高速铁路桥梁无砟轨道道床板裂纹问题探究和防治措施

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1、高速铁路桥梁无砟轨道道床板裂纹问题探究和防治措施　　摘要：通过对大西客专晋陕黄河特大桥无砟轨道试验段双块式现浇混凝土道床板出现裂纹现象的成因，提出了防治双块式无砟轨道道床板裂纹的具体措施，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；道床板；裂纹；防治措施中图分类号：[TU997]文献标识码：A一、前言随着高速铁路快速发展，双块式轨枕道床结构技术在无砟轨道道床板施工中广泛应用，但施工中和运营期都发现道床板混凝土存在不同程度的裂纹，当裂纹发展到较宽较深时，就会使受力筋的保护层厚度减小，

2、甚至到没有保护层，这样就会诱发钢筋的锈蚀和混凝土的自然老化，同时，钢筋在锈蚀的过程中体积还会膨胀，致使道床板混凝土产生二次破坏。进而就会影响到结构的承载能力、使用功能和耐久性，对无砟轨道造成了一定的病害，从而影响高速铁路的整体使用寿命和安全。所以控制无砟轨道道床板混凝土裂纹的产生尤为重要。工程概况8大（同）西（安）客运专线晋陕黄河特大桥是全线重点控制性工程，全长9.969km。正线全部采用CRTSⅠ型双块式无砟轨道。CRTSⅠ型双块式无砟轨道结构自上而下以此由：钢轨、扣件、轨枕、道床板、中间隔离层和底座板

3、组成。钢轨采用60kg/m、100m定尺长、非淬火无螺栓新轨；扣件采用WJ-8A型弹性扣件；轨枕采用SK-2型双块式轨枕；轨道结构高度为725mm（内轨顶面至混凝土底座面），曲线超高在无砟轨道底座上设置；道床板采用C40钢筋混凝土结构；中间隔离层采用4mm聚丙烯土工布，底座凹槽侧面设8mm弹性垫板和泡沫板；底座板直接设置在桥面上，并与桥面通过预埋套筒采用连接钢筋连接。裂纹的形式及分类（一）道床板轨枕四角裂纹混凝土初凝后双块式无砟轨道在道床板上出现较多的裂纹是轨枕块的四个角处45°方向形成角裂纹，若稍处理不

4、及时，道床板中央的各个轨枕侧角裂纹互相连接形成贯通裂纹，道床板边缘处的轨枕角裂纹会延伸至道床板边缘形成道床板侧面的竖向裂纹。（二）道床板上的龟裂纹浇筑道床板时由于养护不及时或者收面后的压光不到位，致使道床板表面缺水导致形成龟裂纹。产生裂纹原因分析8混凝土结构裂纹的成因复杂而繁多，每一条裂纹都有其产生的一种或几种主要原因。根据引起因素的不同所产生的裂纹形式也不同，但占主要因素的大体为混凝土本身的性质（包括塌落度、水灰比、外加剂、水泥颗细度和配合比等）、施工工艺、和施工环境等。内因—混凝土本身对裂纹产生的影响

5、1.水泥浆含量高塌落度大由于道床板混凝土浇筑为泵送混凝土，为了便于泵送，塌落度往往比较大，为达到较大塌落度，必然要求增加较多的水泥用量、拌合水用量和外加剂的用量，由于这三种因素共同的影响，造成泵送的混凝土比普通混凝土的收缩值要大得多，极易导致混凝土开裂。2.水化热的影响由于泵送混凝土的水泥用量比普通混凝土的大，而且又加入了外加剂，造成初期的水化速度快，产生的水化热也比较多，从而降温时因自身的约束引起的温度应力也比较大，当混凝土的抗拉强度不足以抵抗该温度应力时，便开始裂纹。3.骨料粒径的影响8为了满足混凝土

6、的泵送要求，泵送混凝土都采用粒径较小的骨料，有的还会减少粗骨料的用量，这样就导致了单位水泥用量和拌合水量比普通混凝土多，而在混凝土中粗骨料是制约水泥石收缩的主要成分，因此粗骨料的用量少，水和水泥用量多这三种因素加到一起又增加了混凝土的收缩量，使裂纹产生。4.含泥量和外加剂的影响混凝土骨料中的含泥量如果较大，就会弱化骨料与水泥之间的粘结面，降低了界面的粘结度，也降低了混凝土的抗拉强度，导致混凝土容易开裂。现在的施工中不可避免的就会使用外加剂，而外加剂兼有减水、缓凝等综合作用的高效复合外加剂，如果不能科学的控

7、制外加剂的加入，就会在一些部位形成薄弱环节，在外力的作用下很容易产生裂纹。5.宏观分析轨枕四周开裂原因无砟轨道道床板轨枕四个角处的圆弧半径很小，轨枕四角的混凝土在收缩时就会产生应力集中，加之轨枕是提前预制的，不变的，而且表面比较光滑，与现浇的混凝土不能紧密结合，也可以比喻成一个小的施工缝，轨枕四周的混凝土初凝收缩时，轨枕不能给与周围混凝土拉力，在两轨枕之间的混凝土就会有一种沿线路纵向方向收缩到一起的趋势，而在轨枕与模板之间的混凝土也是相同的原理，模板是涂过脱模剂的，所以模板和轨枕之间的混凝土就会有一种沿线

8、路横向方向收缩的趋势，加之轨枕四角处的应力集中，就会将混凝土沿45°的方向拉开。（二）外因—施工工艺和气候环境首先来说气候环境，混凝土道床板是一种大面积暴露在空气中的薄壁结构，所以它受周围环境的温度、湿8度、风吹等影响比较严重，混凝土的干燥收缩与温降收缩较大，结合晋陕黄河特大桥地处大风、高温、干燥、温差大等恶劣的自然环境，导致道床板混凝土表面很容易开裂。其次就是施工工艺，施工工艺的好坏对裂纹的影响是不言而喻的，比如底部的底座板