随着我国基础设施建设的蓬勃发展，高铁已成为建设节约型、可持续发展型社会的大众化交通工具 ^[1]。无砟轨道凭借其在线路结构稳定性、平顺性、耐久性等方面的优势，已全面取代有砟轨道，成为我国高铁建设的主要结构形式 ^[2,3,4]。通过对已建线路进行实地调研可知，现浇道床板混凝土极易开裂，特别是在东北严寒地区，温差应力及冻害更为严重，冻融循环进一步加剧裂缝的产生，混凝土更易开裂。此外，在降雨频繁的地区，道床板裂缝在雨季积存大量水分，使得内部绝缘卡带逐渐失效，影响钢轨信号的传输和电气化列车的运营安全 ^[5,6]。

　　 已有研究表明，按低胶材用量、低用水量、低坍落度和高含气量(三低一高)的技术路线，同时掺加适量抗裂剂可制备抗裂、防冻性能优异的道床混凝土 ^[7,8]。然而，实体结构质量除与混凝土性能密切相关外，还受施工技术等因素影响，故依托京沈客运专线抗裂试验基地，对适用于严寒地区的高铁岔区长寿命现浇道床混凝土施工技术进行研究。

　　 京沈客运专线抗裂试验基地毗邻新建沈阳西站，包括5组双块式道床混凝土试验段和1组18号单开道岔试验段。18号单开道岔结构示意如图1所示，道床板沿道岔直股方向分为5个单元，单元长度依次为23.885,13.770,15.570,25.170,19.800m，厚度均为368mm，宽度由3.2m渐变至6.52m，各单元间均设有3cm断缝。

　　 结合现场原材料及实验室试拌效果，最终确定现浇道床混凝土配合比如表1所示，其中水泥为P·O42.5普通硅酸盐水泥，3d强度28MPa;矿物掺合料为I级粉煤灰，需水量比94%;抗裂剂为TK-ICM型内养护材料;细骨料为II区中砂，细度模数2.7，含泥量0.8%;粗骨料为5～10,10～20mm连续级配碎石，按质量比4∶6使用;拌合用水为普通自来水;外加剂为聚羧酸系保坍型高性能减水剂和高效引气剂，二者双掺使用;现场混凝土搅拌时间≥180s。

　　 混凝土坍落度为(80±20)mm，以保证施工过程中不易出现离析、泌水等问题，同时有效降低振捣后混凝土表面浮浆层厚度;采用优质引气剂，引入足够量的微小尺寸气泡，出机拌合物含气量控制为6%～8%，以确保后期硬化体内部气泡间距系数<300μm，使道床板具有良好的抗冻性能。

　　 混凝土施工工艺流程优化为:混凝土运输→混凝土浇筑→混凝土振捣→混凝土抹面→喷涂养护剂→松扣件(初凝)→土工布养护(终凝)→拆模→侧模覆盖土工布养护。

　　 长寿命道床混凝土坍落度较低，采用内壁洁净的混凝土罐车进行运输，否则卸料时极易出现混凝土堵塞、闷罐等情况。新型全封闭式罐车可运输坍落度为20mm左右的干硬性混凝土，混凝土进出料顺畅，50mm坍落度混凝土卸料速度可达1min/m³。

　　 对于岔区长寿命道床混凝土，采用斗送入模的方式施工，浇筑时按之字形顺序均匀布料。对于长大路基地段岔区结构，采用吊车斗送的方式进行道床混凝土施工时，存在效率低、经济性较差等问题。因此，同步开展低坍落度混凝土泵送试验，通过优化混凝土配合比，充分发挥优质引气剂降黏增稠的作用，实现60mm坍落度混凝土泵送施工。

　　 按“三低一高”与抗裂剂的综合抗裂技术制备混凝土，与普通配合比混凝土泵送试验数据进行对比可知，坍落度对泵压的影响不大;泵送时间随着坍落度的降低逐渐延长，经研究后，可通过使用内壁洁净的罐车或全封闭罐车，并在篦子处增设附着式振捣器等措施予以解决，改进后的混凝土泵送时间缩短至2min左右。

　　 鉴于低坍落度混凝土单位体积浆体量少、稠度大的特点，选用ZD 85型高频振捣器实现长寿命道床混凝土的振捣成型。ZD 85型高频振捣器振动频率高、密实成型效果好，但存在自重大的问题，为避免现场施工出现漏振等情况，研发高频振捣台架，在不影响操作灵活性的前提下，实现半机械化施工，大大降低漏振或欠振概率，有效保证实体混凝土结构的质量。

　　 过振易引起混凝土离析分层，漏振或欠振易造成混凝土内部不密实等问题，为此，通过现场试验研究，最终确定当高频振捣棒下插道床混凝土20～25cm，振捣45s左右时，混凝土内部振捣密实且表面浆体厚度适宜，内部劣质气泡释放较完全。

　　 此外，为探究高频振捣台架自重及振捣棒击振力是否会对已完成精调的道岔精度造成影响，开展岔区道床板单元浇筑前后精调复测工作，道床板单元高程及平面位置偏移情况如图2所示。由图2可知，道床板高程最大偏移量为1.9mm，平面位置最大偏移量为2.0mm，均符合TB 10754—2010《高速铁路轨道工程施工质量验收标准》的规定，表明高频振捣台架未对道岔精度造成显著影响。

　　 由于长寿命道床混凝土坍落度低，振捣后表面浮浆厚度小，可能在浇筑初期出现抹面质量差等问题。为此，开展专题研究，通过制作对比试验墩，最终确定长寿命道床混凝土抹面作业要点，即一般情况下，有效抹面时间为30～60min;高频振捣结束后应立即抹面，抹面时以“大面平整”为原则，满足平整度要求即可，不刻意追求后期压光效果。改进后的抹面效果较好。

　　 岔区现浇道床板早期水分蒸发速率快，混凝土浇筑完成后多采用土工布或棉被保湿洒水的方式进行养护，存在土工布无法保证与混凝土表面密贴、混凝土抹面完成至终凝期间暴露时间长等问题，而此阶段是混凝土逐步硬化、失水速率最快的阶段。调研发现，常用的养护方式主要包括土工布洒水养护、喷涂外养护液及铺设节水保湿养护膜，各养护技术性能特点及经济性分析如表2所示。

　　 结合岔区无砟轨道结构特点及“零暴露期”养护要求，最终确定采用喷涂外养护液(临时养护)与土工布洒水(塑料布覆盖，长效养护)相结合的综合养护技术，混凝土抹面完成后立即喷涂外养护剂，按十字交叉方式喷涂，以保证外养护液的成膜均匀性，喷涂量建议控制为3～4m²/kg，待混凝土终凝或1d后采用土工布+塑料布洒水养护，养护时间≥14d，其中外养护液为TK-WY型产品，性能指标如表3所示。

　　 施工完成后的试验段18号道岔长寿命道床板具有良好的抗裂效果，浇筑完成6个月后，基本未发现八字角裂纹及道床板横向贯通裂缝。针对长寿命道床混凝土特点，施工时应注意以下控制要点:(1)雨天不得施工，风力3级以上不建议施工。(2)搅拌机下料口处应及时清理残余混凝土;罐车内壁及叶片应定期清理。(3)浇筑前应对岔枕周边及底座板进行充分预湿，保证二者处于“饱和面干”状态。(4)实体浇筑前应通过场外试验，确定混凝土最佳振捣时间及抹面环节注意要点，振捣时间以混凝土振后含气量为(4±1)%、表面浮浆厚度≤1cm为原则，抹面环节以大面平整、符合平整度要求为原则。(5)混凝土浇筑完成后应立即振捣，浇筑与振捣作业面距离宜≤5m;振捣完成后应立即开始抹面作业，抹面时使用木抹子粗平、塑料抹子搓平及压实，搓平抹面宜≥3遍。(6)抹面完成后，检查表面无明显质量缺陷，十字喷涂外养护液并保证无漏喷、过喷情况，先后覆盖塑料布及土工布，待混凝土终凝后调换土工布与塑料布的位置，土工布洒水保湿养护时间≥14d。

　　 1)除混凝土抗裂性能优劣外，现场施工技术及关键施工环节的把控有利于解决高铁岔区现浇道床混凝土开裂问题。应根据岔区长寿命现浇混凝土“低坍、高黏、贫浆”等特点，对施工人员进行技术培训，并通过线下试验段加强流程管控。

　　 2)高频振捣台架是对高铁岔区道床混凝土机械化施工的初步探索，推行机械化、专业化、精细化的施工方法势在必行，建议有关单位组织优化现有施工装备，不断推陈出新，提升整体施工水平。

　　 3)“零暴露期”的综合养护技术可有效解决道床混凝土早期失水过快、产生表面细小龟裂纹等问题，“喷涂外养护剂+土工布长效保湿”的养护方式适用于大风极端环境下高铁岔区无砟轨道结构的施工，也可用于双块式道床板或底座板的施工。

　　 4)高铁岔区长寿命现浇道床混凝土施工技术仍需开展大量现场研究工作，进一步优化适用于不同工况、环境条件下的混凝土制备及施工技术。