摘  要: 笔者着重分析双块式无砟轨道道床板混凝土裂缝病害发生的机理，并提出道床板裂缝处理措施，以提高双块式无砟轨道施工质量。

关键词: 铁路工程 城市地铁 无砟轨道 道床板 裂缝 处理

 

      随着高速铁路、客运专线、城市地铁的快速发展，双块式轨枕嵌入式道床结构技术在无砟轨道道床广泛应用，但施工中和运营期都发现道床板混凝土存在不同程度的裂缝，对无砟轨道造成了一定的病害。现我就施工方面对这一病害的成因和处理进行分析，以指导施工过程的控制和对后期病害的补救。施工中现浇混凝土道床板出现了裂缝，无砟轨道轨枕产生的裂缝使道床板中的钢筋锈蚀，锈蚀钢筋挤胀混凝土，又使裂缝更具扩展趋势，绝缘节点的绝缘卡子将逐渐失效，绝缘性能逐步下降，裂缝渗水加速基础下沉加大基础沉降值，降低道床耐久性和道床承载力，影响行车安全; 增加工务部门维修工作量，因此必须对此予以关注。

 

      混凝土是体积敏感性材料，同时也是热传导性能差的材料，由于道床板受温度的升降变化作用，使得道床板发生翘曲或上拱而产生裂纹。目前国际上对混凝土出现温度变形裂缝问题给予了相当的重视，美国混凝土协会专门从事混凝土、钢筋混凝土及大体积混凝土裂缝研究的 207 和 224 委员会要求设计者对结构进行温度应力计算和配筋; 德国钢筋混凝土结构规范( DIN1045) 中关于温度变化对结构的影响方面规定了计算温差的取值范围。在无砟轨道方面，根据德国道路与轨道建设规定( ZTV Beton － stb) : 双块式轨枕与 240mm 的混凝土轨道承载层整体相连; 无砟轨道板用钢筋进行整体加固，以防止出现裂纹，混凝土配筋量为 8% ～9%，从而将可能出现的裂缝宽度限制在 0． 5mm 范围内( 该做法可防止连续钢筋受到腐蚀，并在混凝土层出现裂缝时，维持钢筋的铆定、连接功能) 。于安装于土质路基上的轨道，根据 ZTVF － st8 规定，在厚度为 30cm的水硬性混凝土支撑层上安装轨道承载层，水硬性混凝土支撑层是一种拌合水泥加以稳定的支撑层，以控制裂缝的无规则形成。根据 ZTVTES sts 规定中的惯例，水硬性混凝土支撑层下应铺设防冻层，防冻层位于土质路基之上。这套系统十分成功的应用在法国和其它国家的高速铁路上。

 

      水泥在水化过程中要产生大量的热量，这是混凝土内温升高的主要能量来源。浇注初期混凝土的弹性模量和强度都很低，对水化热急剧温升产生的应变约束不大，温度应力自然也比较小; 随着混凝土龄期的增长，其弹性模量和强度相应提高，对混凝土降温收缩变形的约束越来越强，即产生极大的温度、应力，当此时混凝土抗拉强度不足以抵抗该温度应力时，便产生温度裂缝。

      混凝土结构产生温度应力时，变形会受到其它结构的外约束和自身不同部位的自约束，大体积结构产生的约束较大。与地基浇注在一起的混凝土结构，在温度变化时受到下部地基的约束，产生外部的约束应力，当温度从最高值开始下降，混凝土产生较大的拉应力，若拉应力超过抗拉强度，混凝土就会产生裂纹。

      混凝土在水泥水化过程中要产生一定的体积变形，这种变形多为收缩变形，随着混凝土的硬化，其水分不断挥发，混凝土就会出现干燥收缩，在混凝土收缩过程中，很容易在混凝土表面形成不规则的收缩裂纹。

      双块式无砟轨道施工若不能及时松开扣件，钢轨的伸缩将带动轨枕在新浇混凝土土中移动从而产生裂缝。

      当骨料的沉落受到钢筋的阻挡时，将出现沿钢筋的走向的裂缝，施工过程中如果模板绑扎的不好、模板沉陷、移动时也会出现此类裂缝。

      在双块式轨枕的侧面及角部，常出现由于新旧混凝土粘结不良而引起的裂缝。

      混凝土结构在施工和运营期间，外部气温的变化会对混凝土开裂产生极大的影响，特别是温度骤升骤降，会造成过大温差和温度应力，使混凝土出现裂纹。

      此外，结构基础不均匀沉陷、冻胀以及钢筋锈蚀等均会引起双块式无砟轨道产生裂缝。下部支承层中存在裂缝或结构缝时，同样也会产生反射裂缝。