中國鐵道科學研究院沈丹客專CRTSⅢ型板式無砟軌道自密實混凝土質量控制技術

2目錄CRTSⅢ型板式無砟軌道應用現狀自密實混凝土技術要求自密實混凝土原材料質量控制要點自密實混凝土生產質量控制要點自密實混凝土施工質量控制要點自密實混凝土常見問題及對策建議3

1CRTSⅢ型板式無砟軌道應用現狀軌道板門型筋自密實混凝土層中間隔離層鋼筋混凝土底座CRTSⅢ型板式無砟軌道結構特點：

以軌道板與充填層自密實混凝土形成復合整體結構共同承受列車荷載。軌道板與充填層自密實混凝土以“門型筋”進行強化連接，充填層自密實混凝土與底座板間設中間隔離層，通過底座板上限位凹槽進行限位。其中，影響CRTSⅢ型板式無砟軌道整體性能的關鍵就是充填層自密實混凝土。

4盤營客專武漢城際鐵路成綿樂客專CRTSⅢ型板式無砟軌道應用情況成彭支線蘭新二線試驗段西寶客專試驗段沈丹客專

1CRTSⅢ型板式無砟軌道應用現狀5

1CRTSⅢ型板式無砟軌道應用現狀6自密實砼技術要求2.1自密實砼拌合物性能

2自密實混凝土技術要求2.2自密實砼硬化體性能2.3自密實砼實體性能7

2自密實混凝土技術要求自密實混凝土特點原材料敏感性環境敏感性時間敏感性用水量均質性施工氣候施工溫度工作性能保持施工組織8拌和物技術要求（試驗室參考指標）

2.1拌和物性能要求項目性能要求推薦值坍落擴展度，mm≤680620-680T50，s3-73-6BJ，mm<18/泌水率，%0/L型儀，H2/H1≥0.9/含氣量，%≥44-6豎向膨脹率，%0-1.0/9

2.1拌和物性能要求10項目指標要求56d抗壓強度≥40MPa56d抗折強度≥6.0MPa56d彈性模量≥30GPa56d電通量≤1000C56d抗凍（鹽凍法）≤1000g/m256d干燥收縮值≤450×10-6

2.2硬化混凝土性能要求自密實混凝土礦物摻合料摻量大，長期力學性能均有較高富余，從降低收縮和經濟性考慮，可適當降低膠凝材料用量。11

2.3混凝土配合比要求粉體材料用量：宜小于580kg/m3用水量：不宜大于180kg/m3單位體積漿體含量：不宜大于0.40m3氯離子含量：不大于膠凝材料的0.10%總堿含量：不大于3.0kg/m3三氧化硫含量：不大于膠凝材料的4.0%當自密實混凝土原材料、環境溫度等發生顯著變化時，應及時調整混凝土配合比參數。1212

自密實混凝土灌注飽滿，與底座和軌道板粘結緊密；自密實混凝土表面質量很好，無浮漿和泡沫聚集層、工藝性大氣泡較少；自密實混凝土勻質性好、致密度高，切開斷面處骨料分布均勻。自密實混凝土側面光滑、致密，無麻面；

2.3自密實混凝土實體性能要求1313自密實混凝土表面狀態良好

2.3自密實混凝土實體性能要求1414自密實混凝土表面局部效果（中間孔和四角位置）

2.3自密實混凝土實體性能要求1515自密實混凝土斷面骨料分部均勻

2.3自密實混凝土實體性能要求1616自密實混凝土側面外觀光潔

2.3自密實混凝土實體性能要求1717

3自密實混凝土原材料質量控制要點原材料質量控制原則：勻質性第一原則。

各種進場材料性能指標在滿足相關標準規定的前提下，應盡量控制每批次原材料性能指標波動率，以減小由于原材料品質波動過大導致的自密實混凝土性能波動。18原材料性能（1）水泥序號項目技術要求1比表面積，m2/kg300-3502游離氧化鈣含量，%≤1.03堿含量，%≤0.64熟料中的C3A含量，%≤8.05Cl-含量≤0.066SO3含量≤3.5水泥宜選用硅酸鹽水泥或普通硅酸鹽水泥，混合材宜為礦渣或粉煤灰，不宜使用早強水泥。19（2）礦物摻和料—粉煤灰序號名稱技術要求1細度，%≤122Cl-含量，%≤0.023需水量比，%≤954燒失量，%≤3.05含水量，%≤1.06SO3含量，%≤3.07游離CaO含量，%≤1.08CaO含量，%≤10.0原材料性能2020（2）礦物摻和料—礦渣粉序號名稱技術要求1密度，g/cm3≥2.82MgO含量，%≤143SO3含量，%≤4.04燒失量，%≤3.05氯離子含量，%≤0.066比表面積，m2/kg350-5007流動度比，%≥958含水量，%≤1.0928d活性指數，%≥95原材料性能21（3）細骨料序號項目技術要求1細度模數≤2.72含泥量（天然砂）≤2.0%3泥塊含量≤0.5%4堅固性≤8%5吸水率≤2%6云母含量≤0.5%7輕物質含量≤0.5%8氯離子含量<0.02%9硫化物及硫酸鹽含量≤0.5%10有機物含量淺于標準色

原材料性能22（3）細骨料細骨料顆粒級配曲線

篩孔（mm）累計篩余建議值/%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級配碎石序號檢驗項目技術要求1針片狀顆粒總含量，%≤52含泥量，%≤0.53泥塊含量，%≤0.24壓碎指標%≤125吸水率，%<16緊密空隙率，%＜407堅固性，%≤88硫化物及硫酸鹽含量，%≤0.59氯離子含量，%<0.02

原材料性能24優質聚羧酸減水劑：先消泡再引氣工藝含氣量適宜（優質）保坍性良好（180min）（5）減水劑消除劣質大泡改善工作性能保證運輸與施工原材料性能25選用原則：早期膨脹率不需太高，后期持續膨脹時間長，膨脹值回落幅度小。（6）膨脹劑自密實混凝土的必要組分，起補償自密實混凝土收縮變形作用。ABC收縮膨脹時間原材料性能26（7）粘度改性材料當自密實混凝土出現泌水或離析時，可通過提高粘度改性材料摻量的方式予以調整。

原材料性能27

4自密實混凝土生產質量控制要點4.2材料控制4.1設備精度4.3生產工藝自密實混凝土施工技術28

4.1設備精度攪拌站各計量系統應滿足自密實混凝土原材料稱量的最大允許偏差規定（按重量計）：膠凝材料（水泥、礦物摻和料等）±1%；外加劑±1%；骨料±2%；拌合用水±1%。

控制關鍵：（1）水稱計量精度須重點保證。（2）各料倉關閉閥門必須保證閉合嚴密，防止漏料。（3）攪拌機攪拌葉片與筒壁的間隙必須滿足要求。（4）攪拌機攪拌葉片與軸上淤積混凝土塊須定期清除。

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4.2材料控制（1）吻合性控制：配制自密實混凝土的原材料品質要和《技術要求》相吻合。（2）均質性控制：每一批次原材料的性質指標的波動要確保在一定范圍內，不宜超過±10%。（3）含水率控制：細骨料含水率控制在±1%以內。（4）儲存管理控制：專倉專用，防水防污染。30

4.3生產工藝

自密實混凝土攪拌工藝：先投碎石、砂、膠凝材料（攪拌30s）；再投80%用水量和100%減水劑（攪拌1min）;最后投入剩余20%用水量（攪拌2min）至結束。該工藝特別適合攪拌機功率不足的老舊攪拌機組。上料工藝：對于新進場高含水率河砂或因排水不暢導致砂倉積水的，建議裝載機上砂前，先對砂倉中河砂進行預混。

自密實混凝土生產質量控制關鍵：攪拌站操作手。建議各攪拌站設立自密實混凝土生產專職操作手，定人定崗。31

5自密實混凝土施工質量控制要點5.2施工中質量控制要點5.1施工前質量控制要點5.3施工后質量控制要點自密實混凝土施工技術32

5.1施工前—配合比

（1）不能僅以擴展度作為充填層混凝土性能評價指標坍落擴展度應綜合充填層混凝土其他性能（表面狀態、骨料包裹狀態）確定

（2）不能以泌水來解決充填層混凝土擴展度損失充填層混凝土切忌泌水（漿）、離析和抓底，泌水不是解決自密實混凝土擴展度損失的途徑。（3）為了提高充填層混凝土的穩定性，減少混凝土收縮，應盡量摻用性能優越的混凝土增稠劑、膨脹劑。

（4）當氣溫較高或運輸距離較大時，應適當控制混凝土坍落擴展度損失。

（5）嚴格控制混凝土中的空氣含量和氣泡質量。3333（1）方案制定：應根據設計要求、灌注施工工藝和施工環境等因素，會同咨詢、設計、監理各方，共同制定自密實混凝土施工技術方案、施工過程的質量控制與保證措施。（2）工藝性試驗：施工前，應對自充填混凝土進行現場工藝性揭板試驗，驗證和完善自充填混凝土的配合比、施工工藝、施工設備以及施工組織，灌揭板效果應通過驗收。（3）技術培訓：施工和監理單位應確定并培訓專門從事自密實混凝土關鍵工序施工的操作人員和試驗檢驗人員。

5.1施工前—管理制度34自密實混凝土灌注工藝：建議采用側向灌注工藝，其優點是可大幅提高施工效率和增加低擴展度自密實混凝土可灌性。相同擴展度條件下，側向灌注工藝比中間孔灌注工藝可縮短一半時間；且當自密實混凝土擴展度在600mm左右時也能在10min內完成灌注。（a）中間孔灌注工藝（b）中部側向灌注工藝

5.1施工前—灌注工藝35

（a）上部大料斗閥門（b）下部小料斗閥門終灌時間確定自密實混凝土終灌時間為：當曲線段高側自密實排氣孔自密實混凝土接觸軌道板底時就關閉大料斗下料管閥門，待排氣孔自密實混凝土上升至軌道板高度一半高度時，立即關閉小料斗下料管閥門。

5.1施工前—灌注工藝3636過濾網：有效防止異物堵塞下料管，影響灌注施工。去除防止

5.1施工前—灌注工藝3737

5.1施工前—灌注設備3838

5.1施工前—模板安裝

施工準備過程中常見問題：（1）底座標高過低，導致模板高度不夠，無法封閉充填層；

（2）壓緊裝置未鎖緊，導致軌道板上浮；（3）模板安裝不牢固，導致灌注過程中跑模漏漿；（4）未作防雨措施，導致板底積水。注意：模板安裝完畢后，在自密實混凝土灌注前，應用彩條布等將整個軌道板結構覆蓋，防止雨水等進入板腔內。39

5.1施工前—排氣孔設置排氣孔：宜設置在軌道板端部轉角處，如下圖所示。4040

5.1施工前—透氣模板布側模板：為保證側面自密實混凝土外觀質量，可采用透氣模板布復合模板或選用高效脫模劑（可參照軌道板廠用脫模劑），切勿采用食用油等不利于排氣的油脂作脫模劑。4141

5.1施工前—防溢管防溢管：軌道板觀察孔處需設置防溢管，防溢管高度宜不小于30cm；對于曲線板則防溢管高度不得低于超高方向軌道板頂面。防溢管拔出時間不得早于3h。4242

5.1施工前—壓緊裝置（1）軌道板防上浮扣壓裝置曲線段軌道板防上浮扣壓裝置不少于5道，可有效控制軌道板上浮量在2mm以內。3道扣壓裝置

5道扣壓裝置4343

5.1施工前—壓緊裝置（2）軌道板防側移裝置曲線段軌道板防側移裝置設置3道，可有效防止軌道板側移。

44（1）攪拌混凝土前，應嚴格測定粗細骨料的含水率，準確測定粗細骨料含水率變化，及時調整施工配合比。一般情況下，含水率每班抽測2次。（2）攪拌時，宜先向攪拌機投入粗骨料、細骨料、水泥和礦物摻和料和其他材料，攪拌30s，再加入所需用水量和外加劑，并繼續攪拌2分鐘，攪拌時間不得少于3分鐘。（攪拌時可采用初始加入80%用水量，攪拌2min后加入20%用水量的方式。）

（3）正式生產前必須對自密實混凝土拌合物進行（開盤鑒定），檢測其工作性能（拌和物性能全項指標）；連續生產時，則應每車檢測混凝土拌和物擴展度。

建議：一旦原材料選定，建議抽樣留存各種材料，以備對新進原材料性能波動的比對檢查。

5.2施工中—自密實混凝土生產4545

（1）運輸自密實混凝土過程中，必須保證混凝土罐車罐體低速速轉動。正線水平轉運必須采用自密實混凝土運輸罐車。（2）運輸自密實混凝土過程中，應對運輸設備采取保溫隔熱措施，防止局部混凝土溫度升高（夏季）或受凍（冬季）。應采取適當措施防止水份進入運輸容器或蒸發，嚴禁在運輸過程中向混凝土內加水。（3）自密實混凝土的運輸速率應保證施工的連續性，當罐車到達澆筑現場時，應使罐車高速旋轉20-30s方可卸料。

自密實混凝土從加水攪拌開始至灌注完畢，應控制在120min內。

5.2施工中—自密實混凝土運輸46自密實混凝土灌注施工前應完成準備工作：

（1）針對工程特點、環境條件與施工條件事先設計灌注方案，如確定是吊斗轉運或是罐車直接下料。（2）仔細檢查鋼筋網片的位置、保護層墊塊數量及緊固程度。

（3）檢查軌道板四周模板的密封情況，軌道板之間橫向邊縫的密封情況，不得漏漿，不得污染基礎工程。在混凝土灌注前應將板腔內土工布和軌道板底面噴霧潤濕，保證表面無明水和積水，板腔潤濕4h內應進行自密實混凝土灌注。（4）檢查灌注設備是否正常，機具是否齊全且狀態良好。

5.2施工中—自密實混凝土灌注47

5.2施工中—自密實混凝土灌注自密實混凝土灌注注意事項：（1）自密實混凝土灌注前，必須檢測每車混凝土拌和物的坍落擴展度和T50時間，混凝土溫度和含氣量可進行抽檢。入模擴展度宜控制在620-680mm，T50若大于8s，建議不灌注。（2）自密實混凝土灌注時若采用中轉料斗轉運，自由傾落高度小于1m。自密實混凝土灌注過程中應保證灌注料斗為滿料狀態，不得出現斷料情況。（3）單塊軌道板自密實混凝土應一次灌注完成。

（4）在高溫季節灌注自密實混凝土時，入模前的混凝土的溫度（不得超過30℃），模板和模腔的溫度（不得超過40℃）。

現場技術員：施工現場必須配備一名技術員監控每罐車自密實混凝土狀態，以判斷自密實混凝土是直接灌注還是需調整。48

5.3施工后—拆模（1）軌道板支撐裝置應在自密實混凝土初凝后拆除。（2）軌道板兩側模板帶模養護齡期不得少于3天，同時在自密實混凝土強度達到10.0MPa以上方可拆除，保證其表面及棱角不因拆模而受損。（3）拆模宜按立模順序逆向進行，不得損傷軌道板四周混凝土，并減少模板破損。當模板與自密實混凝土脫離后，方可拆卸、吊運模板。4949

5.3施工后—養護（1）帶模養護時間不宜少于3d，帶模養護期間，應采取帶模覆蓋（麻布、土工布等）、噴淋澆水等措施進行保濕養護；去除覆蓋物或拆模后，應對混凝土采用土工布覆蓋澆水養護，也可用養護劑、養護膜進行養護。（2）養護用水溫度與混凝土表面溫度之差不得大于15℃。注意：鑒于無砟軌道快速施工特點以及橋上難養護的情況，建議采用高效養護劑進行養護。5050

6自密實混凝土常見問題及對策6.3結構實體常見問題及對策6.1典型視頻6.2拌和物性能常見問題及對策5151

6.1典型視頻流動性良好混凝土流動良好排氣孔混凝土均勻性好5252

6.1典型視頻穩定性差的自密實混凝土自密實混凝土過稀排氣孔大量氣泡5353

6.2拌和物性能常見問題及對策序號缺陷描述對硬化體性能影響解決措施1拌合物流動性不足無法填充整個模板，可能出現蜂窩狗洞調整減水劑、調整砂率2離析、泌水灌注時出現堵塞、硬化結構中出現表面浮漿層或灌注對側出現浮漿層調整配合比、控制擴展度3表面氣泡灌注后的自密實混凝土表面出現泡沫層添加粘度改性材料、調整配合比4工作性能損失過快無法充填整個模板增加減水劑緩凝組分、更換水泥5坍落擴展度返大混凝土離析、泌水，無法灌注降低減水劑緩凝組分5454（1）浮漿泡沫層原因：（1）混凝土配合比不合理；（2）拌和物擴展度過大；（3）拌和物粘度不足；（4）減水劑中消泡劑過多。預防措施：（1）摻入合適粘度改性材料；（2）減水劑采用“先消后引”工藝；（3）嚴格控制自密實混凝土最大擴展度

6.3結構實體常見問題及對策5555（2）灌注不飽滿

原因：（1）自密實混凝土流動性損失過大造成灌注不滿；（2）跑模漏漿造成灌注不滿。預防措施：（1）調整減水劑緩凝組分，保持自密實混凝土拌和