[发明专利]一种无砟轨道底座板混凝土用触变剂

说明书

本发明属无砟轨道建造技术领域，特别涉及一种无砟轨道曲线超高段底座板混凝土用触变剂。针对曲线超高段底座板混凝土浇筑时的排水坡度与曲线超高不易控制难题，发明了一种改善新拌混凝土形状保持能力的触变剂，其各组分为(重量比)：凹凸棒土0.5～4份、海泡石0.5～5份、气相二氧化硅0.02～0.38份、硅灰2～30份、三萜皂苷0.06～0.5份、纤维素醚0.03～0.5份、纤维0～2.5份。该触变剂可大幅提升新拌混凝土静态形态稳定性，浇筑后能定坡成型；同时，不增加动态变形能，在泵送、浇筑、振捣等施工中具有良好流变性能，便于施工。本发明对确保无砟轨道底座板排水坡度与曲线超高的施工质量控制具有重要意义。

技术领域

本发明属无砟轨道建造技术领域，尤其涉及一种曲线超高段无砟轨道底座板混凝土用触变剂。

背景技术

无砟轨道是我国高速铁路建设采用的主要结构型式之一。混凝土底座是无砟轨道的重要结构部位和主要承重构件。为将无砟轨道表面积水及时、有效排出，设计要求在底座混凝土表面两侧设置横向排水坡(现一般要求≥4％)。但是，既有工程实践表明，曲线超高段底座横向排水坡度设置和高程控制一直是现场底座混凝土施工的难点，长期以来，未得到有效、准确控制，并由此对后续上部无砟轨道结构的施工与质量控制乃至线路开通运营后的无砟轨道耐久性均产生了不利的影响，体现在以下方面：

(1)底座横向排水坡度不足，甚至出现“反坡”

原因：为达到设计排水坡度，底座板混凝土浇筑振捣后，施工人员需对底座两侧进行多次“抹坡”处理，现场发现，经“抹坡”处理后，尽管底座横向坡度在短时间内满足要求，但由于此时混凝土尚具有一定的流动性，在重力作用下，混凝土具有流平趋势，进而导致坡度消失，甚至“反坡”。若推迟“抹坡”处理的时间，即混凝土失去流动性后再进行“抹坡”，此时抹坡难度大，坡度难以形成。因而，通过对抹坡时间点的掌握来有效控制横向坡度的难度亦较大。

危害：经调研，无论是已建线路，还是在建线路，均存在因底座横向排水坡度不足导致无砟轨道充填层两侧积水的问题。雨水积存甚至倒流，不断冲刷无砟轨道充填层，该问题与板式无砟轨道结构易出现的离缝问题的叠合复加作用，更加速了板式无砟轨道结构的劣化，进而影响到无砟轨道结构耐久性。该叠合作用对无砟轨道结构更不利的影响已在多条线路中出现，亟待解决。

(2)曲线超高段底座高程控制偏差较大，甚至出现“开裂”、“露筋”、“填充层超厚或超薄”

原因：该问题在曲线段底座混凝土施工时(超高10cm以上)表现尤为突出。为达到设计超高，除按设计调整底座钢制模板外，在混凝土浇筑振捣后，施工人员需对底座进行多次“收坡提浆”处理，但现场发现，经“收坡”处理后，尽管底座超高在短时间内满足要求，但由于此时混凝土尚具有一定的流动性，在重力作用下，混凝土具有流平趋势，进而导致超高消失。施工人员不得不多次进行处理，因而费工费力，且效果并不理想；进而出现了在超高侧已浇筑混凝土上再新浇筑一定量的混凝土以达到设计超高等不规范的施工处理方法，这导致底座高程控制偏差较大，对底座上部充填层厚度控制不利；另外，超高侧底座混凝土在硬化前受重力作用易出现纵向开裂。

危害：当底座高程与设计相比明显偏高时，迫于上部轨道设计高度所限，只能对底座板打磨减薄，这不仅费工费力，而且必然破坏底座拉毛，甚至打磨掉混凝土保护层并露出了底座钢筋进而影响到无砟轨道结构的耐久性，或者直接灌注了水泥乳化沥青砂浆，其灌注高度不足2cm，低于设计的最低限值(2cm)要求；当底座明显偏低时，为满足上部轨道设计高度要求，不得不采取再加铺一层混凝土或灌注超过设计要求厚度的填充层，而填充层材料(水泥乳化沥青砂浆或自密实混凝土)一般成本较高，这种处理方式不仅大幅增加建设成本；而且，因填充层厚度大幅超过设计要求又带来了新的、潜在、未知的结构安全与稳定性问题。类似问题在国内已建多条板式无砟轨道线路均屡次出现过。例如，某即将开通线路的CRTS II型水泥乳化沥青砂浆充填层厚度大于8cm，严重超过了设计限值(4cm)；某正进行联调联试线路的底座板因经严重打薄处理，造成底座钢筋外露且已严重锈蚀，不得不进行专业维修处理。