孔鋒

摘 要：我國(guó)的板式無(wú)砟軌道是在引進(jìn)、消化、吸收的基礎(chǔ)上經(jīng)過(guò)再創(chuàng)新研發(fā)的，具有我國(guó)完全自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的新型軌道，是無(wú)砟軌道的主要結(jié)構(gòu)形式之一。板式無(wú)碴軌道與傳統(tǒng)有碴軌道相比，具有結(jié)構(gòu)高度低、維修保養(yǎng)工作量少、高速行車(chē)道碴不飛濺，穩(wěn)定性好、適用性強(qiáng)、耐久性強(qiáng)和使用壽命長(zhǎng)、軌道橫向阻力大等特點(diǎn)。主要由混凝土底座、彈性砂漿墊層、預(yù)制混凝土軌道板、板間連接構(gòu)件、鋼軌扣件等構(gòu)成。水泥乳化瀝青砂漿具有支撐調(diào)整、緩沖協(xié)調(diào)、阻斷裂紋、提供彈性的功能。能保證軌道的平順性、軌道結(jié)構(gòu)的耐久性和乘車(chē)的舒適性

關(guān)鍵詞：水泥乳化瀝青 工藝 試驗(yàn) 施工

一、工程概況

中交三航局哈大鐵路客運(yùn)專(zhuān)線工程經(jīng)理部負(fù)承擔(dān)哈大鐵路客運(yùn)專(zhuān)線Ⅲ標(biāo)段第三施工段伊通河特大橋施工任務(wù)，里程范圍為DK702+637.64-DK750+937.64，正線全長(zhǎng)48.3km。位于吉林省長(zhǎng)春市境內(nèi)，跨2個(gè)縣市區(qū)，四個(gè)鄉(xiāng)鎮(zhèn)，34個(gè)自然村，主要工程為伊通河特大橋。

根據(jù)中交股份哈大客運(yùn)專(zhuān)線工程指揮部的要求，按照架梁區(qū)段劃分鋪板區(qū)段，TJ-3標(biāo)段第三項(xiàng)目經(jīng)理部軌道板無(wú)砟軌道鋪設(shè)范圍為D3K692+955.54-D3K736+719.76全長(zhǎng)43.16km，即伊通河特大橋沈橋臺(tái)至1334號(hào)墩，包含32m簡(jiǎn)支梁1288孔、24m簡(jiǎn)支梁60孔、5.5m空心橋墩1座、（32+48+32）連續(xù)梁5聯(lián)、（40+56+40）連續(xù)梁3聯(lián)、（32+2*49+32）連續(xù)梁1聯(lián)，以及3聯(lián)連續(xù)道岔梁。共需鋪板18258塊，其中標(biāo)準(zhǔn)板18256塊，異形板2塊。

二、現(xiàn)場(chǎng)水泥乳化瀝青砂漿工藝性試驗(yàn)

在鐵科院有關(guān)專(zhuān)家和局科研所專(zhuān)家的指導(dǎo)下，在寬城梁場(chǎng)進(jìn)行了現(xiàn)場(chǎng)灌注試驗(yàn)和揭板工藝檢查，在表2鐵科院金化所CA砂漿理論試驗(yàn)室配合比的基礎(chǔ)上，根據(jù)流動(dòng)度、含氣量和現(xiàn)場(chǎng)氣溫等情況，微量調(diào)整拌合水用量和引氣劑用量。

1、第一次現(xiàn)場(chǎng)灌注揭板試驗(yàn)

1.1配合比：第一次現(xiàn)場(chǎng)灌注揭板試驗(yàn)所采用的配合比如下表：

CA砂漿配合比

配合比 乳化瀝青 聚合物乳液 水 消泡劑 膨脹劑 水泥 砂 鋁粉 引氣劑

每方材料用量（kg） 446 53.5 32 0.143 3.6 354 715 0.043 1.43

比 例 1.25 0.15 0.09 0.0004 0.01 0.99 2.00 0.00012 0.004

0.7方材料用量（kg） 312 37.5 22.5 0.10 2.5 247.8 500.5 0.03 1.00

1.2攪拌工藝

①攪拌車(chē)加料順序、原材料用量計(jì)攪拌時(shí)間設(shè)置；人工稱(chēng)量鋁粉、膨脹劑用量和5kg砂，并稍微拌勻；

②攪拌速度調(diào)至低速30rpm；

③一次加入乳化瀝青、聚合物乳液、水、消泡劑，并攪拌30s；

④提高轉(zhuǎn)速至中速80rpm，依次加入水泥和砂；

⑤人工加入拌勻的鋁粉、膨脹劑用量和5kg砂；

⑥加入引氣劑；

⑦提高轉(zhuǎn)速至高速115r并攪拌5min；

⑧調(diào)至低速30rpm并攪拌5min；

1.3試驗(yàn)結(jié)果

第一次現(xiàn)場(chǎng)灌注CA砂漿性能測(cè)試結(jié)果見(jiàn)下表：

CA砂漿性能測(cè)試

項(xiàng) 目 砂漿溫度（℃） 流動(dòng)度（s） 30min后流動(dòng)度（s） 含氣量（%） 膨脹率（%）

規(guī)范要求 5-35 18-26 18-26 8-12 1-3

實(shí)測(cè)值 21 21.9 24.1 9.7 2.2

1.4第一次現(xiàn)場(chǎng)灌注揭板檢查

灌注砂漿斷面充填飽滿(mǎn)，上下均勻一致，上表面有少量微小氣泡，現(xiàn)場(chǎng)灌注試驗(yàn)效果較好。

2、第二至第六次現(xiàn)場(chǎng)灌注揭板試驗(yàn)

為了更好的消除CA砂漿上表面的微小氣泡，配合比和攪拌施工調(diào)整如下表：

CA砂漿現(xiàn)場(chǎng)配合比

編號(hào) 配合比調(diào)整措施 攪拌工藝調(diào)整措施

1 消泡劑比例調(diào)高至0.00055 中速降至70rpm，高速降至110rpm

2 水降至0.08 中速和高速均調(diào)至90rpm

3 消泡劑比例調(diào)高至0.00055、水0.08 中速和高速均調(diào)至90rpm

消泡劑比例調(diào)高至0.0007、水0.09 中速降至50rpm，高速降至110rpm

消泡劑比例調(diào)高至0.0007、水0.10 中速和高速均調(diào)至90rpm

CA砂漿現(xiàn)場(chǎng)常規(guī)性能指標(biāo)測(cè)試結(jié)果滿(mǎn)足規(guī)范要求，揭板檢查結(jié)果：灌注斷面充填密實(shí)飽滿(mǎn)，均質(zhì)性好，上表面小氣泡基本消除，現(xiàn)場(chǎng)灌注試驗(yàn)效果良好。

3、第七次現(xiàn)場(chǎng)灌注揭板試驗(yàn)

3.1配合比：

第七次現(xiàn)場(chǎng)灌注揭板試驗(yàn)所采用的配合比如下表

CA砂漿配合比

配合比 乳化瀝青 聚合物乳液 水 消泡劑 膨脹劑 水泥 砂 鋁粉 引氣劑

每方材料用量（kg） 446 53.5 32 0.25 3.6 354 715 0.043 1.43

比例 1.25 0.15 0.09 0.0007 0.01 0.99 2.00 0.00012 0.004

0.7方材料用量（kg） 312 37.5 22.5 0.175 2.5 247.8 500.5 0.03 1.00

3.2攪拌工藝

①攪拌車(chē)加料順序、原材料用量計(jì)攪拌時(shí)間設(shè)置；人工稱(chēng)量鋁粉、膨脹劑用量和5kg砂，并稍微拌勻；

②攪拌速度調(diào)至低速30rpm；

③一次加入乳化瀝青、聚合物乳液、水、消泡劑，并攪拌30s；

④提高轉(zhuǎn)速至中速60rpm，依次加入水泥和砂；

⑤人工加入拌勻的鋁粉、膨脹劑用量和5kg砂；

⑥加入引氣劑；

⑦提高轉(zhuǎn)速至高速110r并攪拌5min；

⑧調(diào)至低速30rpm并攪拌2min；

3.3試驗(yàn)結(jié)果

第七次現(xiàn)場(chǎng)灌注CA砂漿性能測(cè)試結(jié)果見(jiàn)下表：

CA砂漿性能測(cè)試

檢測(cè)項(xiàng)目 實(shí)測(cè)結(jié)果

砂漿溫度（℃） 25.4

流動(dòng)度（s） 21

可工作時(shí)間（min） 70

含氣量（%） 9.6

表觀密度（kg/m?） 1590

材料分離度（%） 0.6

膨脹率（%） 2.2

泛漿率（%） 0

抗壓強(qiáng)度（MPa） 1d 0.13

7d 1.3

28d 未到齡期

28d彈性模量（MPa） 未到齡期

抗凍性 未到齡期

耐候性 未到齡期

3.4第七次現(xiàn)場(chǎng)灌注揭板檢查

灌注斷面充填飽滿(mǎn)，無(wú)夾層空隙密實(shí)性好，上下均勻一致均質(zhì)性好，上下表面微小氣泡基本消除，現(xiàn)場(chǎng)灌注試驗(yàn)效果較好。

4、試驗(yàn)結(jié)果

根據(jù)多次現(xiàn)場(chǎng)灌注揭板試驗(yàn)結(jié)果，在專(zhuān)家的建議下結(jié)合原材料的性能和秦皇島天業(yè)通聯(lián)CA砂漿攪拌車(chē)自身的特性和現(xiàn)場(chǎng)情況，最終形成直接用于灌注施工的CA砂漿的基本配合比及調(diào)整范圍，基本配合比如下表：

CA砂漿基本配合比

配合比 乳化瀝青 聚合物乳液 水 消泡劑 膨脹劑 水泥 砂 鋁粉 引氣劑

每方材料用量（kg） 457.4 54.9 32.9 0.256 3.66 362.3 731.9 0.0439 1.46

比 例 1.25 0.15 0.09 0.0007 0.01 0.99 2.00 0.00012 0.004

三、灌注工藝

1、砂漿灌注作業(yè)前的準(zhǔn)備工作

砂漿的灌注應(yīng)在氣溫5℃-35℃進(jìn)行，施工環(huán)境溫度不在此范圍內(nèi)施工時(shí)采取相應(yīng)的保溫措施。下雨天不得進(jìn)行關(guān)注作業(yè)，同時(shí)，根據(jù)天氣預(yù)報(bào)情況做好防雨措施的準(zhǔn)備工作，若灌注作業(yè)中途出現(xiàn)降雨，及時(shí)加蓋防水布等，避免雨水與灌注袋直接接觸。

在機(jī)械的各部分檢查、清掃完畢后，將砂漿的灌注材料裝車(chē)。材料裝車(chē)完畢后，及時(shí)采取防雨措施，并提前確認(rèn)當(dāng)天工班計(jì)劃砂漿灌注的板數(shù)，并提前做好防雨措施覆蓋需要灌注的板，防止底座板存有積水，影響施工。

所有準(zhǔn)備工作完成后，按以下程序要求開(kāi)始施工：

1.1軌道板底部雜物灌注前清理：

軌道板鋪設(shè)后，由于可能橋面附屬工程處于同時(shí)施工，或未能及時(shí)施工砂漿，板底與底座混凝土之間的縫隙可能會(huì)有小石子或雜物存在，可能會(huì)有些尖銳的小石子會(huì)戳破灌注袋，導(dǎo)致砂漿流出。對(duì)于混凝土底座上的積水、粉塵等可能對(duì)灌注成果產(chǎn)生不良影響的要予以清除（水、灰塵等可用壓縮空氣吹掉或用廢棉紗頭擦拭，除去積水）。

1.2 灌注前軌道板狀態(tài)確認(rèn)：

技術(shù)人員應(yīng)該在砂漿攪拌的同時(shí)對(duì)砂漿灌注計(jì)劃的板進(jìn)行確認(rèn)；用鋼尺估測(cè)軌道板的平整度及水平偏移情況，確認(rèn)軌道板是否精確調(diào)整到位；軌道板精調(diào)時(shí)也有可能會(huì)有木塊遺漏，這樣會(huì)導(dǎo)致灌注袋無(wú)法鋪設(shè)，因此要確認(rèn)凸形擋臺(tái)與軌道板之間的定位木楔都已打設(shè)并有效（是否有松動(dòng)），尤其是曲線超高段。

1.3 灌注袋鋪設(shè)檢查：

用直尺檢查軌道板與底座混凝土之間的距離并選擇合適大小的灌注袋，將灌注袋平整地鋪開(kāi)在指定的位置，避免出現(xiàn)褶紋，灌注袋的U型邊切線要與軌道板邊緣一致，允許偏差1cm左右。灌注袋的鋪設(shè)要根據(jù)灌注厚度的情況來(lái)確定，技術(shù)人員和灌注袋鋪設(shè)人員使用三角板及時(shí)調(diào)整灌注袋鋪設(shè)位置。灌注袋澆注口方向應(yīng)根據(jù)施工的方便性確定，應(yīng)注意保持方向的一致性，但在坡度區(qū)間應(yīng)注意，袋澆注口方向應(yīng)是從軌道板的低側(cè)方向，澆注從軌道板的低側(cè)澆注。

1.4 砂漿灌注設(shè)備的檢查：

由于砂漿攪拌結(jié)束后的清洗工作會(huì)有一些殘留的污水，其中的瀝青和砂子如果存留在灌注口的位置，硬化后會(huì)對(duì)下一班的灌注工作帶來(lái)影響，因此灌注作業(yè)前應(yīng)首先確認(rèn)灌注口沒(méi)有被堵塞。確認(rèn)灌注口通暢后方可進(jìn)行灌注作業(yè)。

2、灌注施工：

① 在軌道板表面鋪設(shè)塑料薄膜，防止軌道板等的污損。

② 一切準(zhǔn)備完畢后，打開(kāi)下料閥門(mén)，將攪拌好的砂漿從攪拌機(jī)經(jīng)過(guò)下料軟管流進(jìn)灌注漏斗。

③ 適度對(duì)流入灌注漏斗的砂漿進(jìn)行攪拌（目的是減少砂漿的氣泡，使?jié){液均勻）灌注漏斗與灌注軟管相連，打開(kāi)灌注漏斗與灌注軟管間連接放料閥門(mén)，使砂漿流入灌注軟管。同時(shí)一起打開(kāi)灌注軟管與澆口袋相連閥門(mén)，使砂漿通過(guò)澆口袋自然流入灌注袋內(nèi)（不得將攪拌灌注設(shè)備下料口與灌注袋澆口直接連接）。

④ 砂漿應(yīng)緩慢連續(xù)灌注，防止產(chǎn)生氣泡。灌注過(guò)程中安排專(zhuān)人觀測(cè)軌道板狀態(tài)，不得出現(xiàn)拱起、上浮現(xiàn)象，盡量避免踩踏軌道板。當(dāng)注入到灌注袋一半量時(shí)，應(yīng)降低灌注速度，直至灌注袋砂漿充分填充（避免軌道板下面出現(xiàn)空隙）。

⑤ 確認(rèn)灌注袋的充填飽滿(mǎn)后停止灌注，將澆口用扎帶扎緊，在澆口袋多留一些砂漿（補(bǔ)充用）。分離灌注軟管與澆口袋，用木塊墊起灌注澆口。用板子將灌澆口袋豎起。（如圖1）

⑥ 在砂漿凝固之前，要數(shù)次將澆口袋內(nèi)的砂漿擠入灌注袋，擠入砂漿量應(yīng)根據(jù)支撐螺栓的浮起狀態(tài)來(lái)確定。澆口袋的砂漿不夠時(shí)，從灌注漏斗再輸送一些砂漿進(jìn)行補(bǔ)充灌注。

⑦ 砂漿擠入結(jié)束后，用U型夾具封住澆口。如果發(fā)生灌注袋破損砂漿溢出的情況，量少時(shí)用夾具止漏，量多時(shí)，用廢棉紗頭、細(xì)骨材及水泥等進(jìn)行堵漏，也可用瀝青氈布進(jìn)行修補(bǔ)。

3、灌注后的處理

撤除防止污損用的塑料布。確認(rèn)砂漿達(dá)到指定強(qiáng)度（1天0.1N/㎜2左右）后，撤除定位螺桿和托架。此時(shí)，應(yīng)確認(rèn)是否有灌注不充分的情況，軌道板與混凝土底座之間有無(wú)空隙。如果灌注不充分，需要修補(bǔ)或者撤去已灌注的砂漿重新進(jìn)行灌注。

為了保護(hù)澆口，應(yīng)在砂漿凝固后，用刀具切斷灌注口，并用小型燃燒器將保護(hù)薄膜（封補(bǔ)灌注袋的苫布）及金屬刮刀全面加溫后粘貼。粘貼封補(bǔ)灌注袋的苫布時(shí)，為了避免空隙的產(chǎn)生，要對(duì)其進(jìn)行加熱，并用金屬刮刀涂抹，使灌注袋和砂漿溶為一體。灌注袋或者CA砂漿如果出現(xiàn)破損的地方，亦可用封補(bǔ)灌注袋的苫布進(jìn)行修補(bǔ)。

結(jié)束語(yǔ)：

經(jīng)過(guò)這次工藝性實(shí)驗(yàn)，現(xiàn)場(chǎng)施工較順利，現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)各項(xiàng)指標(biāo)均符合相關(guān)規(guī)定。這將有利于哈大客運(yùn)專(zhuān)線其他標(biāo)段及其他施工單位了解和掌握水泥乳化瀝青砂漿的施工工藝，從而有利于加強(qiáng)哈大客運(yùn)專(zhuān)線的使用壽命和列車(chē)行駛的平穩(wěn)性、安全性。

參考文獻(xiàn)：

[1]《客運(yùn)專(zhuān)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》（科技基【2008】74號(hào)）

[2]《客運(yùn)專(zhuān)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-嚴(yán)寒地區(qū)補(bǔ)充規(guī)定》

[3]《關(guān)于客運(yùn)專(zhuān)線鐵路CRTSⅠ型板式無(wú)砟軌道水泥乳化瀝青砂漿管理指導(dǎo)意見(jiàn)》（鐵工管【2009】67號(hào)）

[4]《客運(yùn)專(zhuān)線鐵路CRTSⅠ型板式無(wú)砟軌道水泥乳化瀝青砂漿和凸臺(tái)樹(shù)脂灌注袋暫行技術(shù)條件》（科技基【2008】74號(hào)）

[5]《客運(yùn)專(zhuān)線鐵路無(wú)砟軌道充填層施工技術(shù)指南》

[6]《客運(yùn)專(zhuān)線鐵路無(wú)砟軌道充填層施工質(zhì)量驗(yàn)收補(bǔ)充標(biāo)準(zhǔn)》