板式無碴軌道CA砂漿與施工技術研究

吳強兵

【摘要】近年來，高速鐵路發展迅速，板式無碴軌道的應用也廣泛起來。CA砂漿是板式無碴軌道的關鍵組成部分。其功能是起到減緩震動的作用。本文分析了當前國內CA砂漿的基本性能，總結了板式無碴軌道施工工藝。

【關鍵詞】板式軌道；CA砂漿；施工技術

引言

為實現交通的高速運行，要求軌道線路具有較高的線路平順性和整體的剛度。CA砂漿作為全面支承軌道板的墊層結構，其性能好壞直接影響到板式軌道結構的耐久性、安全性與經濟性，CA砂漿已逐漸成為板式無碴軌道道床材料的最佳選擇。

1、CA砂漿主要組成材料及性能

1.1 主要組成材料

施工采用的CA砂漿由乳化瀝青、水、水泥、砂，及各種添加材料拌合而成，其中乳化瀝青由工地自行乳化，其它材料外購。

乳化瀝青：含有特殊乳化劑的乳液，以一種界面活化劑為主劑，其具有與水泥融化結合的優良特性，且不易變質，但儲藏時需要注意空氣調節。

水泥：為初期強度較高，以便鋪設工程進展順利，水泥以使用早強波特蘭水泥為準，水泥品質必須新鮮，無風化和變質等。

砂：以通過2.5公厘篩95﹪的河川砂為宜，FM在1.4～2.2間，但如壓送灌漿時FM以1.4～1.8為宜。砂的含水量對CA砂漿的強度影響很大，必須嚴格管理。

添加劑AE乳劑或同等品以上的材料；以3CaO、3Al2O3、CaSO4等礦物為主體，加微量高分子分散劑及無機鹽。以防止CA砂漿分離、收縮及促進流動性。

添加水應達到飲用水的質量。

1.2 主要性能

CA砂漿是利用水泥吸水水化加速乳化瀝青破乳，由水泥水化物和瀝青交織裹覆砂形成一種立體網絡，其力學特性為剛柔并濟，以柔為主。在工程應用中，測試的內容主要有：干料的擴展度、干料的抗壓強度和水泥瀝青砂漿的膨脹率、擴展度、流動度、分離度、含氣量、力學性能、抗凍融性、抗疲勞性等性能。

2、CA砂漿施工工藝流程

其流程為：軌道板、底座板的清洗→軌道板精調檢查合格→軌道板、底座板的預濕→軌道板封邊及壓緊裝置→砂漿拌制→砂漿灌注→飽滿度檢查→及時補漿→壓緊裝置及千斤頂拆除→封邊拆除及檢查→修補或揭板重灌。

3 CA砂漿施工

3.1 軌道板安裝

（1）軌道板的驗收軌道板運抵工地前，要檢查外觀尺寸、平整度、預埋件和各種孔洞位置。

（2）軌道板安裝位置確定先放出線路中線，然后在基座頂面和凸形擋臺頂面用墨線彈出線路中線位置及軌道板中線，再根據軌道板的型號，在基座上劃出軌道板安裝的準確位置。在橋面擋碴墻上劃出板頂高度線和軌面高度線。

（3）吊裝在商品混凝土基座上軌道板的四角位置放厚約4.5cm的木墊塊，在凸形擋臺外緣線路中線位置上放一個厚約3.5cm的木擋塊，用汽車吊吊裝軌道板，使板的縱橫向位置基本正確。

（4）位置精確調整人工對板的平面位置作精確調整后，再安放工具軌，此時測量軌面高程，不符合設計要求的，用板生產時已安放的4個支撐螺栓調整，取出木墊塊。再一次檢查、調整平面位置和軌面高程，直至全部符合要求。

3.2模板安裝

（1）清除軌道板面、軌道板與商品混凝土基座之間雜物。

（2）模板采用厚3.0—3.5cm木板制作。模板頂面應較軌道板底面高出5cm以上，距軌道板側四周2.0—2.5cm。模板底和接縫處墊以氨甲酸乙酯泡沫或海綿，以防止漏漿。在軌道板側面四周下部粘貼7cm高的不干膠帶，防止溢出的CA砂漿污染板側面。

側模利用軌道板已預埋的起吊螺母孔打入木楔來固定，端模利用已鋪設的軌道板端，用木楔加以固定。模板在安放前應涂刷脫模劑。

（3）模板安裝完畢后，再一次清理雜物。為防止CA砂漿灌筑時污染板面，在板面覆蓋一層農用塑料薄膜。

3.3 CA砂漿配料與計量

CA砂漿施工前，首先在基本配合比的基礎上，根據現場情況確定現場施工配合比，以拌和初期流動度為18～22秒來確定用水量；由氣溫條件決定鋁粉的添加量，按膨脹率為1～3%來選取，一般情況下，其添加量為（水泥+混合料）×（0.01～0.02%），高溫時的用量較低溫時少；測定使用砂的表面含水率和吸水率，根據使用砂的表面含水率確定用砂量，并從砂和水兩方面進行配合比修正。

3.4攪拌

（1）投料與攪拌

CA砂漿拌制采用專用密封cam攪拌車進行。cam攪拌車是板式無碴軌道施工專用設備之一，主要由車體、駕駛室、水儲存輸送計量系統、乳化瀝青儲存輸送計量系統、砂儲存輸送計量系統、計量平臺、攪拌灌注系統、攪拌控制室及配料工作室、防水劑穩定劑儲存輸送計量系統、水泥儲存輸送計量系統、動力拖車系統、電器系統、污水處理系統等部分組成。該設備可將CA砂漿瀉放至ca砂漿料斗內，也可直接往CA砂漿袋內灌注。CA砂漿運輸通過在雙向運輸底盤上放置CA砂漿料斗的方法進行。第1步向拌合機投入乳化瀝青、水和活性劑，慢拌1min；第2步投入減水劑和氯丁膠，慢拌30s；第3步投入砂，慢拌30s；第4步投入水泥、摻合材和鋁粉，快拌2min；最后加入消泡劑，慢拌1.5min。

（2）CA砂漿攪拌質量檢查

攪拌完畢后，立即取樣按《CA砂漿試驗細則》進行流動度和密度檢查測試。如不符合要求，此盤拌和物將廢棄，滿足要求時才能進行灌筑施工。

3.5軌道板底CA砂漿灌筑

軌道板底CA砂漿的灌筑，是板式無碴軌道施工的關鍵技術。

將已裝滿料砂漿的中間儲存罐從攪拌設備下方后面旋轉伸出，將拌制好的CA砂漿放入可以攪拌的中間儲存罐內，并用懸臂龍門吊或隨車吊將中間儲存罐提升至橋面上，并使其位于即將灌注的軌道板處。砂漿經過軟管注入軌道板灌漿孔，通過其他兩個灌漿孔和排氣孔觀察灌漿過程，直到所有排氣孔冒出砂漿，用木塞堵住排氣孔，灌漿孔內砂漿表面高度至少達到軌道板的底邊，而不能回落到底邊下面。

3.6 CA砂漿養生、模板與支撐螺栓拆除

（1）CA砂漿原則上采用自然養生，在氣溫高于30℃或低于5℃時應停止施工或采取相應的特殊施工措施，如對使用材料進行降溫或加溫措施。

（2）CA砂漿灌筑完畢24h或抗壓強度達到0.1MPa時，必須迅速拆除軌道板上的4個支撐螺栓，以利于板底面與CA砂漿更加密貼，并可拆除側面模板。

（3）側面模板拆除后，鏟除軌道板側面多余的砂漿，清理板面及四周雜物。

3.7凸形擋臺的CA砂漿施工

凸形擋臺的CA砂漿，要待軌道板已灌筑的CA砂漿凝固后（一般需要24h，清除其上部浮渣、木屑等雜物，并鑿毛）才能進行灌筑。灌筑面應與軌道板面平齊。需要采取保溫措施時應覆蓋草袋或麥秸桿。

4、施工注意事項

（1）軌道板水泥瀝青砂漿灌注前應抽樣檢測相鄰軌道接處承軌臺的頂面高差，高程與施工圖高差值不應超過0.5mm，大于0.5mm時應重新調整軌道板。

（2）水泥應在干燥防潮條件下保存，且不能使用濕砂。出廠后3-7d內使用。

（3）每攪拌灌筑完一盤，應立即用清水將拌合機桶清洗干凈，否則易出現破乳、假凝、“粘鍋”現象。

（4）每塊板必須連續灌筑，尤其是曲線超高大于100mm地段，派專人檢查灌漿口的漿面情況，如果漿面回落到超高側的軌道板下面時就要及時補漿，間隔時間不能超過20min，補漿時要將排氣孔重新打開。

結 語

施工過程中，必須嚴格按照流水作業進行組織和管理。其中CA砂漿灌注物流量很大，施工技術要求較高，施工難度較大，必須根據現場的物流條件進行合理組織。

參考文獻

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