沈丹客专CRTSⅢ型板式无砟轨道

中国铁道科学研究院沈丹客专CRTSⅢ型板式无砟轨道自密实混凝土质量控制技术

2目录CRTSⅢ型板式无砟轨道应用现状自密实混凝土技术要求自密实混凝土原材料质量控制要点自密实混凝土生产质量控制要点自密实混凝土施工质量控制要点自密实混凝土常见问题及对策建议3

1CRTSⅢ型板式无砟轨道应用现状轨道板门型筋自密实混凝土层中间隔离层钢筋混凝土底座CRTSⅢ型板式无砟轨道结构特点：

以轨道板与充填层自密实混凝土形成复合整体结构共同承受列车荷载。轨道板与充填层自密实混凝土以“门型筋”进行强化连接，充填层自密实混凝土与底座板间设中间隔离层，通过底座板上限位凹槽进行限位。其中，影响CRTSⅢ型板式无砟轨道整体性能的关键就是充填层自密实混凝土。

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1CRTSⅢ型板式无砟轨道应用现状5

1CRTSⅢ型板式无砟轨道应用现状6自密实砼技术要求2.1自密实砼拌合物性能

2自密实混凝土技术要求2.2自密实砼硬化体性能2.3自密实砼实体性能7

2自密实混凝土技术要求自密实混凝土特点原材料敏感性环境敏感性时间敏感性用水量均质性施工气候施工温度工作性能保持施工组织8拌和物技术要求（试验室参考指标）

2.1拌和物性能要求项目性能要求推荐值坍落扩展度，mm≤680620-680T50，s3-73-6BJ，mm<18/泌水率，%0/L型仪，H2/H1≥0.9/含气量，%≥44-6竖向膨胀率，%0-1.0/9

2.1拌和物性能要求10项目指标要求56d抗压强度≥40MPa56d抗折强度≥6.0MPa56d弹性模量≥30GPa56d电通量≤1000C56d抗冻（盐冻法）≤1000g/m256d干燥收缩值≤450×10-6

2.2硬化混凝土性能要求自密实混凝土矿物掺合料掺量大，长期力学性能均有较高富余，从降低收缩和经济性考虑，可适当降低胶凝材料用量。11

2.3混凝土配合比要求粉体材料用量：宜小于580kg/m3用水量：不宜大于180kg/m3单位体积浆体含量：不宜大于0.40m3氯离子含量：不大于胶凝材料的0.10%总碱含量：不大于3.0kg/m3三氧化硫含量：不大于胶凝材料的4.0%当自密实混凝土原材料、环境温度等发生显著变化时，应及时调整混凝土配合比参数。1212

自密实混凝土灌注饱满，与底座和轨道板粘结紧密；自密实混凝土表面质量很好，无浮浆和泡沫聚集层、工艺性大气泡较少；自密实混凝土匀质性好、致密度高，切开断面处骨料分布均匀。自密实混凝土侧面光滑、致密，无麻面；

2.3自密实混凝土实体性能要求1313自密实混凝土表面状态良好

2.3自密实混凝土实体性能要求1414自密实混凝土表面局部效果（中间孔和四角位置）

2.3自密实混凝土实体性能要求1515自密实混凝土断面骨料分部均匀

2.3自密实混凝土实体性能要求1616自密实混凝土侧面外观光洁

2.3自密实混凝土实体性能要求1717

3自密实混凝土原材料质量控制要点原材料质量控制原则：匀质性第一原则。

各种进场材料性能指标在满足相关标准规定的前提下，应尽量控制每批次原材料性能指标波动率，以减小由于原材料品质波动过大导致的自密实混凝土性能波动。18原材料性能（1）水泥序号项目技术要求1比表面积，m2/kg300-3502游离氧化钙含量，%≤1.03碱含量，%≤0.64熟料中的C3A含量，%≤8.05Cl-含量≤0.066SO3含量≤3.5水泥宜选用硅酸盐水泥或普通硅酸盐水泥，混合材宜为矿渣或粉煤灰，不宜使用早强水泥。19（2）矿物掺和料—粉煤灰序号名称技术要求1细度，%≤122Cl-含量，%≤0.023需水量比，%≤954烧失量，%≤3.05含水量，%≤1.06SO3含量，%≤3.07游离CaO含量，%≤1.08CaO含量，%≤10.0原材料性能2020（2）矿物掺和料—矿渣粉序号名称技术要求1密度，g/cm3≥2.82MgO含量，%≤143SO3含量，%≤4.04烧失量，%≤3.05氯离子含量，%≤0.066比表面积，m2/kg350-5007流动度比，%≥958含水量，%≤1.0928d活性指数，%≥95原材料性能21（3）细骨料序号项目技术要求1细度模数≤2.72含泥量（天然砂）≤2.0%3泥块含量≤0.5%4坚固性≤8%5吸水率≤2%6云母含量≤0.5%7轻物质含量≤0.5%8氯离子含量<0.02%9硫化物及硫酸盐含量≤0.5%10有机物含量浅于标准色

原材料性能22（3）细骨料细骨料颗粒级配曲线

筛孔（mm）累计筛余建议值/%9.5\4.750-102.36≤151.18≤300.6≤500.3≤900.1590-100原材料性能23（4）粗骨料粗骨料宜采用5-16mm级配碎石序号检验项目技术要求1针片状颗粒总含量，%≤52含泥量，%≤0.53泥块含量，%≤0.24压碎指标%≤125吸水率，%<16紧密空隙率，%＜407坚固性，%≤88硫化物及硫酸盐含量，%≤0.59氯离子含量，%<0.02

原材料性能24优质聚羧酸减水剂：先消泡再引气工艺含气量适宜（优质）保坍性良好（180min）（5）减水剂消除劣质大泡改善工作性能保证运输与施工原材料性能25选用原则：早期膨胀率不需太高，后期持续膨胀时间长，膨胀值回落幅度小。（6）膨胀剂自密实混凝土的必要组分，起补偿自密实混凝土收缩变形作用。ABC收缩膨胀时间原材料性能26（7）粘度改性材料当自密实混凝土出现泌水或离析时，可通过提高粘度改性材料掺量的方式予以调整。

原材料性能27

4自密实混凝土生产质量控制要点4.2材料控制4.1设备精度4.3生产工艺自密实混凝土施工技术28

4.1设备精度搅拌站各计量系统应满足自密实混凝土原材料称量的最大允许偏差规定（按重量计）：胶凝材料（水泥、矿物掺和料等）±1%；外加剂±1%；骨料±2%；拌合用水±1%。

控制关键：（1）水称计量精度须重点保证。（2）各料仓关闭阀门必须保证闭合严密，防止漏料。（3）搅拌机搅拌叶片与筒壁的间隙必须满足要求。（4）搅拌机搅拌叶片与轴上淤积混凝土块须定期清除。

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4.2材料控制（1）吻合性控制：配制自密实混凝土的原材料品质要和《技术要求》相吻合。（2）均质性控制：每一批次原材料的性质指标的波动要确保在一定范围内，不宜超过±10%。（3）含水率控制：细骨料含水率控制在±1%以内。（4）储存管理控制：专仓专用，防水防污染。30

4.3生产工艺

自密实混凝土搅拌工艺：先投碎石、砂、胶凝材料（搅拌30s）；再投80%用水量和100%减水剂（搅拌1min）;最后投入剩余20%用水量（搅拌2min）至结束。该工艺特别适合搅拌机功率不足的老旧搅拌机组。上料工艺：对于新进场高含水率河砂或因排水不畅导致砂仓积水的，建议装载机上砂前，先对砂仓中河砂进行预混。

自密实混凝土生产质量控制关键：搅拌站操作手。建议各搅拌站设立自密实混凝土生产专职操作手，定人定岗。31

5自密实混凝土施工质量控制要点5.2施工中质量控制要点5.1施工前质量控制要点5.3施工后质量控制要点自密实混凝土施工技术32

5.1施工前—配合比

（1）不能仅以扩展度作为充填层混凝土性能评价指标坍落扩展度应综合充填层混凝土其他性能（表面状态、骨料包裹状态）确定

（2）不能以泌水来解决充填层混凝土扩展度损失充填层混凝土切忌泌水（浆）、离析和抓底，泌水不是解决自密实混凝土扩展度损失的途径。（3）为了提高充填层混凝土的稳定性，减少混凝土收缩，应尽量掺用性能优越的混凝土增稠剂、膨胀剂。

（4）当气温较高或运输距离较大时，应适当控制混凝土坍落扩展度损失。

（5）严格控制混凝土中的空气含量和气泡质量。3333（1）方案制定：应根据设计要求、灌注施工工艺和施工环境等因素，会同咨询、设计、监理各方，共同制定自密实混凝土施工技术方案、施工过程的质量控制与保证措施。（2）工艺性试验：施工前，应对自充填混凝土进行现场工艺性揭板试验，验证和完善自充填混凝土的配合比、施工工艺、施工设备以及施工组织，灌揭板效果应通过验收。（3）技术培训：施工和监理单位应确定并培训专门从事自密实混凝土关键工序施工的操作人员和试验检验人员。

5.1施工前—管理制度34自密实混凝土灌注工艺：建议采用侧向灌注工艺，其优点是可大幅提高施工效率和增加低扩展度自密实混凝土可灌性。相同扩展度条件下，侧向灌注工艺比中间孔灌注工艺可缩短一半时间；且当自密实混凝土扩展度在600mm左右时也能在10min内完成灌注。（a）中间孔灌注工艺（b）中部侧向灌注工艺

5.1施工前—灌注工艺35

（a）上部大料斗阀门（b）下部小料斗阀门终灌时间确定自密实混凝土终灌时间为：当曲线段高侧自密实排气孔自密实混凝土接触轨道板底时就关闭大料斗下料管阀门，待排气孔自密实混凝土上升至轨道板高度一半高度时，立即关闭小料斗下料管阀门。

5.1施工前—灌注工艺3636过滤网：有效防止异物堵塞下料管，影响灌注施工。去除防止

5.1施工前—灌注工艺3737

5.1施工前—灌注设备3838

5.1施工前—模板安装

施工准备过程中常见问题：（1）底座标高过低，导致模板高度不够，无法封闭充填层；

（2）压紧装置未锁紧，导致轨道板上浮；（3）模板安装不牢固，导致灌注过程中跑模漏浆；（4）未作防雨措施，导致板底积水。注意：模板安装完毕后，在自密实混凝土灌注前，应用彩条布等将整个轨道板结构覆盖，防止雨水等进入板腔内。39

5.1施工前—排气孔设置排气孔：宜设置在轨道板端部转角处，如下图所示。4040

5.1施工前—透气模板布侧模板：为保证侧面自密实混凝土外观质量，可采用透气模板布复合模板或选用高效脱模剂（可参照轨道板厂用脱模剂），切勿采用食用油等不利于排气的油脂作脱模剂。4141

5.1施工前—防溢管防溢管：轨道板观察孔处需设置防溢管，防溢管高度宜不小于30cm；对于曲线板则防溢管高度不得低于超高方向轨道板顶面。防溢管拔出时间不得早于3h。4242

5.1施工前—压紧装置（1）轨道板防上浮扣压装置曲线段轨道板防上浮扣压装置不少于5道，可有效控制轨道板上浮量在2mm以内。3道扣压装置

5道扣压装置4343

5.1施工前—压紧装置（2）轨道板防侧移装置曲线段轨道板防侧移装置设置3道，可有效防止轨道板侧移。

44（1）搅拌混凝土前，应严格测定粗细骨料的含水率，准确测定粗细骨料含水率变化，及时调整施工配合比。一般情况下，含水率每班抽测2次。（2）搅拌时，宜先向搅拌机投入粗骨料、细骨料、水泥和矿物掺和料和其他材料，搅拌30s，再加入所需用水量和外加剂，并继续搅拌2分钟，搅拌时间不得少于3分钟。（搅拌时可采用初始加入80%用水量，搅拌2min后加入20%用水量的方式。）

（3）正式生产前必须对自密实混凝土拌合物进行（开盘鉴定），检测其工作性能（拌和物性能全项指标）；连续生产时，则应每车检测混凝土拌和物扩展度。

建议：一旦原材料选定，建议抽样留存各种材料，以备对新进原材料性能波动的比对检查。

5.2施工中—自密实混凝土生产4545

（1）运输自密实混凝土过程中，必须保证混凝土罐车罐体低速速转动。正线水平转运必须采用自密实混凝土运输罐车。（2）运输自密实混凝土过程中，应对运输设备采取保温隔热措施，防止局部混凝土温度升高（夏季）或受冻（冬季）。应采取适当措施防止水份进入运输容器或蒸发，严禁在运输过程中向混凝土内加水。（3）自密实混凝土的运输速率应保证施工的连续性，当罐车到达浇筑现场时，应使罐车高速旋转20-30s方可卸料。

自密实混凝土从加水搅拌开始至灌注完毕，应控制在120min内。

5.2施工中—自密实混凝土运输46自密实混凝土灌注施工前应完成准备工作：

（1）针对工程特点、环境条件与施工条件事先设计灌注方案，如确定是吊斗转运或是罐车直接下料。（2）仔细检查钢筋网片的位置、保护层垫块数量及紧固程度。

（3）检查轨道板四周模板的密封情况，轨道板之间横向边缝的密封情况，不得漏浆，不得污染基础工程。在混凝土灌注前应将板腔内土工布和轨道板底面喷雾润湿，保证表面无明水和积水，板腔润湿4h内应进行自密实混凝土灌注。（4）检查灌注设备是否正常，机具是否齐全且状态良好。

5.2施工中—自密实混凝土灌注47

5.2施工中—自密实混凝土灌注自密实混凝土灌注注意事项：（1）自密实混凝土灌注前，必须检测每车混凝土拌和物的坍落扩展度和T50时间，混凝土温度和含气量可进行抽检。入模扩展度宜控制在620-680mm，T50若大于8s，建议不灌注。（2）自密实混凝土灌注时若采用中转料斗转运，自由倾落高度小于1m。自密实混凝土灌注过程中应保证灌注料斗为满料状态，不得出现断料情况。（3）单块轨道板自密实混凝土应一次灌注完成。

（4）在高温季节灌注自密实混凝土时，入模前的混凝土的温度（不得超过30℃），模板和模腔的温度（不得超过40℃）。

现场技术员：施工现场必须配备一名技术员监控每罐车自密实混凝土状态，以判断自密实混凝土是直接灌注还是需调整。48

5.3施工后—拆模（1）轨道板支撑装置应在自密实混凝土初凝后拆除。（2）轨道板两侧模板带模养护龄期不得少于3天，同时在自密实混凝土强度达到10.0MPa以上方可拆除，保证其表面及棱角不因拆模而受损。（3）拆模宜按立模顺序逆向进行，不得损伤轨道板四周混凝土，并减少模板破损。当模板与自密实混凝土脱离后，方可拆卸、吊运模板。4949

5.3施工后—养护（1）带模养护时间不宜少于3d，带模养护期间，应采取带模覆盖（麻布、土工布等）、喷淋浇水等措施进行保湿养护；去除覆盖物或拆模后，应对混凝土采用土工布覆盖浇水养护，也可用养护剂、养护膜进行养护。（2）养护用水温度与混凝土表面温度之差不得大于15℃。注意：鉴于无砟轨道快速施工特点以及桥上难养护的情况，建议采用高效养护剂进行养护。5050

6自密实混凝土常见问题及对策6.3结构实体常见问题及对策6.1典型视频6.2拌和物性能常见问题及对策5151

6.1典型视频流动性良好混凝土流动良好排气孔混凝土均匀性好5252

6.1典型视频稳定性差的自密实混凝土自密实混凝土过稀排气孔大量气泡5353

6.2拌和物性能常见问题及对策序号缺陷描述对硬化体性能影响解决措施1拌合物流动性不足无法填充整个模板，可能出现蜂窝狗洞调整减水剂、调整砂率2离析、泌水灌注时出现堵塞、硬化结构中出现表面浮浆层或灌注对侧出现浮浆层调整配合比、控制扩展度3表面气泡灌注后的自密实混凝土表面出现泡沫层添加粘度改性材料、调整配合比4工作性能损失过快无法充填整个模板增加减水剂缓凝组分、更换水泥5坍落扩展度返大混凝土离析、泌水，无法灌注降低减水剂缓凝组分5454（1）浮浆泡沫层原因：（1）混凝土配合比不合理；（2）拌和物扩展度过大；（3）拌和物粘度不足；（4）减水剂中消泡剂过多。预防措施：（1）掺入合适粘度改性材料；（2）减水剂采用“先消后引”工艺；（3）严格控制自密实混凝土最大扩展度

6.3结构实体常见问题及对策5555（2）灌注不饱满

原因：（1）自密实混凝土流动性损失过大造成灌注不满；（2）跑模漏浆造成灌注不满。预防措施：（1）调整减水剂缓凝组分，保持自密实混凝土拌和