摘要：通过对自密实混凝土施工质量的控制研究，不断的优化自密实混凝土配合比中各种原材料各项指标的控制和改进；研究改善自密实混凝土灌注的施工工艺，以达到最好的灌注效果。
关键词：CRTSIII 型板式无砟轨道；自密实混凝土；质量控制
目前，自密实混凝土调配与施工还是一项新技术，近些年才得以在高速铁路施工上推广应用，因自密实混凝土特殊性能要求，对施工环境、原材料指标、材料参量数值偏差等都具有严格的要求，特别是原材料各项指标波动对自密实混凝土性能影响较为敏感。因此，进场的原材料必须进行全面抽样检验，各项指标达到规范要求。
1、工程概况
商合杭铁路站前十四标施工范围为DK445+002.47～DK472+438.47，总长27.452公里，建设标准为350km/h高速铁路。全段设计CRTSⅢ型板式无砟轨道长度为 26.398km，正线铺设Ⅲ型板 9466 块。自密实混凝土设计采用微膨胀 C40 混凝土。
2、CRTSIII 型板式无砟轨道自密实混凝土特性
CRTSIII 型板式无砟轨道充填层的封闭空间、多重阻碍以及柔性基础三大特征决定了灌注其中的自密实混凝土工作性的高要求，即通过减水组分强分散性实现体系大流动性和保坍性的同时，亦要抑制离析倾向加剧，兼顾拌合物良好的稳定性，避免浆骨分离、泌水、泡沫性浮浆等不利情况。
3、自密实混凝土施工关键工序质量控制研究分析
自密实混凝土作为一种新型填充材料，工作性、稳定性、力学性能满足设计规范要求至关重要，因此施工中要重点探索最优的配合比、生产过程、灌注施工工艺等。
3.1自密实混凝土施工配比确定
在自密实混凝土配合比设计前，要对原材料进行各项指标试验检测，除满足《高速铁路 CRTSIII 型板式无砟轨道自密实混凝土暂行技术条件》、《高速铁路轨道工程施工质量验收标准》规定的各项技术指标外，自密实混凝土配合比还应满足以下要求：①粉体材料用量：宜小于580kg/m3；②用水量：不宜大于 180kg/m3；③单位体积浆体含量：不宜大于0.40m3；④氯离子含量：不大于胶凝材料的0.10%；⑤总碱含量：不大于 3.0kg/m3；⑥三氧化硫含量：不大于胶凝材料的4.0%。自密实混凝土配合比设计、试验和检验周期：90天。
3.2 原材料质量控制
原材料控制要点，保持匀质性第一原则。
（1）均质性控制：各种进场材料性能指标在满足相关标准规定的前提下，每一批次原材料的性质指标的波动要确保在一定范围内，不宜超过±10%。（2）吻合性控制：配置自密实混凝土的原材料品质要和《技术要求》相吻合。（3）含水率控制：细骨料含水率控制在±1%以内。（4）储存管理控制：专仓专用，防水防污染。
①水泥：水泥宜选用硅酸盐水泥或普通硅酸盐水泥，重点关注比表面积及熟料中的C3A含量，混合材宜为矿渣或粉煤灰，不宜使用早强水泥。
②矿物掺合料-粉煤灰：粉煤灰脱硝处理易导致大量碳酸氢铵残留，在混凝土凝结过程会释放氨气，需引起高度重视！
③粗、细骨料：通过揭板试验，细度模数一般在2.3-2.7之间较为适宜。粗骨料宜采用5-10mm和10-16mm二级配碎石。细骨料和粗骨料各项指标性能往往波动最大，不同的进场批次细度模数、含泥量、针片颗粒含量往往差异较大，因此，尽可能进行分批次进行储存，降低自密实混凝土性能波动频率，以利于自密实灌注质量控制。
④减水剂：优质聚羧酸减水剂：（保坍剂单独应用）
先消泡在引气工艺.png)
消除劣质大泡
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改善工作性能
保坍性良好（180min）.png)
保证运输与施工
⑤膨胀剂：自密实混凝土的必要组分，起补偿自密实混凝土收缩变形作用。选用要求：Ⅱ型膨胀剂。早期膨胀率不需太高，后期持续膨胀时间长，膨胀值回落幅度小。
⑥粘度改性材料：有效解决自密实混凝土拌和物离析、泌水、气泡问题以及对用水量波动的敏感性。
3.3 自密实生产管理和设备要求
自密实混凝土生产管理制度要满足如下条件：
（1）四固一强：固定原材料、固定配合比、固化施工工艺、固定施工人员、强化过程检查，强化工艺性试验。（2）静态管理：原材料各项性能指标满足规范和相关文件要求，搅拌设备与施工设备管理要满足自密实生产相关规定。（3）动态管理：配合比调整，自密实混凝土现场入模指标控制根据原材料变化、环境变化等进行动态调整。搅拌站各计量系统应满足自密实混凝土原材料称量的最大允许偏差规定（按重量计）：胶凝材料±1%；外加剂±1%；骨料：±2%；拌合用水：±1%。
控制关键：①水称计量精度须重点保证；②各料仓关闭阀门必须保证闭合严密，防止漏料；③搅拌机搅拌叶片与筒壁的间隙必须满足要求；④搅拌机搅拌叶片与轴上淤积混凝土块需定期清除。
3.4 自密实施工揭板试验和灌注施工工艺
（1）工艺性揭板试验
在自密实混凝土全面施工前，必须要进行揭板试验，以便总结相关工艺参数，熟悉施工操作流程，主要分以下阶段进行：
第一阶段：工装试验，灌注6块板（1-6）；第二阶段：解决工艺性气泡、骨料分布不均匀，钢筋阻碍问题，灌注12块板。其中，单独灌板4块（7-10），连续灌板（2次）8块（11-18），且增加门式筋（与板分离）；第三阶段：在监理单单位见证下，连续进行连续灌注3次，共6块（19-24），且增加门式筋（与板分离）；第四阶段：最终评估，在监理单位见证至少每个工况连续2次工艺性试验合格后，向建设单位提出工艺性试验验收评估申请，连续灌板4块（25-28），且增加门式筋（与板分离）。评估标准：验收评估小组原则上观看4块板的灌注和揭板全过程。自密实混凝土4块板揭板结果一次性符合标准要求的，则判定该自密实混凝土灌注工艺性揭板试验合格，否则判定为不合格，被判定不合格时，应重新申请评估，直至满足要求。第五阶段：总结阶段。针对自密实混凝土配合比，获取自密实混凝土最佳性能状态的相关指标及原材料的相关参数，确定施工工艺方面的具体参数。如根据轨道板上浮量来确定最佳的压杠扣压力；中间孔单点灌注时，灌注高度的选择；灌注时间的控制；拆除精调爪及压紧装置的时间等。
（2）自密实混凝土灌注
自密实混凝土浇筑前采用旋转喷雾枪对轨道板底进行润湿。润湿时不得在隔离层表面形成明水、积水。灌注混凝土前10分钟再检查一次轨道板下方的混凝土底座板表面状况，查看其表面是否有积水和雾化不彻底等现象。
自密实混凝土在拌合站集中拌合，运至现场后，快速转20-30s后静置1min，灌注前必须进行各种试验检测，各种试验数据达标后方可进行施工。要求：坍落扩展度≤680mm；含气量≥3%；扩展时间T500为3-6s；入模温度5-30℃。每次施工按规定留取试件，灌注过程中注意监测轨道板上浮及侧移量。
自密实混凝土入模前，由试验人员应在监理工程师见证下检测混凝土拌合物的温度、坍落扩展度、扩展时间T500、含气量和泌水率等拌合物性能并记录。对于指标不满足技术规程要求的严禁使用，并按照废弃混凝土集中处理。
灌注时前轨道板灌注孔位置置盖一层土工布，防止混凝土污染轨道板。自密实混凝土采用通用型流动灌浆车灌注，单孔溜槽卸料灌注法从轨道板预留中间灌注孔进行灌注，溜槽长度不小于1.5m，灌浆灰斗上要设置过滤网，有效防止异物堵塞下料管。轨道板设置防上浮扣压装置，曲线段轨道板不少于5道，可有效控制轨道板上浮量在2mm以内，一般扣压力在55-65N·m之间。
灌注时应通过料仓及连接料仓的下料管注入，直线段轨道板上设置的下料管距轨道板上表面高度不宜小于70cm，防溢管露出轨道板上表面的高度不宜小于30cm；曲线段轨道板上设置的下料管距轨道板上表面高度不宜小于100cm，防溢管露出轨道板上表面的高度不宜低于超高一侧轨道板上表面最高处高度。
自密实混凝土灌注速度不宜过快，宜采取“慢快慢”方式灌注，应保证下料的连续性和混凝土拌合物在轨道板下的满空间连续流动。灌注过程中，通过轨道板2个观察孔及模板四角排气孔观察自密实混凝土在板下流动情况。
每块板灌注作业时，直线段至少设置2块百分表、曲线段至少设置4块百分表量测轨道板上浮量，当发现上浮量异常时，及时采取纠偏措施，保证后续轨道板灌注上浮量等指标满足要求。
自密实混凝土的入模温度宜控制在5~30℃。单块轨道板混凝土的灌注应连续进行，一次灌注成型，在灌注过程中严禁对精调后的轨道板产生扰动，确保混凝土与轨道板的灌注质量。
当自密实混凝土失去流动性时（灌注后2-3小时），取掉灌注筒和防溢管，插入一根连接钢筋后抹平，混凝土终凝前再进行一次抹平收面，涂刷养护剂或进行保湿养护。
4、常见问题预防措施
（1）自密实混凝土出现浮浆泡沫层
原因：①混凝土配合比不合理；②拌和物扩展度过大；③拌和物粘度不足；④减水剂中消泡剂过多。预防措施：①掺入合适粘度改性材料；②减水剂采用“先消后引”工艺；③严格控制自密实混凝土最大扩展度。
（2）灌注不饱满
原因：①自密实混凝土流动性损失过大造成灌注不满；②跑模漏浆造成灌注不满。预防措施：①调整减水剂缓凝组分，保持自密实混凝土拌和物工作性；②加强模板安装牢固度检查。
（3）出现水平离缝
原因：①混凝土过稀；②模板漏浆；③板底有积水。预防措施：①加强模板检查；②防止雨水进入板腔；③控制混凝土入模状态。
（4）出现麻面、缺损
原因：①钢模板表面光洁度不足；②脱模剂质量差；③拆模时间过早。预防措施：①提高钢模板表面质量；②采用优质脱模剂；③采用透气模板布。
（5）出现竖向裂纹
原因：①温度应力导致轨道板翘曲；②混凝土收缩开裂。预防措施：①降低自密实混凝土胶材用量；②采用高效膨胀剂；③提高自密实混凝土与轨道板粘结强度。
参考文献：
［1］铁总科技［2013］125 号高速铁路 CＲTSIII 型无砟轨道自密实混凝土暂行技术条件［S］．
［2］CECS203 －2006 自密实混凝土应用技术规程［S］．
［3］《CRTSⅢ型板式无砟轨道自密实混凝土暂行技术条件》（TJ/GW112-2013）［S］.
［4］《高速铁路轨道工程施工质量验收标准》（TB10754-2018）［S］.
［5］《高速铁路CRTSⅢ型板式无砟轨道自密实混凝土》（Q/CR596-2017）［S］.
论文作者:岳博文
论文发表刊物:《基层建设》2019年第28期
论文发表时间:2020/1/18
标签：密实论文; 混凝土论文; 轨道论文; 原材料论文; 骨料论文; 板上论文; 指标论文; 《基层建设》2019年第28期论文;