高鐵CRTSⅡ型無砟軌道裂縫修補方案

高鐵CRTSⅡ型無砟軌道裂縫修補方案

一、修補部位

CRTS Ⅱ型軌道板裂縫。

二、修補方案設計依據

《高速鐵路無砟軌道線路維修規則（試行）》

三、修補材料

根據現場調研情況，軌道板裂縫寬度基本在0。2-2mm左右，對於此種軌道板裂縫，擬採用自動低壓灌漿的方法修補，該方法具有工藝簡單快捷，修補效果良好的優點。該方法的關鍵在於修補材料的選取，要求修補材料具有極低的粘度和極小的表面張力，能夠滲透到混凝土的細微裂縫中。

WS-GFJ灌縫膠為混凝土結構性微細裂縫灌漿處理專項使用樹脂膠。採用低粘度環氧樹脂、高聚物乳液等配以各種新增劑、活性助劑改性精製而成。該膠不含揮發性溶劑，具有樹脂本體收縮小、強度高、韌性好、適應力強等特點。固化後收縮率低（1。3%-1。5%）。

使用說明

1、使用時按甲組份：乙組分=3：1的比例混合攪拌均勻，即可開始注入。

2、根據現場裂縫實際寬度與施工條件可以在環氧樹脂混合液中加入適量xi釋劑（如：丙酮、二Jiaben ，或樹脂專用xi釋劑的方式進行稀釋，以降低樹脂粘度，易於灌注

裂縫灌漿施工流程

1）灌漿施工工藝流程按圖所示進行。

2）灌漿法施工：應將裂縫構成一個密閉性空腔，有控制的預留進出口，藉助專用灌漿裝置將漿液壓入縫隙並使之填滿。

3）埋設底座注漿嘴：在裂縫交叉處、較寬處、端部以及裂縫貫穿處，埋設注漿嘴。其間距不小於0。4m。

4）埋設時，先在注漿嘴的底盤上抹一層厚約1mm的WS封縫膠，將注漿嘴的進漿孔騎縫粘接在預定的位置上。

5）裂縫封閉，採用專用封縫膠封縫。

6）配置WS-GFJ灌縫膠，按產品使用說明操作（見產品資料）。

7）壓力注漿：清理縫隙，將孔道和裂縫清理乾淨。

8）注漿：採用注膠專用注射器壓力注漿，達到標準壓力（0。2MPa）後保持壓力穩定。

9）注漿停止，當吸漿率小於0。1 L/min時，再繼續壓注幾分鐘即可停止注漿。

10）結束注漿，拆除管道，清洗管道和裝置。

11）初凝完成後拆除注漿嘴。

在CRTSⅡ型無砟軌道板預製過程中，如何防治混凝土開裂是高速鐵路無砟軌道板在預製過程中普遍面臨的技術難題。軌道板裂紋一旦形成，特別是貫穿裂紋的出現，將會明顯降低軌道的承載能力，同時還可能嚴重的削弱無砟軌道的耐久性，危害到整個高鐵運營系統的安全，因此，如何採取有效措施防止無砟軌道板在預製過程中混凝土開裂以及如何對無砟軌道板的既有裂紋進行有效修復是CRTSⅡ型無砟軌道板預製過程中一個非常值得關注的難題。

2 軌道板裂紋型別及產生原因分析

引起軌道板混凝土開裂的因素有很多種，但是其主要作用的分為兩種：一種是由於外荷載引起的，包括常規結構計算中的主要應力以及其他的結構次應力造成的荷載效應裂紋；二是是由非受力變形變化引起的，主要是由混凝土材料本身的溫度應力、混凝土收縮以及鹼骨料反應等引起的材料型裂紋。

2。1 荷載效應裂紋

能夠引起混凝土開裂的外部荷載主要由以下幾種：

（1）在設計計算過程中，荷載工況考慮不周，配筋不合理，結構尺寸不足，構造處理不當，且施工階段不按圖紙施工等均有可能產生荷載裂紋。

（2）由於軌道板在儲存和運輸過程中，要經過數次起吊，在起吊過程中如果吊點位置設計不合理或起吊速度過大，很可能會產生較大的彎矩，而使得軌道板開裂。

（3）如果混凝土在沒有達到規定強度時就進行預應力張拉（先張法），張拉系統放張不同步或放張速度過快造成混凝土應力釋放不均衡，引起張拉、放張裂紋。

2。2 混凝土材料型裂紋

（1）溫度裂紋

當外部環境或結構內部溫度發生變化時，混凝土將發生變形，若變形遭到約束，則在內部將產生應力，當應力超過混凝土抗拉強度時即產生溫度裂紋。溫度裂紋產生主要原因是由混凝土溫度分佈不均勻造成的。例如，在混凝土澆築初期，水泥水化過程產生大量的水化熱，由於混凝土是熱的不良導體，水化熱積聚在混凝土內部不易散發，導致混凝土內外溫差較大使混凝土的應力超過承載極限而引起的裂紋。除此之外，混凝土結構在太陽照射下，其上表面溫度高，下表面溫度低，由於混凝土的熱傳導效能差使軌道板在沿高度方向上存在溫度梯度，溫度梯度將會導致軌道結構發生翹曲和表面出現橫向裂紋。

（2）混凝土收縮引起裂紋

混凝土是由氣、液、固三相組成，混凝土在澆築完畢後，其中尚有未水化的水泥顆粒，還要吸收周圍的水分。另外液、固相間的膠凝體，因水分散失，這些因素都會導致混凝土體積會縮小，引起收縮裂紋。在實際施工工程中，混凝土因收縮所引起的裂紋是最常見的。混凝土收縮裂紋可分許多種。其中，最為主要的收縮裂紋是混凝土的乾燥收縮裂紋和塑性收縮裂紋兩種。①乾燥收縮：混凝土凝結硬化之後，在乾燥或外界溫度很高的環境下，表層水分逐步蒸發，溼度逐步降低，混凝土體積減小，產生縮水收縮（幹縮）。因混凝土表層水分損失快，內部損失慢，因此產生表面收縮大、內部收縮小的不均勻收縮，表面收縮變形受到內部混凝土的約束，致使表面混凝土承受拉力，當這種拉力超過其抗拉強度，便產生收縮裂紋，混凝土硬化後收縮主要就是縮水收縮。②塑性收縮：在高風速、低溼度、高氣溫的天氣條件下，混新拌凝土表面水分蒸發過快，這時，混凝土內部產生毛細管負壓力，隨著失水的增加，毛細管負壓逐漸增大，使混凝土漿體產生收縮，當收縮力大於集體的抗拉強度時，就會使表面產生開裂，試驗表明，混凝土早期塑性收縮最大速率發生在澆築後1～4小時，塑性收縮趨於平緩，因此，在塑性收縮速度較大的時期要採取保護措施以避免混凝土開裂。

軌道板具體修補方法

針對CRTSⅡ型軌道板用到的方法有：如表面修補法、灌漿嵌縫封堵法、結構加固法等等，其中灌漿

嵌縫封堵法又可分為壓力注漿法、開槽填補法和塗膜封閉法三種。

壓力注漿法適用於寬度為0。2～0。3mm的混凝土裂紋修補。修補工序如下：裂紋清理―貼上注漿咀和

封閉裂紋―試漏―配製注漿液―壓力注漿―二次注漿―清理表面。

當裂紋數量較多時，先要在預計要貼的裂紋位置貼上醫用白膠布，再用窄毛刷將封縫用漿沿裂紋來

回塗刷。使裂紋封閉，大約10分鐘後，揭去膠布條，露出小縫，貼上注漿咀用鍵包嚴。固化後周邊可能有裂口，必須反覆用漿補上，以避免注漿時漏漿。注漿操作一般在粘咀的第二天進行，若氣溫高的話半天就可注漿。操作時先用補縫器吸取注漿液，插入注漿咀，用手推動補縫器活塞，使漿液透過注漿咀壓入裂紋，當相鄰的咀中流出漿液時，就可以拔出補縫器。一般由上往下注漿，水平縫一般從一端向另一端逐個注漿。為了保證漿液充滿，在注漿後約半小時可以對每個注漿咀再次補漿。

塗膜封閉法適用於寬度小於0。2mm的微細裂紋的修補，也可用於混凝土外表面的裝飾和防水處理，

以及防止混凝土保護層的炭化和有害離子對混凝土的腐蝕。工序為：清掃―刮膩子―塗刷底層塗料―塗刷主層塗料―塗罩面層。

混凝土表面裂紋、氣孔和缺陷先用膩子（混凝土修補膠：粉料=1：1。8～2。0）填充補平，待幹後用

砂布磨平，再進行底層塗刷（混凝土修補膠：粉料=1：0。7～0。8），塗料在使用前要透過鐵窗紗過濾，除去雜質和團塊。主層塗料要塗刷三遍，每遍塗刷都要等上遍塗料幹後再塗，且兩次塗刷方向最好是相互垂直。開槽填補法適用於結構允許開槽而寬度較大但數量不多的裂紋。工序為：開槽―塗刷介面處理漿―壓抹聚合物砂漿―養護。在養護時不需要澆水，在溼空氣中即可，養護期間不得淋雨、日曬或風吹，最好覆蓋一層塑膠薄膜

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