双块式无砟轨道道床板混凝土裂缝的分析与防治

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1、铁道建筑2007年第6期RailwayEngineering99文章编号:100321995(2007)0620099203双块式无砟轨道道床板混凝土裂缝的分析与防治刘振民,钱振地,张雷(中铁二十三局,成都610081)摘要:通过对遂渝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。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配合比道床板+中图分类号:U213.244文献标识码:B在已建成的遂渝线无砟轨道试验段中共铺设

2、国产在设计和施工中预防裂缝的产生,提高双块式无砟轨化双块式轨枕13641块,其中TB1型双块式10236块,道施工质量。TB2型双块式3085块,TB3型双块式320块,累计铺设1常见裂缝的形式及分类里程为81525km(含襄渝线部分),为我国首次铺设的长区段双块式无砟轨道,积累了设计和施工经验。无砟轨道现浇混凝土道床板在施工后产生的裂缝施工中现浇混凝土道床板出现了裂缝,无砟轨道形式见图1。轨枕产生的裂缝使道床板中的钢筋锈蚀,锈蚀钢筋挤双块式轨道道床板混凝土裂缝在德国高速铁路和胀混凝土,又使裂缝更具扩展趋势,绝缘节点的绝缘卡台湾高速铁路的轨道中都有出现,而且运营后在长期子将

3、逐渐失效,绝缘性能逐步下降,裂缝渗水加速基础荷载和自然因素的双重作用下会逐渐发展,使裂缝延下沉加大基础沉降值,降低道床耐久性和道床承载力,伸和加宽。根据裂缝状态分析,双块式轨道道床板混影响行车安全;增加工务部门维修工作量。因此分析凝土裂缝主要可以分为:①塑性收缩裂缝和干缩裂缝,双块式无砟轨道道床板混凝土裂缝病害发生的机理,②温度裂缝,③结构应力集中裂缝。图1双块式轨道道床板裂缝示意图2常见裂缝危害及成因双块式无砟轨道基本断面形式见图2。断面的基本结构为基床表层(级配碎石)+混凝土支撑层(C20混凝土)+道床板混凝土(C40混凝土)+双块式轨枕、钢筋桁架+扣件和钢轨。2.1双

4、块式无砟轨道板裂缝成因分析1)混凝土材料的不均匀导致裂缝产生。混凝土不图2双块式无砟轨道基本断面形式(单位:mm)均匀性主要包括水灰比的分布不均匀,骨料分布不均匀,混凝土凝结强度不均匀,使轨道板产生裂缝。2)结构设计因素。双块式预制枕的周边是新旧混©1994-2009ChinaAcademicJournalElectronicPublishingHouse.Allrightsreserved.http://www.cnki.net100铁道建筑June,2007凝土的结合部位,施工时未进行凿毛处理,使得其粘结表1施工初期采用的商品混凝土配合比结合的效果较差,在轨枕折角处容易

5、出现混凝土不同材料名称水泥细骨料粗骨料水外加剂粉煤灰膨胀剂方向的收缩,在混凝土硬化后还会在其折角处产生应3每m用量Pkg36558212161747.6760力集中,在混凝土收缩受拉的状态下加剧裂缝发展,并质量比1.0001.5943.3320.4770.0210.164随着时间的推移而延长和加宽。注:混凝土强度等级C40;重庆富皇水泥4215;混合砂和粗骨料5～3)混凝土施工温度。混凝土浇筑后,在硬化过程20mm;坍落度180～220mm。中,水泥水化产生大量的水化热,其大部分水化热是在3d内释放,夏季施工如没有有效的降温措施可使混凝表2施工中期采用的改进配合比土内部温升

6、达到65℃～70℃左右,甚至更高,大量的材料名称水泥细骨料粗骨料水外加剂粉煤灰膨胀剂水化热会导致内部温度快速上升,混凝土表面散热较3每m用量Pkg31552412161709.913545快,这样就形成较大的内外温差,较大的温差造成内部质量比1.0001.6633.8600.540.03140.4290.143与外部热胀冷缩的程度不同,使混凝土表面产生一定注:混凝土强度等级C40;重庆富皇水泥4215;混合砂和粗骨料5～的拉应力。当拉应力超过硬化过程中混凝土的抗拉强20mm;坍落度180～220mm。度极限时,混凝土表面就会产生裂缝,这种裂缝通常只在混凝土表面较浅的范围内产

7、生,裂缝多平行于短边,表3施工后期采用的专家建议配合比沿着长边分段出现。材料名称水泥细骨料粗骨料水外加剂粉煤灰膨胀剂34)混凝土干缩。干缩裂缝多出现在混凝土养护结每m用量Pkg32053412901557.67125束后的一段时间或是混凝土浇筑完毕后的一周左右,质量比1.0001.6694.0310.4840.0240.164甚至更长时间,水泥浆中水分的蒸发会产生干缩,且这注:混凝土强度等级C40;重庆富皇水泥4215;混合砂和粗骨料5～种收缩是一个不可逆的过程。干缩裂缝的产生主要是20mm;坍落度180～220m