轨道板修补技术.pdf

石武高速铁路无砟轨道 典型劣化损伤 石武高速铁路无砟轨道 典型劣化损伤 修补方案 修补方案 中国铁道科学研究院铁道建筑研究所 2012 年 11 月中国铁道科学研究院铁道建筑研究所 2012 年 11 月 石武高速铁路无砟轨道典型劣化损伤修补方案 石武高速铁路无砟轨道典型劣化损伤修补方案 （一）轨道板与水泥乳化沥青砂浆离缝 一、修补材料（一）轨道板与水泥乳化沥青砂浆离缝 一、修补材料 根据现场离缝情况，拟选用 CARS-A 型双组份低粘度灌浆树脂，该树脂材料是铁道部重点科研项目“高速铁路无砟轨道混凝土裂缝修补技术研究”的研究成果，专用于高速铁路无砟轨道裂缝及离缝的修补。1.性能特点 1.性能特点（1）极低的粘度及极小的表面张力，可以渗透到细小的混凝土裂缝中；（2）固化时间快，可以在较短的天窗时间内完成修补，不影响行车；（3）具有较好的环境适应性，可以在较低的温度及潮湿环境中固化；（4）具有较高的粘接强度、抗拉强度和抗压强度，可以对结构起到较好的补强作用。2.技术指标 2.技术指标 CARS-A 型双组份低粘度灌浆树脂的技术指标见表 1。该修补材料的技术指标能够完全满足高速铁路无砟轨道线路维修规则（试行）（TG/GW 115-2012）对低粘度修补材料的技术要求，可以用于道岔区道岔板与自密实混凝土离缝的修补。表 1 CARS-A 型双组份低粘度灌浆树脂的技术指标 序 号 项目 单 位 技术指标要求 检测方法 1 粘 度 mPas 50 GB/T 27941995 2 凝胶时间 min 10 ASTM D 247199 3 拉伸强度 MPa 10（2h）15（24h）20（7d）GB/T 25672008 4 抗压强度 MPa 15（2h）30（24h）40（7d）JC/T 10412007 5 收 缩 率（7d）%1.5 通过测量液态密度（GB/T 133541992）和成型硬化物的密度（GB/T 1033.12008），计算得出 6 粘结强度（7d）MPa 5 JC/T 10412007 注：1.GB/T 27941995胶粘剂粘度的测定 2.ASTM D 247199活性热固树脂胶凝时间和最大放热温度的测试方法 3.GB/T 25672008树脂浇铸体性能试验方法 4.JC/T 10412007混凝土裂缝用环氧树脂灌浆材料 5.GB/T 133541992液态胶粘剂密度的测定方法 重量杯法 6.GB/T 1033.12008塑料 非泡沫塑料密度的测定 第 1 部分：浸渍法、液体比重瓶法和滴定法 3.适用范围 3.适用范围 高速铁路无砟轨道水泥乳化沥青砂浆与轨道板离缝的修补。二、修补机具 二、修补机具 主要用到的修补机具包括：专用注浆套件（包括手动胶枪、双组份混合管、注浆管、注浆嘴等）、钢丝刷、真空吸尘器、吹风机、角磨机等。三、修补工艺 1、离缝注浆前的准备 三、修补工艺 1、离缝注浆前的准备（1）查清裂缝的长度、宽度、深度、走向、贯穿及漏水等情况，确定离缝注浆处理方案（注浆嘴的粘贴位置）；图 1.1 离缝情况 （2）为保证最好的修补效果，采用钢丝刷和真空除尘器清理离缝表面的灰尘、浮渣及松散层，采用真空除尘器和吹风机尽量清除离缝内的灰尘杂物及积水。图 1.2 离缝清理 2、离缝注浆 2、离缝注浆（1）离缝封闭 采用封边带配合封闭材料的方式将离缝表面进行封闭，封闭过程中预先留出注浆口。图 1.3 离缝封闭（2）粘接设置注射嘴 在离缝的较宽处及离缝端部等位置合理的粘结设置注浆嘴，注浆嘴的间距约为 20-30cm，应特别注意涂抹封缝胶时防止堵塞注浆嘴。图 1.4 确定注浆嘴位置（3）连接注浆管 从离缝的任意一端，把连接管连接到注浆嘴上，保证所有的注浆嘴都处于开启通气状态。（4）离缝注浆 将双组份料筒连接混合管，混合管与注浆管相连。开始注入修补材料，当下一注浆嘴有浆液漏出时，轻拉注浆嘴上部关闭之，同时继续注射直至无法再注入修补材料，拔下注浆管，轻拉关闭本注浆嘴，把注浆管连接到最后有浆液漏出的注浆嘴上，继续注浆，依此，直到离缝另一端的注浆嘴中有浆液流出时，关闭所有的未关闭端口，完成离缝注浆。图 1.5 离缝注浆 注：对于大面积的砂浆离缝，可采用注浆机向离缝内部注入修补材料。3、完成离缝修补 注：对于大面积的砂浆离缝，可采用注浆机向离缝内部注入修补材料。3、完成离缝修补（1）打磨清理 待修补材料完全固化后，除去注浆嘴、封边带，并用角磨机将离缝表面打磨平整。图 1.6 打磨清理 （2）表面处理 为使修补部位颜色与周边混凝土颜色一致，将调配好的聚合物水泥浆刷涂在修补位置。修补后与周边混凝土颜色基本一致，修补效果如下。图 1.7 修补部位表面处理 图 1.8 离缝修补效果 四、注意事项四、注意事项 施工适宜温度 530，雨雪天气不得施工。（二）（二）宽接缝与轨道板离缝宽接缝与轨道板离缝 一、修补材料一、修补材料 宽接缝与轨道板离缝属于活动裂缝，采用弹性有机硅树脂修补材料（CARS-R 型）进行修补，该材料具有极好的柔韧性和弹性，粘结强度好，可适应活动裂缝的变形，低温下亦可施工的特性。表 2 CARS-R 型修补材料性能指标 序号 项目 单位 指标要求 检测方法1 表干时间 min 45 GB/T 13477 2 失粘（固化）时间 h 3 3 流动度 mm 0 4 弹性恢复率%80 5 拉伸模量 23 MPa 0.3-20 0.3 6 拉伸量（-10）mm 65 7 与混凝土粘结面积 粘结丧失面积不大于20%，胶体内聚有局部破坏 8 拉伸强度 无处理 MPa 0.4 热老化（80，168h）0.8 紫外线（300W，168h，41）0.8 浸水（4d）0.4 9 伸长率 无处理%400 热老化（80，168h）300 紫外线（300W，168h，41）300 浸水（4d）400 10 质量损失率%6 注：GB/T 13477 建筑密封材料试验方法 二、修补机具二、修补机具 手动注浆器、钢丝刷、真空除尘器、吹风机、铲刀、抹刀等。三、修补工艺三、修补工艺 1.用毛刷、裁纸刀清理离缝表面灰尘、内部浮渣及松散层；采用吹风机或者高压空气清除裂缝内的灰尘及杂物等。采用胶带等封边材料封闭侧面裂缝。2.用抹刀将修补材料压入离缝中，保证各处压入修补材料量一致，约 3cm。3.填充完毕后，用铲刀将表面刮平即可。四、修补效果四、修补效果 下图为某线路宽接缝离缝修补完成以后的效果：图 2.1 修补完成以后效果 （三）轨道板裂缝（三）轨道板裂缝 一、修补材料一、修补材料 轨道板裂缝宽度基本在 0.1-0.2mm 左右，对于此种轨道板裂缝，拟采用重力渗透的方法修补，该方法具有工艺简单快捷，修补效果良好的优点。该方法的关键在于修补材料的选取，要求修补材料具有极低的粘度和极小的表面张力，能够渗透到混凝土的细微裂缝中。重力渗透修补轨道板裂缝采用 CARS-C 型低粘度树脂材料。低粘度树脂材料的技术指标完全满足高速铁路无砟轨道线路维修规则的要求。表 3 CARS-C 型低粘度树脂材料技术指标 序 号 检测项目 单 位 指标要求 检测方法 1 粘 度 mPas 20 GB/T 27941995 凝胶时间 min 10 ASTM D 247199 2 拉伸强度 MPa 14（24h）20（7d）GB/T 25672008 3 抗压强度 MPa 20（24h）30（7d）JC/T 10412007 4 收缩率（7d）%1 通过测量液态密度（GB/T 133541992）和成型硬化物的密度（GB/T 1033.12008），计算得出 5 粘结强度（7d）MPa 5 JC/T 10412007 二、性能特点二、性能特点（1）粘度极低，表面张力小，可以渗透到极细的混凝土裂缝中；（2）较好的环境适应性，低温快速固化；（3）具有较高的粘结强度，可以对结构起到较好的补强作用。三、注意修补机具三、注意修补机具 手动双组份注浆器（包括双组份胶枪、静态混合管等）、电热吹风机、真空 吸尘器、角磨机、喷枪等。四、修补工艺四、修补工艺 1.采用毛刷、刀片等清理裂缝内杂物及周边松动混凝土等，用清除裂缝内杂物，并保证裂缝干燥。2.采用胶带等封边材料封闭侧面裂缝。3.通过手动双组份注浆器向裂缝沟槽内注入低粘度树脂材料，使其渗入混凝土裂缝内部，直至整个裂缝内部全部被充满后，停止注浆。4.当修补材料固化后，去除封边胶带，将裂缝表面适当打磨平整。5.为进一步提高修补外观，在修补位置喷涂一层颜色与混凝土颜色一致的聚合物水泥浆。五、修补效果 五、修补效果 修补前 修补后 六、包装规格 六、包装规格 双组份储料筒包装，每支 400ml。（四）混凝土缺损（四）混凝土缺损 一、修补材料一、修补材料 针对高速铁路无砟轨道修补材料性能要求高、露天服役环境复杂等特点，中国铁道科学研究院铁道建筑研究所研发出专门用于无砟轨道混凝土结构缺损快速修补的修补材料。通过采用环氧树脂为主剂，配以固化促进剂等一系列助剂，经混合固化后形成一种高强度、高粘结力的固结体，具有优异的抗渗、抗冻、防腐蚀性能及修补加固性能专用修补材料。二、性能特点 二、性能特点 1、良好的早期施工性能。修补材料的工作性能能够满足现场施工要求，且施工时间可调。2、高抗压强度且不受结构形状限制，具有补强、加固的作用。3、良好的界面粘结性。与老混凝土界面间具有较好的粘结强度，消除新老界面之间裂缝。4、优良的体积稳定性。具有较好的韧性和低收缩的特点。5、化学性能稳定，耐腐耐候性好。三、主要修补机具三、主要修补机具 切割机、真空吸尘器、计量工具、搅拌工具、盛料容器、抹子、铲刀、角磨机等。四、修补工艺四、修补工艺 1、确定修补区域，其修补处理范围应比实际破损范围向外扩大至少 100mm；2、将修补区域内混凝土基层表面浮尘清理干净，并剔除疏松部分；3、将清理好的修补区域内混凝土基层进行凿毛处理，并用配好的环氧树脂作为底涂进行界面处理。4、根据需要，在混凝土缺损部位支立模板。5、按要求的配合比将环氧树脂和固化剂搅拌均匀后缓缓加入干料，拌匀后即可向混凝土缺损部位浇筑；6、待砂浆固化后，即可用角磨机将表面打磨平整，为保持颜色一致，并刷涂聚合物水泥防水涂料。五、注意事项 五、注意事项 1、配合时，要用计量工具准确计量；2、修补材料拌和后应一次用完，初凝后严禁再次使用；3、施工适宜温度 530，雨雪天气不得施工。