成渝客专crtsⅰ型双块式无砟轨道道床板裂纹成因分析及应对措施.

《成渝客专crtsⅰ型双块式无砟轨道道床板裂纹成因分析及应对措施.》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。

1、成渝客专CRTSⅠ型双块式无砟轨道道床板裂纹成因分析及应对措施魏登科摘要：当前我国正致力于建设高速铁路和客运专线，大量铺设无砟轨道结构。然而，CRTSⅠ型双块式无砟轨道路基道床板为现浇连续板式结构，开裂风险极高。本文结合成渝高速铁路施工实际，通过实地统计调查，阐述了道床板混凝土的各种裂纹形式及其成因，从材料、施工等方面提出了降低和减小裂纹出现的相应措施，并阐述了常见裂纹的修补措施。以期能够降低混凝土开裂风险，增强道床板耐久性，提高列车运营安全。关键词：高速铁路；道床板；裂缝；成因分析；应对措施1、工程结构概况新建铁路成都至重庆客运专线全线正线一次铺设无缝线路进

2、行设计，正线铺设CRTSⅠ型双块式无砟轨道，设计时速350km/h。本标段DK156+854.2～DK187+824.65线路长度30.858km，主要工程内容包括50座桥梁、52段路基、1座车站、1座隧道。1.1路基无砟轨道结构组成CRTSⅠ型路基双块式无砟轨道由钢轨、扣件、双块式轨枕、道床板和支承层等部分组成。道床板采用C40钢筋混凝土结构，路基地段道床板为连续钢筋混凝土结构，不设置伸缩缝，如下图1.1-1所示（单位：mm）。图1.1-1路基上道床板平纵断面布置图道床板下层结构为支承层，采用C15水硬性混凝土材料浇筑而成，直接在基床表层上铺设。如下图1.1

3、-2所示（单位：mm）。图1.1-2直线路基上无砟轨道断面图1.2无砟轨道结构高度路基地段CRTSⅠ型双块式无砟轨道结构高度为815mm。如下表1.2-1所示。表1.2-1双块式无砟轨道结构高度结构组成结构高度（mm）轨道结构高度（mm）钢轨176815WJ-8B扣件34承轨面至道床板高差45道床板260支承层/底座3002、道床板裂缝分类型统计下图2-1描绘了成渝高速铁路路基地段CRTSⅠ型双块式无砟轨道道床板的典型裂缝类型。表2-1统计了绘了成渝高速铁路路基地段CRTSⅠ型双块式无砟轨道道床板的典型裂缝的形态、出现时间和所占比例。图2-1路基地段CRTSⅠ

4、型双块式无砟轨道道床板的典型裂缝开裂类型编号开裂形态描述开裂时间比例拉伸弯曲裂缝A垂直线路方向，贯穿整个道床板，多位于支撑层预裂缝位置长期，由结构沉降或受拉伸弯曲引发5%塑性收缩、早期收缩收缩裂缝B外“八”字裂纹，轨枕外侧边角应力集中位置，严重时延生至道床板边缘浇筑后10天开始，随时间有加重趋势40%C混凝土表面，呈现龟裂或树枝状早期塑性阶段2%D钢筋之上，单独或平行线状早期混凝土硬化前1%长期干燥收缩裂缝E内“八”字裂纹，轨枕内侧边角应力集中位置，严重时相互连通出现时间晚与外“八”字裂纹15%F环绕轨枕块出现，出现在道床板与轨枕新、旧混凝土结合部长期，由混凝

5、土过度收缩引发5%G道床板边缘竖向间隔出现长期，由混凝土过度收缩引发30%其它———2%表2-1路基地段CRTSⅠ型双块式无砟轨道道床板的典型裂缝类型3、道床板裂缝成因分析图2-1及表2-1表明，高速铁路路基地段CRTSⅠ型双块式无砟轨道道床板裂缝的形成主要由混凝土的早起塑性收缩及长期干燥收缩形成（占裂缝总量的90%以上）。具体成因如下。3.1混凝土塑性收缩变形对结构的连续无缝性影响混凝土早期塑性收缩是造成道床板早期裂纹的主要原因，道床板混凝土施工具有线路长及环境复杂的特点，施工时采用人工抹面，造成处于塑性状态的混凝土表面长期暴露在空气中，表层混凝土失水较快，

6、一旦混凝土中的水分蒸发速度超过其泌水速度，表层混凝土就会绸硬收缩，当其强度不足以抵抗其收缩受限引起的拉应力时就会开裂。由于结构的连续无缝性，收缩量无法通过施工缝得到补偿，裂纹产生较多。3.2混凝土干燥收缩变形对结构的连续无缝性影响干燥收缩是指混凝土在养护停止后，混凝土在不饱和的空气中失去内部毛细孔水、凝胶水、吸附水而引起的体积变小，是一种不可逆收缩，一般认为混凝土的自由水越多，可蒸发水量越大，其干燥收缩程度就越大。由于结构的连续无缝性，收缩量无法通过施工缝得到补偿。干燥收缩产生的裂纹在高速铁路路基地段CRTSⅠ型双块式无砟轨道道床板裂缝的形成中占有较大比例。3

7、.3温度变化对结构的连续无缝性影响由于该种形式的轨道道床板是连续无缝连接浇筑而成，即该段路基有多长，则其道床板亦有多长，中间无缝、连续不间断。而正常情况下，混凝土结构会随着周围环境温度的变化而产生热胀冷缩效应，温度上升时混凝土结构体积膨胀变大，温度下降时混凝土结构体积收缩变小。而道床板下层C15支撑层混凝土为松散结构，其热胀冷缩效应可以通过自身的空隙的变大缩小来消除。道床板两端头为桥梁结构，不会随着周围环境温度等的变化而产生位移，这就导致路基道床板混凝土在温度上升是产生很大的压应力，在温度下降时产生很大的拉应力。混凝土结构不能够承受拉应力，时间一长，混凝土结构

8、表面就会因拉压力疲劳产生拉伸裂缝。这是