CRTSⅡ型板式無砟軌道CA 砂漿施工技術(shù)

方寶林

(中鐵十一局集團第三工程有限公司，湖北十堰 441012)

0 引言

Ⅱ型板式無砟軌道由滑動層、底座板、水泥乳化瀝青砂漿填充層、軌道板、板間縱向連接、鋼軌及扣件等結(jié)構(gòu)組成。Ⅱ型板式無砟軌道通過在軌道板灌注口中灌注水泥乳化瀝青砂漿，砂漿硬化后將已經(jīng)精調(diào)到位和臨時固定的預(yù)制軌道板和基礎(chǔ)支承層連接為整體，利用板間粘結(jié)力完成軌道板三向永久定位。乳化瀝青砂漿層是高速鐵路的緩沖層，在行車安全方面起著關(guān)鍵的作用，如何確保乳化瀝青砂漿的質(zhì)量是施工的關(guān)鍵點。

1 水泥乳化瀝青砂漿施工

板式無砟軌道水泥乳化瀝青砂漿充填層是通過專用砂漿攪拌車將乳化瀝青和干粉料經(jīng)特殊工藝攪拌灌注而成，是吸收緩解列車高速運行的沖擊振動、保證列車運行安全穩(wěn)定和高舒適性的關(guān)鍵結(jié)構(gòu)。

1.1 一般原則和前提條件

在軌道板和支撐層/底座板之間存在平均厚度為3 cm的空隙，使用CA砂漿逐塊進行填充。縫隙應(yīng)在不小于2 cm和不大于4 cm之間。

1.2 軌道板調(diào)整層灌漿的步驟

1.2.1 預(yù)先檢查

1)對側(cè)面的封邊預(yù)先進行目測檢查。必須注意可能的錯位、裂縫或者縫隙;

2)檢查排氣孔和壓緊裝置的完整性、密實性及扣件位置進行檢查;

3)確定灌漿槽中是否有臟物、積水和類似情況;

4)檢查預(yù)澆濕情況。

1.2.2 水泥乳化瀝青砂漿施工流程

水泥乳化瀝青砂漿施工工藝見圖1。

2 灌注結(jié)果

為提高我部京石客專施工質(zhì)量，在工藝試驗上做了多種嘗試(線下試驗和線上試驗)，通過分析試驗結(jié)果，發(fā)現(xiàn)乳化瀝青砂漿主要存在的問題:

1)橫向封邊鑿出后，砂漿層橫向面出現(xiàn)分層和氣孔，而且比較粗糙，不是很美觀;

2)揭板后，排氣孔多的氣泡較少，灌注過程中使用灌注漏斗的氣泡較少;

3)軌道板潤濕到位的貫穿孔少甚至沒有，而潤濕不到位的貫穿孔大面積出現(xiàn);

4)部分砂漿層出現(xiàn)分層現(xiàn)象。

圖1 水泥乳化瀝青砂漿施工工藝流程圖

3 要因分析

依據(jù)現(xiàn)場的試驗和分析，出現(xiàn)以上問題主要有以下一些原因:

1)橫向面出現(xiàn)分層和氣孔等現(xiàn)象，主要是因為采用的是乳化瀝青砂漿干硬后進行橫向封邊，且不設(shè)置排氣;在灌注后，端部的乳化瀝青砂漿會被橫向封邊砂漿吸水，造成了該處的砂漿含水不足而產(chǎn)生分層現(xiàn)象，再因為沒有排氣孔，聚集在端部的氣泡無法排除，就出現(xiàn)了上述的情況;

2)砂漿分層主要是:潤濕過多，砂漿攪拌質(zhì)量問題(如破乳，砂漿的含水量小等原因)，原材料不合格等;

3)氣泡過多:砂漿的含氣量大，灌注時加入了太多的氣泡，還有排氣孔設(shè)置的數(shù)量和排氣位置不對;

4)砂漿的貫穿孔:灌注前的潤濕，潤濕過了可能出現(xiàn)分層，潤濕不到位，多數(shù)會出現(xiàn)貫穿孔。

4 制定對策

針對上述的問題，就其原因做出以下的改進工藝。

4.1 軌道板橫向封邊工藝

通過對各種材料的分析和總結(jié)，封邊材料改用中粗砂橫向封邊工藝。軌道板之間的橫向封邊采用的是用少量的水泥或干粉料加中粗砂拌合而成的混合料填充。封邊時在軌道板的端部各放置一層PD板(塑料泡沫有彈性，可防止砂漿初步膨脹時引起的軌道板裂縫，且PD板面是光面，封邊料無法從乳化砂漿里吸水)，PD板之間用砂漿(砂漿用中砂配少量干粉料攪拌即可，方便后續(xù)的剿除)填充，并在板中間各設(shè)置4個排氣孔。抹縫時不得掩蓋軌道基準(zhǔn)點(在橫向螺桿和基準(zhǔn)點處用PVC管保護)，橫向密封砂漿應(yīng)高出軌道板底邊至少2 cm，并壓實、抹平。

中粗砂橫向封邊較砂漿封邊有以下幾點好處:

1)中粗砂封邊有泡沫板封堵，端部灌注結(jié)果比較平順、飽滿;

2)中粗砂封邊，90%的砂子可以重復(fù)進行使用，可以減少施工成本的投入。在搶工期的時候能減少施工周期，提高施工生產(chǎn)效率;

3)中粗砂封邊端部排氣性較好，端部砂漿灌注效果較好;

4)因為有PD板隔開，粗砂不會向砂漿內(nèi)部吸水，減少了分層影響。灌注后的拆模見圖2。

圖2 灌注后的拆模

4.2 通過多設(shè)排氣孔和引進透氣的封邊帶解決砂漿的排氣問題

一塊軌道板共設(shè)16個排氣孔，縱向一邊6個，橫向一邊2個。

封邊角鋼采用的是70角鋼，每塊板需6根，長度分別為4根2 800 mm和2根560 mm，根據(jù)角鋼的長度我部在特定的廠家定制同型號的封邊帶(透氣透水的無紡?fù)凉げ疾馁|(zhì))。封邊角鋼距兩端頭約300 mm處各設(shè)置1個排氣孔，排氣孔直徑30 mm，在規(guī)定的排氣孔位置以45°傾角焊長為50 mm內(nèi)徑為30 mm的鋼管，縱向封邊應(yīng)在底座板或支承層充分潤濕后進行，用封邊角鋼緊靠封邊角帶封邊。

4.3 軌道板預(yù)濕

由于底座板是混凝土構(gòu)成，極易吸水，使砂漿內(nèi)部產(chǎn)生較大的氣泡，并出現(xiàn)穿孔情況;而將底座板充分潤濕后，再進行灌板就不會出現(xiàn)這種現(xiàn)象，見圖3，圖4。

圖3 底座未預(yù)濕砂漿

圖4 底座預(yù)濕砂漿

4.4 原材料的控制

水泥乳化瀝青砂漿由乳化瀝青、干料、外加劑、消泡劑組成。干料主要成分為硅酸鹽水泥、河砂粒徑為0 mm～1.18 mm、膨脹劑，乳化瀝青主要成分為瀝青和水。外加劑主要為減水劑，消泡劑。

每批乳化瀝青及干料進場時，均檢查廠家提供的試驗報告和合格證是否符合要求;對進場材料檢驗，均在監(jiān)理見證下取樣自檢，自檢合格向監(jiān)理報驗，報驗合格后的原材料方可用于水泥乳化瀝青砂漿施工。

5 結(jié)語

通過對CA砂漿灌注工藝的改進，我部砂漿質(zhì)量得到質(zhì)的改變，相繼通過監(jiān)理和京石公司的認可，首件工程也在首次報驗時通過，并得到了好評。

［1］科技基［2008］74號，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［S］.

［2］經(jīng)規(guī)標(biāo)準(zhǔn)［2007］100號，客運專線鐵路CRTSⅡ型板式無砟軌道鐵路工程施工技術(shù)指南［S］.

［3］劉世安，劉東紅.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［M］.北京:中國鐵道出版社，2009.

［4］劉 軻，林 芳.CRTSⅡ型板式無砟軌道CA砂漿澆筑施工 技術(shù)［J］.山西建筑，2010，36(35):283-284.