张强
摘 要：结合沪昆高速铁路DK318+498.525-DK318+917.705段路基支承层工程实例，分析了高速铁路路基支承层低塑性混凝土性能特点，针对低塑性混凝土与普通混凝土的不同特点，通过对混凝土配合比、模板施工及浇注工艺重点研究，形成了系统的低塑性混凝土支承层配合比设计、施工方法、工艺流程等成套技术，并成功运用，效果良好。
关键词：高速铁路；低塑性混凝土；路基支承层；施工技术
1 工程概况
1.1 设计情况
沪昆高速铁路全线采用CRTSII型板式无砟轨道，路基地段无砟轨道结构自上而下为：CRTSII型板+3cmCA砂浆+30cm低塑性混凝土支承层。混凝土支承层横向宽度3.25m，厚度30cm；轨道板下2.55m范围内采用拉毛处理，外露部分设置2～4%的横向排水坡。混凝土由细骨料、粗骨料、少量胶凝材料和少量水等配制，试验指标采用测定增实因数控制其稠度。
1.2 低塑性混凝土技术特点
1.2.1 低塑性水泥混凝土28d抗压强度控制在12-18MPa，在配合比选定时采用较少的胶凝材料和水用量，尽量不用减水剂，减少浆体用量、提高混凝土的密实度，从而降低支承层收缩开裂的风险。
1.2.2 为了科学准确的控制低塑性混凝土的施工质量，试验室选定配合比时增实因数JC宜大于1.2，拌合站及现场检测的增实因数应满足JC±0.10的指标要求测定其稠度，完善混凝土拌合物性能。
1.2.3 混凝土配制时水泥用量较少，强度增长较慢，试验室检验标准养护下28d抗折强度大于等于2.0MPa，（对应2.0MPa抗折强度，弯拉弹性模量约为18000MPa）；28天现场以钻芯取样抗压强度平均值大于10MPa。
1.3 研究目的
由于低塑性混凝土与普通混凝土的技术指标和技术特点上的不同，导致在试验配合比设计、施工工艺和机具配置方面发生变化，因此通过低塑性混凝土施工技术的研究，制定形成配合比设计、施工工艺、机具配置等一套完整的施工工艺意义重大。通过该施工技术的研究，达到保证低塑性混凝土施工质量、确保支承层施工精度及实现高效经济的目的。
2 低塑性混凝土配合比
根据低塑性混凝土特有的技术要求，参照铁路混凝土设计试验程序，经过多次适配验证及现场测试，总结形成适宜的低塑性混凝土配合比。如表1所示。
表1 无砟轨道低塑性混凝土配合比
3 施工方法及流程
3.1 施工方法
支承层按左右幅单幅施工，混凝土采用拌合站集中拌合，3～6m3自卸车运至施工现场。模筑法施工，高频振动棒振捣，平板振动器提浆，整平机整平，人工拉毛收光。
3.2 施工流程
路基表层表面清理→测量放线→模板安装→标高测量→模板调整→浇注混凝土→养护、拆模→切缝。
4 施工工艺
4.1 施工先决条件
路基支承层施工在路基沉降评估、CPⅢ评估及基床表层施工并验收合格后进行。
4.2 测量放样
利用已评估通过的CPⅢ点，采用1"级莱卡或拓普康全站仪放样，横纵向放样误差控制在0-10mm。直线段10～20m放一个断面，曲线段3～5m放样一个断面。支承层放样前，数据必须经3个人独立计算，复核无误方可使用，最好是用普罗米新布板软件进行校核，应特别注意的是曲线段外矢偏移量必须考虑，以防中线偏位。
4.3 模板施工
4.3.1 模板安装
模板安装前，对支承层边线测量放样并定桩拉线。
支承层施工模板根据施组设计及工艺要求，现场采用普通定型钢模进行拼装，模板每2米一块，通过螺栓连接固定，错台不大于2mm，且拼装严密。为了避免混凝土侧面出现错台、接缝，模板内侧加垫电光板，电光板顶面与钢模板顶平齐，使用透明胶带水平、竖向使电光板与模板密贴，特别模板顶部用胶带顺模板黏贴，保证两板之间无缝隙。
模板加固采用内拉外撑式，即内侧模板顶每2m～4m撑一道φ45mm钢管和φ20mm钢筋加工的简易对拉杆；外侧每2m间距设置三角形支撑架，支撑架由2个“滑栏”组成，一端用螺母直接拧固在钢模板预留孔上，另一端套固在φ25mm钢筋地锚上，形成既撑又拉的三角稳固支撑架；标高采用模板底部预设的可调螺杆调节，可调高度5cm。本支撑加固体系即方便快捷，又稳固可靠。
4.3.2 模板调整
模板调整，主要是为了确保砼支撑层成品线形顺直，无明显接缝，避免支撑层过低或过高，灌板CA砂浆过厚或洗刨，埋下质量隐患，造成效益流失。
模板左右调时，根据测量班放样的基点，直线段20m拉一道线，外伸或收缩“滑栏”将模板调整到设计位置，然后安装简易对拉杆；高程调整，通过拧紧或放松每1m的可调螺母，实行微调，由于模板制作时，有意的预留了2cm的可调量，即30cm模板仅按28cm制作，所以，模板位置和高程调整后，模板底部会留有空隙，为避免砼少注时漏浆，必须采用高标号的砂浆进行封堵。
4.4 混凝土施工
4.4.1 混凝土供应
砼采用3～6m3自卸车汽车运至现场，运送车辆必须封闭严密，避免运输过程中，砼因颠簸离析而出浆，污染道路。砼坍落度控制，在温度20～300C之间时，运距在3km之内的，按2～3cm控制；运距在3～5km之内的，按3～4cm控制；运距5～10km，按5cm控制；根据施工经验总结，坍落度一般不能超过5cm，否则运输过程中砼离析严重，析浆明显。
砼运送到现场后，基本属于干硬性砼，人工用铁锹等工具，既费力进度又慢，很容易造成砼未摊铺开就初凝，振捣不出浆，为此，砼摊铺采用PC150型挖掘机进行摊铺整平，效果理想，每小时摊铺约20m。
4.4.2 振捣
根据现场试验，低塑性混凝土若采用单点震动器振捣，会出现进度慢，提浆、振捣不充等现象，施工中，先采用高频振动器排组，高频振动器按0.5m间距，按2排分别固定在振动架上，振动架利用固定在模板顶的轨道前后自由移动，往返充分振捣低塑性砼；再紧跟振动梁，对振捣完的砼表面进行整平，填补或铲平；最后，待砼快初凝时，用圆盘式提浆整平机往返作业，直至支承层顶面平整光滑为止。对振动过后的混凝土面要及时观察，若混凝土表面光滑说明混凝土充盈度较好，若出现麻面、坑洼说明混凝土充盈度不足，要及时补浆并进行再次振捣。在混凝土初凝前采用铁抹子人工收面。
4.4.3 拉毛
为确保支承层与轨道板间摩擦力及粘结力，对轨道板范围内的支承层进行拉毛处理。拉毛在二次收面后，混凝土初凝前（手按易出痕迹但不粘手），采用长柄尼龙塑料刷进行横向拉毛，拉毛采用限位板定位，人工从一侧向另一侧拉动，拉毛深度1.5～2mm。
支承层混凝土两侧的35cm范围内收成光面，并带有2%的倾斜角，起坡点位于轨道板下5cm。整平机整平振捣后，在观测混凝土不流动时，人工采用铁铲将40cm范围内超出光面的混凝土铲除，并采用35cm长模成型。收光在支承层顶面收光后采用35cm铁抹子进行收面。
4.5 养护及拆模
拉毛后及时覆盖土工布，压一定的重物防止风吹开（小方木或者钢管），专人洒水养护，始终保持湿润状态；养护周期不少于7d。拆模强度以砼不缺棱掉角为宜。
4.6 切缝
在支承层浇注24小时内，每5m（不大于5m）进行切峰，缝深不小于支承层厚度的1/3，直线段10～15cm，且不得与轨道板板缝重叠。
5 质量控制
5.1 模板安装必须稳定牢靠，接缝严密，不得漏浆。浇注混凝土前，模板内杂物应清理干净，确保模板与混凝土的接触面干净。
5.2 根据低塑性混凝土的特点，混凝土布料完成后及时进行机械振捣，避免混凝土水分丧失。
5.3 振捣时间应根据设备功率试验确定，以混凝土表层出现液化状态为宜，不得过振。
5.4 混凝土表面应密实、平整、颜色均匀，不得有蜂窝、疏松和缺掉角等缺陷。
5.5 验收标准。无砟轨道支承层施工模板及外观尺寸验收标准如表2、表3所示。
6 结束语
本施工技术以沪昆高速铁路DK318+498.525-DK318+917.705支承层施工为依托，通过实际施工中探索和实践，总结出了一整套低塑性砼施工的工艺，按此工艺完成的支承层顶面标高满足+5mm，-15mm、平整度满足7mm/4m要求的达到98%，能为今后无砟轨道及类似工程提供借鉴。
参考文献
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