李潤(rùn)發(fā)

摘要：為保證高速列車安全穩(wěn)定運(yùn)行，本文對(duì)高速鐵路CRTS‖型板寬接縫裂損整治進(jìn)行研究，首先闡述了高速鐵路CRTS‖型板寬接縫裂損特征和危害，然后提出了預(yù)設(shè)凹槽、噴涂憎水封閉材料、注重剪力釘植筋施工這幾個(gè)整治施工措施，希望可以提供給相關(guān)人員一些參考。

關(guān)鍵詞：高速鐵路;CRTS‖型板;寬接縫裂損;整治施工

引言：

在高速鐵路CRTS‖型無砟軌道管理過程中，常常會(huì)出現(xiàn)一個(gè)問題，軌道板寬接縫位置新老混凝土面存在離縫，且呈現(xiàn)不同程度裂損。由于我國(guó)地理環(huán)境、氣候環(huán)境復(fù)雜多樣，加之受到列車高頻振動(dòng)和溫度荷載的影響，軌道板間寬接縫容易出現(xiàn)開裂等損傷，甚至部分開裂是在寬接縫后澆混凝土施工后便出現(xiàn)了。高速鐵路CRTS‖型板寬接縫裂損，會(huì)對(duì)列車運(yùn)行速度、安全性造成不良影響，因此當(dāng)下做好高速鐵路CRTS‖型板寬接縫裂損整治工作是非常必要的。在實(shí)際工作中，相關(guān)人員需要結(jié)合實(shí)際情況，深入分析引起界面裂縫出現(xiàn)的因素，基于多個(gè)方面，做好高速鐵路CRTS‖型板寬接縫裂損整治工作。

1.高速鐵路CRTS‖型板寬接縫裂損特征

CRTS‖型板式無砟軌道，是我國(guó)高速鐵路應(yīng)用廣泛的一種軌道結(jié)構(gòu)形式，有以下部分組成：60kg/m鋼軌、彈性扣件、預(yù)制軌道板、砂漿墊層、混凝土底座板等，在軌道板之間利用6根φ20精軋螺紋鋼筋縱向連接，進(jìn)而構(gòu)建成了串聯(lián)結(jié)構(gòu)體系。兩塊相鄰鋪設(shè)的軌道橫向間隙是寬接縫，一般情況下該寬接縫的寬度是200mm。寬接縫中填充的混凝土應(yīng)具備較高的密實(shí)度與較好的體積穩(wěn)定性，進(jìn)而保證無砟軌道的使用壽命。現(xiàn)如今，在高速鐵路工程建設(shè)中，在新老混凝土結(jié)合面處，為了防止軌道板和寬接縫出現(xiàn)開裂情況，在對(duì)寬接縫進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)，要求利用C55微膨脹高性能混凝土，且混凝土膨脹率需要超出2.5×10-4。但是根據(jù)相關(guān)調(diào)查顯示，軌道板和寬接縫的界面仍然存在橫向貫通裂縫，寬度大多是0.1-2.0mm，受溫度影響，部分裂縫寬度甚至可達(dá)2-3mm。

本文根據(jù)某在建高速鐵路工程，調(diào)研路基、橋梁、隧道不同區(qū)段軌道板和寬接縫界面開裂情況。在界面裂縫處布設(shè)觀測(cè)點(diǎn)，每側(cè)有三個(gè)點(diǎn)，分別在軌道板端中線位置和距離板側(cè)面各100mm處;每?jī)蓚€(gè)月對(duì)裂縫進(jìn)行1次觀測(cè)，根據(jù)觀測(cè)顯示，軌道板和寬接縫的界面裂縫寬度有百分之五十以上在0.2-0.5mm之間;且環(huán)境溫度在12攝氏度上升到35攝氏度時(shí)，很少有裂縫寬度超出0.5mm，在溫度降到6攝氏度時(shí)，裂縫寬度超出0.5mm的比例再次上升。從中可以看出，軌道板和寬接縫界面裂縫寬度和環(huán)境溫度之間存在緊密的聯(lián)系，環(huán)境溫度上升，接縫寬度減少，反之增加[1]。根據(jù)實(shí)測(cè)發(fā)現(xiàn)，在12月份溫度較低時(shí)，裂縫出現(xiàn)出現(xiàn)最大寬度為1.7mm，隧道中的裂縫寬度相對(duì)較小，究其原因可能是因?yàn)樗淼乐协h(huán)境溫差相對(duì)較小，空氣濕度較為恒定，混凝土結(jié)構(gòu)伸縮與翹曲變形較小，因此界面開裂的趨勢(shì)是逐漸減弱的，接縫寬度和數(shù)量也相對(duì)減少。

2.高速鐵路CRTS‖型板寬接縫裂損危害

結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際高速鐵路CRTS‖型板寬接縫裂損情況，對(duì)高速鐵路CRTS‖型板寬接縫裂損危害進(jìn)行分析，主要體現(xiàn)在以下兩個(gè)層面：第一，在出現(xiàn)界面裂縫后，會(huì)形成輸水通道，在軌道板和砂漿墊層界面會(huì)積聚滲水，砂漿材料會(huì)逐漸向自由水飽和狀態(tài)發(fā)展。受到行車載荷反復(fù)作用，會(huì)出現(xiàn)動(dòng)水壓與泵吸，以至于在接縫與層間界面處自由水會(huì)高速流動(dòng)，形成動(dòng)水沖刷，持續(xù)沖刷砂漿表層，導(dǎo)致層間松散細(xì)粒料析出，進(jìn)而出現(xiàn)翻漿冒泥情況。長(zhǎng)期以往，軌道板的端部會(huì)慢慢脫空，導(dǎo)致出現(xiàn)錯(cuò)臺(tái)和翹曲問題，使板端和墊層結(jié)構(gòu)受力受到影響，引起砂漿碎裂甚至是砂漿粉化[2]。第二，受到天氣影響，在軌道板和砂漿層界面會(huì)滯留雨水和雪水等，導(dǎo)致自由水進(jìn)入到砂漿層，出現(xiàn)原生裂隙，砂漿容易出現(xiàn)凍脹劈裂，致使基層材料強(qiáng)度降低，支承力減小;與此同時(shí)自由水中若含有有害離子，深入到砂漿毛細(xì)孔后，砂漿層會(huì)受到環(huán)境溫度周期性變化的影響，出現(xiàn)凍融破壞，從表到里逐漸風(fēng)化。

3.高速鐵路CRTS‖型板寬接縫裂損整治措施

高速鐵路CRTS‖型板寬接縫裂損是動(dòng)態(tài)變化的，因此在整治施工中需要對(duì)寬接縫設(shè)計(jì)進(jìn)行優(yōu)化，對(duì)接縫材料進(jìn)行改善，還需要從側(cè)面封閉入手，避免雨水直接滲到寬接縫和砂漿墊層中，避免有害離子、環(huán)境作用下雨水、行車荷載等對(duì)軌道結(jié)構(gòu)的破壞。

3.1預(yù)設(shè)凹槽

在軌道板和寬接縫結(jié)合面中，可預(yù)設(shè)一個(gè)橫向貫通凹槽，凹槽的寬度控制在20mm，深度控制在15mm。由于寬接縫界面開裂具有時(shí)變的特點(diǎn)，因此可以利用自主研發(fā)的柔性嵌縫材料，對(duì)凹槽進(jìn)行充填。

3.2噴涂憎水封閉材料

在高速鐵路CRTS‖型板寬接縫界面的兩側(cè)、軌道板端部和墊層界面的兩側(cè)，在30mm范圍內(nèi)，對(duì)憎水型封閉材料進(jìn)行噴涂，在其基體表面形成封閉憎水層。利用該技術(shù)后觀測(cè)發(fā)現(xiàn)，嵌縫材料和混凝土基體之間粘結(jié)良好，沒有出現(xiàn)開裂、老化、脫落問題，也沒有出現(xiàn)穿刺破壞情況，寬接縫沒有出現(xiàn)表面滲水。并且，基體和憎水性封閉材料之間結(jié)合良好，沒有出現(xiàn)變色、剝落、起皮等問題，憎水性能良好。

3.3注重剪力釘植筋施工

首先，嚴(yán)格按照剪力釘施工工藝進(jìn)行施工。在施工時(shí)，利用和軌道板正線剪切連接相同的施工方法，在鉆孔前利用模具，對(duì)設(shè)計(jì)植筋位置孔位置進(jìn)行固定。與此同時(shí)，利用植筋專用鉆孔機(jī)，施工植筋位置;且做好剪切連接筋的絕緣處理和安裝工作，最后在施工結(jié)束后實(shí)施清道確認(rèn)。其次，嚴(yán)格遵守鉆孔植筋技術(shù)要求。第一，鉆孔的孔位需要根據(jù)設(shè)計(jì)位置，進(jìn)行精確定位施工，鉆孔孔位偏差不得超過5mm。第二，橋梁段鉆孔深度一般控制在390m，路基段鉆孔深度一般控制再480mm，鉆孔的深度也需要進(jìn)行精確控制，孔深偏差同樣不得超過5mm。第三，鉆孔時(shí)鉆機(jī)須垂直于軌道板面，偏差不得超過1°。第四，植筋的銷釘須選用φ28mm的HRB500級(jí)鋼筋，單根植筋銷釘長(zhǎng)度偏差不得超過5mm。第五，利用無震動(dòng)鉆孔設(shè)備和專用鉆頭實(shí)施鉆孔施工，鉆孔施工前復(fù)核軌道板鋼筋配置圖，鉆孔須避開鋼筋位置，嚴(yán)禁打斷軌道板內(nèi)鋼筋。在鉆孔施工結(jié)束后，需及時(shí)取出鉆芯并清除孔內(nèi)雜物，并復(fù)核鉆孔深度。若無法馬上進(jìn)行植筋施工，需要用保護(hù)蓋進(jìn)行臨時(shí)封孔，避免雜物落入孔內(nèi)堵塞鉆孔，植筋施工前揭開保護(hù)蓋，用高壓水槍沖洗鉆孔，將孔內(nèi)鉆渣沖洗干凈，再用吹風(fēng)機(jī)吹干孔內(nèi)積水，檢查孔內(nèi)清潔度和干燥度滿足植筋要求后，將植筋槍對(duì)準(zhǔn)鉆孔插入孔底打入適量植筋膠，將銷釘慢慢旋入孔內(nèi)，刮去多余植筋膠并抹平表面。利用該技術(shù)后觀測(cè)發(fā)現(xiàn)，沒有出現(xiàn)破損情況，軌道板的結(jié)構(gòu)較為穩(wěn)定。

結(jié)束語：

總而言之，在新時(shí)代背景下，高速鐵路CRTS‖型板寬接縫裂損整治是非常重要的，不僅可以保證列車運(yùn)行安全性與速度，還可以有效提升高速鐵路CRTS‖型無砟軌道管理質(zhì)量。目前，由于受到多種因素影響，高速鐵路CRTS‖型板寬接縫裂損整治效果不夠理想，影響列車運(yùn)行。因此，在實(shí)際工作中，相關(guān)部門和相關(guān)人員需要結(jié)合實(shí)際情況，找到高速鐵路CRTS‖型板寬接縫裂損原因，并以此為基礎(chǔ)，進(jìn)行科學(xué)合理的界面裂縫整治施工，提高高鐵運(yùn)行的安全性。

參考文獻(xiàn)：

[1]趙世煜，陳占，崔國(guó)慶，等.聚合物混凝土在CRTSⅡ型板式無砟軌道寬窄接縫混凝土修復(fù)施工中的應(yīng)用[J].混凝土與水泥制品，2019，278（06）：85-87.

[2]甄相國(guó).高速鐵路CRTSⅡ型板式無砟軌道養(yǎng)護(hù)維修技術(shù)研究[J].科技創(chuàng)新導(dǎo)報(bào)，2020（14）.

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