浅谈高速铁路CRTSⅢ型板式无砟轨道轨道板伤损判别及修补工艺

发表时间:2019/6/26   来源:《防护工程》2019年第6期   作者:罗阳
[导读] CRTSⅢ型板式无砟轨道是我国具有完全自主知识产权的无砟轨道成套技术工程,其使用的预应力混凝土轨道板较以外的CRTSⅠ型和CRTSⅡ型轨道板相比具有整体性好、耐久性强、施工效率高等优点,适用于高速铁路。

中国水利水电第四工程局武汉轨道交通工程有限公司  湖北武汉  430000
        摘要:CRTSⅢ型板式无砟轨道是我国具有完全自主知识产权的无砟轨道成套技术工程,其使用的预应力混凝土轨道板较以外的CRTSⅠ型和CRTSⅡ型轨道板相比具有整体性好、耐久性强、施工效率高等优点,适用于高速铁路。但CRTSⅢ型板式预应力混凝土轨道板在预制、运输、存放、装卸及使用过程中伤损问题一直是轨道工程施工的难题,本文根据京沈客专CRTSⅢ型板式无砟轨道轨道板质量损伤修补经验,对轨道板伤损判别及修补工艺进行探讨和研究,为后续类似工程提供借鉴。
        关键词:轨道板;伤损;判别;修补
       
        1 概述
        CRTSⅢ型无砟轨道轨道板型号主要有P4925、P5600、P4856、P3710等型号,其采用C60混凝土,先张法预应力进行预制。本文结合京沈客专建设过程中轨道板预制、运输、存放、装卸及使用过程产生的裂纹、气孔、粘皮、麻面、承轨台破损、缺棱掉角等伤损问题进行判别和对修补工艺进行探讨,确保CRTSⅢ型板式无砟轨道轨道板伤损判别有依据、修复后工程质量满足验标及维标要求,为后续类似工程提供借鉴。
        2 轨道板伤损的判别
        2.1 轨道板伤损按废板处理判别
        (1)依据轨道板外观质量及伤损情况,结合铁运[2012 ]83号文有关规定,本修补方案针对轨道板修补按废板处理和可修补板两类,具体判别标准如下:
        (2)贯穿性裂缝或受力结构裂缝(挡肩、预应力部位等);
        (3)轨道板混凝土挡肩破损缺失;
        (4)轨道板混凝土挡肩破损长度大于7cm;
        (5)轨道板混凝土挡肩破损小于7cm但连续或多处挡肩破损;
        (6)轨道板破损造成轨道板露筋;
        (7)吊装孔出现联接吊装位置的环形裂纹;
        2.2 轨道板伤损可修补处理判别
        (1)承轨台表面缺陷(气孔、粘皮、麻面等)长度≤10mm,深度≤2mm或长度≥10mm,深度≥2mm;
        (2)轨道板四周棱角破损和掉角长度≤50mm,深度≤15mm或长度≥50mm,深度≥15mm;
        (3)其他部位表面缺陷(气孔、粘皮、麻面等)长度≤30mm,深度≤3mm或长度≥30mm,深度≥3mm;
        (4)轨道板表面混凝土收缩裂缝(大于0.2mm和小于等于0.2mm);
        3 修补方案
        3.1 承轨台表面缺陷、轨道板四角破损及掉角、轨道板其他表面伤损修补方案
        3.1.1维修工艺流程
        确认维修天气地点部位→准备材料和工具→凿除松动部分,钢刷清理表面→按配比搅拌维修树脂→涂抹树脂材料,并尽量塑形固化后打磨→并检查维修质量。
        3.1.2材料选择
        QS-S型维修树脂针对轨道板缺损维修,广泛应用于哈大、京沈客专轨道板伤损维修,QS-S维修树脂为A、B、C三组份,可使用时间小于4小时。
        3.1.3 维修施工工艺
        (1)清理疏松层
        采用角磨机对轨道板伤损部位疏松混凝土层进行清理,用钢丝刷清除破损面浮灰,并用吹风机清洁干净,露出坚硬、新鲜的混凝土,以保证维修材料与混凝土粘接强度。
        (2)涂刷底漆
        根据损伤面的大小,按照重量比3:1,拌和足够量QS-S型维修材料底漆,并均匀涂抹于坚硬、新鲜的混凝土基体表面。
        (3)配制树脂
        采用专用搅拌设备配制QS-S型维修材料,先将A,B组分混合均匀,搅拌机搅拌时间不少于2min,之后加入C组分继续搅拌,搅拌机搅拌时间不少于2min,确保A、B、C组分充分拌和均匀。
        (4)涂刷树脂
        用平铲将树脂材料均匀涂抹于坚硬、新鲜的混凝土伤损表面,底层树脂要用力反复涂刷,使材料充分浸润混凝土表面。
        (5)打磨
        待维修材料基本固化、干燥,用角磨机对维修部位材料进行打磨,并刷涂FB保护层,保证维修后轨道板的耐久性、美观性,降低修补部位与其他部位混凝土色差。



        3.2轨道板面裂缝宽度≤0.2mm的修补方案
        3.2.1维修工艺流程
        确认维修天气地点部位→准备维修材料和工具→清洁裂缝表面→按配比搅拌维修树脂→涂刷底漆和封闭材料。
        3.2.2材料选择
        FB型维修材料是一种聚合物封闭材料,主要针对宽度≤0.2mm混凝土裂缝,广泛应用于哈大、京沈客专轨道板防护,FB型维修材料为双组份,可使用时间小于2小时。
        3.2.3维修工艺
        (1)采用砂纸及钢丝刷对混凝土裂缝两侧浮土、灰尘打磨,并用吹风机将灰尘吹干净;
        (2)配制底涂,并采用专用搅拌设备搅拌,均匀涂刷于裂缝位置,涂刷至裂缝外1~2cm处;
        (3)约30min后,使用专用搅拌设备搅拌FB型维修材料,均匀涂刷在底涂上部,不少于2遍,两次涂刷方向要垂直,第二遍涂刷要在第一遍表干之后涂刷。
        3.3 裂缝宽度>0.2mm的修补方案
        3.3.1维修工艺流程
        确认维修天气地点部位→准备维修材料和工具→清洁裂缝表面→按配比搅拌维修树脂→滴灌维修材料及表面处理。
        3.3.2材料选择
        LF-H型维修材料主要用于裂缝修补。LF-H型维修树脂为A、B双组份,重量配比为A:B=3:1,可使用时间大于3小时。
        3.3.3维修工艺
        (1)对需要处理的裂缝表面浮渣、灰尘进行清理,露出裂缝走向,采用锤子沿裂缝走向凿出深约2~4mm,宽4~6mm的V型槽,并用吹风机清洁缝隙,确保裂缝内部及周边清洁干净;
        (2)配制LF-H型维修材料,使用专用搅拌设备,并将搅拌好的LF-H型维修材料滴灌在V型槽内,直至槽内液体不再减少为止;待LF-H型维修材料固化、干燥后,对表面进行打磨,保持表面平整、光洁;
        (3)对打磨面涂刷FB型维修材料,使维修面与周边混凝土颜色一致,降低修补部位与其他部位混凝土色差。

        4 维修材料性能
        4.1 QS-S型修补材料
        QS-S型修补材料是一种聚合物水泥砂浆维修材料,具有超强粘接力和超高强度,材料具有良好的耐候、耐腐蚀等特性,在哈大、京沈客专等线路使用,效果良好,经受过严寒地区考验。材料可在天窗时间内达到列车通行的要求。材料性能满足铁运[2012]83号文要求,材料性能优点:
        (1)根据现场要求,调整固化时间,保证维修操作需要;半小时可拆模,2小时即可满足打磨要求;
        (2)与原混凝土界面具有良好的粘接强度,自身强度高,避免新老界面之间产生缝隙,或维修材料自身裂开;具有良好的抗折强度,收缩率低。
        4.2 FB型维修材料
        FB型维修材料是一张优良的封闭维修材料,具有强粘接力和高强度,通过聚合物改性、组分和无机材料粒度优化等设计,材料在哈大、京沈客专等线路使用,效果良好,经受过严寒地区考验,具有良好的耐候、耐腐蚀等特性。材料性能满足铁运[2012]83号文要求。材料性能优点如下:
        (1)配合比简单,易于操作,成型速度快,便于打磨;
        (2)与原混凝土界面具有良好的粘结性能,不易脱落;具有良好的抗折强度,不易开裂。
        4.3 LF-H型维修材料
        LF-H型维修材料是一种低年度改性环氧注浆材料,具有低粘度和强粘接特性,补强性能好,在疲劳条件下,长期保持良好的工作性能,同时材料具有良好的耐候、耐腐蚀等特性。材料在哈大、京沈客专等线路使用,效果良好,经受过严寒地区考验,材料性能满足铁运[2012]83号文件要求。材料性能优点如下:
        (1)粘度低,渗透信号;粘接性能好,不易开裂;
        (2)补强性能好,疲劳条件下工作性能优良,耐候性好,环境适应性强。
        5 结束语
        CRTSⅢ型无砟轨道轨道板伤损维修施工过程中虽然还有一些难题需要攻克,但随着不断更新工艺、总结经验及新维修材料产生,这将推动轨道板伤损修补发展。本文通过对轨道板预制、运输、存放、装卸及使用过程出现伤损进行判别和分析,总结了大量的维修经验,为今后类似工程施工提供了参考依据。
        参考文献:
        [1]《高速铁路轨道工程施工质量验收标准》(TB10754-2010);
        [2]《高速铁路无砟轨道线路维修规则》(铁运【2012】83号);
        [3]《混凝土耐久性检验评定标准》(JG/T193-2009);
        [4]《CRTSⅢ型板式无砟轨道先张法预应力混凝土轨道板、嵌缝材料限行技术条件》铁总科技[2013]162号文; 

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