一种高铁岔区无砟轨道的制作方法

本实用新型涉及铁路施工技术领域，特别涉及一种高铁岔区无砟轨道。

背景技术：

整体现浇道床混凝土存在易开裂的问题，特别是在我国东北地区冬季严寒和干燥多风环境下，岔区现浇道床混凝土开裂问题带来的结构耐久性不足的问题更为突出；裂缝的存在给雨、雪进入混凝土内部提供了通道，冻胀作用则进一步加剧了裂缝宽度的发展速度，随着时间的推移，最终导致现浇道床混凝土出现冻胀、剥落和粉化等问题，大大降低现浇道床混凝土结构的耐久性和服役寿命，故道床混凝土裂纹控制显得尤为重要。

岔区无砟轨道道床板裂纹共分为3大类，即离缝、横向裂缝和不规则裂缝，其具体形成原因分别论述如下：

(1)轨枕块界面处离缝。预制轨枕块与现浇道床板之间存在“新老混凝土”界面，双块式轨枕(或埋入式长枕)与道床板接触区段，在轨枕块周边形成裂纹且长短不定，个别相邻轨道块裂缝相互连通或延伸至道床板外边缘。成因：道床板与轨枕块为新旧混凝土结合面且粘结较差，预制轨枕块与现浇道床混凝土之间存在收缩变形不一致问题，出厂的预制轨枕块几乎不收缩，而现浇道床混凝土早期收缩剧烈，变形过程中因不同方向的收缩而产生应力集中，进而形成离缝。

(2)横向裂缝。因轨枕块边角裂缝连通形成或伸缩缝间距较大时，形成的垂直于道岔方向的裂缝，局部区段较严重时为贯通裂缝。成因：一次现浇道床板单元长度较大，如18#道岔单元最长为25.17m，沿直岔方向的收缩不断累积，最终在薄弱位置开裂。

(3)不规则裂缝。道床板表面随机出现的无规则裂缝，长短深浅不一且分布广。成因：胶凝材料用量大或单方用水量高、泌水、施工中过振、收面时存在工人洒水润面、养护不当等，导致道床板上表面浆体富集，因失水过快形成龟裂纹，经冻融和动载等作用发展为裂缝；浇筑后未及时松钢轨扣件，因温度应力未及时释放而造成开裂。

因此，急需提出一种能够解决上述技术难题的新的方案。

技术实现要素：

本实用新型所要解决的技术问题是提供一种高铁岔区无砟轨道，其克服了现有技术的上述缺陷。

本实用新型所要解决的技术问题是通过以下技术方案来实现的：

一种高铁岔区无砟轨道，包括由下至上依次设置的混凝土底座、无渣道床板以及预制轨枕块，所述无渣道床板表面向线路外侧设置有横向排水坡，所述混凝土底座表面向线路外侧设置有横向排水坡，所述预制轨枕块的边缘具有倒角。

优选地，上述技术方案中，所述预制轨枕块的表面涂刷有界面剂层。

优选地，上述技术方案中，所述无渣道床板表面向线路外侧设置有1％横向排水坡。

优选地，上述技术方案中，所述混凝土底座表面向线路外侧设置有5％横向排水坡。

优选地，上述技术方案中，所述无渣道床板纵向为分块结构，相邻道床板间设有宽度30cm的伸缩缝，所述伸缩缝内填充有聚乙烯泡沫塑料板，并通过硅酮密封。

本实用新型上述技术方案，具有如下有益效果：

通过轨枕厂模板设计调整，对轨枕块的形状进行边缘倒角优化，同时在施工前对预制轨枕块表面涂刷界面剂，提高轨枕块与道床混凝土间的粘结力，进而降低界面处应力集中。

附图说明

图1为本实用新型的高铁岔区无砟轨道的示意图。

具体实施方式

下面对本实用新型的具体实施方式进行详细描述，以便于进一步理解本实用新型。

一种高铁岔区无砟轨道，包括由下至上依次设置的混凝土底座1、无渣道床板2以及预制轨枕块3，无渣道床板2表面向线路外侧设置有1％横向排水坡，混凝土底座1表面向线路外侧设置有5％横向排水坡，预制轨枕块3的边缘具有倒角；预制轨枕块3的表面涂刷有界面剂层。无渣道床板2纵向为分块结构，相邻道床板间设有宽度30cm的伸缩缝，伸缩缝内填充有聚乙烯泡沫塑料板，并通过硅酮密封。

该高铁岔区无砟轨道的施工方法，包括以下步骤：

(1)搅拌站拌制。“三低一高”混凝土采用强制式搅拌机，经试验确定，塌落度小于100mm时，搅拌时间≥240s；塌落度为100～140mm时，搅拌时间≥180s。

混凝土控制指标：通过研究胶凝材料用量、掺和料种类、砂率和含气量等参数对道床板混凝土收缩的影响，确定东北地区道床板混凝土配制的材料控制指标为：胶凝材料用量宜控制在360kg/m3左右，不宜大于380kg/m3；掺和料宜选用优质粉煤灰和矿粉；砂率不宜大于40％；粗骨料空隙率≤40％；采用减水剂和引气剂双掺的方式配制，入模含气量8～10％；为减少表层浮浆，提高抗裂性，出机坍落度80～100mm；用水量≤140kg/m3。

选定混凝土配合比：2018年进行了5组双块式道床板c40混凝土的浇筑，其长24.0m，宽3.2m，均浇筑55m3，具体为：

第1组：10月19日采用“三低一高”，其指低胶凝材料用量、低单方用水量、低坍落度和高含气量。

第2组：10月21日采用“三低一高”加玻璃纤维，外掺0.3kg/m3的分散型玻璃纤维以及3.7kg/m3的集束型玻璃纤维；

第3组：10月22日采用“三低一高”加内养护材料，内掺27kg/m3的内养护材料，分别等量取代粉煤灰和矿粉，内养护剂掺量为胶凝材料总量的6％；

第4组：10月24日采用“三低一高”加抗裂防渗剂，掺入9kg/m3的抗裂防渗剂，掺量为胶凝材料总量的2％配制；

第5组：11月1日采用“三低一高”加低热抗裂水泥，胶凝材料全部由低热水泥替代。

18#单开道岔：经过冬季5个月观察比较，掺入内养护剂的第3组试验段裂纹效果最好，选用其并经调整后的配比进行18#道床板浇筑。2019年6月22日至26日，18#单开5个单元道岔道床混凝土共浇筑174m³，长度分别为23.89m、13.77m、15.57m、25.17m和19.80m。针对不同配合比混凝土的裂纹统计对比分析，选定的第三组配合比浇筑的18#道岔裂纹大大减少，有效控制了裂纹，加强了混凝土的抗裂性，进而确保了混凝土的耐久性。

经济技术性分析：针对试验配比和已施工的沈阳西站道岔混凝土进行费用对比，因在拌和、运输及现场作业等工艺基本相同，故主要针对原材的耗用进行费用对比。具体费用超支为58.2元/m³。因混凝土施工工艺有些许变动，但是在原工艺基础上进行的细节优化，故工艺技术投入较原有较小且易于作业；而工后的裂纹控制有显著效果且能确保混凝土的耐久性，同时可一次满足质量要求，避免并大大降低了二次处理或返工费用，综合考虑后选用新配合比具有明显优势。

(2)混凝土运输。低坍落度混凝土通过全封闭式搅拌运输车，以改善其在转运过程中的水分散失，运至施工现场的混凝土确保坍落度≥80mm。

(3)混凝土浇筑。浇筑前，需将模板上的杂物清除干净，不允许有积水，模型接缝不密实处要嵌塞密贴，现场实测标高将设计标高用双面胶在岔枕和模板位置进行标记。岔区范围应一次浇筑，岔前、后正线宜与道岔一次浇筑。道床板钢筋架设完成后应进行绝缘性能测试。架立模板后将接地端子与接地钢筋焊接。

浇筑过程中对每车混凝土坍落度、含气量及入模温度进行检测，坍落度控制在80mm，含气量控制在6～8％，前三盘必测，以后每10m3测一次；入模温度宜在10～30℃，模板温度宜在5～35℃。按每100m3取样留置3组标准养护试件，每浇筑批取样留置同条件养护试件6组。

因布料方式对混凝土的匀质性影响很大，经过现场试验后确定布料顺序，道床板混凝土浇筑施工时，按照三点“之”字形方式斗送入模进行均匀浇筑。

(4)高频振捣。因低坍落度混凝土采用常规振捣效率低、不易振捣密实，故采用直径为85mm的高频振捣器或振捣台车，振捣棒插入下层混凝土内深为5～10cm，振捣密实并防止过振、漏振，振捣时不得碰撞模板、钢筋等；每点振捣时间为20～30s，以混凝土不再沉落、不出现气泡、表面轻微泛浆为度。

(5)收面压光。表层混凝土振捣完成后，及时修整、抹平混凝土裸露面。混凝土初凝前收面3次，抹面以大面平整、无露石露筋为准，严禁洒水润面，不刻意追求光面。首次收抹大面，以轨枕面向下值为混凝土面控制收面高度，排水坡为1％，使表面排水顺畅不积水；二次收面为压实，为防止表面失水产生裂纹；三次抹面为压光，并防止过度操作影响表层混凝土的质量。

(6)喷涂外养护剂。用喷管按十字交叉喷涂，确保外养护剂成膜，喷涂量为2～3m2/kg，喷涂后道床板表面应及时覆盖土工布，避免风吹日晒。

(7)松扣件。道床板混凝土初凝后，松动竖向精调螺栓1/4～1/2圈，解开夹板螺栓，松开转辙器、辙叉心和护轮轨枕木连接螺栓、导曲线钢轨和基本轨扣件螺栓，释放钢轨温度应力，以防止钢轨与混凝土的温差变形不一致而造成混凝土开裂。

(8)养护。养护是混凝土设计性能得以实现的重要环节。浇注后在8～12h开始洒水，随后覆盖塑料膜和土工布进行养护，养护时间≥14d。当环境温度低于5℃时，禁止洒水养护，可在混凝土表面喷涂养护液，并采取适当保温措施。

(9)拆模。混凝土终凝后且强度达到2.5mpa后，拆除模板、临时支撑及定位螺杆等，并采用无收缩砂浆填充孔洞，清理并给模板上油待用。工后每隔15d定期观测，记录裂纹变化情况并统计。

虽然本实用新型已以实施例公开如上，然其并非用于限定本实用新型，任何本领域技术人员，在不脱离本实用新型的精神和范围内，均可作各种不同的选择和修改，因此本实用新型的保护范围由权利要求书及其等同形式所限定。

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