| 标题 | 浅析混凝土轨枕病害防治方法的探索 |
| 范文 | 冯汉卿 【摘 要】论文对混凝土的轨枕裂纹、破损现状进行了分析，提出了系统的病害预防措施和整治方法，特别是侯马北工务段和中铁润海共同研究试用的新材料工艺对混凝土轨枕寿命的延长和使用养护具有很好的指导意义。 【Abstract】 In this paper， the damage situation， the sleeper crack of concrete are analyzed， paper puts forward the preventive measures and treatment methods of system diseases， especially the new materials technology has guiding significance for extending the life and using and maintenance of concrete sleeper， this new materials technology has researched by north Houma railway section and China railway runhai company. 【關键词】混凝土；轨枕；病害；预防；整治 【Keywords】concrete； sleeper； disease； prevention ；treatment 【中图分类号】U416 【文献标志码】A 【文章编号】1673-1069（2017）04-0194-03 1 引言 混凝土轨枕广泛应用于现代铁路，是铁路线路设备的主要组成部分和重要基础设备，其结构和功能完整对确保铁路线路设备提升和行车安全十分重要。破损及裂缝病害时有出现，严重影响到轨枕结构强度和使用寿命。目前对混凝土裂纹、伤损病害的处置方法主要是人工组织更换和修补作业，针对既有修补技术存在的缺点，创新性地提出了新的修补工艺，经现场试用效果良好。 2 混凝土轨枕病害类型及防治 在制作过程中产生的裂纹包括：干缩裂纹、塑性收缩裂纹、沉陷裂缝、温度裂缝[1]。预防措施主要是从原材料控制、配合比设计优化，加强养护、生产管理的强化和操作工艺的严化等方面入手。一是优化配合比设计，合理选材，尽量减少水泥用量，严格控制水灰比；二是采用二次抹压技术；三是加强养护（多浇水）；四是合理安排浇注时间，有意识地调控浇注温度；五是掺膨胀剂，从而达到减少或避免混凝土开裂的目的；六是采用承台预埋水管注入冷却强制降温；七是采用合理的搅拌、浇注工艺。 在结构未达到要求的强度下，外部荷载过大导致的轨枕裂缝。装卸作业、行车事故及大机捣固施工不当导致的混凝土轨枕损坏。通过常规手段和针对性预防措施，能够有效降低混凝土轨枕病害发生频率。如何解决混凝土轨枕在运输和使用过程中发生的损害，是混凝土轨枕使用过程中面临的又一道难题，目前对线上伤损混凝土轨枕的整治一是组织人工更换伤损混凝土轨枕；二是采用修补材料对伤损部位进行结构和功能修复。两种方法均有优缺点，具体分析如下： ①人工更换作业。 优点：能够一次性彻底解决线上伤损混凝土轨枕的问题，实施效果好。 缺点：需投入的运输和人工成本过大。混凝土轨枕是体积大、质量大的刚性物体，搬运难度大，更换作业组织难度大、人身安全风险较大。 ②修补作业。 优点：使用材料和机具轻便，作业组织简单，一次投入成本低。 缺点：目前普遍采用的修复方法主要有两种，但都存在缺点。 a环氧树脂类修补材料。该材料修复作业对应用的条件和温度限制较多，对修补部位的清洁度要求高、不能有水且一般为双组分配方使用不便捷，对施工人员的技术与熟练度要求较高。而且环氧类材料含VOC，挥发后对环境造成不利影响，也威胁施工人员的身体健康。强度和耐老化度也较差，需要反复修补，大大增加人力、物力的消耗。 b水泥基修复材料。该材料修复作业存在强度低、施工性差的缺陷，尤其是凝结时间长，硬化慢的缺点，严重制约着其在施工时间十分有限的混凝土轨枕修复方面的应用。 3 新型修补修复轨枕材料工艺 为更好地解决伤损混凝土轨枕的修补问题，结合路内现状，对引进国外先进技术的修补剂加以改进，解决了现有修补手段的缺陷，为混凝土轨枕及结构病害的整治提供了有效快捷、简单的修补方法。研发的修补剂由无机和有机材料复合而成，具有早强、高强、微膨胀、环保的特点。加水拌和即可使用，操作简单，施工方便快捷。其承担的“混凝土轨枕裂纹修复技术研究”科研项目于2015年通过太铁局技术评审，技术处于路内领先水平。 3.1 主要方法 拟修补界面在修补之前要处理干净无杂物，无油渍，无积水；取一定量新型修补剂于小桶或者有围槽铁板，按照比例添加拌和乳液或水，拌匀后即可使用（小桶内搅拌可采用手持搅拌机）；为达到较好的修补效果可在修补前用拌和液涂刷修补界面；修补破损界面，修补完成后可适当养护。 3.2 主要特点 具备早期强度高、终端强度高、界面黏结力强、防渗抗裂性好、易于施工的修补砂浆，不仅能彻底修复裂缝和较大的残损面，而且对于病害进一步发展有很好控制效果。为已有线路轨枕的养护维修提供全新且切实有效的解决方案。 3.3 修补类砂浆优势 该新型修补剂施工简便，无毒无害，加水拌和即可；可调整性强，针对不同修补要求可做对应调整；对天气，温度以及环境不敏感；该平台适用范围广，对于轨枕，轨道板，混凝土粗缝，细缝，铁路道口，隧道壁，隧道顶掉块，以及自流平修补均有较好的修补效果；强度增长快，终端强度最高可达100MPa以上；解决了现有修补技术的缺陷。 3.4 工艺流程 3.4.1 施工流程 施工流程如下： 3.4.2 施工工艺 3.4.2.1 准备工作 ①施工工具的准备。 小桶或大量杯（修补时装砂浆用，最好每次装1～2kg）； 小勺或小铲（修补时灌注砂浆用）； 铁锹1把、薄钢板1大块100cm×200cm（在钢板上拌和砂浆）或用容器和搅拌机进行搅拌； 人工拌和时，每把铁锹和薄钢板为一个施工小组，拌料人员可以是1～2人，配备4～6人进行修补。 ②水灰比选定。 根据施工时的气温、温度、湿度差异，同时为了保证所拌和的修补砂浆的流动度，固化速度，选定水灰比为0.28：1。 ③水称量。 修补砂浆料对水的质量要求较高，需达到饮用水的标准，砂浆、水称量精确至1g，修补砂浆为1kg包装，每袋砂浆用水量是0.28kg。 3.4.2.2 砂浆拌和 将6袋砂浆（1kg/袋）倒入铁托盘内，边拌和边加水，加完所有的水后继续拌和3～5分钟。搅拌均匀后方由负责修补的人员领料进行修补。 3.4.2.3 修补施工 ①将搅拌好新型高效能修补剂倒入裂缝，因它具有优异的流动性，其会自动灌缝，待新型高效能修补砂浆不再下渗，略超出轨枕表面时，停止修补砂浆的倒入。10min后，将表面处理平整光滑。②修补过程中如果感觉感觉砂浆变稠，可适当再次搅拌，修补剂可恢复初始状态。因其为速凝型产品，所以搅拌好的修补剂须在15min内用完，初凝后（已无施工性），请勿继续使用，清理后，应用新料重新搅拌，再次施工。 3.4.2.4 养护及验收 在修补剂砂浆达到使用强度后方可通车，并检验修补效果。 3.5 工艺优点 新型修补剂由无机和有机材料复合而成，主要优点： ①早强、高强、微膨胀、无毒无害、环保； ②该修补剂加水拌和即可使用，可调整性强，操作简单，施工方便快捷； ③对天气，温度以及环境不敏感。 新型修补砂浆是在水泥、砂合理级配下，加入多种特种添加剂复配而成，主要优点： ①固化快、强度高，施工周期短，半小时即可通车，两小时抗压强度达到40MPa以上，终端强度可达90MPa以上，远高于混凝土轨枕的强度，如表1所示。 ②配方中加入了渗透结晶材料，与混凝土界面结合牢固，有效防止发生二次裂缝。 ③单组分配方，加水拌和即可使用，对施工人员的要求低。 ④根据不同的温度、使用条件做相应的调整，适应性强。 ⑤具有一定的自我修复能力，耐久性好。 3.6 试用效果 2015年3月16日至17日，采用新材料工艺对南同蒲线风陵渡站Ⅰ道损坏的628根轨枕进行了修补，具体情况如下。 材料和人工成本投入，如表2所示。 修补后强度技术指标，如表3所示。 4 结论 通过防治结合，特别是新材料新工艺的应用，能够很好地解决混凝土轨枕在加工、运输和使用过程中产生的裂纹、伤损病害，满足铁路安全运输生产需要，有效延長混凝土轨枕的使用寿命，降低养护成本，对混凝土轨枕的使用养护及管理均具有较大的现实意义。 【参考文献】 【1】沈卫忠.钢筋混凝土结构裂缝的预防与修补[J].城市建设理论研究，2012（18）：156-157. |
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