劉淑娟
摘要:無砟軌道與有砟軌道是相對應的,屬于新型高速鐵路軌道,主要利用混凝土與瀝青混合料等全面代替散粒碎石道床的軌道結構,其穩定性與安全性較高,還可以減少粉塵,美化環境。當前,無砟軌道在高鐵工程中橋梁建設中備受青睞,而無砟軌道位于核心地位的水泥瀝青砂漿施工技術則顯得更加重要,其不僅可以提高橋梁無砟軌道施工效率,還能夠保證整個高鐵工程質量。文章主要對高鐵工程中橋梁無砟道水泥瀝青砂漿施工技術做了深入探究。
關鍵詞:高鐵工程;橋梁;無砟道;水泥瀝青砂漿;施工技術
中圖分類號:TQ177.6+3;U448.13
文獻標識碼:A
文章編號:1001-5922(2019)08-0095-03
水泥瀝青砂漿在橋梁無砟軌道結構彈性調整層中占據著重要地位,其主要是水泥、瀝青、摻合料、細骨料、表面活性劑、減水劑等原材料處于常溫狀態下,經過特殊工藝拌合。采用水泥吸水之后,水泥水化加速乳化瀝青破乳之后,基于水泥水化物與瀝青裹砂構成立體化網絡,其流動性良好、可長期工作、早期膨脹、后期收縮,力學特性為剛柔并濟,則以柔為主。水泥瀝青砂漿施工質量對軌道流暢性有著直接性影響,還會阻礙線路運營壽命與線路維護、維修等相關工作的開展[1]。
1 工程概況
某高速鐵路是我國一大具備世界先進性水平的高鐵工程,設計時速則為350km,初始運營時速為300km,全線選擇無縫線路與無砟軌道。其中,某時段里程為DK1149+523-DK1173+751。橋面選用CRTSⅡ型無砟軌道結構,包含鋼軌、預制軌道板、水泥瀝青砂漿充填層等。軌道板結構為6.45mx2.55mx0.2m。在無砟軌道結構中,水泥瀝青砂漿充填層的作用是支撐軌道板,調整并提供彈性,緩沖高速列車載荷與減振,其性能與無砟軌道結構平順性、耐久性,以及列車舒適性、安全性等密切相關,是GRTSⅡ型無砟軌道的核心技術。高鐵工程中橋梁無砟軌道板進行吊裝,底板縱連與后澆帶混凝土強度大于15MPa,而且澆筑時間超出2d,采取科學有效的整修措施,便能夠開展軌道板鋪設。在軌道辦粗鋪之后,使用CPⅢ、GRP、SPS進行精調。精調驗收標準是,軌道辦的高程偏差應控制在+0.5mm,中線偏差不能超出0.5mm,相鄰軌道板銜接位置承軌臺的頂面高差與平面位置偏差都不能超出0.3mm[2]。
2 高鐵工程中橋梁無砟道水泥瀝青砂漿施工技術
2.1 施工準備
首先,內業準備。充分了解并熟練掌握相關規范與圖紙、技術標準,搜集并整理技術數據信息。制定完善的施工質量與安全保障措施,以及養護方案,構建健全的質量保證與檢驗機制,確定施工質量檢驗策略。其次,外業準備。水泥瀝青砂漿原料進場檢驗與保存管理;構建資質良好、設備完善的實驗室,水泥瀝青砂漿配合比進行實驗驗證;砂漿車調試并驗收合格;軌道板與底座板間的板腔平均厚度控制在大約3cm,否則應采用有效的整修措施,確保達到平均厚度;施工便道足夠順暢,加料站建設完成之后,并及時投入使用;水泥瀝青砂漿施工主要材料與工裝準備。
2.2 底座與軌道板底板清理
在軌道辦敷設之前,應詳細檢查底座質量,確保底座表層不存在凹凸或者開裂現象。敷設軌道板的時候,應先清洗干凈底座表面與軌道板底板。為及時消除砂漿斷面中的氣泡與貫通孔,可以針對底座與軌道板底板利用密封劑進行密封處理,或者在灌漿之前,全面濕潤底座表層與軌道板底板。而預濕則應在灌筑0.5h之前使用水浸泡,灌筑前5min,則利用背式吹風機通過灌注孔把板腔中的積水吹干,并明確板腔中不存在積水。
2.3 軌道板定位與精調爪設置
軌道板精調技術的要求比較高,而誤差也非常小,在水泥瀝青砂漿施工之前,應針對已經精調的軌道板,抽樣檢測空間位置與精調爪設置位置,確保符合要求之后,才能夠后續開展水泥瀝青砂漿施工,否則重新精調,直到與要求相符。
2.4 軌道板緊壓裝置設置
為約束軌道板在砂漿灌筑的時候出現上浮現象,應設置壓緊裝置,分別設置直線段與曲線段,其中,直線板選擇四套壓緊裝置,端部兩塊軌道辦之間設置一套裝置,兩側的中心位置分別設置一套裝置。曲線板選擇八套壓緊裝置,端部兩塊軌道板之間設置一套裝置,兩側的中心位置分別設置一套裝置,距離兩端60cm的位置處設置一套裝置。
2.5 砂漿封邊施工
水泥瀝青砂漿封邊施工主要包含全部用水泥砂漿封邊與用專用封邊材料和水泥砂漿有機結合的方式進行封邊。在本工程中,橫向選擇第一種,縱向選擇第二種。封邊施工時應盡可能避免對軌道板產生擠壓或推移,確保已精調好的軌道板不動。先準備好專用封邊材料、角鋼、木條、木楔,以及工藝裝備與固定工具等。在橫向封邊的時候,選用1:4水泥與砂的比例進行水泥砂漿配置,以此封邊,為了防止水泥砂漿融入底板,最好選擇比較薄的鐵皮作為內襯,在封邊砂漿成型之后,及時將鐵皮抽出,并在外側輕輕拍打砂漿,促使其與軌道板密切貼合,但是要確保砂漿不會進入板底。在縱向封邊的時候,先把專用封邊材料沿著軌道板的側面和支承層進行混凝土布置,在處于平直狀態之后,使用緊壓裝備與角鋼沿著軌道板、支承層初步緊壓混凝土,并利用木條與木楔固定緊壓裝備。其中,緊壓支撐可以選擇在支承層混凝土上打孔插入鋼筋的方式加以固定。在封邊施工過程中,應科學合理設置一定量排氣管,每個軌道板至少配置四個排氣管。一般情況下,安排在軌道板四個角上,其他位置則可以就具體施工需要進行自主設置,但是要保證排氣通暢。
2.6 砂漿拌制
水泥瀝青砂漿拌制主要選用移動式的水泥乳化瀝青砂漿攪拌車,配置干料運輸車、乳化瀝青運輸車、瀝青加料泵、水泵等作為輔助。首先,水泥瀝青砂漿車計量標定與配置。在攪拌砂漿之前,計量標定攪拌車計量系統,并定期標定,保證配合比的精確性。在砂漿攪拌之前,先調整砂漿車,確保其處于平整狀態。根據一次灌筑一塊板需要的砂漿數量明確配料需要數量,輸入系統,系統自動生成配料數量并加以存儲,配料的精確度則為,乳化瀝青、砂、水等都精確到0.5kg,而消泡劑則精確到O.lkg。其次,水泥瀝青砂漿車加料并攪拌。按照先添加液態料,再添加干料的順序進行加料。其中,添加干料的時候,加料口需要配置孔徑為2-3cm的篩網,避免干料受潮并結塊進入。在乳化瀝青補料的時候,則需要清洗加料泵與管道,然后乳化瀝青,補料之后,及時進行加料泵與管道清理。再次,水泥瀝青砂漿的性能現場檢測。在砂漿攪拌完成后,根據技術要求,進行現場取樣,并就既有文獻檢測的性能指標為依據,在全面符合要求之后,才能灌漿施工,并制作抗壓與抗折等檢測試件。
2.7 砂漿灌注
水泥瀝青砂漿灌筑之前,需要檢查封邊,詳細檢查縱向與橫向封邊,以及壓緊裝置,并配置清洗劑、預濕噴嘴、PVC管等等。其一,潤濕。在灌筑之前lOmin,詳細檢查軌道板底板與底座板表層濕潤狀態,明確后續是否繼續噴濕,并使用棉氈覆蓋灌漿孔,以此保持濕潤,在灌筑之前5min,使用背式風機吹勻板腔中的積水,及時消除斷面中的氣泡與貫通孔,強化砂漿與底座板、軌道板的粘接性。其二,灌漿。使用軟管把砂漿依據先慢后快再慢的順序流進板腔,軟管的兩端配置開關,通過灌漿孔與通氣孔對灌漿整個過程進行實時觀察,直到砂漿從通氣孔中流出來,并排除氣泡,然后利用木塞塞住通氣孔,從而完成灌漿。在砂漿的流動性遺失的時候,去掉引流筒,并清理干凈灌漿孔中的多余砂漿,確保砂漿表層與軌道板頂層之間的距離在15cm左右。在灌漿孔中分別插入S型鋼筋。在超高地段灌漿的時候,灌漿孔中的灌漿高度應超出軌道辦超高側的最高點。砂漿拌制之后在30min之后必須完成灌筑,避免粘鍋。在灌注的時候,遇到降雨天氣,則快速停止工作,利用防水布覆蓋尚未硬化的砂漿,避免雨水進入砂漿與軌道板底層。在灌筑結束之后,應安排專人對灌漿孔液面的回落狀況進行實時檢查,方便及時進行補漿。
2.8 砂漿管理與養護
水泥瀝青砂漿管理與養護主要方式是自然養護。但是在遇到特殊狀況的時候,則應采用相應措施進行有效管理與養護。在冬天,天氣寒冷的時候,則應采取一定的保溫措施。而在夏季,天氣炎熱的時候,則應采取加蓋土工布并噴灑水的方式適度降溫。為保證砂漿可以得到全面有效的保水養護,水泥瀝青砂漿封邊材料在應在保留28d之后,再開始拆除工作。此外,封邊材料拆除之后,需要快速噴涂封閉材料,避免外界的有害物質與氣體進入砂漿的內部,噴涂的時候要充分均勻,不能有所遺漏[3-4]。
3 注意事項
乳化瀝青的表層不能出現黑色粘稠物質,不能出現破乳問題,存放的時間最好不要超出20d;干料應該在出廠之后7-lOd內投入利用,不能受潮結塊,在干燥防潮的條件下進行保存;在灌筑之前,做好預濕工作,嚴格把控預濕程度,不能出現積水現象;在灌筑的時候,PVC管道應確保充滿水泥瀝青砂漿,避免空氣進入;科學合理預計攪拌方量,板則應進行連續灌筑,一次性成型;在灌筑完成直到砂漿未凝結之前,都應安排專門的人進行全程跟蹤檢查并及時補漿,保證板腔內部砂漿充足;灌筑剛剛結束的時候,不能馬上進行軌道板面沖刷,避免砂漿內部進入水,也不能進行掏漿,防止對板腔充足造成影響;每天定期進行攪拌灌筑完成之后,及時使用清水沖洗攪拌機、成品斗、中轉斗等,避免出現粘鍋現象,延誤后續施工[5]。
4 結語
綜上所述,高鐵工程中橋梁無砟軌道的水泥瀝青砂漿施工問題比較復雜,而施工流程也十分繁雜。而作為新型技術,無砟軌道在高鐵工程中的應用十分廣泛,而作為無砟軌道施工的關鍵性技術,水泥瀝青砂漿施工技術依舊有待優化與改進,這就需要施工技術人員積極采取措施,不斷完善水泥瀝青砂漿施工,強化技術開發,以此為無砟軌道施工有序開展奠定堅實的基礎。
參考文獻
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[2]劉鶴.高鐵橋上無砟道CA砂漿施工技術淺析[J].赤子,2014,(15):314.
[3]王鋒.CRTSⅡ型板式無砟軌道CA砂漿墊層施工工藝[J].建材與裝飾,2012,(26):121-123.
[4]王凱.CRTS I型板式無砟軌道CA砂漿施工工藝試驗[J].水利水電施工,2018,(02):124-127.
[5]冀瑞峰.CRTS I型板式無砟軌道CA砂漿施工技術[J].科技創新與應用,2013,(11):156-158.