CRTSⅢ型板式无砟轨道充填层自密实混凝土碳化及力学性能演变的研究

研究了CRTSⅢ型板式无砟轨道结构底座板、充填层和轨道板所用3类典型混凝土材料的碳化性能,并对上述3类混凝土材料单一和复合试件在碳化前后的抗压应力-应变特性进行了实验测试。研究结果表明:与普通自密实混凝土相比,掺入橡胶粉和乳化沥青的自密实混凝土碳化系数显著降低。碳化作用后混凝土底座板、轨道板和普通自密实混凝土充填层材料均呈现韧性降低,脆性增大,但掺入了橡胶粉和乳化沥青的自密实混凝土充填层材料碳化前后应力应变曲线变化不显著,材料的韧性得到改善。当充填层自密实混凝土掺入韧性组分后,由底座板、充填层和轨道板材料组成的复合体(试件)在标养和碳化条件下均呈现较好的韧性,有助于改善CRTSⅢ型板式无砟轨道结构的动力学性能。

高速铁路CRTSⅢ型板充填层自密实混凝土灌注车的研制

CRTSⅢ型无砟轨道板的自密实混凝土灌注方式不同于CRTSⅠ、CRTSⅡ型轨道板,需研制CRTSⅢ型无砟轨道板充填层自密实混凝土灌注车。根据CRTSⅢ型无砟轨道板自密实混凝土施工性质,提出了灌注车的系统组成和技术参数,并成功研制出了自密实混凝土灌注车,为施工单位提供了一种针对高速铁路CRTSⅢ型无砟轨道板充填层自密实混凝土灌注施工的设备。

CRTSⅢ型板式轨道充填层SCC在水-动荷载作用下的性能变化

采用MTS试验机对典型板式轨道充填层用自密实混凝土(self-compacting concrete,SCC)进行抗压疲劳测试,分析在动荷载、动荷载+饱水2种条件下,SCC动态性能、吸水率、抗压强度以及残余应变等参数的变化。研究结果表明:随着动荷载次数的增加,各组SCC动态性能和抗压强度均降低,而吸水率和残余应变均增大。SCC在动荷载作用100万次时,动荷载+饱水组较动荷载单独作用组的动态弹性模量、动态剪切模量、动态泊松比和抗压强度分别降低了4.5%,2.4%,5.2%和6.7%,而纵向残余应变增大了8.9%,横向残余应变增大了6.4%,疲劳损伤度D增大了2.4%。水和动荷载的共同作用加速了SCC性能的劣化。

CRTSⅡ型板式无砟轨道充填层离缝修复技术研究

充填层离缝是CRTSⅡ型板式无砟轨道结构主要的病害形式。在实地调研我国CRTSⅡ型板式无砟轨道充填层离缝病害的基础上,分析了CRTSⅡ型板式无砟轨道结构充填层离缝的主要种类、原因及危害。根据高速铁路无砟轨道结构特点,研究充填层离缝修复材料技术要求。结合现场实践给出了离缝修复工艺,并对离缝修复效果进行跟踪考察。

CRTSⅡ型板式无砟轨道砂浆充填层施工关键工艺

CRTSⅡ型板式无砟轨道是杭甬铁路客运专线的主要轨道结构型式,水泥乳化沥青砂浆充填层是其重要组成部分,直接影响轨道结构的耐久性、安全性和运营成本。水泥乳化沥青砂浆具有组成复杂、敏感性高、施工工艺复杂等特点。经过多条高速铁路客运专线的建设,我国已基本形成了CRTSⅡ型板式无砟轨道砂浆充填层的成套施工技术,并编制了相应作业指导书。但工程实践表明,砂浆充填层的施工质量仍是无砟轨道质量控制的难点和关键点。以杭甬客专无砟轨道水泥乳化沥青砂浆充填层施工为例,分析和总结影响砂浆充填层施工质量的关键点,为完善我国CRTSⅡ型板式无砟轨道砂浆充填层的施工工艺、提高充填层施工质量提供参考。

提高CRTSⅢ型板式无砟轨道自密实混凝土充填层一次验收合格率技术研究

CRTSⅢ型板式无砟轨道体系是我国结合既有无砟轨道技术，通过原始创新、集成创新和引进消化吸收再创新，提出的最新轨道体系，具有完全自主知识产权。本文通过对CRTSⅢ型板式无砟轨道自密实混凝土充填层一次验收合格率进行技术研究，分析出了自密实混凝土充填层灌注后轨道板上浮和工艺性气泡多等质量缺陷，提出了从工装设备、施工工艺方面具体改进措施，有效解决了提高自密实混凝土充填层一次验收合格率的问题。

CRTSⅢ型板式轨道结构充填层自密实混凝土稳定性测试

高速铁路CRTSⅢ型板无砟轨道结构采用自密实混凝土作为充填层,是我国自主创新的无砟轨道结构型式。由于自密实混凝土的质量对列车运行效果有很大影响,文章基于泰和赣江特大桥高速铁路CRTSⅢ型板无砟轨道结构自密实混凝土充填层施工,结合室内试验和线下揭板试验,分析拌合物稳定性能关系,确定拌合物综合性能指标合理范围,为类似施工提供了借鉴和参考。

自密实混凝土性能劣化对CRTS Ⅲ型板式轨道荷载效应的影响

充填层是CRTS Ⅲ型板式轨道的核心部件,由于板式轨道是典型的“三明治”结构,充填层易受环境的影响而出现性能劣化,从而对轨道结构不利。为探究充填层自密实混凝土性能劣化对板式轨道荷载效应的影响,采用ABAQUS软件并结合已有的充填层混凝土损伤研究结果,建立充填层整体损伤工况和更接近实际使用情况的充填层梯度损伤工况的轨道结构有限元模型,计算轨道结构在不同工况的列车荷载和温度荷载下,轨道板、充填层和底座板的应力与位移变化情况,分析充填层疲劳损伤对轨道结构整体性能的影响。结果表明,充填层混凝土的整体损伤将导致充填层刚度显著下降,在列车和温度荷载下,轨道板和充填层组成的复合板易出现各方向的位移,使轨道结构出现局部磨耗增加和轨道不平顺等现象;充填层受荷时各向应力均大幅减小,轨道板的总体应力上升且易出现应力集中,底座板应力相较于其上部结构受充填层性能变化的影响较小。充填层出现四周梯度损伤时,不同荷载作用下,从损伤区至未损伤区应力和位移表现为连续变化,未出现明显的应力集中和应力突变;不同荷载作用下,轨道结构出现损伤的区域应力明显下降,但未发生损伤的板中部区域应力上升,加速了板中部区域的动载疲劳效应,间接增加了轨道结构的疲劳损伤。

保证CRTSⅠ型轨道板CA砂浆充填层灌注质量的施工技术

在CRTSⅠ型轨道板铺设施工中,CA砂浆充填层易产生皱褶、空鼓、气泡夹层、上下分层、表面气泡层和富浆层等情况,为保证施工质量,总结出科学的灌注工艺,并应用于哈大客运专线TJ-2标段实际工程中,取得了良好的效果。

严寒地区CRTSⅠ型板式无砟轨道水泥乳化沥青砂浆充填层服役现状研究

对严寒地区哈大、哈齐高速铁路CRTSⅠ型水泥乳化沥青(CA)砂浆充填层的服役状态进行了观测与分析。结果表明:CA砂浆充填层整体性能良好,能够满足列车快速安全运营要求,但其局部出现了一些伤损,主要表现为竖向裂纹、横向裂纹、离缝、掉块移位、灌注袋破损等,其中充填层竖向裂纹、离缝和灌注袋破损较为普遍。随着线路由南向北和服役时间的增加,竖向裂纹数量逐渐增多,且向阳面充填层的竖向裂纹数量显著多于背阴面;约30%的离缝达到Ⅲ级伤损等级;充填层横向裂纹、掉块等伤损零星存在。综合分析发现气候因素是导致CA砂浆充填层性能劣化的主要因素,应加强对病害部位的跟踪观测并及时进行维修与封闭,防止或延缓伤损的发展,进而延长其服役寿命。

CRTSⅢ型板充填层自密实混凝土施工质量控制探讨

随着社会主义市场经济的快速发展,现代化信息技术的不断进步,这在一定程度上推动了各行各业的发展。尤其是高速铁路的广泛运用与推广,我国的CRTSⅢ型模板综合技术具有自主独立产权,且结构简单、施工便捷以及节约成本等优势,为更好地满足人们日益增长的物质需求,必须运用高流动性、稳定性与低收缩变形的自密实混凝土作为充填层材料。以下主要是对我国CRTSⅢ型板充填层自密实混凝土施工质量控制展开的研究与探讨,并对其进行了合理化的分析与阐述。

CRTSⅠ型板式无砟轨道结构水泥乳化沥青砂浆充填层施工质量控制

结合成绵乐铁路客运专线CRTSⅠ型板式无砟轨道结构水泥乳化沥青砂浆充填层施工,阐述砂浆充填层施工质量要求;从砂浆充填层厚度、砂浆突出量、饱满度、灌注褶皱、灌注袋口砂浆处理和充填层断面均匀方面,分析水泥乳化沥青砂浆充填层施工质量控制。

高速铁路CRTSⅢ型板自密实混凝土充填层施工

阐述了CRTSⅢ型自密实混凝土充填层施工技术,完整地讲解了CRTSⅢ型自密实混凝土在实际工程作业中的设计理念、各项参数指标和每个独立模块的详细设置,保证了混凝土的抗离析性、流动性以及间隙通过性,保证了工程的施工质量。

CRTSⅡ型板式无砟轨道砂浆充填层厚度控制

结合工程实际应用情况,具体分析了CRTSⅡ型板式无砟轨道水泥乳化沥青砂浆充填层厚度偏差产生的原因,并从施工质量控制角度提出了合理的技术措施,为有关单位加强现场水泥乳化沥青砂浆充填层厚度控制、提高无砟轨道施工质量提出了参考建议。

CRTSⅠ型板式无砟轨道砂浆充填层施工工艺研究

通过宁安铁路CRTSⅠ型板式无砟轨道首件工程CA砂浆充填层的施工,从CRTSⅠ型板式无砟轨道CA砂浆搅拌工艺、灌注工艺进行了论述,提出了CA砂浆施工准备工作、CA砂浆灌注及防污染处理等工序的施工方法,解决了CRTSⅠ型板式无砟轨道CA砂浆充填层施工中常见的难点问题。

减振层刚度对减振型CRTSⅢ型板式无砟轨道振动响应影响

为了研究减振层刚度变化对减振型CRTSⅢ型板式无砟轨道振动的影响,本文根据车辆与路基上减振型CRTSⅢ板式无砟轨道结构相互作用的特点,基于有限元理论,提出了一种轨道单元和车辆单元,建立了列车-减振型CRTSⅢ板式无砟轨道耦合动力学时域分析模型,分析了减振层刚度变化对车体、钢轨、轨道板和底座板振动响应的影响。研究结果表明:(1)减振层刚度的变化对车体的振动影响较小,对钢轨、轨道板和底座板的振动影响较大;(2)随着减振层刚度的增大,削弱了板式轨道的弹性,减振层以上结构的振动不断减弱,下部结构的振动不断加剧;(3)同时考虑减振层上部和下部结构的动力效应,建议减振层刚度应在400~700 kN/mm。

CRTS Ⅲ型板式无砟轨道的三元乙丙橡胶隔离层技术要求研究

在调研分析高速铁路无砟轨道用隔离层类型及技术要求基础上,针对三元乙丙橡胶隔离层开展室内试验研究,并提出了主要技术指标。现场跟踪观测及试验数据分析表明:采用三元乙丙橡胶隔离层时,复合轨道板周围吸水现象不明显,CRTSⅢ型板式无砟轨道结构动力性能与采用4mm土工布时基本相当。该研究为三元乙丙橡胶隔离层在寒冷或严寒地区进行工程化应用,提供了良好的技术支撑。

东北严寒地区CRTS Ⅲ型板式无砟轨道桥面防水封闭层施工技术

CRTS Ⅲ型板式无砟轨道具有稳定性、耐久性、线路平顺性等诸多优点,可满足客运专列高速行车的要求。但是东北天气冬季严寒、干燥,夏季光照紫外线强,桥面积水容易结冰产生冻胀,在东北严寒地区的CRTS Ⅲ型板式无砟轨道桥面做好防水封闭层至关重要,防水封闭层像"卫兵"一样将水"挡"在外面,可有效保护梁体和无砟轨道结构,提高桥梁的耐久性和使用寿命。本次结合京沈客专辽宁段TJ-10标一工区的桥梁防水施工探析了东北严寒地区CRTS Ⅲ型板式无砟轨道桥面防水封闭层施工技术。

路桥过渡段CRTS Ⅲ型板式无砟轨道设计方案概述

研究目的:路桥过渡段是客运专线无砟轨道的薄弱环节,需加强设计,以保证轨道结构的安全。本文通过对桥台与路基过渡处以及无覆土框构桥与路基过渡处CRTSⅢ型板式无砟轨道结构设计方案的介绍,以期为其他工程中类似问题提供参考。研究结论:在桥梁与路基过渡处存在着的刚度差异以及将来可能出现的不均匀沉降,都会对轨道结构受力造成较大影响,甚至造成轨道结构的破坏,影响行车的舒适性和安全性,因此采取以下措施来保证轨道结构的安全:(1)桥台凹槽或框构桥边墙牛腿上设置钢筋混凝土搭板结构;(2)桥台和钢筋混凝土搭板上方设置高强度挤塑板;(3)桥台处钢筋混凝土搭板与路基过渡处设置双层支承层结构;(4)本研究结论可为日后路桥过渡段无砟轨道的结构设计提供一定借鉴,以提高高速铁路无砟轨道结构的安全性,提高高速行车的安全性和稳定性。

CRTSⅡ型水泥乳化沥青砂浆充填层气泡成因分析及预防措施

针对CRTSⅡ型板式无砟轨道水泥乳化沥青砂浆充填层容易存在气泡的问题,从原材料品质、砂浆性能、施工工艺、质量控制等方面分析了其产生的主要原因,提出了预防气泡产生的具体措施。