无砟轨道道床板混凝土裂缝探讨

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摘要：在地铁工程中,无砟轨道道床板的应用使列车运行比较平稳，对机车车辆、钢轨、轨枕等部件的工作条件有很大改善，延长了其使用寿命。但道床板裂缝的出现缩短了轨道使用寿命，影响了地铁的正常运营，因此，对于裂缝问题必须采取相应的控制措施。本文分析了地铁无砟轨道道床板混凝土裂缝的成因，并总结了其预控与修补措施。

关键词：无砟轨道；道床板；混凝土裂缝

中图分类号： TU528 文献标识码： A

随着我国高速铁路和城轨交通建设快速发展,目前国内地铁采用的无砟轨道主要是现浇混凝土式道床。使用中发现，地铁无砟轨道的道床板经常会有结构裂缝出现，裂缝的存在会造成道床板内钢筋锈蚀，锈蚀钢筋挤胀道床混凝土，导致裂缝扩张更为严重，在绝缘节点中的卡兹就会渐渐失去应有的作用，大大降低其绝缘性能。此外，地铁的结构裂缝中易出现渗水，这会导致其下沉速度加剧，从而降低无砟轨道道床板自身特有的承载能力和耐久性，对地铁在轨道中的行车产生严重的安全隐患。本文就现浇混凝土道床裂缝的成因及控制处理措施进行探讨。

一、无砟轨道道床板混凝土裂缝成因

（一）材料原因

1、水泥浆含量高塌落度大

由于道床板为泵送混凝土，为了便于泵送，塌落度往往比较大，大约控制在140mm-160mm，为了达到这个塌落度，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、骨料粒径的影响

为了满足混凝土的泵送要求，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，使裂缝产生[1]。

3、含泥量和外加剂的影响

骨料中的含泥量如果大了，泥就会弱化骨料与水泥石之间的粘结面，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[2]。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缝。

（二）施工原因

无砟轨道混凝土一般在隧道区间内施工，气温较高，混凝土浇筑完成后，水泥水化加快，使混凝土在较短的时间内产生塑性收缩、温度收缩、自收缩和干燥收缩，上述各种收缩的叠加易形成表面裂缝。

（三）养护原因

混凝土未及时洒水保湿养护，不能保证表面混凝土中水泥水化所需水分，而导致混凝土表面龟裂。此外，混凝土养护时机把握不准，在水泥水化混凝土凝固时升温期内使用大量温度较低的水进行养护，引起混凝土内外温差急剧增大，导致混凝土开裂。

二、无砟轨道道床板混凝土裂缝控制措施

（一）优选原材料

1、水泥：沿线骨料多具有碱活性，选用低碱普通水泥；不随意选用高强度等级及高C3A含量水泥。

2、细骨料：选用细度模数在2.6～3.0之间的中粗河砂；混凝土拌合站重点控制含泥量不超标。

3、粗骨料：选用吸水率

4、减水剂：选用和现场使用水泥相容性（坍落度经时损失、含固量、减水率）良好的第三代聚羧酸减水剂，每批减水剂进场必须与现场使用的水泥及矿物掺和料做相容性检验。外加剂储存必须做到夏季遮阳，严禁暴晒；冬季保温，防止结晶。

5、引气剂：选用和现场使用聚羧酸减水剂相匹配的引气剂，每批引气剂进场必须与现场使用的水泥、减水剂及矿物掺和料做相容性检验。引气剂稀释后掺量为0.5%～1.0%[3]。

6、粉煤灰：重点控制烧失量在5%以下。烧失量越大，证明含碳量越高，则混凝土需水量增大。用电收尘收取的灰越细，所含玻璃微珠越多,需水量就越小。进场的粉煤灰细度及烧失量指标做到车车必检，确保合格。

（二）施工控制

浇筑前基床或混凝土底座上要洒足够的水分，保证浇筑混凝土的底层部分水分不被过多吸收。露天施工时，应尽量避开在太阳辐射较高的时间浇筑。若工程需要在夏季施工，则避开正午高温时段，浇筑安排在夜间进行。

浇筑过程中要进行振捣密实，振捣时间应均匀一致以表面泛浆为宜；间距要均匀，以振捣力波及范围重叠二分之一为宜。浇筑完毕后，表面要压实、抹平。同时要注意不能漏振和过振。

实施二次振捣。由于商品混凝土塌落度大，混凝土在初凝前就存在泌水现象。由于气温高混凝土表面失水严重，导致表面混凝土硬皮。在初凝时混凝土内部还存在大量水分，随着水化继续，多余水分的蒸发就导致表面产生裂缝。因此，在混凝土初凝前进行二次振捣有助于多余水分的蒸发，破坏初凝前产生的毛细管道。增加收面次数。每1h检查一次凝结状态和检查表面是否有裂缝产生，发现细小裂缝立即收面，避免在混凝土初凝前产生裂缝。在初凝即将结束前用抹子拍打容易出现裂缝的区域，特别是双块式轨枕或长轨枕与新混凝土的结合部位。

（三）道床板混凝土抹面与养护

道床板混凝土抹面时严禁洒水润面，并防止过度操作影响表层混凝土质量，抹面过程中注意加强对钢轨及托梁下方、轨枕四周等部位的施工，加强对表面排水坡的控制，确保坡度符合设计要求，表面排水通畅[4]。抹面压光的时间根据现场施工环境条件确定，浇筑完成后，在松开扣件之前采用毛刷和湿润抹布及时清刷轨排、轨枕和扣件上沾污的灰浆，防止污染（禁止用水清刷轨排）。

混凝土收工抹面完成后（用食指以正常的力道按压砼表面，不出现明显的印迹为准，大约砼浇筑完成4小时左右），开始松开支承螺栓1/4~1/2圈，同时松开扣件和鱼尾板螺栓，避免钢轨温度升高造成温差变化较大，使钢轨伸缩，对混凝土造成破坏，从而使轨枕四周出现裂缝。

道床板混凝土养护采用下层覆盖土工布洒水湿润，上层覆盖塑料布保水的养护方式。

三、道床板裂缝的一般处理方法

由于影响道床板开裂的因素复杂多变，因此即使在设计和施工上采取了很多有效措施，仍难以彻底避免道床板的开裂，在这种情况下有必要对道床板裂缝进行修补。在应用实践中我们通常采取裂缝修补方法有：表面封闭法、填入柔性材料法、开槽填补的方法[5]。

1、表面封闭法

表面封闭法是一种在微细裂缝(宽度一般

2、填入柔性材料法

如果出现一些活动性的裂缝，一般采用微膨胀的柔性材料来进行修补。沿裂缝的边缘开出一个槽，然后填入柔性材料进行密封。还要结合现场的施工情况，对混凝土进行必要的遮盖，因为阳光的暴晒和大风的吹袭会使水分快速地散失，会直接导致混凝土不规则收缩；当混凝土施工完成时，就要在混凝土表面涂上保水性能强的养护液，以防止在混凝土表面出现裂缝。

3、开槽填补的方法

这种方法适用于数量较少并且结构能够开较大宽度的裂缝，其工序为：开槽一涂刷界面处理浆～压抹聚合物砂浆一养护。

四、结论

现浇混凝土整体道床具有维护工作量少、结构简单、整体性强及表面整洁等诸多优点，在国内大量使用。由于整体道床是连续现浇的混凝土，一旦出现如渗漏水的贯通裂缝等大型故障时修补极为困难，因此，对其设计和施工的质量要求较高。只有在施工期对道床做好预控、在运营期对出现的裂缝及时检修，才能保证整体道床的良好状态，保障地铁运营安全。

参考文献

[1]张志宏.无砟轨道道床板混凝土裂缝成因及处理[J].江西建材, 2012年1期.

[2]张世军.不同类型无砟轨道道床板防开裂研究[J].中国新技术新产品,2013年2期.

[3]崔国庆.双块式无砟轨道道床板裂缝控制研究[J]铁道标准设计, 2010年1期.

[4]章健华,吴维洲. CRTSⅠ型无砟轨道底座混凝土裂缝原因分析与防治措施[J]. 铁道建筑, 2014年1期.

[5]栾永平.现浇双块式无砟轨道板裂缝控制机理和预防措施[J].铁道建筑,-2010年1期.