趙興寨
(西安鐵路職業技術學院土木工程系,陜西西安 710600)
水泥乳化瀝青砂漿(簡稱CA砂漿)是連接軌道板和底座板之間的充填層,是CRTSⅡ型板式無砟軌道結構的重要組成部分。它是由乳化瀝青、水泥、水、細骨料以及添加劑按照一定的配比組成,主要起到填充、支撐、承力和傳力的作用,并為軌道提供一定的剛度和彈性。其性能和質量直接影響到列車運行品質、軌道結構耐久性和運營維護成本,是鐵路客運專線建設的重要材料。在實際中,由于長期通車運行和各種復雜外界自然環境的作用,一些軌道結構會不可避免地發生損壞和老化,結構病害也隨之出現,水泥乳化瀝青砂漿離縫就是其中病害之一(見圖1),若任其發展,將會影響高速鐵路運行的舒適度甚至行車安全。

某高速鐵路全線主要采用CRTSⅡ型板式無砟軌道結構,由軌道板、水泥瀝青砂漿、支撐層/底座等組成(見圖2)。在軌道結構檢查中,發現某橋兩側路橋結合部的軌道板與砂漿層產生離縫,最大離縫寬度達到3.5 mm。
離縫幾何尺寸分布見圖3。

該高速鐵路某橋所處位置為沉降漏斗區,雖然在路基和橋梁之間設置了過渡段,但由于兩種結構物剛度不同,在長期垂直荷載的作用下,橋梁與兩側路基發生不均勻沉降,導致軌道板與砂漿產生離縫。
2.2.1 施工過程
1)對離縫區域進行清理,確保待灌注區域的清潔干燥,便于灌注膠與軌道板和砂漿層的良好粘結。
2)用調制好的封閉膠對離縫進行表面封閉,并保留每側每隔60 cm設置一個灌注口并預留注膠底座。

3)待封閉膠達到強度要求后開始對離縫區域進行灌注。
4)由于施工時間的特殊要求,本次灌注在兩個天窗內完成。第一個天窗內進行離縫清理并用封閉膠進行離縫表面密封;第二個天窗內進行注膠施工。
為了保證離縫區域內部灌膠飽滿,采用兩端同時灌注的方式,直到整個離縫區域填充密實為止,完成灌注施工。
2.2.2 施工工藝流程
施工中的過程控制,工藝流程見圖4,圖5。


2.2.3 材料及設備
材料及設備參數表見表1,表2。

表1 本項目所需的設備表
2.2.4 施工中的注意事項
1)離縫填充施工成敗的關鍵在于封口膠和灌注膠材料的選取,封口膠和灌注膠的力學性能必須滿足軌道結構受力狀態的要求及夜間施工天窗時間的要求。

表2 本項目所需的材料表
2)在灌注過程中,隨時測量軌道板高程并記錄,防止注膠引起線路高低變化。
2.2.5 處理效果
經對灌注區域進行連續觀測,未發現灌注膠與軌道板、CA砂漿發生剝離現象,填充區域軌面高程在灌注膠灌注前后沒有發生明顯異常。實踐證明,離縫灌注施工方法對于無砟軌道板與CA砂漿層離縫病害的整修是正確可行的,通過對離縫區域的整修,恢復了軌道結構的整體性和連續性,緩解了由于區域不均勻沉降給軌道結構造成的危害。
CRTSⅡ型板式無砟軌道在各種復雜外界自然環境的作用下,水泥乳化瀝青砂漿層不可避免地產生離縫。在運營過程中,設備管理單位要加強觀測,研究砂漿變化規律,對產生的離縫要及時分析原因,制定符合實際的整治方案,做到標本兼治,以延長軌道壽命,保證軌道平順和行車安全。
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