本發(fā)明涉及一種區(qū)間及站場(chǎng)(含岔區(qū))無(wú)砟軌道底座板和道床板高性能混凝土工藝，適用于高速鐵路雙塊式無(wú)砟軌道底座板和道床板的施工場(chǎng)所。

背景技術(shù)：

高速鐵路區(qū)間及站場(chǎng)(含岔區(qū))無(wú)砟軌道底座板和道床板混凝土是一種質(zhì)量控制要求高的高性能混凝土，設(shè)計(jì)強(qiáng)度為C40T2，要求骨料分布均勻、無(wú)離析泌水（即混凝土澆注振搗密實(shí)后應(yīng)該處于均勻狀態(tài)）、后期無(wú)開(kāi)裂、耐久性好等。為了方便混凝土質(zhì)量控制，目前普遍采用河砂配制，山區(qū)由于河砂稀少，混凝土生產(chǎn)成本過(guò)高。人工砂料源分布廣泛，加工運(yùn)輸成本較低，但由于受多種因素的影響，配制的混凝土要達(dá)到上述要求有很多困難，除了要擁有性能穩(wěn)定的人工砂來(lái)保證混凝土質(zhì)量之外，還需要成熟的施工工藝。人工砂高性能混凝土的施工質(zhì)量與混凝土自身性能和施工工藝等密不可分。從現(xiàn)場(chǎng)施工情況來(lái)看，要從人工砂加工質(zhì)量及控制方法、配合比設(shè)計(jì)控制、拌和過(guò)程控制、澆注、養(yǎng)護(hù)控制這五方面來(lái)保證混凝土的施工質(zhì)量。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明要解決的技術(shù)問(wèn)題是：提供一種人工砂配制高速鐵路無(wú)砟軌道高性能混凝土工藝，以克服現(xiàn)有技術(shù)中存在的山區(qū)施工普遍采用河砂配制CRTS-Ⅰ型高速鐵路雙塊式無(wú)砟軌道底座板和道床板高性能混凝土導(dǎo)致的成本過(guò)高等不足。

本發(fā)明提出的技術(shù)方案是：它包括無(wú)砟軌道高性能混凝土用人工砂質(zhì)量要求及控制方法、配合比設(shè)計(jì)控制、拌和過(guò)程控制、澆注、養(yǎng)護(hù)控制；配合比設(shè)計(jì)時(shí)遵守低膠材、低砂率、低坍落度、高含氣量的總體原則；人工砂要求級(jí)配良好，細(xì)度模數(shù)控制在2.8～3.3，人工砂水洗后石粉含量控制在5%～8%；采用“二次加工”方式控制人工砂的含泥量，即先篩選干凈的母巖進(jìn)行碎石加工，然后選用干凈的碎石再進(jìn)行人工砂生產(chǎn)；人工砂含泥量控制要求MB值檢測(cè)結(jié)果小于1.40。

冬季施工時(shí)優(yōu)先采用對(duì)拌和水進(jìn)行加熱處理，加熱后的水溫控制在50℃～70℃；碎石、砂提前2天放入料倉(cāng)，拌和前溫度不低于0℃、外加劑放在庫(kù)房?jī)?nèi)保溫不結(jié)晶；攪拌時(shí)間較常溫施工延長(zhǎng)50%，實(shí)際控制在3min。

混凝土出機(jī)溫度不低于10℃；強(qiáng)度等級(jí)為C40混凝土水膠比≤0.40，坍落度控制在140mm以下，含氣量控制在3.0～4.0%。

在環(huán)境溫度超過(guò)30℃的條件下，坍落度不大于160mm。

混凝土采用龍門(mén)吊配合料斗施工；夏季澆筑時(shí)間選擇在每日氣溫較低時(shí)間段，澆筑環(huán)境溫度不宜超過(guò)30℃；冬季選擇在每日氣溫較高時(shí)間段，當(dāng)環(huán)境氣溫低于3℃時(shí)，應(yīng)停止路基和橋梁段無(wú)砟軌道混凝土澆注。

混凝土澆筑時(shí)實(shí)行分層連續(xù)澆筑，澆筑后及時(shí)進(jìn)行抹面處理，抹面次數(shù)不少于4遍。

混凝土達(dá)到初凝狀態(tài)后，即開(kāi)始噴水霧養(yǎng)護(hù)，至混凝土終凝時(shí)，改為灑水養(yǎng)護(hù)，并且覆蓋。

混凝土養(yǎng)護(hù)期間，要求道床板表面溫度不低于5℃；當(dāng)氣溫低于5℃時(shí)，不采用澆水自然養(yǎng)護(hù)方法；當(dāng)遇到氣溫連續(xù)3天低于5 ℃、下雪、冰凍天氣時(shí)，采取添加棉被，或搭設(shè)保溫棚，或配備加熱設(shè)備進(jìn)行保暖，確?；炷敛皇軆觥?/p>

通過(guò)采用以上方案，解決了山區(qū)施工普遍采用河砂配制CRTS-Ⅰ型高速鐵路雙塊式無(wú)砟軌道底座板和道床板高性能混凝土導(dǎo)致的成本過(guò)高問(wèn)題，不僅保證了高性能混凝土的質(zhì)量，并且大大降低了混凝土生產(chǎn)成本。

具體實(shí)施方式

本發(fā)明的實(shí)施例：本工藝包括區(qū)間及站場(chǎng)(含岔區(qū))無(wú)砟軌道高性能混凝土用人工砂質(zhì)量要求及生產(chǎn)質(zhì)量控制方法、配合比設(shè)計(jì)控制、拌和過(guò)程控制、澆注、養(yǎng)護(hù)控制。具體如下：

第一、砂的級(jí)配合理與否直接影響到混凝土拌和物的綜合性能。合理的砂子級(jí)配，可以減少拌和物的用水量，得到流動(dòng)性、均勻性及密實(shí)性均較佳的混凝土，同時(shí)達(dá)到節(jié)約水泥的效果。采用特別粗的砂拌制的混凝土和易性較差，拌和物易分離，混凝土泌水性較大，采用細(xì)砂或特細(xì)砂配制的混凝土雖然和易性好，但其比表面積大，使用水量及膠材用量增加，混凝土易開(kāi)裂。而采用細(xì)度模數(shù)為2.8～3.3級(jí)配良好的中粗砂拌制的混凝土和易性良好，強(qiáng)度也較高。

由于無(wú)砟軌道混凝土綜合性能要求高，配合比設(shè)計(jì)時(shí)膠材用量不高。石粉作為一種隋性材料，細(xì)度很小，不但補(bǔ)充了混凝土中缺少的細(xì)顆粒，減少了泌水和離析；而且石粉和膠材形成柔性的漿體，增加了混凝土的漿量，改善了混凝土的和易性；石粉控制在5%～8%對(duì)混凝土的各項(xiàng)性能影響較?。蝗绻陀?%，以目前普遍配置的加工系統(tǒng)，就必須加大水洗力度，造成的直接結(jié)果是砂的細(xì)度模數(shù)會(huì)增大，級(jí)配明顯變差，對(duì)混凝土的和易性會(huì)產(chǎn)生不利的影響；當(dāng)超過(guò)8%時(shí)，會(huì)明顯增加混凝土后期開(kāi)裂的風(fēng)險(xiǎn)。

第二、人工砂中含泥對(duì)高性能混凝土各項(xiàng)指標(biāo)都是極大的傷害，不僅強(qiáng)度會(huì)大幅底降低，耐久性根本無(wú)法保證，而且對(duì)外加劑的影響也非常明顯，造成混凝土拌和物工作性差，現(xiàn)場(chǎng)施工困難。因此,無(wú)砟軌道混凝土施工所采用的人工砂需嚴(yán)格控制含泥量，即MB值檢測(cè)結(jié)果必須小于1.40，否則不允許用于無(wú)砟軌道混凝土拌制。為了較好控制人工砂的含泥量，采用“二次加工”方式，控制自制砂含泥量，即先篩選干凈的母巖進(jìn)行碎石加工，然后選用干凈的碎石進(jìn)行人工砂生產(chǎn)，從而避免人工砂含泥的問(wèn)題。

第三、為了較好控制混凝土質(zhì)量，保證混凝土耐久性，配合比設(shè)計(jì)時(shí)必須遵守“三低一高(低膠材、低砂率、低坍落度、高含氣量）”的總體原則，現(xiàn)場(chǎng)采用航吊配合料斗施工，原則上不考慮泵送施工工藝。

第四、所述混凝土冬季施工優(yōu)先采用了對(duì)拌和水進(jìn)行加熱處理，加熱后的水溫控制在50℃～70℃。

碎石、砂也采取措施保證其不受凍，溫度在0℃以上,為了確保進(jìn)入拌和機(jī)的骨料沒(méi)有冰塊、雪團(tuán)。所有材料需提前2天放入料倉(cāng)。料倉(cāng)排水通暢,不能產(chǎn)生積水現(xiàn)象，雨雪天氣禁止進(jìn)料。

外加劑放在庫(kù)房?jī)?nèi)進(jìn)行保溫，確保外加劑不結(jié)晶，禁止采取直接加溫措施。

適當(dāng)延長(zhǎng)混凝土拌和時(shí)間，攪拌時(shí)間較常溫施工延長(zhǎng)50%，實(shí)際控制在3min。

適當(dāng)調(diào)整投料順序，順序?yàn)橄韧豆橇虾鸵鸭訜岬乃?，攪拌均勻后，再加水泥攪拌。避免被加熱的水與水泥直接接觸產(chǎn)生“假凝”現(xiàn)象。

加強(qiáng)混凝土出機(jī)溫度監(jiān)測(cè)，要求日常每工作班不少于2次，溫度較低時(shí)，每工作班不少于3次。保證混凝土出機(jī)溫度最低不能小于10℃。

嚴(yán)格檢測(cè)出機(jī)混凝土拌和物性能，選用較小的水膠比（強(qiáng)度等級(jí)為C40混凝土水膠比≤0.40）和坍落度，坍落度控制在140mm以下，在環(huán)境溫度超過(guò)30℃的條件下，坍落度不大于160mm。含氣量控制在3.0～4.0%。

嚴(yán)格控制外加劑質(zhì)量，選用質(zhì)量穩(wěn)定的產(chǎn)品，使外加劑與水泥及礦物摻和料之間具有良好的相容性，禁止將功能不同的外加劑混用。加強(qiáng)減水劑與膠凝材料的相容性試驗(yàn)，密切關(guān)注天氣變化情況，根據(jù)環(huán)境條件對(duì)外加劑組分進(jìn)行適當(dāng)調(diào)整，并進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)配合比驗(yàn)證試驗(yàn)合格后才允許使用，重點(diǎn)保證減水率、含氣量和坍落度損失滿足要求。

第五、夏季澆筑時(shí)間選擇在每日氣溫較低時(shí)間段，澆筑環(huán)境溫度不宜超過(guò)30℃，冬季選擇在每日氣溫較高時(shí)間段，當(dāng)環(huán)境氣溫低于3℃時(shí)，如果沒(méi)有針對(duì)性的防凍措施，應(yīng)停止路基和橋梁段無(wú)砟軌道混凝土澆注。當(dāng)拌制的混凝土出現(xiàn)坍落度損失快或發(fā)生速凝等現(xiàn)象，及時(shí)采取對(duì)外加劑摻量進(jìn)行微調(diào)等措施，保證入?；炷临|(zhì)量。

施工過(guò)程中要求按時(shí)檢測(cè)施工環(huán)境及混凝土溫度，要求每工班觀測(cè)不少于2次，當(dāng)遇到特殊情況時(shí)，加大觀測(cè)頻次，至少保證每?jī)尚r(shí)觀測(cè)記錄1次。

澆筑時(shí)，實(shí)行分層連續(xù)澆筑，保證同一個(gè)部位由一個(gè)班組一次性澆筑完成。

嚴(yán)格控制現(xiàn)場(chǎng)布料的均勻性，禁止用搗固棒進(jìn)行拖送混凝土，并及時(shí)進(jìn)行抹面處理，抹面次數(shù)不少于4遍，保證混凝土內(nèi)實(shí)外美。

第六、為了保證已澆筑好的無(wú)砟軌道混凝土在規(guī)定的齡期內(nèi)達(dá)到設(shè)計(jì)要求的強(qiáng)度,并防止產(chǎn)生收縮裂縫,必須認(rèn)真做好養(yǎng)護(hù)工作。

當(dāng)無(wú)砟軌道混凝土達(dá)到初凝狀態(tài)后，即開(kāi)始噴霧養(yǎng)護(hù)，至混凝土終凝時(shí)，改為灑水養(yǎng)護(hù)，并且覆蓋。由于無(wú)砟軌道混凝土施工涉及路基、橋梁、隧道等不同環(huán)境，也需要針對(duì)不同的環(huán)境制定養(yǎng)護(hù)方法。當(dāng)氣溫低于5℃時(shí)，不采用澆水自然養(yǎng)護(hù)方法。

無(wú)砟軌道采用在道床板、底座板面上覆蓋土工布，并灑水養(yǎng)護(hù)。當(dāng)遇到氣溫連續(xù)3天低于5 ℃、下雪、冰凍等極端天氣時(shí)，采取添加棉被，搭設(shè)保溫棚，并配備加熱設(shè)備等措施進(jìn)行保暖，確?；炷敛皇軆?。

用于養(yǎng)護(hù)混凝土用水與拌和水需相同，避免造成混凝土損傷。

混凝土養(yǎng)護(hù)期間，要求道床板表面溫度不低于5℃。

總之，無(wú)砟軌道人工砂高性能混凝土施工是一項(xiàng)針對(duì)性很強(qiáng)的施工技術(shù)。與常規(guī)混凝土施工方法相比，質(zhì)量要求高。由于施工條件限制等因素影響，所采用的施工設(shè)備、原材料、混凝土配合比、施工組織管理、施工方法與普通混凝土有所不同。施工中的每一環(huán)節(jié)都需要嚴(yán)格標(biāo)準(zhǔn)、認(rèn)真落實(shí)，尤其是對(duì)原材料控制，配合比設(shè)計(jì)，施工組織要求都非常高，否則混凝土的施工質(zhì)量得不到保證，容易造成混凝土施工困難、離析不均勻、開(kāi)裂、耐久性差等一系列問(wèn)題，會(huì)給今后行車(chē)安全造成直接影響。但是，只要我們加強(qiáng)各個(gè)環(huán)節(jié)管理，完全可以用人工砂生產(chǎn)出滿足設(shè)計(jì)要求的混凝土，從而達(dá)到降低成本的目的。