高速鐵路CRTSⅠ型板CA砂漿配制及施工技術

裘伯鋼，楊林江

(浙江蘭亭高科控股有限公司 工程技術研究院，浙江 紹興 312044)

CA砂漿是板式無砟軌道預制軌道板與現(xiàn)場灌注的混凝土底座間的調(diào)整層，CA砂漿固化后可以作為軌道板全面支承的墊層，應具有足夠的強度、必要的彈性、可施工性、可保養(yǎng)性和可維修性，CRTSⅠ型CA砂漿的配制與灌注施工技術是板式無砟軌道關鍵技術之一。

1 CA砂漿研制

乳化改性瀝青是CA砂漿的關鍵原料，根據(jù)乳化改性瀝青蒸發(fā)殘留物的性能指標要求，選擇重交道路瀝青，將陰離子、陽離子和非離子乳化劑、CaCl、聚乙烯醇、鹽酸和NaOH作為穩(wěn)定劑，將乳化工藝參數(shù)作為考察因素，選擇正交表進行配方試驗。

研制立式砂漿攪拌機和變頻調(diào)速控制箱，初步確定CA砂漿拌制工藝。首先，任意從正交表中隨機挑選幾組，調(diào)整CA砂漿拌制工藝，選定綜合性能指標較好的拌制工藝。根據(jù)選定的拌制工藝對正交表中的其他所有配方進行試驗，全面測試CA砂漿性能指標，確定最終施工配方。

2 材料配制工藝和性能指標

通過大量試驗和質(zhì)量檢測，確定滁州CRTSⅠ型CA砂漿揭板試驗用水泥乳化瀝青砂漿的基本配合比及攪拌車的實際配合比。詳見表1和表2。

表1 滁州CRTSⅠ型CA砂漿揭板試驗基本配合比 %

表2 滁州CRTSⅠ型CA砂漿揭板試驗攪拌車實際配合比 %

2.1 主要組成材料

CA砂漿由乳化改性瀝青、水泥、砂、水和 P乳劑及其它輔助材料等十幾種組成。其中乳化改性瀝青是通過乳化劑復配等技術研制而成，水泥、砂和摻合物由干粉廠家提供，其它材料外購。

2.2 CA砂漿配制及質(zhì)量檢查

1)CA砂漿現(xiàn)場配料與計量

按照CRTSⅠ型水泥乳化改性瀝青砂漿基本配合比和1次所配砂漿量計算出各物料的數(shù)量。①水泥、砂、鋁粉和摻合材料按一定配合比拌制而成干粉料，計量誤差≤±1%;②瀝青、乳液和助劑等多種組分通過乳化設備配制而成的乳化瀝青，計量誤差≤ ±1%;③水計量誤差≤ ±1%;④消泡劑和引氣劑計量誤差≤ ±5 g/L。

2)CA砂漿配制工藝流程

先將計量后的水加入CA砂漿拌合容器中，開啟攪拌器低速攪拌(30～60 r/min)，先加入計量后的干料，低速拌合30 s;快速加入計量后的乳化改性瀝青的同時調(diào)整攪拌器為高速攪拌(90～120 r/min)，高速攪拌30～60 s;立即加入計量后的 P乳劑，高速攪拌30～60 s后;將攪拌調(diào)整為中速攪拌(60～90 r/min)，加入計量后的引氣劑，中速攪拌2～3 min后，立即將攪拌器調(diào)整為低速攪拌(30 r/min);再加入計量后的消泡劑，低速攪拌30 s后此時得到CA砂漿成品;在低速攪拌的同時，進行CA砂漿日常檢測取樣和現(xiàn)場灌注。流程框圖如圖1所示。

圖1 CA砂漿配制工藝流程

3)CA砂漿攪拌質(zhì)量日常檢查

攪拌完畢后，立即取樣，按《CA砂漿試驗細則》進行流動度、密度、含氣量和擴展度指標檢測。如不符合要求，將已拌好的 CA砂漿廢棄，重新配制，直到各測試指標滿足要求時才能正式生產(chǎn)。正常生產(chǎn)時按一次灌注一塊板的拌合量進行配制，并進行灌注施工。

3 CA砂漿主要性能

CA砂漿從直徑只有15 cm的澆注孔灌入，灌注厚度為4～5 cm，流動最大半徑達250 cm，因此，要求 CA砂漿有足夠的流動度，且硬化后不能收縮，對硬化后的CA砂漿強度和彈性模量有一定的要求，還要具備相當?shù)目狗磸蛢鋈谀芰?，?jīng)反復凍融后的質(zhì)量損失和相對動彈模量損失都有相當高的要求，要求灌注后的 CA砂漿上下層應基本均勻。

在京滬高鐵滁州軌道板場進行了一次CRTSⅠ型CA砂漿現(xiàn)場揭板試驗，CA砂漿性能指標檢測結(jié)果見表3。經(jīng)現(xiàn)場取樣檢測，CA砂漿的各項性能指標均符合《客運專線鐵路CRTSⅠ型板式無砟軌道水泥乳化瀝青砂漿暫行技術條件》的要求。

4 CA砂漿灌注施工

因高速鐵路橋上現(xiàn)場施工空間較小，運輸不便，又受CA砂漿可工作時間限制，CA砂漿攪拌設備服務半徑也會大大縮小，為保證CA砂漿施工質(zhì)量，砂漿施工時利用移動砂漿攪拌設備或借助CA砂漿轉(zhuǎn)運車。灌漿工作只能在5℃ ～30℃ 的施工環(huán)境下進行。灌注完成24 h，且CA砂漿強度達到0.1MPa時，拆除支撐螺栓及模板。按設計要求完成切邊修整工作，并清除凸形擋臺處CA砂漿。

表3 CA砂漿性能指標檢測結(jié)果

研制CA砂漿灌注袋。灌注袋根據(jù)板下CA砂漿形狀采用具有良好透氣性的無紡布縫制而成，對角設置灌注口和排氣口。袋狀CA砂漿不但提高了CA砂漿的耐久性能，還取消了軌道板內(nèi)砂漿灌注孔及支撐螺栓處預埋調(diào)整螺母，減少了CA砂漿的模板安裝和拆卸工作。軌道板調(diào)整完成后，用線繩綁住CA砂漿灌注袋兩角，自板下穿入線繩，從另一側(cè)拉出，使灌注袋平鋪于板下，灌注袋四周應外露均勻，且無褶皺。CA砂漿從軌道板中間的灌注口進行灌注，注意觀察，待砂漿到達另一側(cè)對角處的排氣口時，放慢灌注速度，灌注速度宜為2～4 min/塊，采用必要的限位裝置，以防止砂漿的過量灌注。同時，在灌注過程中要安排專人密切觀測軌道板的狀態(tài)，不得出現(xiàn)拱起、上浮現(xiàn)象，盡量避免踩踏軌道板。待最后一個灌注口全部充滿砂漿且周邊高于軌道板板底時停止灌注，灌注完成。

如發(fā)生灌注袋破損水泥瀝青砂漿溢出情況，用夾具或廢棉紗、細骨料及水泥等進行防漏。確認灌注袋的灌注情況，灌注作業(yè)結(jié)束后，在灌注口處多留一些水泥瀝青砂漿(補充用)，將灌注漏斗的軟管卸下，用繩子扎緊灌注口，并用木板使灌注口處的砂漿斜立起來，同時確認灌注袋的端角部的張力狀態(tài)，觀察支撐螺栓的浮起狀態(tài)。灌注后，邊確認水泥乳化瀝青砂漿的凝固情況邊進行補充灌注。在凝固之前，將灌注口內(nèi)的水泥乳化瀝青砂漿擠入灌注袋，擠入的砂漿量由定位螺栓的浮起狀態(tài)決定。灌注口水泥乳化瀝青砂漿不足時，需要進行補充灌注。水泥乳化瀝青砂漿擠入結(jié)束后，用夾具等封住灌注口。每個灌注帶應一次灌注完成。雨天不宜進行灌注作業(yè)。灌注作業(yè)過程中如出現(xiàn)降雨，應及時加蓋防水布，避免灌注袋淋濕。

5 施工應注意事項

乳化改性瀝青表面不得有黑色黏稠物，無破乳現(xiàn)象，存放時間不宜超過5 d。干料生產(chǎn)車間，水泥應在出廠后3～7 d內(nèi)使用，不得受潮結(jié)塊，干燥防潮條件下保存。用砂必須嚴格過篩，不宜使用濕砂。外加劑存放在陰涼通風處，應避開太陽暴曬。每攪拌灌注完一罐，應立即用清水將攪拌主機清洗干凈，否則易出現(xiàn)破乳、假凝、“黏鍋”現(xiàn)象。每塊板必須連續(xù)灌注，一次成形，絕對不允許二次灌注。要及時將灌注口內(nèi)的水泥乳化改性瀝青砂漿擠入灌注袋，以確保板腔砂漿充盈。灌注完畢，應蓋好軌道板，以防天氣變化雨水侵入板內(nèi)，更不允許施工過程中人為造成板腔進水。

6 結(jié)語

經(jīng)過試驗研究配制的 CRTSⅠ型CA砂漿各項性能指標達到有關技術要求，并通過300次凍融循環(huán)試驗，可滿足鐵路現(xiàn)場施工的需要。

［1］趙勇.CA砂漿配制的工藝試驗研究［J］.鐵道建筑，2010(8):128-129.

［2］萬赟，洪錦祥，王文峰，等.Ⅰ型板式無砟軌道 CA砂漿抗凍性初步研究［J］.鐵道建筑，2009(12):95-98.