CRTSⅡ型板式無砟軌道水泥乳化瀝青砂漿施工技術(shù)

李愛軍

摘要：本文主要對京滬高速鐵路徐州段濉河特大橋CRTSⅡ型板式無砟軌道水泥乳化瀝青砂漿封邊、灌注等施工工藝及施工中需要注意的事項加以介紹，為同類工程施工提供借鑒。

關(guān)鍵詞：水泥乳化瀝青砂漿 封邊 灌注

1 工程概況

京滬高速鐵路是國家戰(zhàn)略性交通工程，是目前世界上標(biāo)準(zhǔn)最高、規(guī)模最大、一次建成線路最長的高速鐵路。其主要特點有：設(shè)計時速350km/h；安全舒適性好；基礎(chǔ)設(shè)施設(shè)計壽命長；環(huán)保設(shè)施標(biāo)準(zhǔn)高等。

徐州段濉河特大橋施工里程為DK690+062DK700+

030段無砟軌道施工共9.97km，共計CRTS型軌道板3066塊。軌道板和底座板之間設(shè)計為3cm厚水泥乳化瀝青砂漿墊層。

2 施工方法及工藝

2.1 施工準(zhǔn)備

2.1.1 原材料的進場及檢驗

按照《客運專線鐵路CRTSⅡ型板式無砟軌道水泥乳化瀝青砂漿暫行技術(shù)條件》科技基[2008]74 號要求，對進場的砂漿原材料進行嚴格的檢驗，同時對材料生產(chǎn)合格證、檢驗單等相關(guān)證書進行收集，并處理好進場施工材料及實驗報檢等。

2.1.2 原材料儲存管理

①原材料進廠后，需要及時建立臺帳對原材料進行管理。通常情況下，臺帳的內(nèi)容主要涉及：進貨日期、材料名稱、品種、規(guī)格等。正確、真實、齊全地填寫管理臺帳。

②采取遮光措施，對乳化瀝青、干料等進行儲存，避免陽光直射。

③在儲存和使用原材料的過程中，在限界溫度范圍內(nèi)，控制其溫度。乳化瀝青、干料等儲存和使用的溫度控制在5℃～35℃；為了確保砂漿的溫度要求，對于未作明確要求的材料，儲存和使用溫度要適宜。如果環(huán)境溫度低于5℃，需要采取保溫措施對原材料進行管理。

2.2 灌注前軌道板復(fù)測

墊層砂漿灌注施工前，需要檢查并確認完成精調(diào)的軌道板的空間位置。使用全站儀及測量標(biāo)架等進行檢查和測量，方式與精調(diào)測量類同。在每個工作日，在大約10塊板塊接縫處進行抽樣控制測量。檢查合格的通過采用砂漿灌注進行施工。對于不合格的，通過補充測量或重新調(diào)整，如果誤差超過0.3mm，在這種情況下，需要對軌道板進行重新調(diào)整。

2.3 施工工藝

2.3.1 封邊

水泥乳化瀝青砂漿封邊采用兩種不同的工藝，即角鋼封邊和普通砂漿封邊。直線段封邊采用角鋼封邊工藝，曲線段采用砂漿封邊。

①潤濕作業(yè)

軌道板底部和底座板頂部在封邊前要充分預(yù)濕并不留明水。軌道板精調(diào)后封邊前用高壓水槍對軌道板和底座板進行沖洗和潤濕。采用高壓水槍潤濕后，緊跟著進行封邊，封邊后用土工布封堵灌漿孔及觀察孔，以使水分留在板腔內(nèi)，保證潤濕效果。

②封邊作業(yè)

a角鋼封邊

直線段封邊采用角鋼封邊，角鋼支架封邊可重復(fù)利用，循環(huán)周期短，潤濕效果好控制，但是前期投入大。

角鋼縱向封邊材料采用φ48×3.5mm鋼管做夾具，∠75×75×6mm角鋼+1cm厚的專用土工材料進行封邊。首先用扎絲將封邊土工布綁扎在角鋼上，綁扎間距20cm。綁扎必須牢靠，防止土工布褶皺。待板底充分沖洗干凈并潤濕后，將角鋼兩側(cè)對稱放好并密貼軌道板，然后用鋼管夾具兩側(cè)對稱上緊。上緊夾具后，使用小刮刀檢查封邊的密封性，有縫隙處人工用土工布條塞密實，確保灌漿時不漏漿。

橫向采用竹膠板+土工布+塑料膜封邊，中間使用小木條頂緊，然后在兩竹膠板間填砂。塑料膜的作用是防止土工布在拆除時粘在瀝青砂漿上。

排氣管采用直徑3cm、長15cm短鋼管制作。將排氣孔鋼管焊在預(yù)先留孔的封邊角鋼上，排氣管稍微上翹，與水平面的夾角宜為15°左右，每塊板設(shè)置4個排氣孔（板的四角各1個，兼有排漿功能），排氣孔緊貼底座板頂面設(shè)置。灌漿前要對每個排氣孔進行檢查，不能有堵管現(xiàn)象。

b砂漿封邊

曲線地段采用砂漿封邊，側(cè)向封邊用5cm寬、1cm厚竹膠板擋在板側(cè)處，然后用砂漿進行封堵，過程中要注意不要讓封邊砂漿侵入板下。封堵竹膠板根據(jù)排漿孔設(shè)置位置開設(shè)排漿管安裝槽口（3cm*3cm），砂漿要抹成三角形狀體并壓實，封邊尺寸高13cm，寬10cm。橫向封邊使用竹膠板擋在橫縫兩側(cè)中間用水泥砂漿填滿，待灌漿結(jié)束后將橫縫間的砂漿鑿掉。封邊結(jié)束后應(yīng)該對封邊砂漿進行必要的覆蓋養(yǎng)護，防止其開裂、雨淋、收縮。

排氣管采用預(yù)埋直徑3cm、長30cm軟管施作，每塊板設(shè)置8個排氣孔（板的兩側(cè)各4個）。排氣孔的上緣要高于軌道板的下緣，且排氣管和水平面的角度宜在15°左右，砂漿流出時用桶接住，避免污染底座板及橋面。施工時排氣管伸入板內(nèi)的深度要一致且不能超過1cm。灌漿前要對每個排氣孔進行檢查，不能有堵管現(xiàn)象。

③軌道板扣壓

壓緊裝置采用在底座板上垂直鉆孔（距板邊10-15cm，

深度為10-15cm），孔內(nèi)填充好錨固劑，植入錨桿，錨桿采用全絲螺桿，長50cm。直線段每塊板用4個壓緊裝置，板兩側(cè)中部用兩個L型，板接縫中部用兩個T型。曲線段每塊板8個壓緊裝置，橫向的端頭處以及側(cè)面在1/4、1/2、3/4處各三處進行扣壓。側(cè)面1/2處的扣壓裝置偏移精調(diào)爪15cm。板接縫中部用2個T型。壓緊裝置安裝時與精調(diào)同步，確保精調(diào)結(jié)果不受壓緊影響。

④砂漿灌注

a 砂漿攪拌及出料

在灌漿地點，通過采用移動式攪拌設(shè)備生產(chǎn)墊層砂漿，對于砂漿車來說，其最大儲存料容量為7000L，可灌注7-8 塊板。通過攪拌設(shè)備將墊層砂漿注入中間儲存罐，而中間儲存罐的最大容積為700L。將一塊軌道板所需的量注入到灌漿罐中，約600L。嚴格按照施工配合比要求，準(zhǔn)確稱量砂漿原材料。稱量最大偏差符合下列要求：乳化瀝青為±1%，干料為±1%，外加劑為±0.5%，拌合用水為±1%，消泡劑為±0.5%。經(jīng)校核合格后，方可使用設(shè)備及計量系統(tǒng)，對于設(shè)備及計量器具，在正常使用時，每周應(yīng)至少進行一次校核。砂漿攪拌機轉(zhuǎn)速應(yīng)在0r/min-200r/min

范圍內(nèi)可調(diào)。砂漿的具體投料順序、攪拌速度、攪拌工藝應(yīng)通過試驗確定。砂漿的一次攪拌量宜為攪拌設(shè)備額定攪拌容量30%-80%，具體攪拌量根據(jù)砂漿厚度經(jīng)過計算確定。從攪拌鍋往中轉(zhuǎn)斗中放料時應(yīng)對砂漿進行一次過濾，防止有大顆粒進入中轉(zhuǎn)斗，具體可以在中轉(zhuǎn)斗頂部放上鋼筋支架，鋪設(shè)兩層孔徑5mm～7mm 的鋼絲網(wǎng)。砂漿進入中轉(zhuǎn)斗后，采用吊車將中轉(zhuǎn)斗調(diào)至橋上，橋上采用三輪車將中轉(zhuǎn)斗運輸至灌板地點。

b 砂漿灌注

經(jīng)過一條軟管，將砂漿注入到軌道板的灌漿孔中。在軟管的兩端各裝一個相應(yīng)的開關(guān)。一般情況下，通過三個灌漿孔的中間孔進行灌漿。灌漿孔中有PVC 管，從管中注入墊層砂漿。對于灌漿過程，通過其他兩個灌漿孔和排氣孔進行觀察?？刂瓢宥顺浞峙疟M大氣泡的關(guān)鍵就是砂漿灌注節(jié)奏?？傮w節(jié)奏按照先慢再快后慢的方式進行：首先，將中轉(zhuǎn)斗處蝶閥打開，從中轉(zhuǎn)斗口流出砂漿排盡管道空氣，待砂漿充盈管道后，將灌注頭處閥門緩緩打開，砂漿緩緩流入板腔，約8s后，灌注口軌道板底被砂漿淹沒，為了加快注漿速度，然后逐漸開大灌注頭處閥門，確保砂漿平穩(wěn)的沿漏斗流至板腔，當(dāng)加至合適速度后保持該速度勻速灌注，當(dāng)觀察口看到砂漿后繼續(xù)保持原速度，直至觀察口處砂漿與軌道板底相接觸。此時，開始將灌注速度慢慢的減緩（在減速過程中，避免出現(xiàn)“急剎車”，減速要緩緩進行，將速度最終減至勻速速度的1/3-1/2，在15s左右完成減速過程；但是，灌注的砂漿不要減到手指粗的細流，不能為了灌注4min而灌注，即使3min灌完，也沒有太大關(guān)系，只要控制好灌注節(jié)奏），當(dāng)從排氣孔流出連續(xù)充盈均勻的砂漿時，進行報告，同時迅速并徹底地封堵排氣孔，當(dāng)全部封堵所有排氣孔后，將閥門立刻關(guān)緊，灌注停止，并馬上從灌注口取出灌注頭。

c 排氣孔封堵順序

排氣孔采用土工布封堵，封堵順序及時間根據(jù)工況的不同采用不同的時間和順序。直線板：由于采用角鋼封邊，軌道板四個角的排氣孔在排漿25s后方可堵塞。如果橋上工況是有縱坡的情況，則在縱坡的低端封堵時間要適時延長5s左右；曲線板：先中間后兩端，先低側(cè)后高側(cè)。低側(cè)中間的兩個排氣孔在漿排出10s后即可堵塞，高側(cè)中間的兩個排氣孔在漿排出15s后即可堵塞，低側(cè)兩端的排氣孔在出漿25s后方可堵塞，高側(cè)兩端的排氣孔在出漿30s后方可堵塞。如果橋上工況是有縱坡的情況，則在縱坡的低端封堵時間要適時延長5s左右。注意：灌漿過程必須連續(xù)，在灌漿結(jié)束時，應(yīng)減小砂漿流量，而不是突然中斷，砂漿的流量應(yīng)與灌漿口中看到的砂漿量相適應(yīng)。在高度方面，灌漿孔內(nèi)墊層砂漿表面高度需要超過軌道板的底邊高度，但是不能回落到底邊以下。當(dāng)砂漿失去流動性時，將灌漿口上的PVC管取掉，同時舀出注入孔中多余的砂漿，使砂漿的表面距離軌道板上沿約15cm。在墊層砂漿輕度凝固時在3個灌注孔均插入一根“S”鋼筋，進一步保證與今后封閉灌漿孔砂漿的結(jié)合牢固。對超高地段進行灌漿時，灌漿孔上pvc管中的灌漿高度必須高于高側(cè)最高灌漿點。

⑤封邊拆除

拆除封邊的時間必須嚴格遵守，一般宜控制在12小時左右。角鋼封邊時拆模太晚易造成土工布和瀝青砂漿黏在一起，不易拆除，影響灌漿成品外觀質(zhì)量；拆模太早亦容易破壞瀝青砂漿內(nèi)部結(jié)構(gòu)及外觀質(zhì)量。

⑥養(yǎng)護

砂漿的養(yǎng)護原則上按自然養(yǎng)護進行。外漏部分采用土工布覆蓋灑水養(yǎng)護。如果養(yǎng)護不到好易產(chǎn)生離縫現(xiàn)象。當(dāng)砂漿膨脹及充分硬化完成后，可拆除壓緊裝置。墊層砂漿的最小抗壓強度達到1Mpa后，可以拆除軌道板精調(diào)爪，由墊層砂漿支承軌道板。砂漿的最小抗壓強度達到3Mpa后才允許在軌道板上承重。

⑦驗收標(biāo)準(zhǔn)

水泥乳化瀝青砂漿厚度為20～40mm，瀝青水泥砂漿灌注應(yīng)充填飽滿，并與軌道板密貼，不得有氣泡和空隙。

砂漿灌注時表面高度至少應(yīng)達到軌道板的底邊，不得回落到底邊以下，對每塊板的3個灌漿孔目測。

3 結(jié)束語

水泥乳化瀝青砂漿作為CRTSⅡ型軌道板和混凝土底座板之間的墊層材料，主要起到填充、支撐、承力和傳力的作用，并可為軌道提供一定的剛度和彈韌性。砂漿的性能直接影響到列車運行的品質(zhì)、軌道結(jié)構(gòu)耐久性和運營維護成本，它的組成材料復(fù)雜、敏感性強、施工難度較大，砂漿的最終性能不僅取決于其原材料的組成，而且受施工環(huán)境、攪拌設(shè)備及工藝、灌注工藝以及施工人員的專業(yè)素質(zhì)等因素的影響。作為一項新工藝、新技術(shù)，水泥乳化瀝青砂漿的施工還需要在實踐中不斷的總結(jié)經(jīng)驗，提高施工技術(shù)水平。

參考文獻：

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[3]趙同生，陳康榮.CRTSⅡ型板式無砟軌道水泥乳化瀝青砂漿充填層施工技術(shù)[J].鐵道建筑，2011（05）.