高铁不同类型无砟轨道路基床板开裂成因及对策

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路基CRTS I型双块式无砟轨道道床板裂缝成因分析与控制

路基CRTS I型双块式无砟轨道道床板裂缝成因分析与控制

路基CRTS I型双块式无砟轨道道床板裂缝成因分析与控制摘要:本文通过对合福铁路安徽段某路基段CRTS I 型双块式无砟轨道道床板裂缝现象进行统计,分析了混凝土道床板开裂的原因,并提出了双块式无砟轨道道床板开裂的预防措施,对无砟轨道道床板施工具有指导意义。

关键词:无砟轨道;道床板;裂缝;混凝土;原因分析;1、概述CRTS I 型双块式无砟轨道系统由于其适用性强、技术标准相对单一和施工要点容易掌握等特点,已在我国多条高速铁路建设中得到应用。

然而无砟轨道道床板开裂是高速铁路建设和运营中普遍存在的一个技术问题。

本文通过对合福铁路安徽段某路基段道床板裂缝类型及成因进行分析,旨在施工过程中找出预防及控制裂缝的可行办法,从而保证无砟轨道混凝土道床板的施工质量。

2、路基CRTS I 型双块式无砟轨道结构介绍CRTS I型双块式无砟轨道结构自上而下依次为:钢轨、扣件、轨枕、道床板和支承层。

(见图1)图1CRTS I 型双块式无砟轨道结构示意图在路基地段道床板采用连续浇筑的钢筋混凝土结构,主要配筋采用上下双层配筋。

由于道床板纵向连续,不设置伸缩缝,且下部与粗糙的支承层顶面粘结在一起,受到较大约束力,受混凝土收缩受徐变及温度变化的影响,道床板纵向承受较大的拉力,一旦拉力大于混凝土的承载能力,将必然产生裂缝。

3、路基CRTS I 型无砟轨道道床板裂缝类型统计结合合福铁路安徽段某路基段CRTS I 型双块式无砟轨道道床板现场实际情况,通过对路基段500米道床板裂缝类型及数量进行统计,记录如下。

图2无砟轨道典型裂缝示意图表1裂缝统计分析表4、无砟轨道道床板裂缝的形成机理及原因分析道床板裂缝产生的原因可分为两大类:一是结构型裂缝,是由外部荷载作用下产生主应力及结构次应力产生的裂缝;二是材料型裂缝,主要是有温度、应力、混凝土收缩以及不均匀沉降等引起的裂缝。

4.1、混凝土材料不均匀产生裂缝混凝土不均匀主要表现在水灰比不均匀、骨料分布不均匀和强度不均匀,从而造成混凝土内部产生的应力不均,进而导致道床板产生裂缝。

高速铁路隧道道床板裂纹成因分析及控制技术

高速铁路隧道道床板裂纹成因分析及控制技术

交通科技与管理103工程技术0 引言 自2004年9月遂(四川遂宁)渝(重庆)铁路建设,我国首条无砟轨道试验段开始综合试验,到2009年12月26日武广高速铁路投入运行直至现今,无砟轨道先后应用了RHEDA 双块式、CRTS-Ⅰ型、CRTS-Ⅱ型、CRTS-Ⅲ型无砟轨道技术。

无砟轨道具有的高稳定性、少维修和寿命长的优点均被业内人士认可,但建设期间的质量缺陷将为整个使用寿命期留下隐患,修复工作较有砟轨道修复工作比较复杂,且需要大量费用和时间,一旦损坏引起封闭线路维修将产生很大的经济损失和社会影响,而在建设无砟轨道之前,绝大部分经济研究并没有考虑无砟轨道到了寿命周期后高昂的再建费用,最近几年无砟轨道建设规模锐减。

但通过十几年的摸索发现,由于限制基础的长期沉降需要维护,桥梁和路基上的无砟轨道经济效益较差,比有砟轨道要多出2倍,但隧道内的无砟轨道相对有砟轨道具有良好的经济效益[1]。

而影响隧道内无砟轨道使用寿命的重要的一项就是道床板裂纹。

本文以张家口至呼和浩特高速铁路隧道群无砟轨道为例,通过3年时间对道床板裂纹的产生、发展和原因进行系统的研究,并通过积累施工经验,提供理论依据,从而指导严寒地区隧道内无砟轨道的设计和施工。

1 工程概况1.1 设计概况 张呼铁路隧道及隧道群内采用CRTS-1型双块式无砟轨道,隧道地段道床板宽度2 800 mm、一般地段厚度为260 mm,隧道洞口195 m 范围内或在有砟与无砟分界点195 m 范围内道床板采用分块浇筑,每隔19.5 m 设置2 cm 伸缩缝,洞口195 m 范围外道床板采用连续浇筑。

1.2 轨道板裂纹情况 从无砟轨道道床板浇筑至联调联试期间,对大尖山隧道群无砟轨道中的三号隧道195 m 范围内道床板和洞内连续段60 m 道床板裂纹情况进行了为期3年的观测,观测结果如下:1.2.1 洞口段板块(19.5 m)裂纹情况 ①混凝土浇筑完成后仅有少数轨枕四周有轻微的八字裂纹,八字裂纹的数量随着一个冻融期后明显增加,在经历第二个冻融期后裂纹变化不大,趋于稳定,联调联试期间在动荷载作用以后,八字裂纹数量有明显增加。

高速铁路CRTS-Ⅰ双块式无砟轨道道床板裂缝成因及处理方法

高速铁路CRTS-Ⅰ双块式无砟轨道道床板裂缝成因及处理方法

高速铁路CRTS-Ⅰ双块式无砟轨道道床板裂缝成因及处理方法摘要:通过津保高速铁路前期介入及后期维修养护工作,从施工、养护维修和运营状况等方面探索双块式无砟轨道裂缝的主要形式及形成原因,对现阶段常用的裂缝处理方案进行分析研究。

关键词:双块式无砟轨道道床板裂缝处理方法1 引言在我国高速铁路轨道系统目前以无砟轨道结构为主,主要分为板式和双块式。

板式又分为CRTSⅠ板式结构、CRTSⅡ板式结构及CRTSⅢ型纵连板式结构。

双块式又分为CRTSⅠ双块式结构和CRTSⅡ双块式结构。

CRTSⅡ双块式无砟轨道其施工工艺较为特殊,CRTSⅡ板式成本较高,且施工工艺较为复杂,从目前建设情况来看使用已较少。

CRTSⅠ板式和双块式因其结构受力好、施工操作方便,难度相对较小,目前大量应用于各客运专线,当前铁路以双块式Ⅰ型使用较主流。

本文从工务养护维修角度出发,无砟轨道道床板开裂已经成为具有普遍性的技术难题,裂缝一旦形成不仅影响轨道结构的整体性,还会降低轨道结构的安全性和耐久性,因此研究探索双块式无砟轨道道床板裂缝的成因及处理措施对保证无砟轨道结构功能和长期使用具有重要意义。

2 道床板裂缝的主要形式根据现行《高速铁路无砟轨道线路维修规则》规定,道床板裂缝宽度不应大于0.2mm,超标裂缝和不正常的裂缝严重时,会导致钢筋锈蚀甚至绝缘节点失效,任由裂缝发展可能会造成轨枕块松动等严重影响无砟轨道的使用寿命,危及行车安全问题。

通过对津保铁路双块式无砟轨道的前期介入及后期调查情况来看,双块式无砟轨道的裂缝主要发生在现浇道床板、嵌入式支撑块周围和支撑块的四角处,常见裂缝有八字形裂缝、横向贯通裂缝、不规则龟裂缝及侧面裂缝等,如下图:图1 八字形裂缝图2 横向贯通裂缝其中八字形裂缝发生在轨枕四角,长期发展容易形成贯通裂缝;横向贯通裂缝发生在新旧混凝土结合部、支撑层预裂缝处对应位置和结构缺陷位置。

3 道床板裂缝的产生原因引起道床板裂缝的原因可分为两类,一是由包括常规结构计算中的主要应力及其他结构次应力在内的外荷载造成的受力裂缝;二是由混凝土材料变形造成的裂缝,主要是混凝土的塑性收缩、温度收缩、自生收缩及碱骨料反应等因素引起的裂缝。

浅析无砟轨道道床板裂缝产生原因与预防措施

浅析无砟轨道道床板裂缝产生原因与预防措施

浅析无砟轨道道床板裂缝产生原因与预防措施摘要:随着经济的发展,物质生活水平的提高,人们对出行提出了更高的要求,我国高铁技术在此背景下得到了飞跃式发展。

上世纪90年代我国引进了无砟轨道施工技术,经过几十年的发展,我国无砟轨道施工技术日趋成熟,现结合新建福厦铁路CRTS型双块式无砟轨道施工和前人经验,从混凝土原材料、施工、养护等几个方面阐述无砟轨道道床板裂缝产生的原因和预防措施。

关键词:无砟轨道道床板裂缝产生原因预防措施引言无砟轨道作为一种新型的轨道结构,因其行车速度快,运行平稳、运营维护工作量小等优点,受到了国人的青睐,但也因其特殊的结构特性,备受外界关注,其中,无砟轨道道床板作为直接承受轨枕传递荷载的重要结构,道床板的质量直接影响运营安全,本文结合福厦铁路无砟轨道施工,就无砟轨道道床板裂缝产生的原因及预防措施进行阐述。

一、混凝土配合比及原材料引起的裂缝道床板混凝土配合比应遵循“三低一高”(低胶材用量、低用水量、低坍落度、高含气量)的原则,且坍落度不大于140mm。

无砟轨道道床板混凝土配合比设计,应严格按照耐久性混凝土有关要求进行。

首先,考虑碱骨料反应,在选择混凝土原材料时控制碱含量,避免因碱骨料反应而引起混凝土开裂。

其次,减小水胶比,在满足混凝土设计强度情况下,尽量减少水泥用量。

最后,严格控制粗细集料的含泥量、选用级配良好的粗细集料。

混凝土施工前应进行混凝土的原材料及配合比试验,合格后方可施工。

(如表1,C40道床板混凝土配合比,仅供参考)表11.1粗细骨料造成混凝土裂缝无砟轨道道床板混凝土用粗细集料必须满足《铁路混凝土工程施工质量验收标准》TB10424-2018的相关要求。

粗集料掺配比例不良,达不到连续级配要求,或细集料细度模数过大,会导致混凝土拌合物工作性能差或混凝土离析,易产生裂缝;粗细集料含泥量超标会增加混凝土用水量,改变水胶比也会导致混凝土开裂。

预防措施:配合比设计时,应严格按照规范要求进行试验,选择合理的砂率。

无砟轨道施工阶段裂缝成因分析及预防措施

无砟轨道施工阶段裂缝成因分析及预防措施

无砟轨道施工阶段裂缝成因分析及预防措施摘要:结合目前正在施工的无砟轨道,本文对桥梁段无砟轨道裂缝的类型和成因进行了分析探讨,针对不同的裂缝类型,提出预防措施。

关键词:无砟轨道;裂缝;预防引言无砟轨道裂缝一旦形成,特别是贯通裂缝的形成,会降低结构物的耐久性,严重影响无砟轨道的使用寿命,同时会降低无砟轨道的承载力,严重的将影响使用安全。

如何采取措施有效地控制或防止裂缝的产生,是值得关注的问题。

本文通过对无砟轨道裂缝种类和产生原因的分析,提出一些防止或较少混凝土裂缝产生的措施。

1 概述1.1 混凝土裂缝的主要特征无砟轨道底座板和道床板均不同程度地出现裂缝,且出现的裂缝位置具有共同性。

1)底座板裂缝具有以下特点和规律。

①凹槽四角出现45°裂缝。

②板中出现横向裂缝,部分贯通。

③大部分裂缝出现在混凝土浇筑后28d。

④大跨度梁段出现裂缝概率加大。

2)道床板裂缝主要有①混凝土与轨枕交接处出现40°裂缝。

②混凝土与轨枕间出现离缝。

1.2 无砟轨道结构底座板采用C40钢筋混凝土,通过对梁面进行拉毛、预埋套筒连接钢筋与梁面进行粘结。

钢筋主要为上下两层网片及凹槽四角防裂钢筋。

每块板6.44米(长)*2.8米(宽)*0.21米(厚),超高段最小板厚13.8厘米。

板与板间设10厘米宽伸缩缝。

道床板与底座之间通过底座板预留的凹槽进行连接,但中间设置隔离层。

采用C40钢筋混凝土。

凹槽处设置弹性垫板,钢筋分上下两层,板厚0.26米。

2 裂缝产生的原因分析2.1 混凝土的体积变形混凝土体积变形主要分为:塑性收缩、干湿变形、温度变形、自生变形四种。

2.1.1 塑性收缩指新拌混凝土浇注后尚在塑性状态发生的收缩。

特点是当表面水分向外蒸发时引起局部产生应力,因此当蒸发速率大于泌水速率时,会发生局部的塑性收缩开裂。

低水灰比(水胶比)混凝土拌合物体内自由水少,矿物细粉和水化生成物又迅速填充毛细孔,阻碍泌水上升,因此表面更易于出现塑性收缩开裂。

高速铁路双块式无砟轨道道床板裂缝成因分析及改善措施

高速铁路双块式无砟轨道道床板裂缝成因分析及改善措施

高速铁路双块式无祚轨道道床板裂缝成因分林及改善措施擠要:高速鉄路双块式无非珈道的建设,它一方面反映了国家总体的妹合实力,同时也为迪个人口众多的大国缓解了交通运输压力,高鉄的建设可谓是“助在肖代,利在干秋!”但是在建设的il程中,我们却经常遇到一些难解的问题,其中,无咋珈道道.床极呱周的“八字”裂缝就是高铁建设中一个普遍Q难以处理的间题,本文將对珈枕四周的“八字”裂缝所形成的原因进行一下分折并结合现场的施工工艺给予相应的解决方案。

关建词:高速跌路珈枕裂缝施工工艺1、工程様况兰新跌路第二5R缆XX段LXTJ-2标BZIE的施工段从DK1216+000至DK1235+000,正线全长19.0km,其中胳基长度15.3km。

段有一座大桥和三座特大桥,共3.7km。

整个施工目都位干XX呛密的戈壁沌,并且属干烟皴风区,其坏境特直为干旱,常年风沙较大,昼夜泪差大,一年四季最高iSBii50^以上,地表温度可这60七。

坏境条件恶劣。

ftiil程釆用CRTS-I塑毁块武无贰珈道。

2、轨枕四周“八字”裂绳的现象在双快式无菲珈道的现建11程中我们会发现,当混甜士初甜后就会在毎一彳、珈杭的皿个角上形成沿45°方向向外延伸的裂缝,并目这种现象十分普遍,如果稍处理不好,可以说是每个珈枕的四周都会出现,更有严重的就会在两珈林之间就通,际通裂"为两条相讪缝就枷十丿需通蟲“八字”氓轨枕、八字裂缝•可修编.八字裂缝八字裂缝八字裂缝3、裂犍所产生的影响由于戈壁滩的白昼温差比较大,Q加之兰新鉄路第二双线是客运专线,从火车上排到道床极上的污水会比货车上排岀的名很名,所以单从这一点来考虑裂缝对结构的影响就会比其他地方的大很多,尤其是在春秋冬三个季节,白天还是零上十几度,而到了晚上却是零下好几度,迪样在白天酒人裂缝中的水在夜间就会结冰, 结冰后休枳的腸胀使裂缝不斷的发展,在良好的坏境下也许一年只有一个冻融循坏而在这里也许一天就是一个竦镀信坏。

无砟轨道道床板裂纹产生机理及控制技术

无砟轨道道床板裂纹产生机理及控制技术

无砟轨道道床板裂纹产生机理及控制技术摘要:随着我国高速铁路的不断发展,无砟轨道施工技术得以迅猛突破。

其中,具有造价低、工艺简单等优点的CRTS-I型双块式无砟轨道技术更是被多条高铁采用,但CRTS-I型双块式无砟轨道道床板裂纹产生机理及施工控制技术方面的研究尚不完善,防治措施尚不到位,道床板裂纹控制依然是无砟轨道控制难题。

本文以宝兰客专某标段为例,通过对CRTS-I型双块式无砟轨道裂纹产生的机理分析研究,制定了具体的防治措施,完善了施工控制技术,加强了现场过程控制,保证了无砟轨道的施工质量。

关键词:CRTS-I型双块式无砟轨道;裂纹;机理;防治措施;控制技术1.工程概况:本标段地处我国西北,位于黄土高原西部,属于温带大陆性季风气候。

常年干燥少雨,冬季寒冷漫长,夏季短促,气温高,秋季降温快,全天温差较大。

因CRTS-I型无砟轨道道床板为现浇钢筋混凝土整体结构,在这种气候下,混凝土质量极易受外界环境因素影响,所以对如何控制道床板开裂问题又提出了更高的要求。

2.混凝土裂纹种类及危害:通过对CRTS-1型双块式无砟轨道现场施工的观察,道床板常见裂纹有:(1).轨枕横向裂纹。

(2).轨枕轨脚位置八字裂纹。

(3).道床板表面裂纹(龟裂)。

(4).侧面裂纹等。

道床板裂纹常见危害有:(1).雨水渗透进裂隙,导致钢筋锈蚀,列车荷载的复合作用,会逐渐增加裂纹宽度,裂缝不断发展,继而形成恶性循环。

(2).长期作用后可能会导致轨枕的脱落,严重者甚至会造成地基的沉降,降低无砟轨道的耐久性,削弱道床板的承载力,危及行车安全。

3.裂纹产生原因研究:通过研究发现,道床板出现裂纹主要原因有如下几点:3.1混凝土坍落度过大造成混凝土强度降低、沁水,导致道床板的开裂。

3.2框架轨排轨缝间距小。

在高温情况下钢轨温度也随之升高,钢轨拉伸膨胀,较小轨缝使得钢轨起拱,在钢轨的作用下无砟轨道混凝土产生应变,造成道床板拉裂。

3.3混凝土浇筑过程中轨枕及底座板未湿润。

高速铁路无砟轨道道床板裂缝成因及控制措施

高速铁路无砟轨道道床板裂缝成因及控制措施

高速铁路无砟轨道道床板裂缝成因及控制措施摘要:铁路系统是交通运输系统中非常重要的组成部分,并且当前时期基于铁路系统构建起来的经济发展模式已经成为我国社会经济发展的重要驱动力。

随着我国社会发展水平的不断提升,对于铁路运输的速度也提出了更高的要求。

在高速铁路中所使用的轨道都是无砟轨道,这种轨道相对于传统的轨道来说具备更强的安全性能。

但是在实际使用的过程中这种轨道也很容易出现裂缝,所以应当针对高速铁路无砟轨道道床板裂缝产生的原因进行研究,采取合适的手段保证铁路系统的安全运行。

关键词:高速铁路;无砟轨道;道床板裂缝引言:高速铁路是当前我国铁路系统中的主要类型,在这样的背景下,高速铁路运行过程中的安全性就成为社会关注的热点。

在高速铁路运行的过程中,铁路系统内的无砟轨道的道床板出现裂缝容易导致各种安全事故。

使得道床板出现裂缝的原因有很多,为了保证高速铁路的安全稳定运行,有关部门就应当进行系统化的研究工作,把握好可能会导致道床板开裂的各项因素,尽可能减少裂缝的出现,构建起更加安全的铁路系统。

1.高速铁路无砟轨道道床板裂缝的成因1.短时间内温差过大高速铁路系统的无砟轨道中的道床板主要是由混凝土构成的,混凝土本身具备非常强的热胀冷缩的物理性质,这种情况就使得一旦外部的温度出现剧烈的变化,那么就会使得混凝土自身发生形变。

在这样的情况下,混凝土的形变就会被限制在内部,混凝土内就会出现相应的结构应力,当这种结构引力超过了混凝土本身的抗拉强度时,就会使得混凝土的表面出现裂缝。

这种裂缝就是属于温度裂缝,温度裂缝最大的特点就是很容易随着气温的变化产生剧烈的变化。

一般情况下在产生裂缝后,裂缝的实际变化情况也会遵循热胀冷缩的原则。

除此以外,在冬季气温低于零度的情况下,轨道床板所使用的吸水饱和的混凝土往往会出现冰冻的情况,混凝土内含有的水将会结成冰导致混凝土的体积出现膨胀,进而降低混凝土自身的强度,导致裂缝出现。

1.混凝土的水化热混凝土在制作的过程中需要经过水化,而水化的过程会产生非常多的热量,这种热量也是混凝土内部温度出现上升的主要能量来源。

浅析无砟轨道支承层裂缝产生原因与预防措施

浅析无砟轨道支承层裂缝产生原因与预防措施

浅析无砟轨道支承层裂缝产生原因与预防措施摘要:我国高铁技术起步较晚,上世纪90年代,我国从日、德、法引进了无砟轨道施工技术,经过对外国的无砟轨道施工技术的借鉴,和我国科研人员几十载的攻坚克难,使我国无砟轨道施工技术走在世界前列,现结合新建福厦铁路CRTS型双块式无砟轨道支承层施工和前人总结的经验,从无砟轨道原材料、施工、养护等几个方面阐述无CRTS型双块式无砟轨道支承层裂缝产生的原因和预防措施。

关键词:CRTS型双块式无砟轨道支承层裂缝产生原因预防措施引言无砟轨道的结构形式与传统的铁路大不相同,而备受外界关注。

因其列车运行速度快,平稳性好、运营后的维保工作量少等优点,受到国人的青睐,经过我国科研人员多年努力,无砟轨道施工技术得到了普及和推广,现已成为我国面向世界的一张名片。

无砟轨道支承层,作为道床板和路基表层的过渡层,对行车安全起着重要作用,本文结合新建福厦铁路工程CRTS型双块式无砟轨道支承层施工,就无砟轨道支承层裂缝产生的原因及预防措施进行阐述。

一、混凝土配合比及原材料引起的裂缝新建福厦铁路无砟轨道支承层采用水硬性混合料,配合比设计按《高速铁路无砟轨道支承层》Q/CR8-2014进行,(支承层配合比,水泥:粉煤灰:砂:碎石:水=126:54:856:1222:122,仅供参考)。

水硬性混合料配合比性能符合规范规定(详情见表1),一个好的理论配合比是支承层质量控制的前提。

表11.1水胶比过大引起的裂纹福厦铁路支承层采用的水硬性混合料,由碎石、砂、水泥、粉煤灰和少量的水经均匀拌和而成,多采用滑膜摊铺施工工艺,超高较大的地段,采用机械摊铺碾压施工。

支承层配合比选定时,优先考虑水泥、粉煤灰和用水量,为施工方便,在合理的范围内会选择较大的水胶比,但过大的水胶比会使混合料的流动性增加,游离水增多,增加混合料的收缩,导致支承层出现裂纹。

预防措施:首先,优选普通硅酸盐水泥,严禁采用早强型水泥,控制水泥和粉煤灰用量,胶材总量不宜大于210kg/m 3,并且水泥单项用量不应高于130kg/m 3。

无砟道床混凝土裂缝产生的原因及修补对策探讨

无砟道床混凝土裂缝产生的原因及修补对策探讨

无砟道床混凝土裂缝产生的原因及修补对策探讨摘要:随着高速铁路、城市地铁等快速轨道交通的快速建设,无砟道床得到普遍的使用,在长期的实践中,发现道床混凝土往往存在着不同程度的裂缝,这对轨道交通的安全运行造成了很大的影响。

本文就无砟道床混凝土裂缝产生的原因进行分析,并对裂缝修补进行了思考和探索,希望可以对裂缝的解决有所帮助。

关键词:无砟道床;混凝土;裂缝;修补;对策一、无砟道床混凝土裂缝产生的几个原因通常来说无砟道床混凝土裂缝可以分为两类:第一类裂缝是结构裂缝,这种裂缝主要是由外荷载所造成;第二类裂缝是材料裂缝,产生这种裂缝的主要原因是温度作用以及混凝土的收缩所造成的。

本文主要分析第二类裂缝所产生的原因,具体来说,主要有以下几个方面:(一)温差影响温差所产生的原因可以分为水化热所造成的混凝土内外温差、结构整体的温度升降差以及结构从上表面至下表面的温度梯度三种,下边作具体分析:第一,水化热所造成的混凝土内外温差。

在进行混凝土浇筑的时候,会在水泥水化的过程中产生大量的热量,这些热量在混凝土内部很难得到散发,致使混凝土内部的温度大大高于混凝土表面的温度,内外部的温差就使得混凝土凝结初期所产生的拉应力常常会高于混凝土抗拉力,这就会致使混凝土产生裂缝。

第二,整体温度升降差。

混凝土结构由于受到季节性温度以及日夜温度的变化,结构整体就会产生温度升降变化,最终导致混凝土结构发生伸缩。

当此收缩所受的纵向约束较小时,混凝土结构所产生的温度应力就会很小。

然而无砟道床混凝土结构往往受到很大的纵向约束,在此条件下,混凝土结构越长就会使得结构的温度应力越大,最终导致混凝土出现裂缝。

第三,温度梯度。

受太阳日照的影响,混凝土结构上表面的温度往往比较高,而其下表面的温度则往往较低,这就致使道床混凝土结构在沿高度方向上存在着一定的温度梯度,从而使混凝土结构出现横向裂缝。

(二)混凝土收缩的影响通常来说引起混凝土裂缝的原因主要有干燥收缩和塑性收缩两个因素。

无砟轨道施工裂缝产生原因分析及控制措施

无砟轨道施工裂缝产生原因分析及控制措施
3.2荷载导致的裂缝
荷载裂缝主要表现为以下3方面:第一,气温突然出现变化而导致的荷载裂缝。混凝土浇筑完成后,如果没有及时拆除螺栓调节器以及轨道扣件夹具的约束,可能会导致比热容较小的混凝土在轨枕的周边出现裂缝问题。第二,结构变形而导致的裂缝。在施工过程中对路基、桥梁及隧道的沉降变形监测不精准,会导致轨道基础变形,可能会引起轨道板出现开裂问题。第三,外加荷载对混凝土产生的不利影响,可能会导致混凝土出现裂缝。如在施工过程中,如果多人同时在轨道上进行施工,会增加混凝土出现裂缝的可能性。
4.2合理确定无砟轨道裂缝修复方法
目前对宽度在0.2mm以内的无砟轨道裂缝进行修复时,主要采用的是表面封闭工艺。当无砟轨道裂缝的宽度达到0.2mm以上时,则应先向裂缝内部注入柔性浆液,再结合表面封闭工艺修复。若在无砟轨道的轨枕周边出现了裂缝及离缝,则应首先将加固浆液灌注充填到裂缝内部,并综合运用表面封闭工艺以提高修复效果。
3.3钢轨伸长裂缝
在无砟轨道的施工过程中,需要先确定钢轨、双块式轨枕或者长轨枕的位置,同时要拧紧扣件,然后再开展混凝土浇筑作业。如果是在白天进行施工,太阳直射会导致外界的温度比较高,而钢轨的温度会急剧上升,钢轨伸长,在这种情况下混凝土正处于初凝阶段,会严重影响混凝土的强度,使混凝土强度接近0,不能对这种变形应力进行有效抵抗而出现开裂问题。
4.3严格控制施工工艺
为了对无砟轨道施工裂缝进行有效控制,须对施工工艺进行改进,提高无砟轨道混凝土施工质量。在对无砟轨道混凝土施工工艺进行控制的过程中,要从以下方面出发,确保施工工艺控制的效果。
首先,在基层施工之前,须保证轨枕周围的钢筋保护层厚度符合建筑工程的施工要求。同时要选择合适的时间进行混凝土施工,一般要在气温比较低时进行施工,这样才能使混凝土的水化凝固过程与气温的上升过程保持一致,防止混凝土浇筑完成后出现内外部温差比较大的问题而出现裂缝。其次,采用表面封闭结合柔性浆液灌注工艺修复裂缝。当无砟轨道裂缝宽度超过0.2mm时,在采用表面封闭法修复的基础上结合注浆工艺,将柔性浆液灌注到裂缝内部,确保修复效果。在修复施工时可根据现场情况,采用钢丝刷或金刚片角磨机等设备打磨刷毛裂缝处的混凝土,并确保裂缝表面整洁干燥,为后续的粘结填充施工创造有利条件。在制备柔性浆液时应严格控制其配合比,通过专业搅拌设备5min以上的均匀搅拌后,主要通过重力法并结合专业设备将浆液循环灌注到裂缝内部,检测注浆饱满度以达到施工要求,再应用表面封闭法修复。最后,用表面封闭工艺修复裂缝。表面封闭工艺主要适用于裂缝宽度在0.2mm以下的无砟轨道修复。在应用表面封闭法进行修复施工时,应首先对无砟轨道表面进行清理,并按施工要求配置封闭材料,然后将表面封闭材料涂刷在裂缝位置并做修饰处理。在对裂缝表面进行清理时,施工人员需对裂缝位置的混凝土进行打磨、刷毛处理,浮浆、灰尘等杂物清理和裂缝内部的干燥,以保证粘结施工质量。材料配置应严格按设计配合比控制称量的精确性,通过专业搅拌设备搅拌均匀,确保封闭原材料及成品质量。

无砟轨道施工裂缝产生原因及控制措施

无砟轨道施工裂缝产生原因及控制措施

第16卷 第12期 中 国 水 运 Vol.16 No.12 2016年 12月 China Water Transport December 2016收稿日期:2016-09-18作者简介:刘晓宇(1983-),男,汉族,中交一航局第二工程有限公司,工程师,从事铁路、公路施工工作。

孙国军(1983-),男,汉族,中交一航局第二工程有限公司,工程师,从事铁路、公路施工工作。

无砟轨道施工裂缝产生原因及控制措施刘晓宇,孙国军(中交一航局第二工程有限公司,山东 青岛 266071)摘 要:结合无砟轨道施工情况, 首先对无砟轨道裂缝的类型及产生原因进行了浅要分析, 指出温度变化和混凝土的收缩变形、施工工艺控制是产生裂缝的主要原因。

最后提出通过优选原材料、优化混凝土配合比、优化施工工艺以及强化养护环节来防止裂缝的产生和发展。

关键词:无砟轨道;双块式;混凝土裂缝;施工工艺;控制措施中图分类号:U213 文献标识码:A 文章编号:1006-7973(2016)12-0163-03一、引言新建兰新铁路第二双线均采用CRTSⅠ型双块式无砟轨道,我部管段内共计长25.4km,在施工过程中无砟轨道支撑层、道床板出现部分裂缝。

裂缝形成后会降低无砟轨道的耐久性,给线路运营带来安全隐患,本文对无砟轨道结构层裂缝产生的原因进行浅要分析,提出一些控制混凝土裂缝的方法。

二、无砟轨道裂缝形式 1.无砟轨道结构设计状况(1)桥梁CRTSⅠ型双块式无砟轨道结构桥梁CRTSⅠ型双块式无砟轨道分为底座板和道床板,底座板厚度为17.5cm,采用现浇C40混凝土。

道床板标准长度6.5m,板间设置10cm宽伸缩缝,道床板厚度为26cm,混凝土强度等级为C40。

(2)路基CRTSⅠ型双块式无砟轨道结构路基CRTSⅠ型双块式无砟轨道分为支撑层和道床板,支承层采用C15低塑性连续浇筑,宽3.4m,厚26.5cm,每隔3.9m 切一横向假缝。

道床板采用19.5m单元式道床板结构。

无砟轨道道床板混凝土裂缝成因及处理

无砟轨道道床板混凝土裂缝成因及处理

无砟轨道道床板混凝土裂缝成因及处理摘要:本文通过对无砟轨道道床板混凝土裂缝问题的现状进行研究、分析常见裂缝的成因、列出裂缝的处理方法,对这三方面进行了一个综合的研究。

Abstract: This article through to the ballastless track bed slab concrete crack problem of the status of research, analysis of reasons caused the cracks, list the treatment method for the cracks, on this three respects undertook a comprehensive study.关键词:混凝土;无砟轨道;裂缝;方法Key word: concrete; ballastless track; crack; method一、对无砟轨道道床板混凝土裂缝问题的现状进行研究混凝土是体积敏感性材料,同时也是热传导性能差的材料,由于道床板受温度的升降变化作用,使得道床板发生翘曲或上拱而产生裂纹。

目前国际上对混凝土出现温度变形裂缝问题给予了相当的重视,美国混凝土协会专门从事混凝土、钢筋混凝土及大体积混凝土裂缝研究的207和224委员会要求设计者对结构进行温度应力计算和配筋;德国钢筋混凝土结构规范( DIN1045)中关于温度变化对结构的影响方面规定了计算温差的取值范围。

在无砟轨道方面,根据德国道路与轨道建设规定:双块式轨枕与240mm的混凝土轨道承载层整体相连;无砟轨道板用钢筋进行整体加固,以防止出现裂纹,混凝土配筋量为8%~9 %,从而将可能出现的裂缝宽度限制在0.5m m范围内(该做法可防止连续钢筋受到腐蚀,并在混凝土层出现裂缝时,维持钢筋的铆定、连接功能)。

于安装于土质路基上的轨道,根据zTv F—st8(德国道路与轨道建设规定中第8条)规定,在厚度为30era的水硬性混凝土支撑层上安装轨道承载层,水硬性混凝土支撑层是一种拌合水泥加以稳定的支撑层,以控制裂缝的无规则形成。

双块式无砟轨道道床板混凝土裂缝成因及控制探讨

双块式无砟轨道道床板混凝土裂缝成因及控制探讨

双块式无砟轨道道床板混凝土裂缝成因及控制探讨发布时间:2022-09-01T01:01:54.968Z 来源:《中国科技信息》2022年第4月8期作者:李存虎[导读] 针对高速铁路双块式无砟轨道道床板现浇混凝土易开裂问题,中铁三局渝昆高铁川渝段站前五标工程通过试验研究了道床板混凝土裂缝控制技术,同时基于多场耦合模型对道床板混凝土开裂风险进行了定量评估。

李存虎中铁三局集团有限公司山西省太原市 030000摘要:针对高速铁路双块式无砟轨道道床板现浇混凝土易开裂问题,中铁三局渝昆高铁川渝段站前五标工程通过试验研究了道床板混凝土裂缝控制技术,同时基于多场耦合模型对道床板混凝土开裂风险进行了定量评估。

结果表明:掺入抗裂剂对道床板混凝土工作性能和后期强度影响较小,早期明显体积膨胀,有效补偿了混凝土收缩;掺入抗裂剂后道床板中心和上表面开裂风险系数由1.0以上降低至0.7以下,基本不开裂。

经工程现场应用,掺入抗裂剂的道床板混凝土浇筑完成6个月后未发生开裂,混凝土抗裂性能较好。

关键词:无砟轨道;道床板;裂缝;控制措施引言随着高速铁路的快速发展,双块式轨枕嵌入式道床结构技术在无砟轨道道床广泛应用,但施工中和运营期都发现道床板混凝土存在不同程度的裂缝,对无砟轨道造成了一定的病害。

现我就施工方面对这一病害的成因和处理进行分析,以指导施工过程的控制和对后期病害的补救。

施工中现浇混凝土道床板出现了裂缝,无砟轨道轨枕产生的裂缝使道床板中的钢筋锈蚀,锈蚀钢筋挤胀混凝土,又使裂缝更具扩展趋势,绝缘节点的绝缘卡子将逐渐失效,绝缘性能逐步下降,裂缝渗水加速基础下沉加大基础沉降值,降低道床耐久性和道床承载力,影响行车安全;增加工务部门维修工作量,因此必须对此予以关注。

1.双块式无砟轨道裂缝形式混凝土是一种由砂石骨料、水泥、水及其他外加材料混合而形成的非均质脆性材料。

由于混凝土外界因素和混凝土内在特性等原因,造成成型的混凝土外观存在着微孔隙、气穴及微裂缝,影响混凝土的使用寿命。

无砟轨道道床板混凝土裂缝成因及处理

无砟轨道道床板混凝土裂缝成因及处理

无砟轨道道床板混凝土裂缝成因及处理摘要:无砟轨道道床板混凝土裂缝能够对工程产生严重的影响,本文通过对无砟轨道道床板混凝土裂缝问题的现状进行研究、分析常见裂缝的成因、列出裂缝的处理方法,对这三方面进行了一个综合的研究。

关键词:混凝土;无砟轨道;裂缝;方法一、研究无砟轨道道床板混凝土的裂缝问题一方面,混凝土是一种热传导性能较差的体积敏感的材料;另一方面,道床板会受温度的变化自身也发生变化,会使道床板发生弯曲或者拱起从而产生裂缝。

对于道床板混凝土产生变形裂缝的问题,国际上给予了相对的研究和重视。

美国混凝土协会中从事研究混凝土、钢筋混凝土及大体积混凝土裂缝研究的207 和224 委员会对设计者提出来对结构进行相关的温度应力计算和配筋的要求;德国的钢筋混凝土结构规范(DIN1045)中在温度变化对结构的影响方面测定了温差计算的取值范围。

根据德国的道路和轨道建设的相关规定,在无砟轨道中,双块式的轨枕应和240mm 的混凝土轨道的承载层整体相连;为防止出现裂纹,先将无砟轨道板用钢筋进行整体上的固定,混凝土的配筋量约为8%~9%,这样能够把可能出现的裂缝的宽度限制到0.5mm以内,此做法能够防止钢筋受到腐蚀,并且在混凝土出现裂纹的时候,能够使钢筋继续起到铆定、连接的功能。

根据zTv F—st8(德国道路与轨道建设规定中第8 条)中的规定,安装在土质路基上的轨道,在厚度为30era的水硬性混凝土的支撑层上安装轨道承载层,起到控制裂缝不规则形成的作用(水硬性混凝土的支撑层是一种拌合水泥使其加以稳定的支撑层)。

二、无砟轨道道床板混凝土裂缝出现的原因(一)水泥发生水化热过程水泥在发生的水化过程中会放出很大的热量,这是混凝土温度明显升高的主要原因。

在浇注初期的时候,混凝土的弹性和强度都比较低,对水化过程中的急剧温升产生的应变约束力不大,温度应变约束力当然也就比较小;随着混凝土年数的增加,它的弹性和强度相应地增强,对混凝土温度变化产生的约束力越来越强,就是会产生极大的温度和应变力,如果此时混凝土的抗拉弹性和强度不能够抵抗此时的温度应变力时,就会产生温度裂缝。

高铁不同类型无砟轨道路基床板开裂成因及对策分析

高铁不同类型无砟轨道路基床板开裂成因及对策分析

高铁不同类型无砟轨道路基床板开裂成因及对策分析摘要:分析不同类型无砟轨道路基道床板开裂现象,从轨道混凝土配方、施工及设计等各个方面对现浇混凝土道床板出现裂缝的原因进行了分析,同时,提出对双块式无砟轨道裂缝进行预防的具体措施,这对以后高铁无砟轨道的施工有很重要的作用。

关键词:无砟轨道高铁混凝土裂缝道床板在我国的高铁中,主要有两种无砟轨道,其中一种是双块式轨道,另一种则是板式轨道。

高铁道床板的表面很容易有裂缝出现,同时也存在着施工质量及设计配筋方面的问题,这些都是造成裂缝贯穿其上下的原因。

因为不均匀的施工捣固等,配筋出现错位或者大小不一,造成道床板出现内部有空隙、不密实、空洞以及钢筋异常等情况,最后形成道床板破裂、承载力太低以及道床板承载不均匀等不良后果。

一、高铁无砟轨道出现裂缝的原因在对高铁无砟轨道进行施工的过程中,其道床板经常会有结构裂缝的出现,这些裂缝的产生容易造成道床板出现钢筋锈蚀的现象,钢筋如果被锈蚀,就会挤胀无砟轨道中的混凝土,这就导致裂缝扩张的更为严重,在绝缘节点中的卡子就会渐渐的失去其应有的作用,大大减低了其绝缘性能。

此外,高铁的结构裂缝中如果出现渗水情况,会导致其下沉速度的加剧,下沉的数值增加剧烈,从而使得无砟轨道床板自身特有的承载能力和耐久性出现降低,对高铁在轨道中的安全行车产生严重的负面影响[1]。

所以,从不同的角度对无砟轨道板开裂现象进行原因上的分析,积极做好无砟轨道床板开裂防治工作,使其无砟轨道的施工质量得以保证。

对高铁无砟轨道的路基基床出现结构性裂缝进行原因方面的分析,主要表现在五个方面:1.不均匀的高铁混凝土材料致使无砟轨道裂缝的出现。

高铁混凝土存在不均匀性,基本上指的是水与灰在分布上的比例存在不均匀的情况,混凝土骨料分布的不均匀直接导致其结构内部存在不均匀现象,这些情况都有可能造成无砟轨道道板出现裂缝的情况;2.无砟轨道的结构设计存在问题。

在新混凝土板与老混凝土板相连接的部位,其无砟轨道的轨枕角易形成各种收缩情况,而且无砟轨道混凝土在出现硬化之后,集中的角部应力会造成混凝土的拉伸与收缩,这就使裂缝出现加剧,而且时间越长,缝隙就会越大[2]。

高速铁路无砟轨道裂纹分析及处理方法研究

高速铁路无砟轨道裂纹分析及处理方法研究

高速铁路无砟轨道裂纹分析及处理方法研究无砟轨道裂纹通常发生在路基、桥梁、隧道地段,沪昆客专云南段施工过程中路基段落裂纹较为突出。

下面将对路基段、桥梁段、隧道段有代表性的无砟轨道裂纹表现形式、主要原因分析和采取的预防措施进行分析研究。

标签:高速铁路;无砟轨道;裂纹;研究前言无砟轨道是客运专线铁路重要工程结构,是核心建造技术之一,工程质量直接决定客运专线铁路的安全性、舒适性和耐久性。

无砟轨道的制造与施工铺设技术复杂,精度要求高,无砟轨道的建设必须推行标准化管理,按照工厂化、机械化、专业化、信息化的要求组织实施,但还是有部分路基段落产生裂纹。

本文将介绍作业过程中如何有效控制裂纹产生及处理方法,提高无砟轨道施工作业质量,减少运营过程中的病害。

1 工程概况新建长沙至昆明铁路客运专线云南段线路由贵州盘县进入云南省境内后,经富源北、曲靖北、嵩明站最终到达昆明南,沿线设富源北、曲靖北、嵩明中间站。

该段线路正线建筑长度177.307km,其中区间路基48.916km,站场路基长度5.306km,共54.222km,占线路长度30.581%;正线桥梁129座-60.688km,占线路长度34.228%;涵洞130座,地道1座;正线隧道40座-62.536km,占正线建筑长度35.270%;正线桥隧比69.497%。

正线为客运专线铁路,按一次铺设跨区间无缝线路设计。

正线及与正线相邻的到发线均铺设CRTS I型双块式无砟轨道,岔区铺设轨枕埋入式无砟轨道。

CRTS Ⅰ型双块式无砟轨道自上而下由钢轨、扣件、轨枕、道床板、底座(支承层)组成。

其中路基和隧道地段道床板采用连续结构,桥梁地段采用单元式结构。

轨道结构高度见表1。

路基、桥梁、隧道均为CRTSⅠ型双块式无砟轨道结构,由60kg/m钢轨、WJ-8B扣件、SK-2型双块式轨枕、道床板、支承层(或底座)等组成。

道床板采用C40钢筋混凝土,现场浇筑。

路基地段道床板连续浇筑,道床板的宽度均为2800mm,高度为260mm。

浅析CRTSⅢ型板式无砟轨道底座板裂纹原因分析及控制措施

浅析CRTSⅢ型板式无砟轨道底座板裂纹原因分析及控制措施

浅析CRTSⅢ型板式无砟轨道底座板裂纹原因分析及控制措施摘要:CRTSⅢ型板式无砟轨道由钢轨、弹性扣件、轨道板、自密实混凝土层、隔离层以及具有限位结构的钢筋混凝土底座板等部分组成。

其中底座板作为主要承载结构,产生裂纹后将对结构安全性、耐久性造成较大影响。

基于此,本文通过对原材料、施工工艺等方面进行了认真分析研究,提出了切实可行的裂纹控制措施,取得了良好效果。

以期为同类或类似工程项目施工提供借鉴。

关键词:CRTSⅢ无砟轨道;底座板;裂纹控制引言近十年以来,国民经济发展速度惊人,人民的生活水平得到了全面改善,伴随着社会经济的快速发展,交通运输业也快速发展。

高速铁路CRTSⅢ型板式无砟轨道作为我国自主研发的轨道结构形式,是在总结国内几种成熟的无砟轨道的基础上,吸收其优点,克服其缺点,形成一种结构安全可靠、经济合理、施工方便、便于维修的新型无砟轨道结构。

而在施工过程中,由于材料原因、气候原因、养护原因以及施工工艺原因等,容易产生无砟轨道底座板出现表面不规则裂纹、限位凹槽角隅处八字裂纹等,如不有效控制,将会影响到无砟轨道底座板混凝土的耐久性,影响工程交验及后期运营安全,为了控制无砟轨道底座板施工过程中的裂纹。

因此将对如何预防无砟轨道底座板裂纹出现进行分析,并提出控制从事,为今后无砟轨道底座板裂纹施工质量控制提供经验和依据。

一、工程概况商合杭铁路(安徽段)中国铁路设计集团负责设计段落,底座板为钢筋混凝土结构,采用单元结构,桥梁地段混凝土强度等级为C40。

底座板内配置双层CRB550级冷轧带肋钢筋焊网。

底座板对应自密实混凝土凸台位置设置凹槽。

桥梁地段底座宽度为2900mm,直线地段底座厚度为200mm(含4mm厚土工布),曲线地段根据具体超高确定。

底座采用单元结构,一般每3块轨道板范围对应底座为一个单元,当轨道板块数不为3的整倍数时个别地段以2块板范围对应底座为一个单元进行调整,单元间设置20mm伸缩缝,伸缩缝处填充聚乙烯泡沫塑料板,顶面及两侧面均采用聚氨酯嵌缝材料封闭,底座对应自密实混凝土凸台位置设置凹槽。

高速铁路无砟轨道底座板裂缝产生及控制措施研究

高速铁路无砟轨道底座板裂缝产生及控制措施研究

高速铁路无砟轨道底座板裂缝产生及控制措施研究发布时间:2023-03-15T03:49:31.178Z 来源:《科技潮》2023年1期作者:董志成[导读] 无砟轨道施工过程较为繁杂,且容易受到外部环境的影响,尤其是底座板的安装,更是关联裂缝的高发区域,导致高速铁路无砟轨道整体的结构变得逐渐薄弱,埋下不同程度的安全隐患[1]。

上海天佑工程咨询有限公司上海 200092摘要:无砟轨道底座板容易受多种因素影响产生裂缝,影响无砟轨道的使用寿命。

为此针对高速铁路无砟轨道底座板裂缝产生及控制措施的研究。

对南沿江高速铁路无砟轨道建设工程进行现状描述,针对温度、基板钢筋结构以及施工过程控制原因等问题,对裂纹成因机理作出分析。

根据上述存在的问题,构建加强不同施工阶段温度控制、钢筋配置优化、严格控制施工环节等进行裂纹事前或过程防治。

最终依据实际的需求及标准,对该工程中底座混凝土横向裂纹问题进行分析,设计对应的应对处理方案,确保无砟轨道的稳定性与安全性。

关键词:高速铁路;无砟轨道;底座板;裂缝维护;裂缝产生情况;控制措施中图分类号:U213 文献标识码:A引言无砟轨道施工过程较为繁杂,且容易受到外部环境的影响,尤其是底座板的安装,更是关联裂缝的高发区域,导致高速铁路无砟轨道整体的结构变得逐渐薄弱,埋下不同程度的安全隐患[1]。

不仅如此,无砟轨道底座板裂缝还会造成周围施工建设环境的变化,影响混凝土及周围环境的定向接触面积,无形中加快底座板混凝土的裂化速度,增加上方施工结构的压力[2]。

为此,需要对高速铁路无砟轨道底座板裂缝产生及控制措施进行研究。

由于无砟轨道裂缝一旦出现,便会在特定的环境下形成贯穿裂缝后,降低铁路无砟轨道的耐久性与使用寿命。

因此,本文以南沿江高速铁路无砟轨道施工工程为例,细化研究底座板形成裂缝的原因,同时制定相对的控制措施,逐步完善优化对应的处理环节,为铁路交通运输安全提供一定的参考依据[3]。

1现状描述此次主要是对南沿江高速铁路无砟轨道进行建设施工,该工程在建设初期获得了较好的效果,但是现阶段,在建设时发现了无砟轨道底板座出现了多处裂纹,对日常的施工工作埋下了安全隐患[4]。

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高铁不同类型无砟轨道路基床板开裂成因及对策
【摘要】通过对兰新线无砟轨道综合试验段双块式现浇混凝土道床板出现的裂缝现象的分析,从设计、施工和混凝土配方等方面分析了现浇混凝土道床板的裂缝成因,并提出了防治双块式无砟轨道道床板裂缝的具体措施,对今后客运专线现浇混凝土道床板的施工具有借鉴意义。

【关键词】无砟轨道;混凝土裂缝;高速铁路;道床板
目前国内高速铁路采用的无砟轨道主要有两种,即板式无砟轨道与双块式无砟轨道。

道床板表面容易出现裂缝,设计配筋与施工质量等,最终导致上下贯穿裂缝;由于施工捣固不均等,配筋大小不一或错位,使得道床板内部不密实、空隙、空洞、钢筋异常,发展成为承载力过低、道床板破裂、道床板承载力不均等等,这不但使得绝缘性能逐步下降,裂缝渗水加速基础下沉加大基础沉降值,降低道床耐久性和道床承载力,影响行车安全;增加工务部门维修工作量。

因此分析双块式无砟轨道道床板混凝土裂缝病害发生的机理,在设计和施工中预防裂缝的产生,提高双块式无砟轨道施工质量。

1.无砟轨道板开裂成因及对策分析
在施工中现浇无砟轨混凝土道床板出现结构裂缝,裂缝使道床混凝土板中的钢筋发生锈蚀,锈蚀的钢筋会挤胀混凝土,进而使得裂缝更具扩张趋势,处于绝缘节点的卡子也会逐步失效,在绝缘性能方面大打折扣。

同时,结构裂缝的渗水也会加速基础下沉的速度,沉降值迅速攀升降低了无砟轨道道床的耐久性以及承载能力,严重的将影响到轨道的行车安全。

因此,本文分析不同无砟轨道混凝土道板的裂缝开裂机理,旨在设计与施工两个方面做好预防裂缝产生的预防工作,从而保证无砟轨道混凝土道床的施工质量。

笔者认为,无砟轨道路基基床板常见的结构裂缝成因主要有:
(1)混凝土材料的不均匀导致裂缝的产生。

混凝土的不均匀性主要包括水灰比的分布不均,不均匀分布的混凝土骨料产生结构内部应力不均的情况,从而有可能导致轨道板产生裂缝。

(2)结构设计因素。

新老混凝土板的结合部位,轨枕角容易出现不同方向的收缩,在混凝土硬化后也在角部的应力集中引起的混凝土收缩拉伸状态,加剧了裂缝的发展,并随着时间的推移和延长和扩大。

(3)混凝土施工温度。

后浇混凝土在硬化过程中,会产生大量的水化热,其大部分水化热在3天之内会被释放。

尤其是在夏季施工中,如果不采取有效的降温措施,大体检混凝土构件的内部温度会达到65-70℃,甚至会更高,大量的水化热导致内部温度迅速提升,而混凝土表面迅速冷却,内外形成较打的温差,从而造成内、外部热胀冷缩的程度不同,混凝土表面产生一定的拉应力。

当应力
超过硬化过程中混凝土抗拉强度,混凝土表面就会产生裂缝,裂缝通常只在混凝土表面浅裂纹的范围,或沿长边部分出现。

(4)混凝土干缩。

水泥浆蒸发会使得混凝土构件产生干燥收缩,这是一个不可逆过程。

一般地,混凝土干缩裂缝的主要原因是水泥浆液和水的蒸发量的变化引起的不同程度的不同结果,混凝土表面水分流失快,内部湿度变化小,大面积混凝土收缩变形的内部约束产生较大的拉应力裂纹。

(5)塑性收缩裂缝。

水泥用量大,养护不及时会导致混凝土表面不均匀收缩引起的裂缝,虽然危害不大,但在长期动荷载的作用下会出现明显的膨胀。

这些常见裂缝主要的对策与预防措施通常我们是这样考虑的。

混凝土支承层选择合适的切削时间实施切缝,防止产生不规则裂缝引起的上板混凝土裂缝。

同时,为了能够有效防止建设支持层发生不规则的收缩裂缝,普遍支持层混凝土终凝后或抗压强度达到2~3兆帕的执行切割时,混凝土板和混凝土支护层的伸缩接头伸缩缝在同一组,间隔为5~6是适当的,并应支持层混凝土在施工完成后,放置2至3个月,然后道床混凝土施工,效果明显。

混凝土的养护措施,新混凝土加固维修,采取适当的覆盖并适时浇水,混凝土表面是湿的状态;新型固化剂为水资源保护,避免眩光。

施工中应注意的问题,根据兰新铁路无碴轨道试验段双块式轨枕施工经验,除了上述防止裂缝的措施,还应注意以下问题:泥浆的选择应该是内容的效用越小越好,不建议使用标签带是水泥;满足泵送要求条件下,混凝土坍落度可以使用尽可能小;Ⅰ级粉煤灰,减少水泥用量和促进减水作用,不应掺膨胀剂;商品混凝土搅拌质量难以掌握和控制,所以不应采用;结构优化设计(枕轨形设计和轨道板加固设计),合理设置伸缩缝间距;夏季施工时应严格控制混凝土温度,温度和钢模板应引起人们的关注,并采取相应的措施降低其温度;混凝土养护时间,两者表面跟上,比如混凝土的坍落度应为三次较大的表面,表面覆盖材料应能长时间。

现浇混凝土和水;双块式轨枕的表面使用混凝土界面剂,增强界面粘结强度,减少界面裂纹。

2.无砟轨道基底结构病害的对策与措施
针对隧道整体道床裂缝、下沉等病害,采用高强发泡树脂进行注浆加固处理,对注浆前后动变形进行对比测试、物探测试和原位探测并进行分析,检验实际效果。

结合我国无砟轨道结构病害类型及产生机理,进一步研究无砟轨道结构病害检测与快速修复技术。

隧道内无砟轨道结构病害通常有三类:一是混凝土下沉破损,即轨道结构在列车载荷作用下产生下沉变形;二是无砟轨道结构上鼓破损,主要是地下水水位抬起造成破损,或基础处理不到位;三是无砟轨道结构受地下水侵蚀而破坏。

通常的处理方法有:线路几何尺寸变化应在扣件和垫板调整量范围,进行调整不扰动道床,超出调整量范围时需进行整治。

整治方案应根据超出管理值的大小分级治理,尽量少扰动轨道与路基结构,确保其功能不受影响。

排水沟整治应与轨道结构整治同步进行,避免重复作业。

(1)加强或增设排水设施。

整治关键是排导和疏干基底结构地下水,不能局限排除地表水。

发生翻浆冒泥等病害时,应增设地下排水设施,增加排水沟数量和深度。

(2)增加扣件的可调变形量。

提高隧道内无砟轨道扣件的可调变形量,以改善无砟轨道对列车振动和沉降变形的适应性。

(3)灌注水泥浆。

采用液压和气压装置,通过注浆管将水泥浆灌注到轨道与路基结构的裂缝和空隙中,水泥浆以充填、渗透和挤密等方式排挤裂缝中的水、空气和其他杂质,并充填其位置,形成高强度、防水性能好的新结构体。

此方法适用于轨道完整、基底空隙较多与翻浆冒泥地段,缺点是难以抬升轨道板结构。

梨树沟隧道无砟轨道病害整治方法针对京通快速铁路梨树沟隧道整体道床裂缝、下沉,以及翻浆冒泥等病害,采用注浆提升轨道板和精确定位方法。

常规注浆方法机具笨重,现场施工不便,天窗时间难以完成整治,常规的注浆材料短时间达不到黏结强度要求。

(4)基底换填。

隧道基底结构受地下水冲刷严重,但轨道板完整无破损,可将基底软弱层清除,重新灌注基础混凝土。

此方法整治彻底,缺点是施工工艺有待完善。

(5)整体轨道板维修。

主要用于轨道结构破损严重,为此采用双液组分、高强发泡树脂进行注浆加固处理,填充无砟轨道基底结构空洞和进行底面密封,精确提升轨道板。

混合比例1∶1,并采用特殊输送泵进行加温灌注。

其固化后对环境无任何污染。

采用注浆加压装置浆液注入裂缝并充满。

3.结论
由于高速铁路无砟轨道病害在国内大规模投入使用时间尚短,对于其裂缝等病害的检测经验尚少,本工作是尝试性和验证性的。

对于客运专线无砟轨道病害的检测,尚处于初始阶段,需要投入更多的关注与时间。

为维护客运专线的长期正常运营,积极主动的检测工作亟待开展。

【参考文献】
[1]王其昌.高速铁路土木工程[M].成都:西南交通大学出版社,1999.
[2]刘振民,钱振地,张雷.双块式无砟轨道道床板混凝土裂缝的分析与防治[J].铁道建筑,2007(6):99-101.。

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