轨道板铺设一般缺陷防治技术研究

摘要：本文主要以盘营客专CRTSⅢ型板式无砟轨道施工为基础，简要介绍了CRTSⅢ型板铺设后发现的一般缺陷，同时对其缺陷进行分析研究，制定了一系列有效的防治措施，为同类工程施工提供参考。

关键词：无砟轨道；一般缺陷；离缝；防治

中图分类号：U213.2 文献标识码： A

1 前言

盘营铁路客运专线是国内首条设计时速为350公里/小时的CRTSⅢ型板式无砟轨道客运专线，该型式的轨道结构主要特点有自密实混凝土浇筑施工技术与其他板式无砟轨道有本质区别，且国内尚无相关的先例。针对CRTSⅢ型无砟轨道结构耐久性要求高、施工精度高、质量标准高、自密实混凝土施工难度大等特点，在吸收了CRTSI型、CRTSII型、双块式无砟轨道施工技术及成灌线早期CRTSⅢ型板式无砟轨道施工经验的基础上，认真进行总结及创新，进行了施工工装、生产工艺的的数次尝试与改进，取得了CRTSⅢ型板式无砟轨道施工的成功经验，但是，由于工程施工中存在着复杂性、不确定性、多变性及严寒环境等诸多因素，质量的一般缺陷是不可避免的。本文主要依据盘营客专工程CRTSⅢ型板式无砟轨道铺设施工经验，简要介绍CRTSⅢ型无砟轨道板铺设后的一般缺陷及其防治技术。

2CRTSⅢ型轨道板铺设一般缺陷

根据盘营客专施工现场实际情况，在轨道板铺设过程中易产生一般缺陷。主要表现有：由于轨道板施工过程中的吊装对位产生碰撞造成轨道板缺棱掉角，个别底座在拆模过程中和梁上机械行走和操作过程中造成的底座掉块，轨道板锁定过程中在底座上钻眼预埋碰撞螺丝形成孔洞，由于施工过程中经验不足，自密实混凝土浇筑过程中工艺操作原因造成的轨道板四角浇筑不饱满，形成离缝。上述缺陷严重影响轨道结构外观，并有可能影响轨道结构的耐久性，因而需要进行整治。

3混凝土结构缺损防治技术

3.1 底座混凝土表面钻孔封堵施工技术

为固定轨道板，施工过程中在底座上预埋膨胀螺栓因而需要钻孔，施工结束后存在一定的孔洞，需要进行封堵，封堵的目的主要是为了防止水进入孔洞影响底座的耐久性，孔洞较大时可以采用针管直接注满混合好的环氧树脂（材料性能执行《高速铁路无砟轨道线路维修规则》TG/GW 115-2012相关规定），固化后磨平。当孔洞缝隙较小时采用采用封堵表面用针管进行压力注入方式进行充填。

3.2混凝土结构缺损修补防治技术

适用于无砟轨道轨道板、底座板、支承层、轨枕等混凝土结构缺损的修补防治，也适用于无砟轨道其他混凝土结构缺损的修补防治。

1、修补机具。切割机、真空吸尘器、计量工具、搅拌工具、盛料容器、抹子、铲刀、角磨机等。

2、所用材料要求

良好的早期施工性能，修补材料的工作性能能够满足现场施工要求，且施工时间可调；

高抗压强度且不受结构形状限制，具有补强、加固的作用；

良好的界面粘结性，与老混凝土界面间具有较好的粘结强度，消除新老界面之间裂缝；

优良的体积稳定性。具有较好的韧性和低收缩的特点；

化学性能稳定，耐腐耐候性好。

3、修补防治施工要点

确定修补区域，其修补处理范围应比实际破损范围向外扩大至少100mm；

将修补区域内混凝土基层表面浮尘清理干净，并剔除疏松部分；

将清理好的修补区域内混凝土基层进行凿毛处理，并用环氧底涂进行界面处理。

根据需要，在混凝土缺损部位支立模板。

按要求的配合比将环氧树脂和固化剂搅拌均匀后缓缓加入干料，拌匀后即可向混凝土缺损部位浇筑；

待砂浆固化后，即可用角磨机将表面打磨平整，为保持颜色一致，可刷涂聚合物水泥防水涂料。

4 轨道板离缝防治技术

轨道板离缝主要采用离缝注浆修补方案，并根据离缝宽度和注浆量采用如下三种方案进行防治，分别是压力注浆技术、清缝注浆技术和针管注浆技术。

4.1压力注浆防治技术

1、压力注浆技术及适用范围

首先将轨道板和自密实混凝土间离缝处钻注浆孔，埋入注浆嘴然后用封边胶进行离缝表面封堵，待封边胶达到规定强度后，在离缝处进行压力注浆，持压渗透规定时间，保证浆体充满离缝的注浆技术。主要适用于离缝较细小、一般宽度不超过2mm、并无法用特殊工具清理接缝表面的情况、同时离缝长度较长、注浆量较大。

2、压力注浆施工工艺流程

图4-1 压力注浆方案工艺流程图

3、压力注浆施工要点

检查离缝宽度和判断评估离缝深度；

清理离缝周边的残余混凝土和污物并打磨露出原混凝土表面，离缝5mm范围内进行缝边清理；

根据离缝位置选定注浆位置，钻注浆孔，注浆孔深度不少于200mm，注浆孔位置自离缝中间向两边分布，间距100-200mm为宜，方向按角部斜向板底第一承轨槽方向，其他部位方向也向第一承轨槽方向钻孔，主要注浆孔之间不得钻孔过程中连通；

埋设压力注浆嘴；

用封缝胶进行全部边缝的抹胶封堵，待封缝胶达到规定的粘接强度；

进行压力注浆，注浆宜缓慢进行，并随注浆随加压，观察注浆压力表，压力应控制在2MPa，注浆直至压力表数值不发生变化为止，停止注浆，卸下注浆机进入下一个注浆嘴注浆；

停注24h后，拆除注浆嘴，封堵注浆嘴孔；

混凝土表面清理和打磨处理；

施工过程中和联调联试过程中要对修补后的轨道板进行检查，发现问题及时进行重新注浆处理。

4.2 清缝机械注浆防治技术

1、清缝机械注浆技术及适用范围

首先对离缝进行清理，清除离缝内表面气泡、浮浆和杂质，然后对离缝的四周边缘进行简单封堵，使之能承受较小的压力一般为1MPa，保证不漏浆，将注浆嘴插入离缝最深处开始注浆，并随时调整注浆嘴方向，随注浆随外移注浆嘴，直至从注浆孔位置出浆为止，并保持1MPa的压力，保证注满。主要适用于离缝宽度比较大一般大于2mm、但不得超过8mm、离缝注浆量比较大。

2、清缝机械注浆施工工艺流程

图4-2清缝机械注浆方案工艺流程图

3、清缝机械注浆施工要点

检查离缝宽度和初步判断离缝深度；

清理离缝处自密实混凝土表面浮浆和浮渣，随清理随用高压风吹出或用吸尘器吸出残渣；

对离缝四周进行封堵，封堵方式可以采用水泥浆或其他胶凝材料或胶质材料，并在距离离缝最深处距离最大并便于工作位置留置注浆孔；

封堵材料满足一定强度后开始注浆，注浆管从注浆孔插入离缝最深处，简单封堵注浆管周边，进行注浆，注浆过程中应随时调整注浆出浆口位置，直至从出浆孔出浆为止，注浆管应随注浆随拔出；

注浆后24h进行表面清理打磨处理；

施工过程中和联调联试过程中要对已经修复的轨道板进行检查，发现问题及时进行重新注浆处理。

4.3 预埋针管注浆防治技术

1、预埋针管注浆技术及使用范围

该技术施工过程为打磨清理离缝表面，用封缝胶封堵离缝在离缝中心埋设注浆嘴待封缝材料达到规定强度安装装满浆液的针管进行注浆，并随时增加注浆压力，直至注满。适用于离缝比较细小、一般小于1mm、深度和宽度较小、注浆量较少的离缝。

2、预埋针管注浆施工工艺流程：

图4-3预埋针管注浆方案工艺流程图

3、预埋针管注浆施工要点

打磨情况缝隙表面；

埋设注浆嘴，封堵离缝表面；

安装注浆针管，转动压力活塞加压注浆；

持压观测直至压力不再降低；

拆除注浆嘴和注浆管；

打磨清理表面。

4.4材料与机具

1、注浆修补防治材料及其特点

根据盘营客专工期要求，离缝注浆修补时间主要安排在2013年3、4月份进行，限于环境温度要求可在低温条件下快速固化的注浆材料，注浆材料要求具有的特点：

极低的粘度及表面张力，可以渗透到细小的裂缝中；

固化速度快，修补效率高，可在较短的“天窗”时间内完成修补，并达到通车要求；

较好的环境适应性，在较低温度（-10℃）仍能较快固化以及潮湿环境中固化；

较高的粘结强度，抗拉强度和抗压强度，较好的弹任性，可以对结构起到较好的补强作用。

2、注浆修补防治材料性能指标

表4-1 注浆修补材料性能指标

注：1.GB/T2794《胶黏剂粘度的测定》

2.GB/T7193《不饱和聚酯树脂试验方法》

3.GB/T2567《树脂浇铸体性能试验方法》

4.JC/T1041《混凝土裂纹用环氧树脂灌浆材料》

5.GB/T13354《液态胶黏剂密度的测定方法重量杯法》

6.GB/T1033.1《塑料非泡沫塑料密度的测定 第1部分：浸渍法、液态比重瓶发和滴定法》

3、封缝防治材料及其特点

触变性好，施工便捷，不流挂；

粘结强度高；

固化速度快，可以满足天窗时间裂缝注浆修补的需要；

环境适应性好，可在低温（0℃）条件下固化。

4、封缝防治材料性能指标

表4-2 封缝材料性能指标表

5、配套的施工机具和使用

机具材料：双筒双组份注浆机、专用注浆管、压力注浆嘴、冲洗剂、封缝材料，注浆专用针管。

机具材料的使用：施工准备工作就绪，将注浆材料的两种组分按1:2比例分别倒入注浆机的两个组分料斗，开动注浆机进行注浆，待全部出浆口出浆后，关闭出浆口稳压3min后停止注浆，注浆结束后立即用冲洗剂将料斗和注浆管冲洗干净备用。施工设备及工艺见图4-4及图4-5。

图4-4双筒双组份注浆机

图4-5注浆过程

5结束语

通过对盘营客专施工过程中发现的混凝土结构与轨道板离缝等一般缺陷进行了大量的统计分析，组织进行探讨与研究，并有针对性地制定了一系列修补防治技术及施工方案，通过现场实施验证，修补质量可靠，在运营过程中检查经修补部位质量良好。