板式轨道填充层砂浆灌注技术

李兴旺，朱建立，张 邓，孙凤喜，任尚华，李 波，常 青

(中铁十五局集团公司，河南 洛阳 471013)

板式轨道填充层砂浆是填充于轨道板和底座板之间的一层厚约3 cm的复合胶凝材料。填充层砂浆作为无砟轨道的重要组成部分，主要具有填充、支承、黏结的功能，并可为轨道提供一定的弹性。是承受列车冲击的重要减振层，对维持无砟轨道系统的耐久性起着非常重要的作用。填充层砂浆灌注影响因素很多，每个环节稍有疏漏便容易留下不可逆转的缺陷。本文就灌注工作中发现的部分缺陷形成原因进行分析。

1 轨道板灌浆充盈不饱满

图1为典型的砂浆充盈不饱满。形成此缺陷的主要原因有以下4项:

图1 砂浆充填不饱满

1)排气孔设置位置不正确或堵漏砂浆的时机不当，容易导致灌板局部充盈不饱满。排气孔的位置应设置在板的四角，且排气管的下缘要高于板底下缘，这样才能保证板内所有空间填充饱满后才从排气孔流出砂浆。在砂浆流出孔能看到正常的浆液满孔排出时，才封堵排气孔。因为在灌板前湿润时，底座板上有可能会积存少量的水，砂浆流出板外部分才能把积存的水排出，同时也只有整个孔口都向外流浆时，才有可能把空气排干净。

2)如果灌浆时底座板极其干燥，砂浆流动时其部分水分被底座板混凝土吸收，导致砂浆变稠，流动性降低，影响砂浆顺利向前流动，导致砂浆不能有效填充到位。

3)砂浆流动扩展性能不好，砂浆从中间灌浆孔流出不能自流扩散到轨道板边缘，容易造成砂浆不能有效充满轨道板底空腔。

4)底座板面或轨道板底不平整，当轨道板底和底座板间的空隙<15 mm，灌注时由于砂浆上下障碍对砂浆的阻滞作用，砂浆很难填充到位。

2 砂浆泌水

图2为砂浆泌水导致其表面有明显的流水痕迹，分析形成的主要原因。

图2 砂浆泌水

1)润湿底座板时，润湿过度，导致底座板上积水较多。在灌板时水被砂浆推动排挤到了边缘部分，多余水没有从排气孔中排出，造成边缘部分积水，形成泌水痕迹。

2)乳化沥青破乳速度过快是引起砂浆泌水的另一个重要原因。水泥乳化沥青砂浆破乳是个渐变的过程，破乳过程中，游离水和水泥发生水化反应，不会引起砂浆性能的改变。但乳化沥青破乳速度过快或乳化沥青集中破乳，砂浆中游离水分就会迅速增加。当游离水的数量大于水泥水化所需要的水量时，就会有一部分水浮到砂浆表面造成泌水现象。解决方法主要是选择合适的沥青和触变性大的水泥，让砂浆保持稳定的体系。

3 砂浆表面气泡积聚

在砂浆揭板后发现，有些地方有大量气泡积聚在一起，形成一个发泡层，如图3所示，形成原因如下:

图3 砂浆表面气泡

1)砂浆在轨道板下流动过程中容易裹入大量气泡，排气孔位置设置不当，造成灌浆时气泡排不出去，容易使边缘和表面积聚大量气泡。

2)灌板工艺是砂浆表面出现大气泡的影响因素，灌板工艺遵循先慢后快再慢的原则。先慢是在刚开始灌板时放慢灌板速度，先慢的目的是为了先把轨道板下的空气挤出，不让气泡裹入砂浆中。当灌注口砂浆有一定液面高度后快速灌注，目的是使砂浆面与底座板保持一定的角度向前推进。当砂浆运动到轨道板边缘时(可以从设置在轨道板四个角的任何一个排气孔里看到砂浆时)再慢速灌注。只要把握了上述灌注原则，一般来说能有效减少大气泡裹入的现象。

3)砂浆稳定性不好，微小气泡不能悬浮在砂浆中，砂浆在灌注结束后气泡不断结合积聚上浮，最后在表面形成一层发泡层。

4 砂浆层出现上下贯通孔

砂浆在灌注揭板后会出现如图4所示上下贯通孔(俗称泥鳅孔)。贯通孔形成有如下几方面的原因:

图4 贯通孔

1)砂浆黏度过大，灌注时裹入的空气不能迅速排出，形成气室，灌注后气室逐渐上浮，形成上下贯通孔。

2)轨道板受污染或者灌注前底座板润湿不好，底座板混凝土吸收砂浆中的水分，从而置换出混凝土中的空气，置换出的空气在砂浆底部聚集成大气泡后通过在砂浆中上浮，从而形成上下贯通孔。

3)砂浆中气泡不稳定，也会因气泡不断结合成大气泡而形成上下贯通孔。

底座板施工时要振捣密实，减少表面孔洞;灌浆前底座板润湿很重要，要提前用旋转喷头喷雾湿润，让灌板空间充满雾化水气，而又不积水;在拌制砂浆时，砂浆黏度要控制适宜。

5 砂浆表面沥青聚集

1)在灌完板的砂浆表面有时会析出可见沥青，主要是局部乳化沥青破乳还原成的沥青。由于沥青的密度低，所以破乳还原的沥青会上浮到水泥乳化沥青砂浆表面析出，如图5所示。

图5 砂浆表面局部沥青析出

2)在多次灌板试验工作中发现揭板后沥青析出现象，中间很少出现，常在四周发生。尤其在用普通砂浆封边时砂浆边部沥青聚集现象较为严重，在用封边带封边时产生沥青聚集现象较少。这是因为砂浆灌注后，普通封边砂浆对接触到的砂浆过度吸水所造成的乳化沥青集中破乳引起的(图6)。

3)砂浆中的沥青自身不稳定，导致破乳集中，致使大量沥青析出，是出现表面沥青聚集的主要原因。

图6 边缘沥青析出

6 结语

填充层砂浆灌板质量好坏，影响原因很多，以上只是结合自己的工作分析了部分缺陷形成的原因。缺陷的形成往往不是单方面的，要从多方面查找原因并采取有效措施，才能保证砂浆的施工质量。

［1］中华人民共和国铁道部.科技基［2008］74号 客运专线铁路CRTSⅡ型板式无砟轨道水泥乳化沥青砂浆暂行技术条件［S］.北京:中国铁道出版社，2008.

［2］刘世安，刘东红.客运专线铁路 CRTSⅡ型板无砟轨道水泥乳化沥青砂浆疑难问题解答［M］.北京:中国铁道出版社，2009.

［3］杨德军.CRTSⅠ型板式无砟轨道水泥乳化沥青砂浆施工技术［J］.铁道建筑，2010(1):42-44.