铁路无砟轨道施工混凝土工艺质量控制研究.pdf

建筑技术开发 Bu i l d i n g T e c h n o l o g y De v e l o p me n t 安全质量 S a f e t y a n dQu a l i t y 第4 3 卷第9 期 2 0 1 6 年9 月 铁路无砟轨道施工混凝土工艺 质量控制研究 孙哲宇 (中铁十九局集团第三工程有限公 司，沈阳 1 1 0 1 3 6) 摘要随着我国铁路交通网络建设水平的不断提 高，铁路工程施工技术进入了新的发展阶段，多种施工工艺和技术的应 用呈现出了新的特点。作为铁路工程的重要组成部分，铁路无砟轨道工程的耐久度与牢固性对于列车通行效率与安全有着决定 性的影响。作为铁路无砟轨道施工中的关键 内容之一，混凝土施工工艺的应用水平直接影响着铁路工程的整体质量。现阶段 ， 行业工作者们都在寻求有效的方法提升铁路无砟轨道混凝土施工质量。 关键词 铁路无砟轨道 ； 混凝土运输 ； 坍落度 中图分类号 T u 5 2 8 0 6 文献标志码 B 文章编号 1 0 0 1 5 2 3 x ( 2 0 1 6 )0 9 0 1 3 7 0 2 S t u d y o n Qu a l i t y Co n t r o l o f Ra i l wa y B a l l a s t l e s s T r a c k Co n c r e t e Co n s t r u c t i o n Te c h n o l o g y S u n Zh e y u Ab s t r a c t J Wi t h t h e c o n t i n u o u s i mp r o v e me n t o f C h i n a s r a i l wa y t r a n s p o r t a t i o n n e t wo r k c o n s t r u c t i o n r a i l wa y e n g i n e e r i n g c o n s t r u c t i o n t e c h n o l o g y h a s e n t e r e d a n e w s t a g e o f d e v e l o p me n t ， t h e a p p l i c a t i o n o f a v a r i e t y o f c o n s t r u c t i o n t e c h n o l o gy a n d t e c h n o l o g y h a s p r e s e n t e d a n e w f e a t u r e As a n i mp o r t an t p a rt o f r a i l wa y c o n s t r u c t i o n ，r a i l wa y b a l l a s t l e s s t r a c k e n g i n e e r i n g d u r a b i l i t y a n d fi r mn e s s f o r t r a i n t r a f fi c e ff i c i e n c y a n d s a f e t y h a s a d e c i s i v e i n f l u e n c e As r a i l wa y b a l l a s t e d t r a c k c o n s t r u c t i o n i s o n e o f t h e mo s t c r i ti c a l p a rts 。 t h e a p p l i c a t i o n l e v e l o f c o n c r e t e c o n s t r u c t i o n t e c h n o l o g y d i r e c t l y a ff e c t s the o v e r a l l q u a l i ty o f r a i l wa y e n g i n e e r i n g At p r e s e n t ， i n d u s t r y p r a c t i t i o n e r s a r e s e e k i n g e ffe c ti v e wa y s t o e n h a n c e t h e q u a l i t y o f c o n c r e t e c o n s t r u c t i o n o f b a l l a s t l e s s tra c k K e y w o r d s J r a i l w a y b a l l a s t l e s s t r a c k ； c o n c r e t e t r a n s p o r t a t i o n ； s l u mp l 工程概 况 云桂 铁 路 八 标 1分 部 无 砟 轨 道 工 程 施 工 里程 桩 号 为 ： DK 6 8 9 + 8 1 3 -DK 6 9 8 + 3 1 5 ，位于石林 阳宗区间，双线全 长 8 5 0 2 k m。段 内有3 条隧道和2 座桥梁 ： 分别为老笑三号隧 道 1 3 7 8 m；小团山隧道2 6 2 m ； 上村隧道6 6 4 5 m；小 团山1 号 双 线 中桥 1 0 1 3 5 8 m ；小 团山 2 号双 线 大桥 1 2 8 1 4 9 m ；上村 隧 道出口DK 6 9 8 + 3 1 0 - - D K6 9 8 + 3 5 0 段设有砟与无砟轨道过渡段， 其中DK 6 9 8 + 3 1 5 -D K6 9 8 + 3 5 0 段采用重型轨道碎石道床 。 该段轨道形式采用 C R T S I 型双块式无砟轨道，共需浇筑 C 4 0 混凝土6 2 0 0 m 。本标段无砟轨道施工工艺质量控制标准 依据包括 ： ( 1 ) 客运专线铁路无砟轨道铺设条件评估技术指南( 铁 建设 2 0 0 6 】 1 5 8 )； ( 2 )T B 1 0 7 5 4 -2 0 1 0 高速铁路轨道工程施工质量验收 标准 ； ( 3 ) 高速铁路轨道工程施工技术指南( 铁建设 2 0 1 0 2 41 )： ( 4 )T Z 2 0 3 - 2 0 0 8 客货共线铁路无砟轨道工程施 工技术 指南； ( 5 )T B 1 0 4 2 4 -2 0 1 0 铁路 混 凝土 工程施 工质 量 验 收标 准 。 2 铁 路无砟轨道 施工混凝土工艺应用 2 1 混凝 土 配合 比设 计 无砟轨道混凝土对拌合物性能的要求是和易性 良好、流 动性良好、不粘稠、好压光、收缩率小，因此应优先使用强 度等级大于4 2 5的普通硅酸盐水泥、中热硅酸盐水泥且标准 稠度低的水泥，所用的砂、石、水等材料均应符合 技术规 范的要求， 细骨料且必须级配良好， 粗骨料宜选用质地坚硬、 收稿 日期 ： 2 叭6 _ 0 6 _ _ 1 2 作者简介 ： 孙哲 宇 ( 1 9 8 7 一 ) ，男，黑龙 江鹤 岗人 ，主 要研 究 方 向为 桥梁与隧道 试验 检测。 级配 良好 、针片状 少、空 隙率 小 的碎石 ， 同时为满足 大体积 混凝 土 的要求必 要时对骨 料进 行 降温 并使用低 温水 或加冰 屑 拌合混凝土 。 2 2 混凝 土制备和运输 2 2 1 混凝土制备 严格 测定粗 细骨 料 的含水 率，准确测 定 因天气变 化而 引 起的粗细骨料含水量变化，以便及时调整施工所用 比例。高 性能混凝土含水量一般情况下，每班抽测两次，雨天应随时 抽测搅拌设备使用前应使用水泥浆或混凝土内除粗骨料外的 其他成分相同配合 比的水泥砂浆来润滑搅拌设备内壁。搅拌 时，宜先向搅拌机投入细骨料、水泥、矿物掺合料和外加剂， 搅拌均 匀后 ，再加入 所需 用水量 ，待砂浆 充分 搅拌后 再投入 粗骨料，并继续搅拌至均匀为止。 2 2 2 混凝土运输 混凝 土 自拌 合站 卸 出后 ，应及 时运输 到浇 筑部位 ，在运 输的过 程 中，应保证 混凝 土不 分层、不离 析 ，使混凝 土性 能 满足 施工 的要求 。泵送混 凝土 时必须保证混 凝土泵连 续工作 ， 如果发 生故障，停歇 时间超过 4 5 mi n或混凝 土 出现离 析现象 ， 应立即用压力水或其他方法冲洗管内残留的混凝土。混凝土 从搅拌机卸出至施工现场接收的时间间隔不宜大于9 0 mi n 。 2 2 3 混凝土浇筑及振捣 钢筋和模板安装完成之后，技术员应先进行 自检，确保 达到要求后报监理单位进行检验，监理工程师验收合格后才 能进行下部混凝土浇筑施工。混凝土浇筑前要将钢筋、模 版上 的杂 物 清 理干 净 。并 对 模 板、支 架和 预 埋件 进 行 记录 检查 。 浇 筑 混凝土 前，应仔 细 检查钢 筋有无 变形 ，预埋 件有无 偏移及钢筋保护层垫块的位置是否正确，数量是否正确及紧 固牢度是否达到要求，保证钢筋保护层厚度尺寸达到规范要 求，绑扎垫块和钢筋的铁丝不得伸入保护层 内。混凝土全部 由拌合 站统 一生产 ， 由混 凝土 罐车运输 到指 定工 点，采用输 1 3 7 第4 3 卷第9 期 2 0 1 6 年9 月 安全质量 S a f e t y a n dQu i t y 建筑技术开发 Bu i l d i n g Te c h n o l o g y De v e l o p me n t 送 泵进行 混凝土浇筑 ，在混凝 土浇筑 施工 中，混凝土 的 自由 倾落 高度必须小于 2 m，防止发 生混凝土离析现象发生 。 混凝土施工浇筑应分层进行，并在浇筑过程中随时振捣， 混凝 土浇筑分层的厚度宜控制在 3 0 5 0 c m，前后两层浇筑 间距 宜为 1 5 c m左右。混凝土的振捣应遵循 “ 快插慢拔”的原则， 振 捣过 程中避免振捣 棒碰 撞预 埋件、钢筋 和模版 ，防止 造成 变 形 、移位 等现象发 生 。当混凝土 表面 没有气泡 冒出、 混凝 土面停止下沉就说 明已经振捣密实 。 浇筑混凝土期间，设专人检查支撑、模板、钢筋和预埋 件 的稳固情况 ，当发现 有松 动、变形 、移位 时，应 及时 进行 处理。混凝土浇筑完毕后，对混凝土面应及时进行修整、收 浆抹 平，待定浆后 混凝 土稍有 硬度， 再进行二 次抹面 。对 结 构接 头处进行拉 毛，露 出混凝 土叶 1 的 大颗粒石 子，保证 结 构 混凝 土连接 良好 。混凝 土浇筑 完初凝 后，用土 工布或 塑料 进 行覆盖、洒水与养护。 2 2 4 混凝土养护 混凝土浇筑完成后 ， 对混凝土裸露 面及时进 行修整 、 抹平 ， 待定浆后再抹第二遍并压光或拉毛。收浆后混凝土进行带模 养护 。 混凝土养护时，首先延迟拆模时间，拆模后混凝土表面 温度 不应下 降 1 5 以上 ，以降低混凝 土在 硬化过程 中形成 的 混凝 土 内部温度 与外 界温 差而产生 的裂缝 。洒水覆 盖养护 时 间需 大于 1 4 d ，每 日浇水 的次数以能保 持混凝土表面经常 处于 湿润状态为准，派专人上水养护，同时测定混凝土内外温度。 混凝土强度达到2 5 MP a时松动模板，从顶部向模板内侧进行 灌 水，对 台身进 行养 护 ，以降低混凝 土水 化热 ，确 保混凝 土 凝 结质量 。模板 拆除 后 ，采 用土工布 或者 薄膜对 台身混 凝土 进行 缠绕包裹 ， 同时进行 浇水养护 ， 直至达到设计混凝 十强度 。 3 铁 路无砟轨道施工混 凝土工艺质量 的控 制研究 3 1 混凝土材料选择 应采用耐久 性好 、强度 等级 高、抗冻 性能好和 干缩 性 能 小的水 泥。一般多数 情况 下采用 普通硅 酸盐水 泥和硅酸 盐 水 泥。水泥的最小用量和技术指标须符合我国现行的标准。混 凝 土骨料中砂为细骨料，碎石为粗骨料，技术指标应 满足 T B1 0 4 2 4 2 0 l 0 铁 路 混 凝土 工程 施工 质 量验 收标准 的 相 关规定。骨料须质地坚硬、洁净、耐久并需符合规定的级配 要求。应保证原材稳定、无变化，其 中对细骨料和粉煤灰要 求较严格 ，细骨料 的含泥 量不大于 2 5 ( 机制砂 的石粉含量 不 大于 7 0 )且级配 良好 ，粉煤 灰的细度不 大于2 0 、需水量 不大 于 1 0 5 。混凝土的养护施工可采用饮用水，若采用非饮用水须 要求非饮用水 P H值 和硫酸盐含量达到要 求方可使用 。混 凝士 的配 制过程 中可 适 当加入外 加剂来 改变混 凝土 的技术 性质 且 外加 剂 的质 量须符合 国家现行标 准。另外 ，在保证混 凝 良 好工作 性的前提 下，尽量 降低 混凝土配制 的单位 体积用水 量 ， 采用 “ 三低 ( 低砂率、低坍落度、低水胶比) 、二掺 ( 掺高效 减 水剂和 高性能 引气 剂 ) 、一高 ( 高粉 煤灰掺 量 ) ”的设 计准 则 ，配制 出高韧 性 、低热 、中弹、高 极拉值 和高强 的抗 裂混 凝 。 3 2混凝土搅 拌合运 输 3 2 1 混凝土搅拌 对混凝土的原材料进行严格控制，每盘称量偏差符 合 T B1 0 4 2 4 -2 0 1 0 铁 路混凝 土工程质 量验 收标准 相关规 定 。 开盘前依据试验配合 比和施工配合 比，核查各种原材料 质量 ， 计量系统，搅拌设备系统，计量仪表精度和灵敏度。验证混 凝土的工作及拌合物性能等。混凝土拌制过程中，应对混凝 土 拌合 物的坍落度 进行 测定 ，测定值 应不超过 理论配 合 比坍 落度 控制范围。表 1 为混凝土搅拌每盘称量允许偏差。 1 38 表1 混凝土搅拌每盘称量允许偏差 原材料名称 允许偏 差 水泥 、矿物掺和料 1 粗 、细骨料 2 外 加剂、拌合用水 1 3 2 2 混凝土运输 提前清 理运输通 道， 保证道路畅通 。混凝土采用罐车运输， 挑选适应混 凝土凝结速度和浇 筑速 度需要的混凝土运输设备 。 3 3 混凝 土 浇筑 的控 制 施工中应保证混凝土的连续浇筑，且混凝土 自由下落高 度不得大 于 2 m，混凝土应 分层 浇筑 ，每层浇筑 厚度 为 3 0 c m， 每层方量 约 8 5 m ，在每层 混凝 土浇筑过 程中，随混 凝土 的灌 入及时采用 插入式振动棒 振捣 。 考虑到振捣的原因，每层浇筑时间按3 h完成。则混凝土 浇筑完毕共需时间为3 0 h 。由于混凝土配合比掺加缓凝剂，混 凝土初凝 时 间可延 长须按 6 h以上左右 来定 ，所 以混凝土 初凝 时间及拌合 能力均 能满足 要求 ( 同时坍落度 必须 经 由试 验确 定 ，以便满足施工要求 ) 。 由此可知，浇筑一次混凝土 ( 高3 m)所需的时间预计在 3 0 h之内。振捣过程中现场应安排足够的振捣人员进行振捣， 并划定每 个人 的振捣 区域 。混 凝土在 浇筑过程 中，应一 次性 浇筑完成， 中间不得间断， 浇筑速度以满足现场振捣速度为宜， 若因特殊情况需间断时，应采取措施，以便二次浇筑。 3 4 混凝 土技 术指标 检 查 检查混凝土各项技术指标，若混凝土不能满足各项指标 则要求作相应 处理。各项技术指 标控制如下 ： ( 1 )混凝 土入模温度 5 3 0 ； ( 2 )混凝土坍落度 参照配 合 比坍落度 ； ( 3 )混凝土含气量不小于 2 。 现场见证制作混凝土强度标准养护试件，按每浇筑 1 0 0 m ( 或一个台班)制作3组试件。 4 结束语 综上所 述 ，铁 路无砟 轨道 的施 工重点就是 混凝 土 的施工 工 艺，为 了保 证混凝 土的施 工质 量，须加强混 凝 七施工 的工 艺质量控制，从而减少安全隐患的问题发生，确保 了铁路无 砟 轨道的 整体施 工质量 达到 要求 。另外，浇筑 、搅 拌合 原材 料 等因素 也会影 响混凝土 施工 工艺 的质量 ，并 要及 时采取相 应 的针对性措施来保证铁路无砟轨道混凝土施工工艺质量 。 参考 文献 1 章健华 ，吴维洲 路基段 C R T S I型双块式无砟轨道混凝 士裂缝成 因分析与 防治 J 铁道建筑，2 0 1 4 ( 2 )： 8 6 - 8 9 2 屈文杰 铁路客运专线无砟轨 道施工技术及经济 比较研 究 D】 中南 大学，2 0 1 0 3 陈孟 强 C R T S I I I 型板式 无砟 轨 道 白密实混凝土 施工 关键 技术 【 J J 高速铁路技术 ，2 0 1 3( 5 )：8 2 8 6 4 伊亚如 ，张济忠 岔 区板式无砟轨 道 自密实混凝上 施J 二 控制技术浅 析 J 中小企业 管理与科技 ( 上 旬刊) ，2 0 1 1( 3 )：2 1 3 2 1 4 5 梁新华，梁科，李保尔 C R T S I I 型轨道板混凝土施工技术 f J 科 技资讯，2 0 1 0( 5 )： 5 5 5 6 ( 6 】 曲旭 光 高 强 ( C8 0 )白密实混 凝 土施 工难点与对 策 【 J 建筑 技术 ， 2 01 4，45 (】 )：5 - 7 6