CRTSⅠ型板式无砟轨道水泥乳化沥青砂浆施工研究

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　　摘要：本文结合哈大路客运专线CRTSI型板式无砟轨道水泥乳化沥青砂浆施工实践经验为基础,主要分析了无砟轨道水泥乳化沥青砂浆的技术标准以及生产灌注施工工艺，可以为无砟轨道水泥乳化沥青砂浆施工工程提供可靠的参考。
　　关键词：无砟轨道；水泥乳化沥青砂浆；施工技术
　　引言
　　哈大铁路客运专线全长904公里，基础设施按350千米/时的速度建设，采用CRTS I型单元板式无砟轨道技术,轨道结构由由混凝土底座与凸形挡台、水泥乳化沥青砂浆调整层、轨道板以及钢轨和扣件等构成。Ⅰ型板式无咋轨道具有施工速度快，工程造价低以及容易维修保养等优点，其中水泥乳化沥青砂浆主要用于混凝土底座与轨道板之间作为弹性调整层，起支撑以及调节缓冲的作用。水泥乳化沥青砂浆由水泥、砂、乳化沥青及其它添加材料组成,具有较好的施工工作性,而且硬化后兼具强度与弹性，对于保证列车的运行的安全平顺舒适具有重要的作用。
　　水泥乳化沥青砂浆技术标准
　　水泥乳化沥青砂浆充填层在轨道结构中主要起支撑调整，缓冲协调，以及阻断裂纹提供弹性的作用，其性能要求主要有：流动性、匀质性、稳定性、可工作时间等在内的施工性能；单位体积质量、含气量、膨胀率等物理性能；抗压强度、弹性模量以及延展性等力学性能；抗冻性、耐候性以及抗水性等耐久性能。哈大铁路客运专线水泥乳化沥青砂浆具体性能要求如表1所示：
　　
　　
　　水泥乳化沥青砂浆采用三一重工砂浆搅拌车进行拌制生产，砂浆搅拌车主要由储料配料系统以及搅拌系统构成,配备发电与温控设备。原材料及添加材料运至施工现场后，针对施工配合比进行拌合试验，以验证设备的搅拌方式与配合比的适应性。可以通过调整搅拌参数或修订配合比达到生产合格砂浆的目的。配比及搅拌参数确定后，检查设备状态以及材料特别是乳化沥青和干料温度符合要求后，根据砂浆车的投料方式不同，将材料均匀均匀地投入搅拌机内，拌合均匀。搅拌完成停机后及时在搅拌罐内取得样品，现场检测流动度和含气量，若不合格，则需要进行调整，达到要求后方可允许出机。从搅拌罐卸料至储料斗内，应加滤网，以防凝块进入储料斗。浆料出机之后到灌注之前，应该在灌料斗内持续搅拌。出机后由于机械故障，浆料停滞时间较长的，灌注前应重新检测流动度含气量指标，合格方可灌注。
　　水泥乳化沥青砂浆灌注工艺
　　砂浆灌注的准备工作
　　（1）必要的防水措施。水泥乳化沥青砂浆灌注施工应在5℃～35℃的温度范围内进行，雨天不得进行灌注作业，若灌注过程中降雨，应及时加盖防水布以避免雨水与灌注袋直接接触。砂浆的灌注材料装车完毕后，用雨布或者其他防雨措施覆盖待灌注底板,及时清除底座可能存在的积水以避免影响施工。
　　（2）轨道板底部清理与轨道板检查。轨道板铺设完成后，若未能及时乳化沥青砂浆施工，轨道板底部与混凝土底座之间可能进入碎石等杂物，极有可能将灌注袋扎破，造成水泥乳化沥青砂浆流出因此，必须提前将灌注作业施工面清理干净。
　　清理完毕后，施工作业人员在砂浆拌制过程中对砂浆灌注轨道板进行检查。可以用钢卷尺简单测量轨道板平整度以及水平位置偏移，进一步确认轨道板的调整是否到位。为避免影响致灌注袋的正常铺设，轨道板精调时必须检查确认凸形挡台与轨道板之间的定位木楔是否打设齐全并仔细确认木楔是否牢固。
　　（3）灌注袋铺设以及砂浆灌注设备的检查。用直尺测量轨道板与混凝土底座间距并选择大小适合的灌注袋，将灌注袋平整地铺开在指定的位置，避免出现褶纹，灌注袋的U型边切线要与轨道板边缘一致，允许偏差1cm左右。灌注袋的铺设要根据灌注厚度的情况来确定，技术人员和灌注袋铺设人员使用三角板及时调整灌注袋铺设位置。由于砂浆搅拌结束后的清洗工作会存在少量残留污水，其中的沥青和砂子如果存留在灌注口的位置，硬化后会影响紧接着的灌注作业，因此灌注作业前应首先确认灌注口是否被堵塞，若堵塞必须及时畅通灌注口之后继续灌注施工作业。
　　水泥乳化沥青砂浆灌注
　　砂浆灌注首先在轨道板表面铺设塑料薄膜，防止轨道板等的污损，然后打开下料阀门，将搅拌好的砂浆从搅拌机经过下料软管流进灌注漏斗。为了减少砂浆的气泡，使浆液均匀，应适度对流入灌注漏斗的砂浆进行搅拌，将灌注漏斗与灌注软管相连，打开灌注漏斗与灌注软管间连接放料阀门，使砂浆流入灌注软管，同时一起打开灌注软管与浇口袋相连阀门，使砂浆通过浇口袋自然流入灌注袋内。砂浆应缓慢连续灌注，灌注过程中安排专人观测轨道板状态，不得出现拱起、上浮现象。整个过程采取“慢-快-慢”的形式控制灌浆速度。之后确认灌注袋的端部及四角已经充分填充，其中若有支撑螺栓稍微松动，应即刻停止灌注，重新用限位块和扳手将螺栓上紧再继续进行，根据实际经验，灌注时间随板的大小，控制在5到8分钟为宜。最后，将浇口用扎带扎紧，在浇口袋多留一些砂浆。
　　分离灌注软管与浇口袋，用木块垫起灌注浇口同时用板子将灌浇口袋竖起。在砂浆凝固之前，要数次将浇口袋内的砂浆挤入灌注袋，挤入砂浆量应根据四角是否饱满以及支撑螺栓是否浮起来确定。浇口袋的水泥乳化沥青砂浆不足时，必须及时从灌注漏斗输送砂浆继续补充灌注。砂浆挤入作业完成后，及时用U型夹具封边。若施工过程中灌注袋破损导致砂浆溢出，溢出量较小时可以用夹具堵漏，否则可以采用细骨材或水泥等材料进行堵漏或者用沥青毡布进行修补。
　　灌注后的处理
　　灌注作业完成后，撤除防止污损用的塑料布，确认砂浆达到指定强度后，撤除定位螺杆和托架。此时，应确认是否有灌注不充分的情况，轨道板与混凝土底座之间有无空隙。若检测发现灌注不彻底，必须修补或及时清除砂浆并安排重新灌注作业。为了保护浇口，应在砂浆凝固后，用刀具切断灌注口，并用小型燃烧器将保护薄膜及金属刮刀全面加温后粘贴。粘贴封补灌注袋的苫布时，为了避免空隙的产生，要对其进行加热，并用金属刮刀涂抹，使灌注袋和砂浆熔为一体。
　　结语
　　随着我国铁路建设的不断发展,CRTSⅠ型板式无砟轨道已经成为我国高速铁路和客运专线甚至是城际铁路建设中采用的结构形式。单元板式无砟轨道结构的工程质量主要由轨道结构中水泥乳化沥青砂浆充填层的质量决定,而填充层的质量不仅取决于水泥乳化沥青砂浆的配比形式与材料组成,更受充填层施工质量的直接影响。因此保证砂浆各项性能指标满足技术要求，同时严格按照施工规范要求合理施工，对于确保高速铁路以及铁路客运专线的工程质量具有重要的意义。
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