一种高铁岔区无砟轨道及其防裂施工方法技术

本发明专利技术公开了一种高铁岔区无砟轨道及其防裂施工方法，该高铁岔区无砟轨道由下至上依次设置的混凝土底座、无渣道床板以及预制轨枕块，无渣道床板表面向线路外侧设置有横向排水坡，混凝土底座表面向线路外侧设置有横向排水坡，预制轨枕块的边缘具有倒角。本发明专利技术具有如下有益效果：针对实际工况，优化道床混凝土配合比，以减少表面浮浆层；掺加内养护材料、纤维等，提高抗裂性能；对轨枕块的形状进行边缘倒角优化，同时在施工前对预制轨枕块表面涂刷界面剂，提高轨枕块与道床混凝土间的粘结力，进而降低界面处应力集中；采用“低温入模，快速浇筑”进行现场作业，降低温差对开裂的影响。

A kind of ballastless track in bifurcated area of high speed railway and its crack prevention construction method

【技术实现步骤摘要】
一种高铁岔区无砟轨道及其防裂施工方法
本专利技术涉及铁路施工
，特别涉及一种高铁岔区无砟轨道及其防裂施工方法。
技术介绍
整体现浇道床混凝土存在易开裂的问题，特别是在我国东北地区冬季严寒和干燥多风环境下，岔区现浇道床混凝土开裂问题带来的结构耐久性不足的问题更为突出；裂缝的存在给雨、雪进入混凝土内部提供了通道，冻胀作用则进一步加剧了裂缝宽度的发展速度，随着时间的推移，最终导致现浇道床混凝土出现冻胀、剥落和粉化等问题，大大降低现浇道床混凝土结构的耐久性和服役寿命，故道床混凝土裂纹控制显得尤为重要。岔区无砟轨道道床板裂纹共分为3大类，即离缝、横向裂缝和不规则裂缝，其具体形成原因分别论述如下：(1)轨枕块界面处离缝。预制轨枕块与现浇道床板之间存在“新老混凝土”界面，双块式轨枕(或埋入式长枕)与道床板接触区段，在轨枕块周边形成裂纹且长短不定，个别相邻轨道块裂缝相互连通或延伸至道床板外边缘。成因：道床板与轨枕块为新旧混凝土结合面且粘结较差，预制轨枕块与现浇道床混凝土之间存在收缩变形不一致问题，出厂的预制轨枕块几乎不收缩，而现浇道床混凝土早期收缩剧烈，变形过程中因不同方向的收缩而产生应力集中，进而形成离缝。(2)横向裂缝。因轨枕块边角裂缝连通形成或伸缩缝间距较大时，形成的垂直于道岔方向的裂缝，局部区段较严重时为贯通裂缝。成因：一次现浇道床板单元长度较大，如18#道岔单元最长为25.17m，沿直岔方向的收缩不断累积，最终在薄弱位置开裂。(3)不规则裂缝。道床板表面随机出现的无规则裂缝，长短深浅不一且分布广。成因：胶凝材料用量大或单方用水量高、泌水、施工中过振、收面时存在工人洒水润面、养护不当等，导致道床板上表面浆体富集，因失水过快形成龟裂纹，经冻融和动载等作用发展为裂缝；浇筑后未及时松钢轨扣件，因温度应力未及时释放而造成开裂。因此，急需提出一种能够解决上述技术难题的新的方案。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是提供一种高铁岔区无砟轨道及其防裂施工方法，其克服了现有技术的上述缺陷。本专利技术所要解决的技术问题是通过以下技术方案来实现的：一种高铁岔区无砟轨道，包括由下至上依次设置的混凝土底座、无渣道床板以及预制轨枕块，所述无渣道床板表面向线路外侧设置有横向排水坡，所述混凝土底座表面向线路外侧设置有横向排水坡，所述预制轨枕块的边缘具有倒角。优选地，上述技术方案中，所述预制轨枕块的表面涂刷有界面剂层。优选地，上述技术方案中，所述无渣道床板表面向线路外侧设置有1％横向排水坡。优选地，上述技术方案中，所述混凝土底座表面向线路外侧设置有5％横向排水坡。优选地，上述技术方案中，所述无渣道床板纵向为分块结构，相邻道床板间设有宽度30cm的伸缩缝，所述伸缩缝内填充有聚乙烯泡沫塑料板，并通过硅酮密封。一种高铁岔区无砟轨道的防裂施工方法，包括以下步骤：(1)混凝土的搅拌：“三低一高”混凝土采用强制式搅拌机进行搅拌，当塌落度小于100mm时，搅拌时间≥240s；塌落度为100-140mm时，搅拌时间≥180s。(2)混凝土运输：低坍落度混凝土通过全封闭式搅拌运输车，以改善其在转运过程中的水分散失；(3)混凝土浇筑：浇筑前将模板上的杂物清除干净，不允许有积水，模型接缝不密实处要嵌塞密贴，现场实测标高将设计标高用双面胶在岔枕和模板位置进行标记；岔区范围一次浇筑，岔前、后正线宜与道岔一次浇筑；道床板钢筋架设完成后应进行绝缘性能测试；架立模板后将接地端子与接地钢筋焊接；浇筑过程中对每车混凝土坍落度、含气量及入模温度进行检测；经过现场试验后确定布料顺序，道床板混凝土浇筑施工时，按照三点“之”字形方式斗送入模进行均匀浇筑；(4)高频振捣：采用直径为85mm的高频振捣器或振捣台车振捣；(5)收面压光：振捣完成后，及时修整、抹平混凝土裸露面；混凝土初凝前收面3次，抹面以大面平整、无露石露筋为准，严禁洒水润面，不刻意追求光面；首次收抹大面，以轨枕面向下值为混凝土面控制收面高度，排水坡为1％，使表面排水顺畅不积水；二次收面为压实，为防止表面失水产生裂纹；三次抹面为压光，并防止过度操作影响表层混凝土的质量；(6)喷涂外养护剂：用喷管按十字交叉喷涂，确保外养护剂成膜，喷涂量为2-3m2/kg，喷涂后道床板表面应及时覆盖土工布，避免风吹日晒；(7)松扣件：道床板混凝土初凝后，松动竖向精调螺栓1/4～1/2圈，解开夹板螺栓，松开转辙器、辙叉心和护轮轨枕木连接螺栓、导曲线钢轨和基本轨扣件螺栓，释放钢轨温度应力，以防止钢轨与混凝土的温差变形不一致而造成混凝土开裂；(8)养护：浇注后在8-12h开始洒水，随后覆盖塑料膜和土工布进行养护，养护时间≥14d；当环境温度低于5℃时，在混凝土表面喷涂养护液，并采取适当保温措施；(9)拆模：混凝土终凝后且强度达到2.5MPa后，拆除模板、临时支撑及定位螺杆等，并采用无收缩砂浆填充孔洞，清理并给模板上油待用；工后每隔15d定期观测，记录裂纹变化情况并统计。优选地，上述技术方案中，所述“三低一高”是指低胶凝用量、低用水量、低塌落度、高含气量。所述胶凝材料用量≤380kg/m3；砂率≤40％；粗骨料空隙率≤40％；采用减水剂和引气剂双掺的方式配制，入模含气量8-10％；坍落度80-100mm；用水量≤140kg/m3。优选地，上述技术方案中，所述步骤(1)的混凝土是采用“三低一高”加内养护材料，内掺27kg/m3的内养护材料，分别等量取代粉煤灰和矿粉，内养护剂掺量为胶凝材料总量的6％。优选地，上述技术方案中，所述步骤(3)中坍落度80mm，含气量6-8％；入模温度10-30℃，模板温度5-35℃。优选地，上述技术方案中，所述步骤(4)的振捣条件为：振捣棒插入下层混凝土内深5-10cm，振捣，每点振捣时间为20-30s。本专利技术上述技术方案，具有如下有益效果：(1)针对实际工况，优化道床混凝土配合比，采用“三低一高”进行配制，以减少表面浮浆层；同时，为缓解早期收缩大问题而适量掺加内养护材料，为增强抗拉强度而掺入一定量的纤维等，进而提高抗裂性能。(2)通过轨枕厂模板设计调整，对轨枕块的形状进行边缘倒角优化，同时在施工前对预制轨枕块表面涂刷界面剂，提高轨枕块与道床混凝土间的粘结力，进而降低界面处应力集中。(3)严格规范施工作业程序，采用“低温入模，快速浇筑”进行现场作业，降低温差对开裂的影响。附图说明图1为本专利技术的高铁岔区无砟轨道的示意图。图2为本专利技术的高铁岔区无砟轨道防裂施工方法混凝土浇筑示意图。具体实施方式下面对本专利技术的具体实施方式进行详细描述，以便于进一步理解本专利技术。一种高铁岔区无砟轨道，包括由下至上依次设置的混凝土底座1、无渣道床板2以及预制轨枕块3，无渣道床板2表面向线路外侧设置有1％横向排水坡，混凝土底座1表面向线路外侧设置有5％横向排水坡，预制轨枕块3的本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种高铁岔区无砟轨道，其特征在于，包括由下至上依次设置的混凝土底座、无渣道床板以及预制轨枕块，所述无渣道床板表面向线路外侧设置有横向排水坡，所述混凝土底座表面向线路外侧设置有横向排水坡，所述预制轨枕块的边缘具有倒角。/n

【技术特征摘要】
1.一种高铁岔区无砟轨道，其特征在于，包括由下至上依次设置的混凝土底座、无渣道床板以及预制轨枕块，所述无渣道床板表面向线路外侧设置有横向排水坡，所述混凝土底座表面向线路外侧设置有横向排水坡，所述预制轨枕块的边缘具有倒角。


2.根据权利要求1所述的一种高铁岔区无砟轨道，其特征在于，所述预制轨枕块的表面涂刷有界面剂层。


3.根据权利要求1所述的一种高铁岔区无砟轨道，其特征在于，所述无渣道床板表面向线路外侧设置有1％横向排水坡。


4.根据权利要求1所述的一种高铁岔区无砟轨道，其特征在于，所述混凝土底座表面向线路外侧设置有5％横向排水坡。


5.根据权利要求1所述的一种高铁岔区无砟轨道，其特征在于，所述无渣道床板纵向为分块结构，相邻道床板间设有宽度30cm的伸缩缝，所述伸缩缝内填充有聚乙烯泡沫塑料板，并通过硅酮密封。


6.根据权利要求1-5任一所述的一种高铁岔区无砟轨道的防裂施工方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)混凝土的搅拌：“三低一高”混凝土采用强制式搅拌机进行搅拌，当塌落度小于100mm时，搅拌时间≥240s；塌落度为100-140mm时，搅拌时间≥180s；
(2)混凝土运输：低坍落度混凝土通过全封闭式搅拌运输车，以改善其在转运过程中的水分散失；
(3)混凝土浇筑：浇筑前将模板上的杂物清除干净，不允许有积水，模型接缝不密实处要嵌塞密贴，现场实测标高将设计标高用双面胶在岔枕和模板位置进行标记；岔区范围一次浇筑，岔前、后正线宜与道岔一次浇筑；道床板钢筋架设完成后应进行绝缘性能测试；架立模板后将接地端子与接地钢筋焊接；
浇筑过程中对每车混凝土坍落度、含气量及入模温度进行检测；
经过现场试验后确定布料顺序，道床板混凝土浇筑施工时，按照三点“之”字形方式斗送入模进行均匀浇筑；
(4)高频振捣：采用直径为85mm的高频振捣器或振捣台车振捣；
(5)收面压光：振捣完成后，及时修整、抹平混凝土裸露面；混凝土初凝前收面3次，抹面以大面平整、无露石露筋为准，严禁洒水润面，不刻意追求光面；首次收...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈福现，田作华，王天武，曾见，陈汉，庞前凤，丁立明，江龙，高善一，史升亮，孙敏钧，安龙，何宇峰，
申请(专利权)人：中铁二十二局集团轨道工程有限公司，中铁二十二局集团有限公司，
类型：发明
国别省市：北京;11