CRTSⅡ型板式無砟軌道水泥乳化瀝青砂漿施工工藝

姬東升

(中鐵六局集團北京鐵路建設有限公司，北京 100036)

1 工程概況及特點

1.1 工程概況

京滬高鐵是世界上一次建成線路最長、技術標準最高的高速鐵路，全長1 318 km，連接環渤海和長江三角洲兩大經濟區。中鐵六局京滬高速鐵路二標一工區橋梁二大隊承擔滄德特大橋DK259+431～DK285+903管段內軌道板水泥乳化瀝青砂漿灌注施工任務，全長21.559 km雙線公里，共需灌注軌道板約6 634塊，需用水泥乳化瀝青砂漿約3 298 m3。

1.2 環境氣候條件

本段屬暖溫帶亞濕潤季風氣候區，四季分明。大風多集中在3，4月份，年平均降雨量在560 mm～800 mm左右，70%的降雨主要集中在7，8月份，年平均溫度在11℃ ～14℃，極端最高氣溫為40℃，最冷月平均氣溫在－4℃左右。

2 施工工藝

根據工點具體情況，制定CRTSⅡ型板式無砟軌道水泥乳化瀝青砂漿施工工藝如圖1所示。

3 施工方法

3.1 封邊作業

封邊分為縱向和橫向封邊。

1)縱向封邊。

a.采用角鋼封邊，角鋼7 cm×7 cm，封邊帶為軟質泡沫或纖維帶。每塊板用封邊材料:2.78 m長角鋼4根，0.52 m角鋼2根;普通壓緊裝置4根、板縫壓緊裝置1根。2.78 m角鋼在距端部0.45 m左右設置一個排氣孔;0.52 m角鋼在距兩端0.09 m左右各設置一個排氣孔。則每塊板封邊帶上共設置8個排氣孔。排氣孔上邊緣與板底平齊或略高于板底保證排氣通暢，排氣孔角度在45°左右。

b.封邊角鋼固定裝置扣放在軌道板上，靠橫向和縱向的螺栓壓緊封邊角鋼，確保壓緊壓實不漏漿。

2)橫向封邊。

橫向封邊是乳化瀝青砂漿墊層的一部分，采用同設計的水泥乳化瀝青砂漿相同配方的材料拌和，然后放置一段時間，等待砂漿的稠度達到可塑狀態時進行封堵，封堵時軌道板側面用鍍鋅鐵皮封堵，確保砂漿不會流到板底，封邊時要用小木條進行搗實，避免砂漿松散填充灌注時漏漿。在封堵時用PVC管留出GRP點和預埋錨桿的位置孔。橫向板縫預留4個排氣孔。在灌注時排完氣留出少量砂漿后及時封堵。

3.2 預濕作業

由于底座板和軌道板都是混凝土結構，都是吸水率較高的結構物，降低了砂漿的流動性，影響砂漿灌注的質量。為了保證與砂漿的接觸面不會吸收瀝青砂漿中的水分，因此在砂漿灌注前2 h用高壓旋轉噴霧水槍對與砂漿接觸面進行預濕。確保整個底座板表面和軌道板底面在灌注時保持濕潤，使得砂漿和底座板能更好地粘結，但不得有積水。此項工作由專人在封邊后施作。

3.3 錨固軌道板壓緊

在精調作業完成后，為控制水泥乳化瀝青砂漿灌注對軌道板位移，特別對軌道板上浮影響，需要安裝錨固壓緊裝置。設置原則是:超高不大于45 mm地段每塊軌道板上在端部和側面中部位置各設置一個壓緊裝置，共四點壓緊;超高大于45 mm的曲線地段每塊軌道板上在端部設置一個壓緊裝置，兩側各設置兩個側面壓緊裝置，共六點壓緊。

壓緊固定裝置設置在軌道板的側面中間和安裝圓錐體用過的接頭錨桿處。采用φ16 mm，長550 mm精軋螺紋錨固桿，在錨固桿上扣上自制的平板或L形壓件，用翼形螺母充分擰緊，以防止軌道板移動。

側面壓緊裝置錨桿距板邊8.5 cm左右，縱向讓開精調裝置20 cm，中間的一個壓緊裝置位于第5個承軌槽正中。深度15 cm，錨桿必須垂直于底座板，壓緊裝置和軌道板的搭接長度應在3 cm以上。

安裝壓緊裝置，將翼型螺母先用手擰緊，再用鋼筋作加力桿擰緊，保證充分壓緊，但不得影響軌道板精調結果。

壓緊裝置拆除:砂漿本身膨脹完成后，可拆除壓緊裝置，根據環境溫度不同，具體拆除時間根據試驗強度確定。

拆除過程中，應注意對軌道板混凝土表面的保護，嚴禁磕碰軌道板，并對拆除后的精軋螺紋鋼筋錨固部分涂抹少量潤滑油后進行重復利用，并使用修補砂漿封堵底座板上孔洞。

3.4 水泥乳化瀝青砂漿攪拌

干粉、乳化瀝青需由汽車從3號攪拌站儲存倉運送到工地進行加料，特制瀝青運輸車，每罐容積3 t，用乳化瀝青泵抽送到砂漿車內;每個砂漿車配備一臺可裝載10 t干粉轉運車，將成袋干粉料在儲存倉裝車后汽運到工地，再在攪拌地點將成袋干粉料吊到砂漿車上方裝料。各種原材料儲存、運輸、使用時的溫度必須在5℃ ～30℃之間。

水泥乳化瀝青砂漿采用專用砂漿攪拌車(一臺裝在載重卡車底盤上的移動攪拌設備，攪拌設備的材料儲備可制成約6 m3～7 m3的水泥乳化瀝青砂漿，轉速應在0 r/min～200 r/min可調)制造生產。

乳化瀝青的使用:

1)攪拌車內的瀝青砂漿應現裝現用。

2)乳化瀝青進入砂漿攪拌罐之前應通過過濾器，以防止乳化瀝青結皮及雜物混入砂漿，針對砂漿攪拌車現狀，定期清理車內乳化瀝青的結皮物。當更換不同廠家和不同品種的瀝青砂漿時，攪拌車內的乳化瀝青罐應徹底清洗。

3)泵送乳化瀝青前應用清水將泵循環清洗5 min以上，放凈管道中的積水后，將入口管道插入乳化瀝青桶，出口置于一空桶中，泵出約5 kg以上。

原材料采用電子計量系統計量，使用前和正常使用中每周至少校核一次計量系統。各種材料計量允許偏差為乳化瀝青、干粉、水最大偏差為±1%，減水劑和消泡劑為0.5%。

水泥乳化瀝青砂漿攪拌由砂漿車根據輸入的配合比自行拌制。基本攪拌工藝:先加乳化瀝青、水、減水劑、消泡劑等液態料，低速攪拌20 s。液態料混合均勻后在中速攪拌中加干粉，加完干粉后，立即高速攪拌120 s，然后低速攪拌60 s～120 s，最后卸料，時間30 s。高速攪拌轉速110 r/min～130 r/min，中速攪拌轉速為60 r/min～80 r/min，低速攪拌轉速為25 r/min～30 r/min。

砂漿從攪拌設備注入中間儲存罐。中間儲存罐的容積最大為650 L，在儲存罐中每次注入澆筑一塊軌道板所需的量，即約600 L。這樣可避免在中間儲存罐中有太多的剩余量。

每灌注8塊～10塊板，在添加材料時要及時對攪拌設備、灌注設備進行簡單沖洗;每班結束時要徹底清洗。

3.5 試驗檢測

拌和好的水泥乳化瀝青砂漿性能試驗主要有流動度、擴展度、空氣含量、溫度、密度;抽檢試件成型主要有膨脹率試件，抗壓和抗彎折試件，彈性模量試件，抗凍性試件，抗腐蝕性試件。其中:現場檢測的指標每天作一次，并作好記錄，強度指標作1 d，7 d，28 d的，每天三組試件;膨脹率每工班做一次，每次一組試件，24 h時測量膨脹率。試驗參數如表1所示。

3.6 水泥乳化瀝青砂漿轉運

砂漿流動性、擴展度、可工作時間、含氣量和溫度等等指標均滿足要求后，將砂漿裝入中轉斗。吊機將中轉斗吊到橋面移動車上走行到位的方式。中轉斗由于要始終保持攪拌的狀態，每個中轉斗上部配一10 kW汽油發電機，中轉車運輸車在兩底座板中間行走。

表1 試驗參數表

每臺砂漿攪拌車配三個中間儲存罐負責瀝青砂漿的轉運，橋面配兩臺跨雙線底座板小車，施工時三個儲存罐交替接砂漿并灌注。氣溫大于25℃時中轉斗要加蓋，防止水分蒸發。

3.7 水泥乳化瀝青砂漿灌注

灌注口、觀察口處均需加設PVC管，直線板PVC管高于軌道板表面約20 cm，超高板PVC管高于軌道板表面約25 cm。PVC管的底部不得低于軌道板底面以免妨礙砂漿流動，PVC管直徑160 mm，壁厚5 mm，下方70 mm沿管壁切割縮小后用膠帶纏繞密實，四周板面上鋪設棉氈，防止污染軌道板。

中轉斗上輸送砂漿的軟管兩端各裝有截斷裝置，一般情況下灌漿過程通過三個灌漿孔的中間孔進行。一塊板灌漿必須一次完成，2 cm，3 cm，4 cm厚的板縫對應的砂漿量分別為350 L，500 L，660 L。

3.8 灌漿口封閉

為保證灌漿孔處封閉混凝土與水泥乳化瀝青砂漿的膠結，砂漿輕度凝固后舀出灌注孔內多余的部分，插入S形鋼筋鉤。舀出后灌漿孔中水泥乳化瀝青砂漿頂面要低于軌道板頂面10 cm～15 cm，在寬接縫灌注時用C55混凝土填充抹平灌漿孔。

3.9 養護及封邊帶拆除

1)水泥乳化瀝青砂漿養護采取自然養護。

2)砂漿本身膨脹完成后，可拆除壓緊裝置，當水泥乳化瀝青砂漿抗壓強度達到1.0 MPa后，可拆除精調千斤頂，當水泥乳化瀝青砂漿抗壓強度達到3.0 MPa以上后可在軌道板上承重。

3)砂漿強度大于2.0 MPa的時候方可拆邊，因為拆邊過早，水泥乳化瀝青砂漿失水容易開裂，且拆邊容易將砂漿鑿裂。

4)灌注后注意養護，當砂漿灌注后下雨，需采用塑料布將軌道板連同底座板一同裹起。

4 結語

本文結合京滬高速鐵路CRTSⅡ型板式無砟軌道建設，對水泥乳化瀝青砂漿的具體施工方法進行詳細的探討，可為我國其他類似工程施工提供參考依據。