[发明专利]地铁无砟轨道垫层专用自密实混凝土及其制备和使用方法

说明书

本发明针对现有技术中大规模供货的搅拌站体系无法适应地铁无砟轨道自密实混凝土垫层施工这一特殊工况的问题，通过改变产品配方和生产、运输、浇捣方式，研发出一种地铁无砟轨道垫层专用自密实混凝土及其制备和使用方法，解决了现有技术中无砟轨道板自密实混凝土垫层浇筑质量不合格、拌合物性能损失、耐久性不合格的问题。

技术领域

本发明属于建筑材料领域，特别涉及一种地铁无砟轨道垫层专用自密实混凝土及其制备和使用方法。

背景技术

随着我国经济和城市快速发展，城市轨道交通进入大发展时期，轨道交通项目快速增加。现有的地铁整体道床施工均采用现场浇筑混凝土方式，存在施工进度缓慢、混凝土现浇质量控制困难、劳动强度大、作业环境恶劣等诸多弊端。并且由于整体浇筑的缘故，后期维修困难。此外，随着结构设计复杂的减振降噪技术在轨道工程中的应用，传统的现场浇筑混凝土道床施工模式，还存在施工效率低下、质量控制困难、影响减振效果的问题。

板式无砟轨道由钢轨及扣件、轨道板、自密实混凝土填充层、隔离层及钢筋混凝土底座等部分组成。作为轨道板和底座板间的填充物，自密实混凝土充填层起到支持、限位、调整标高等功能，其施工质量决定整个无砟轨道结构运营的安全性与耐久性。自密实混凝土由于不需要振捣，在一些钢筋密集、异型构件新建筑，钢管混凝土和结构修补加固中得到了广泛应用。现有技术中，自密实混凝土垫层施工，是由搅拌站将自密实混凝土预拌好以后，用罐车运输到项目现场，再经过二次驳运，进行浇筑。

虽然无砟轨道在国内高速铁路运用较广，相关技术也已经相对成熟，但地铁工况与高速铁路相比差异很大，环境更为恶劣，因此无法直接将高速铁路板式轨道施工的相关技术拿来使用，尤其对于无砟轨道系统最为关键的自密实垫层材料及施工技术，更加需要结合地铁工况进行特殊设计。

现有技术中，地铁无砟轨道自密实混凝土是由搅拌站供货，采用搅拌车经过长距离运输到现场，然后经过二次驳运到地下轨道，再由地下轨道运输到轨道板施工现场，再进行浇筑。这至少会导致以下问题：

一、拌合物性能随时间损失及弥补问题。

1、自密实混凝土从出厂到入模间隔时间不一致。

近年来，由于环保原因，各个城市纷纷将城市中心的搅拌站搬迁到城市外围，城市中心基本不设置搅拌站，地铁施工需要将自密实混凝土从搅拌站经过长距离运输到工地现场。对于城市地铁施工来说，地铁线路施工地点通常是在市中心，而搅拌站一般在城市外围，自密实混凝土运输时间由于交通拥堵存在着不确定性。并且由于每个站台的施工现场距离搅拌站距离也相差很大，也会导致道路运输时间不一致。

此外，混凝土运到施工现场，还要经过二次驳运到地下轨道施工处，从坑道井到浇筑点的距离不一致，导致实际经过二次驳运到最终浇筑的时间也不一致。所以自密实混凝土从搅拌站出厂后，到最后浇筑入模，间隔时间不一致，导致自密实混凝土拌合物性能变化过大，导致施工质量不合格。表面出现浮浆、空洞、蜂窝等缺陷，耐久性指标也达不到要求。

2、自密实混凝土浇筑开始到浇筑结束持续时间过长。

一般混凝土罐车容积为10方左右，而地铁无渣轨道垫层板最大规格为4.8m×2.4m×0.08m，体积不到1方，浇筑所需时间在10-15分钟。这种运送到现场的自密实混凝土，每车浇筑完成需要至少一个半小时以上，自密实混凝土在浇筑过程中拌合物性能变化过大，导致浇筑质量不稳定，施工质量不合格。

因此，原有的搅拌站体系只适合固定工地，性能损失随时间变化不大的普通混凝土，完全不适合地铁使用的特种自密实混凝土。

二、现有技术的拌合物性能损失弥补方案不能解决本质问题。