CRTSⅡ型板式无砟轨道水泥乳化沥青砂浆充填层灌注施工工艺——以石武客专为例

马丽

摘要： 为保证石武客运专线无砟轨道河南段SWZQ-8标段水泥乳化沥青砂浆工艺性试验及正线上水泥乳化沥青砂浆充填层灌注施工质量要求，从配合比的选定、材料的检验、润湿、封边、固定、灌注、养护等关键工序中，寻找最优的砂浆灌注状态，现将施工工艺进行总结，为同类型砂浆充填层灌注施工提供借鉴。

Abstract： To guarantee technology test for cement emulsified asphalt mortar of of and construction quality requirements for cement emulsified asphalt mortar filling layer perfusion on the main line in Shijiazhuang-Wuhan Passenger-Dedicated Line ballastless track Henan segment SWZQ-8 section， from some key processes， such as selection of the mixing ratio， material inspection， wetting， edge banding， fixing， perfusion， conservation etc.， to find the optimal mortar perfusion state， this paper summarized the construction technology， providing reference for the same type of mortar filling layer perfusion.

关键词： 配合比的选定；流程；封边；灌注及养护

Key words： selection of mixing ratio；processes；edge banding；perfusion and conservation

中图分类号：U41 文献标识码：A 文章编号：1006-4311（2013）03-0084-03

0 引言

CRTSⅡ型板式无砟轨道水泥乳化沥青砂浆充填层位于已定位的轨道板（道岔板）和混凝土底座或支承层间的结构物，主要起到充填、支撑、承力和传力的作用，并可为轨道提供一定的刚度和弹韧性，它直接决定了无砟轨道的施工质量及使用年限。所以施工前对水泥乳化沥青、细骨料、水、外加剂、特定工艺拌制等各项性能指标及灌注方法进行优化，形成了较为成熟的灌注施工工艺。

1 充填层施工应具备的施工条件

1.1 水泥乳化沥青砂浆配合比的选定：

①无砟轨道施工前，在理论配合比的基础上根据水泥乳化沥青砂浆原材料特性、气候条件、施工组织及工艺要求等影响因素进行试验，确定砂浆初始配合比。②砂浆充填层施工前，采用初始配合比进行工艺性放大试验，并经型式检验验证确认砂浆基本配合比，拌制工艺参数、灌注工艺参数。③在基本配合比的基础上，根据砂浆拌制设备性能、现场的施工气温、原材料的含水率等指标，通过试拌，拌合物测试，确定砂浆的施工配合比。

1.2 水泥乳化沥青砂浆拌制控制要求

①水泥乳化沥青砂浆搅拌量根据现场量取的板腔厚度确定，一般通过一次搅拌满足灌注要求，但一次搅拌的最大方量不宜超过0.65m3。②炎热季节或低温下进行砂浆拌制时，采取相应措施保证材料温度，以保证砂浆拌合物温度满足要求。③工艺性试验确定的三一重工砂浆搅拌车的搅拌工艺如下：首先，依次按照乳化沥青、水、减水剂的顺序加入液态料，加完液态料后低速搅拌30秒，低速搅拌的转速为25～30转/分。然后，投入干料，此过程保持中速搅拌60秒，中速搅拌的转速为60～70转/分。之后，开始120秒的高速搅拌，高速搅拌的转速为120～130转/分，搅拌时间可根据砂浆含气量及有无疙瘩情况适当调整。在高速搅拌过程中的前60秒投入消泡剂。高速搅拌结束后，低速搅拌60秒。最后卸料，低速搅拌30秒。

1.3 质量要求

①必须达到灌注孔、观察孔不得有泌水和明显膨胀；②充填层表面的匀质性与密实性，颜色呈浅棕褐色，且均匀一致，表面印痕纹理清晰，且与轨道板底一致，不得有流水痕迹和沥青积聚，不得有浮浆、起皮、气泡积聚层；③灌注时夹杂的10mm及以上的气泡的面积之和不得大于充填层表面积的0.2%；充填层断面的匀质性与密实性，颜色呈浅棕褐色，且均匀一致，不得有肉眼可见沥青颗粒，不得有气泡夹层、气泡积聚区和分层；④30cm宽的断面内大于3mm的气孔不得多于1个，零星分布的大于1mm气孔面积不得大于5％；灌注饱满度充填层四周充盈饱满，且与轨道板四周粘结良好；⑤粘结强度试件抗压强度达2.0MPa起吊，吊机用力明显。

2 厂拌和工拌现场试验情况

水泥乳化沥青砂浆充填层施工时，需按照检测频率要求作好拌合物温度、流动度、扩展度、含气量、单位容积进行检测。

2.1 前期试验存在的问题（表1）

2.2 为满足要求针对上述问题对配合比用料及相关指标进行调整，详见记录如下水泥沥青砂浆试验数据记录情况。

2.2.1 水泥乳化沥青砂浆现场试验指标结果记录 直1#板：沥青砂浆厂家：安徽中铁；施工部位：直1#板；试验编号：201003007；试验日期：2010.3.28；测试时间：15：30；试验方量：0.8m3；环境温度（℃）：19水温（℃）：13环境湿度（%）：40。

①性能指标要求及检测结果：

②沥青砂浆配方记录情况：方量0.8m3；水128.0；沥青200；干料1200；减水剂10.88；消泡剂0.50。

2.2.2 水泥乳化沥青砂浆工况试验记录结果 曲3#板：沥青砂浆厂家：安徽中铁；试验编号：01003014；试验日期：2010.4.5 15：55试验方量0.8m3；环境温度（℃）：20水温（℃）：20 环境湿度（%）31。

①性能指标要求及检测结果：

②沥青砂浆配方记录

方量 用料 数量

0.8m3 水 136

沥青 200

干料 1200

2.2.3 轨道板揭板自检

①满足质量要求上报监理检查验收；②不符合，不能进行下到工序施工。通过对大量揭板试验的对比分析，砂浆主要的控制指标如下：出机流动度为90～120s，砂浆出机时达到280mm；扩展度所用时间为6～8s；出机时最终扩展度为300～330mm。施工时，将流动度、扩展度指标调至最佳范围后才进行灌注。

2.3 气温控制

①当日气温：按照标准气温高于40℃或小于5℃时，不允许进行水泥乳化沥青砂浆灌注施工；当天气温低于

-5℃，全天不允许进行灌注施工；雨天不宜进行灌注。②板腔温度：灌注施工前，确认板腔温度不高于40℃。③原材料、砂浆温度：水泥乳化沥青原材料温度一般介于5℃至30℃之间，所拌制的砂浆温度一般介于5℃至35℃之间，高于规定温度采取降温措施。④环境温度：为15℃～30℃时为板下充填层施工温度范围，灌板效果较好。

3 灌注施工工艺流程

水泥乳化沥青砂浆灌注施工工艺流程见图1。

3.1 灌注前施工准备

①灌注前，再次确认轨道板状态，检查灌注袋位置，并在轨道板表面铺设塑料薄膜，防止轨道板受到污染。轨道板状态调整好后，及时灌注水泥乳化沥青砂浆。若间隔时间较长时，应对轨道板进行覆盖，防晒，如果环境温度变化超过10℃或受外力使轨道板位置发生变化时，必须重新检查和调整轨道板。②量取6个精调爪位置及灌注孔、观察孔处板腔厚度，确认板腔厚度介于2～4cm之间，并据此计算所需搅拌的砂浆方量。③正线上水泥乳化沥青砂浆充填层施工前，应对轨道板安装定位情况进行复核，相邻轨道板接缝处承轨台顶面相对高差应不大于0.3mm。

3.2 润湿施工 封边前一天，对底座板及轨道板底面进行充分预润湿。轨道板纵横向封边前，再次对底座板（支承层）顶面及轨道板底面进行充分润湿，注意该过程高压水枪应以略向上的角度进行喷射以保证轨道板底部得到充分的润湿，充分湿润后用棉纱布清除轨道板底面及支承层顶面明水，充分润湿的标志为潮湿无光泽。当气温高于25℃时，润湿完成后及时封堵灌浆孔及观察孔。

3.3 轨道板封边施工

3.3.1 纵向封边及纵向排气孔设置 将方木条（截面5cm×3cm）朝向砂浆的一面贴上透明胶布，然后将其放置于纵向板缝处。封边砂浆至少应高（宽）出方木条5cm以上；超高大于45mm地段较低侧，封边砂浆至少应高（宽）出方木条8cm以上，施工时注意轨道板与砂浆的粘结处应粘结牢固、无缝隙，砂浆不得侵入轨道板内。

排气孔纵向共设置8个，分别在距离中间精调爪1m位置及轨道板的4个边角处。排气孔设置时，先在方木条对应位置切断，并留出排气口，之后在排气口处放置截面为30×30mm的木条，木条放置好之后，用封边砂浆进行封闭，待砂浆初凝后拔出木条，形成排气孔。排气孔设置处插入长35cm的U型铁皮槽，其出口应露出支承层边沿，以便收集排除的浆液。封边时，用塑料袋将精调爪保护起来，避免漏浆对其产生污染。

3.3.2 横向封边及横向排气孔设置 轨道板横向封边一般宜采用稠度较大的水泥乳化沥青砂浆或者SM封边砂浆。其封边砂浆应高出轨道板底边至少2cm。

横向也可采用普通水泥砂浆进行封闭，但采用普通水泥砂浆封边，后续需要将横向封边砂浆全部凿除，然后利用垫层砂浆对该区域进行补灌。横向封边时，用一节直径为5cm，长为10～15cm的PVC管将GRP点保护起来，PVC管周边封边砂浆浇筑后需压实并均匀抹平。

直线段或超高小于45mm地段，横向端头部分每边设置3个排气孔，分布于中间定位锥凹槽对应位置和距离轨道板侧边50cm处。其中，中间凹槽部位全部留空作为一个大的排气孔，其余两个排气孔在封边砂浆未硬化前用小扁铲制作而成。当超高大于45mm地段，横向不设置排气孔。封边完成后，及时封堵排气孔。

3.4 轨道板固定

3.4.1 侧向：在直线段，轨道板两个观察孔外侧对称设置4个固定装置；当曲线超高大于45mm时，在轨道板灌注孔（观察孔）外侧安装6个固定装置。固定装置通过预埋在混凝土底座板中的锚杆提供的力压紧轨道板，锚固钢筋距离轨道板边缘5～8cm左右，轨道板压紧时先用手拧紧翼型螺母，之后用钢筋卡入翼型螺母中再拧紧1/2圈。

3.4.2 纵向：在每个板缝处设置一个“一”字型固定装置，利用精轧螺纹钢和翼形螺母将固定装置固定在两边轨道板上。翼型螺母的拧紧程度同侧向固定装置。

4 砂浆灌注

4.1 灌浆工序 ①整个灌注过程遵循“慢—快—慢”的原则。②灌注开始前先放出一部分砂浆在预先准备好的塑料小桶内，以排除管道内气体。开始时砂浆以较慢的流速流出，灌注孔内砂浆高于板底后，加大砂浆的流速，使砂浆能以较快速度流至两边观察孔。保持灌注孔内砂浆液面的高度在轨道板板底以上10～15cm，不能出现忽高忽低的情况。从灌浆开始到砂浆流至两边观察孔的时间一般控制在1.5～2.5min。砂浆流至两边观察孔至接触观察孔板底的时间一般控制在0.5～1min。③所有排气孔封堵完成后，使灌注孔内砂浆液面保持在高于板面5～10cm，整个灌注过程一般控制在4～6min。④在超高小于45mm，且线路纵坡大于5‰地段，砂浆灌注时，即纵坡较低一侧观察孔见到砂浆时，加快灌注速度。⑤超高大于45mm地段砂浆灌注控制时，灌注孔及两边观察孔加设长度约为30cm的Φ160mm的PVC管作为护筒，以保证砂浆灌注充盈。⑥超高小于45mm（纵坡小于5‰）地段砂浆灌注控制：直线地段（或超高小于45mm的曲线段）灌注孔内放入长度约为20cm的Φ160mm的PVC管作为护筒，在PVC管底部7cm处进行切割，以保证跟圆锥形的灌浆口很好地结合，同时灌注孔处放一块约1.5m×1.5m的PE膜。⑦灌注其他注意事项：1）每轨道板下面的砂浆应一次性灌注完成，曲线地段砂浆按由低向高方向进行灌注，砂浆宜匀速连续注入，防止产生气泡，砂浆灌注时，自由倾落高度不宜大于1.5m，以免砂浆分层离析，当板边砂浆灌注厚度达到施工控制值且完全覆盖轨道板底面后，结束灌注。2）灌注过程中砂浆充分饱满，严禁踩踏轨道板，并由专人在轨道板四角进行监控，防止轨道板受力偏斜，确保轨道板顶面高程在允许偏差范围内。3）砂浆灌注时，可有少量的水渗出，但不得有乳化沥青和乳液等渗出。

4.2 排气孔封堵及漏浆处理 从中间往两端顺序封堵，一旦砂浆全断面均匀地流出，且无气泡冒出时，利用塞子将排气孔封堵。排气孔封堵过程中应同时观察封边砂浆和精调爪位置处是否存在漏浆现象，如出现，应及时用水泥灰进行堵塞。排气孔封堵完成后，应观察轨道板周边部分，确认无漏浆且灌注孔内砂浆液面不再下降后方可确定灌浆结束。

4.3 横向封边砂浆处理 ①为防止砂浆与轨道板界面产生离缝，横向封边砂浆须在灌注结束后8～12小时内进行清理，横向封边砂浆处理分下列两种情况进行：1）横向采用SM砂浆或水泥乳化沥青砂浆封边时，将横向封边砂浆凿除至与轨道板底面齐平的高度。2）横向采用普通水泥砂浆封边时，将横向封边砂浆凿除至与支承层（底座板）齐平，及时采用灌注施工时剩余的水泥乳化沥青砂浆对轨道板底面以下部分进行补灌。②补灌要求：直线段补灌，接缝端头立上模板后，直接利用可流动的水泥乳化沥青砂浆进行补灌，灌注高度与轨道板底部齐平；曲线段，利用放置一段时间，具有一定可塑性的水泥乳化沥青砂浆对轨道板底部以下进行充填。③灌浆结束12～24小时后，可以将纵向封边砂浆清除，注意砂浆清除时不得损伤充填层。④对拆除封边砂浆后外露的垫层砂浆采取保湿养护措施，防止砂浆失水收缩产生裂缝，在高温和风比较大的夏天在砂浆面加草垫或麻袋充分湿润，确保水不流失过快；冬季砂浆面采用棉被或保暧物品履盖，用温水进行保湿养护，时间不低于3天。⑤垫层砂浆的最小抗压强度达到1Mpa后，方可拆除轨道板下精调爪及压紧装置。⑥砂浆的最小抗压强度达到3Mpa后方可承重。⑦砂浆保湿养护完成后，用角磨机对砂浆边幅进行修整，保证砂浆侧面与轨道板侧面顺直、美观。注意修整过程中，不得损伤轨道板。

5 结束语

水泥乳化沥青砂浆充填层施工是一个冗繁复杂的过程，各工序间相互衔接、互相影响，在充填层施工中还应不断总结、创新、优化与完善，以简化施工工艺，提高施工效率，保证施工质量。

参考文献：

[1]科技基【2008】74《水泥乳化沥青砂浆暂行技术条件》.

[2]铁建设【2007】85号《客运专线无砟轨道铁路工程施工质量验收暂行标准》.

[3]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》.