城市轨道交通整体道床耐久性初探魏平安1和振兴2（1.郑州市轨道交通有限公司，河南郑州450000；2.中铁二院工程集团有限责任公司地铁院，四川成都610031）摘要：本文从城市轨道交通整体道床的工作环境特点和目前的工程建设情况入手，分析了整体道床的耐久性影响因素。指出城市轨道交通整体道床耐久性的提高，一方面可以从控制钢筋腐蚀方面着手，通过混凝土组份控制和工艺控制降低混凝土孔隙率、提高混凝土的电阻率、控制氯离子含量，尽量减轻钢筋腐蚀。另一方面可以采用玄武岩纤维等新材料，开发新型混凝土整体道床。关键词：地铁；整体道床；耐久性DOI:10.3969/j.issn.1671-6396.2014.04.0221引言城市轨道交通是百年工程，投资规模和社会影响力大。整体道床的耐久性不仅与行车安全性关系密切，还影响整个工程的综合投资效益。业内对轨道系统的耐久性问题日益重视。混凝土整体道床的破坏是在列车动荷载、恶劣环境、杂散电流腐蚀等不利因素的共同作用下形成的，影响因素极为复杂。近年来，各地铁公司对轨道系统的耐久性也非常关注，文献[1~3]根据工作环境特点，通过添加矿物掺和料、外加剂、调整水胶比等措施提高混凝土道床耐久性；文献[4]研究了不良地质条件下，增强耐久性的轨道结构型式。根据目前对钢筋混凝土整体道床的耐久性提高的研究基本是在工程费用基本不变或少量增加的前提条件下进行的，采取措施后的期望可达设计寿命一般达到60~80年。2城市轨道交通整体道床特点目前城市轨道交通轨道采用的是钢筋混凝土整体道床（见图1），混凝土等级为C30或C35。轨道横断面内的钢筋截面积根据道床强度要求和防杂散电流要求确定。图1钢筋混凝土道床示意另外需在整体道床上设置排水沟，其作用是排除消防水、结构渗漏水、和轨道冲洗水。根据《地铁设计规范》（GB50157-2003）的规定，地下车站、折返线、停车线一般设置在2‰的坡道上。如果在这些区段有不同轨道结构型式之间的过渡，当水沟较深的轨道在上坡道方向时，水沟深度需进行反坡过渡，往往难以保证2‰的排水坡度。因此在地下水比较丰富的城市，道床积水现象较多。如果道床长期积水，在列车循环荷载的作用下，会加速道床裂纹的扩展，缩短道床寿命。城市轨道交通一般采用直流供电，利用轨道钢轨实现回流。由于钢轨本身具有一定电阻，且走行轨对地不能完全绝缘，使部分电流泄露到道床中，会引起道床中的钢筋的腐蚀。图2整体道床积水示意3整体道床耐久性影响因素分析[1-3]影响整体道床耐久性的因素非常复杂，城市轨道交通在市内主要以地下线为主，从现场调查和研究资料反映的情况看，从混凝土耐久性考虑，主要的影响因素有以下几个方面。3.1混凝土抗渗性混凝土的抗渗性是决定混凝土耐久性最基本的因素。若混凝土的抗渗性差，不仅周围水等液体物质易渗入内部，而且当遇有负温或环境水中含有侵蚀性介质时，混凝土就易遭受冰冻或侵蚀作用而破坏，对钢筋混凝土还将引起其内部钢筋的锈蚀，并导致表面混凝土保护层开裂与剥落。3.2裂缝宽度塑性裂缝产生的主要原因为：混凝土在终凝前几乎没有强度或强度很小；或者混凝土刚刚终凝而强度很小时，受高温或风力的影响，混凝土表面失水过快，造成毛细管中产生较大的负压而使混凝土体积急剧收缩。而此时混凝土的强度又无法抵抗其本身收缩，因此产生龟裂。当裂缝达到一定的宽度，会引起道床钢筋锈胀，加速裂纹扩展。3.3碳化深度城市轨道交通地下线空气中CO2的浓度较高，空气中的CO2首先渗透到孔隙和毛细孔中，然后溶解于孔中液体，与水泥中的水化作用产物氢氧化钙、硅酸钙等作用形成碳酸钙。这就是混凝土碳化现象。混凝土碳化后，部分凝胶孔和毛细孔被碳化产物堵塞，其密实性和抗压强度有所提高，是其有利方面。但主要的是有害作用：混凝土碳化后降低了碱性度，一旦碳化层深及钢筋表面，将破坏其表面的钝化膜而使钢筋生锈。而且碳化的混凝土加剧了收缩变形，导致裂缝的出现、粘结力的下降，甚至钢筋保护层的脱落。---本文来源于网络，仅供参考，勿照抄，如有侵权请联系删除---3.4氯离子扩散当整体道床混凝土表面存在着裂缝、开口孔隙等不密实现象时，外界的氯离子通过水溶液的形...