含泥量過大會弱化骨料與水泥石之間的黏結(jié)面，其界面的黏結(jié)度降低，導(dǎo)致水泥與碎石間內(nèi)摩擦力減小，產(chǎn)生滑動最終開裂。含泥量過大會降低混凝土的抗拉強(qiáng)度，導(dǎo)致混凝土容易開裂。

5.2 優(yōu)化配合比

混凝土配合比的控制較為重要，在云桂鐵路無砟軌道道床板施工的過程中，通過對試驗(yàn)段產(chǎn)生的裂縫的分析統(tǒng)計(jì)和總結(jié)。通過優(yōu)化及時(shí)調(diào)整配合比，減少水泥的用量，提高雙摻的比例，降低水化熱，礦物摻合料等量取代水泥對混凝土的早期抗裂性能具有明顯的改善作用，水膠比越低，效果越明顯。在后期大面積道床板施工中，其混凝土裂縫的數(shù)量不斷減少，保障了施工質(zhì)量[1]?；炷翉?qiáng)度等級C40；水泥為星船城P.O42.5；粗骨料5～20 mm；膠凝材料為430 kg/m3。

試驗(yàn)段道床板所用的混凝土配合比如表1所示，調(diào)整后道床板所用的混凝土配合比如表2所示。

表1 試驗(yàn)段道床板所用的混凝土配合比

表2 調(diào)整后道床板所用的混凝土配合比

5.3 改善施工工藝

5.3.1 混凝土布料及振搗

部分施工隊(duì)伍在現(xiàn)場采用天泵和門機(jī)布料，考慮其會污染軌排，常單點(diǎn)布料，人工鏟或使用振動棒將混凝土攤開，導(dǎo)致混凝土分布不均勻，小石子和膠凝材料更多集中在靠近模板的兩側(cè)，粗骨料集中在中間，混凝土材料的不均勻分布導(dǎo)致不均勻收縮，進(jìn)而出現(xiàn)裂紋，通過制作簡易布料設(shè)備可有效解決此問題。該布料設(shè)備下設(shè)4個(gè)軌道輪，采用輕質(zhì)鋁材制成，布料過程慢速均勻下料。

混凝土布料設(shè)備如圖1所示。

圖1 混凝土布料設(shè)備圖

5.3.2 混凝土的振搗

振搗工人依據(jù)日常經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行振搗，由于道床板本身厚度為26 cm，兩側(cè)均為直邊，在振搗過程中，混凝土可在較快時(shí)間內(nèi)密實(shí)，現(xiàn)場須根據(jù)混凝土特性確定振點(diǎn)及振搗時(shí)間，過振易造成混凝土骨料離析，表面出現(xiàn)浮漿，增加混凝土收縮，出現(xiàn)嚴(yán)重收縮裂紋[2]。

5.3.3 混凝土收面

混凝土澆筑振搗完畢后，及時(shí)進(jìn)行收面修整，收抹面按五道進(jìn)行控制。第一道利用高程控制尺進(jìn)行粗平處理，注意控制結(jié)構(gòu)的橫向排水坡度；第二道進(jìn)行混凝土面的精平處理；第三道開始混凝土面壓光；第四道進(jìn)行局部壓光；第五道在混凝土初凝后進(jìn)行最后一次收光，防止混凝土產(chǎn)生裂紋。進(jìn)行收面時(shí)應(yīng)注意軌枕四周及框架底部，可根據(jù)實(shí)際情況自制長抹刀進(jìn)行收面。

5.3.4 彈條扣件的松除

作為無砟軌道施工中重要的環(huán)節(jié)，扣件不及時(shí)松開，會由于鋼軌的熱脹冷縮帶動軌枕在新澆筑混凝土內(nèi)移動產(chǎn)生裂縫?；炷脸跄瓿珊箜毤皶r(shí)按標(biāo)準(zhǔn)兩側(cè)同時(shí)松除，具體判斷標(biāo)準(zhǔn)可采用手指按壓混凝土表面，以產(chǎn)生的凹痕深度判斷，每次松開時(shí)間應(yīng)根據(jù)具體天氣等多方面因素決定[3-4]。

5.3.5 成品養(yǎng)護(hù)及保護(hù)

混凝土早期硬化過程中大量放熱，如果不及時(shí)進(jìn)行養(yǎng)護(hù)會出現(xiàn)裂紋。養(yǎng)護(hù)需循序漸進(jìn)，收面完成，道釘松開后，先覆蓋養(yǎng)護(hù)用土工布，在水管前面接上蓮蓬頭，均勻?qū)⑼凉げ既鰸?，保證混凝土硬化過程中產(chǎn)生的熱量可及時(shí)消散，混凝土表面不可留有明水，會導(dǎo)致混凝土表面“起皮”的情況發(fā)生，影響外觀。再根據(jù)實(shí)際天氣情況，均勻?yàn)⑺谕凉げ纪饷娓采w薄膜保濕，養(yǎng)護(hù)時(shí)間不低于3 d[5-6]。

山區(qū)鐵路不同于平原鐵路，雨水相對稀少，養(yǎng)護(hù)水源緊缺，兩側(cè)無便道通行。采購小直徑水管，每20 m一節(jié)用活口連接鋪設(shè)在側(cè)邊電纜槽內(nèi)，根據(jù)實(shí)際施工進(jìn)度確定總長度，每20 m設(shè)置一個(gè)出水口，需要養(yǎng)護(hù)時(shí)，使用軟管連接在出水口上養(yǎng)護(hù)，養(yǎng)護(hù)水由水車統(tǒng)一配送，需要使用時(shí)采用水泵連接管道輸送。

5.3.6 貫通裂縫處理措施

根據(jù)現(xiàn)場觀測，貫通裂紋主要存在于支承層假縫位置向上擴(kuò)展呈貫通狀，在路基填料合格、支承層合格、齡期滿足的情況下，其他地方并未出現(xiàn)此類裂縫，可斷定貫通裂縫的產(chǎn)生主要和支承層假縫有關(guān)，根據(jù)現(xiàn)場施工經(jīng)驗(yàn)對此進(jìn)行優(yōu)化處理。

（1）路基道床板為大面積薄板結(jié)構(gòu)，混凝土硬化過程中產(chǎn)生的應(yīng)力易在薄弱位置釋放，導(dǎo)致貫通裂縫出現(xiàn)?，F(xiàn)場應(yīng)合理安排施工進(jìn)度，一次澆筑時(shí)間不宜過長，同時(shí)每次預(yù)留的端頭應(yīng)與假縫在同一個(gè)位置，可以有效減少裂縫的產(chǎn)生。

（2）配筋率會影響混凝土收縮，從設(shè)計(jì)的角度考慮，可以適當(dāng)在假縫位置增設(shè)防裂鋼筋，避免出現(xiàn)貫通裂縫?，F(xiàn)場在軌枕4個(gè)角適當(dāng)設(shè)置防裂鋼筋，可以有效消除裂紋。

6 結(jié)語

本文通過優(yōu)質(zhì)的原材料選擇、合理的工序安排、嚴(yán)格的質(zhì)量管理等方面，闡述了有效控制無砟軌道道床裂紋的措施，為類似工程施工提供了參考及借鑒。