裘伯鋼，楊林江

(浙江蘭亭高科控股有限公司 工程技術(shù)研究院，浙江 紹興 312044)

CA砂漿是板式無(wú)砟軌道預(yù)制軌道板與現(xiàn)場(chǎng)灌注的混凝土底座間的調(diào)整層，CA砂漿固化后可以作為軌道板全面支承的墊層，應(yīng)具有足夠的強(qiáng)度、必要的彈性、可施工性、可保養(yǎng)性和可維修性，CRTSⅠ型CA砂漿的配制與灌注施工技術(shù)是板式無(wú)砟軌道關(guān)鍵技術(shù)之一。

1 CA砂漿研制

乳化改性瀝青是CA砂漿的關(guān)鍵原料，根據(jù)乳化改性瀝青蒸發(fā)殘留物的性能指標(biāo)要求，選擇重交道路瀝青，將陰離子、陽(yáng)離子和非離子乳化劑、CaCl、聚乙烯醇、鹽酸和NaOH作為穩(wěn)定劑，將乳化工藝參數(shù)作為考察因素，選擇正交表進(jìn)行配方試驗(yàn)。

研制立式砂漿攪拌機(jī)和變頻調(diào)速控制箱，初步確定CA砂漿拌制工藝。首先，任意從正交表中隨機(jī)挑選幾組，調(diào)整CA砂漿拌制工藝，選定綜合性能指標(biāo)較好的拌制工藝。根據(jù)選定的拌制工藝對(duì)正交表中的其他所有配方進(jìn)行試驗(yàn)，全面測(cè)試CA砂漿性能指標(biāo)，確定最終施工配方。

2 材料配制工藝和性能指標(biāo)

通過(guò)大量試驗(yàn)和質(zhì)量檢測(cè)，確定滁州CRTSⅠ型CA砂漿揭板試驗(yàn)用水泥乳化瀝青砂漿的基本配合比及攪拌車的實(shí)際配合比。詳見(jiàn)表1和表2。

表1 滁州CRTSⅠ型CA砂漿揭板試驗(yàn)基本配合比 %

表2 滁州CRTSⅠ型CA砂漿揭板試驗(yàn)攪拌車實(shí)際配合比 %

2.1 主要組成材料

CA砂漿由乳化改性瀝青、水泥、砂、水和 P乳劑及其它輔助材料等十幾種組成。其中乳化改性瀝青是通過(guò)乳化劑復(fù)配等技術(shù)研制而成，水泥、砂和摻合物由干粉廠家提供，其它材料外購(gòu)。

2.2 CA砂漿配制及質(zhì)量檢查

1)CA砂漿現(xiàn)場(chǎng)配料與計(jì)量

按照CRTSⅠ型水泥乳化改性瀝青砂漿基本配合比和1次所配砂漿量計(jì)算出各物料的數(shù)量。①水泥、砂、鋁粉和摻合材料按一定配合比拌制而成干粉料，計(jì)量誤差≤±1%;②瀝青、乳液和助劑等多種組分通過(guò)乳化設(shè)備配制而成的乳化瀝青，計(jì)量誤差≤ ±1%;③水計(jì)量誤差≤ ±1%;④消泡劑和引氣劑計(jì)量誤差≤ ±5 g/L。

2)CA砂漿配制工藝流程

先將計(jì)量后的水加入CA砂漿拌合容器中，開(kāi)啟攪拌器低速攪拌(30～60 r/min)，先加入計(jì)量后的干料，低速拌合30 s;快速加入計(jì)量后的乳化改性瀝青的同時(shí)調(diào)整攪拌器為高速攪拌(90～120 r/min)，高速攪拌30～60 s;立即加入計(jì)量后的 P乳劑，高速攪拌30～60 s后;將攪拌調(diào)整為中速攪拌(60～90 r/min)，加入計(jì)量后的引氣劑，中速攪拌2～3 min后，立即將攪拌器調(diào)整為低速攪拌(30 r/min);再加入計(jì)量后的消泡劑，低速攪拌30 s后此時(shí)得到CA砂漿成品;在低速攪拌的同時(shí)，進(jìn)行CA砂漿日常檢測(cè)取樣和現(xiàn)場(chǎng)灌注。流程框圖如圖1所示。

圖1 CA砂漿配制工藝流程

3)CA砂漿攪拌質(zhì)量日常檢查

攪拌完畢后，立即取樣，按《CA砂漿試驗(yàn)細(xì)則》進(jìn)行流動(dòng)度、密度、含氣量和擴(kuò)展度指標(biāo)檢測(cè)。如不符合要求，將已拌好的 CA砂漿廢棄，重新配制，直到各測(cè)試指標(biāo)滿足要求時(shí)才能正式生產(chǎn)。正常生產(chǎn)時(shí)按一次灌注一塊板的拌合量進(jìn)行配制，并進(jìn)行灌注施工。

3 CA砂漿主要性能

CA砂漿從直徑只有15 cm的澆注孔灌入，灌注厚度為4～5 cm，流動(dòng)最大半徑達(dá)250 cm，因此，要求 CA砂漿有足夠的流動(dòng)度，且硬化后不能收縮，對(duì)硬化后的CA砂漿強(qiáng)度和彈性模量有一定的要求，還要具備相當(dāng)?shù)目狗磸?fù)凍融能力，經(jīng)反復(fù)凍融后的質(zhì)量損失和相對(duì)動(dòng)彈模量損失都有相當(dāng)高的要求，要求灌注后的 CA砂漿上下層應(yīng)基本均勻。

在京滬高鐵滁州軌道板場(chǎng)進(jìn)行了一次CRTSⅠ型CA砂漿現(xiàn)場(chǎng)揭板試驗(yàn)，CA砂漿性能指標(biāo)檢測(cè)結(jié)果見(jiàn)表3。經(jīng)現(xiàn)場(chǎng)取樣檢測(cè)，CA砂漿的各項(xiàng)性能指標(biāo)均符合《客運(yùn)專線鐵路CRTSⅠ型板式無(wú)砟軌道水泥乳化瀝青砂漿暫行技術(shù)條件》的要求。

4 CA砂漿灌注施工

因高速鐵路橋上現(xiàn)場(chǎng)施工空間較小，運(yùn)輸不便，又受CA砂漿可工作時(shí)間限制，CA砂漿攪拌設(shè)備服務(wù)半徑也會(huì)大大縮小，為保證CA砂漿施工質(zhì)量，砂漿施工時(shí)利用移動(dòng)砂漿攪拌設(shè)備或借助CA砂漿轉(zhuǎn)運(yùn)車。灌漿工作只能在5℃ ～30℃ 的施工環(huán)境下進(jìn)行。灌注完成24 h，且CA砂漿強(qiáng)度達(dá)到0.1MPa時(shí)，拆除支撐螺栓及模板。按設(shè)計(jì)要求完成切邊修整工作，并清除凸形擋臺(tái)處CA砂漿。

表3 CA砂漿性能指標(biāo)檢測(cè)結(jié)果

研制CA砂漿灌注袋。灌注袋根據(jù)板下CA砂漿形狀采用具有良好透氣性的無(wú)紡布縫制而成，對(duì)角設(shè)置灌注口和排氣口。袋狀CA砂漿不但提高了CA砂漿的耐久性能，還取消了軌道板內(nèi)砂漿灌注孔及支撐螺栓處預(yù)埋調(diào)整螺母，減少了CA砂漿的模板安裝和拆卸工作。軌道板調(diào)整完成后，用線繩綁住CA砂漿灌注袋兩角，自板下穿入線繩，從另一側(cè)拉出，使灌注袋平鋪于板下，灌注袋四周應(yīng)外露均勻，且無(wú)褶皺。CA砂漿從軌道板中間的灌注口進(jìn)行灌注，注意觀察，待砂漿到達(dá)另一側(cè)對(duì)角處的排氣口時(shí)，放慢灌注速度，灌注速度宜為2～4 min/塊，采用必要的限位裝置，以防止砂漿的過(guò)量灌注。同時(shí)，在灌注過(guò)程中要安排專人密切觀測(cè)軌道板的狀態(tài)，不得出現(xiàn)拱起、上浮現(xiàn)象，盡量避免踩踏軌道板。待最后一個(gè)灌注口全部充滿砂漿且周邊高于軌道板板底時(shí)停止灌注，灌注完成。

如發(fā)生灌注袋破損水泥瀝青砂漿溢出情況，用夾具或廢棉紗、細(xì)骨料及水泥等進(jìn)行防漏。確認(rèn)灌注袋的灌注情況，灌注作業(yè)結(jié)束后，在灌注口處多留一些水泥瀝青砂漿(補(bǔ)充用)，將灌注漏斗的軟管卸下，用繩子扎緊灌注口，并用木板使灌注口處的砂漿斜立起來(lái)，同時(shí)確認(rèn)灌注袋的端角部的張力狀態(tài)，觀察支撐螺栓的浮起狀態(tài)。灌注后，邊確認(rèn)水泥乳化瀝青砂漿的凝固情況邊進(jìn)行補(bǔ)充灌注。在凝固之前，將灌注口內(nèi)的水泥乳化瀝青砂漿擠入灌注袋，擠入的砂漿量由定位螺栓的浮起狀態(tài)決定。灌注口水泥乳化瀝青砂漿不足時(shí)，需要進(jìn)行補(bǔ)充灌注。水泥乳化瀝青砂漿擠入結(jié)束后，用夾具等封住灌注口。每個(gè)灌注帶應(yīng)一次灌注完成。雨天不宜進(jìn)行灌注作業(yè)。灌注作業(yè)過(guò)程中如出現(xiàn)降雨，應(yīng)及時(shí)加蓋防水布，避免灌注袋淋濕。

5 施工應(yīng)注意事項(xiàng)

乳化改性瀝青表面不得有黑色黏稠物，無(wú)破乳現(xiàn)象，存放時(shí)間不宜超過(guò)5 d。干料生產(chǎn)車間，水泥應(yīng)在出廠后3～7 d內(nèi)使用，不得受潮結(jié)塊，干燥防潮條件下保存。用砂必須嚴(yán)格過(guò)篩，不宜使用濕砂。外加劑存放在陰涼通風(fēng)處，應(yīng)避開(kāi)太陽(yáng)暴曬。每攪拌灌注完一罐，應(yīng)立即用清水將攪拌主機(jī)清洗干凈，否則易出現(xiàn)破乳、假凝、“黏鍋”現(xiàn)象。每塊板必須連續(xù)灌注，一次成形，絕對(duì)不允許二次灌注。要及時(shí)將灌注口內(nèi)的水泥乳化改性瀝青砂漿擠入灌注袋，以確保板腔砂漿充盈。灌注完畢，應(yīng)蓋好軌道板，以防天氣變化雨水侵入板內(nèi)，更不允許施工過(guò)程中人為造成板腔進(jìn)水。

6 結(jié)語(yǔ)

經(jīng)過(guò)試驗(yàn)研究配制的 CRTSⅠ型CA砂漿各項(xiàng)性能指標(biāo)達(dá)到有關(guān)技術(shù)要求，并通過(guò)300次凍融循環(huán)試驗(yàn)，可滿足鐵路現(xiàn)場(chǎng)施工的需要。

［1］趙勇.CA砂漿配制的工藝試驗(yàn)研究［J］.鐵道建筑，2010(8):128-129.

［2］萬(wàn)赟，洪錦祥，王文峰，等.Ⅰ型板式無(wú)砟軌道 CA砂漿抗凍性初步研究［J］.鐵道建筑，2009(12):95-98.