CRTSⅡ型板式无砟轨道水泥乳化沥青砂浆施工技术与质量控制措施

饶祯容

【摘要】：客运专线技术核心是无砟轨道板制作、铺设技术，而水泥乳化沥青砂浆作为轨道板和底座之间的调整层，主要起到填充、支撑、承力、传力的作用，并可为轨道提供适当的刚度和弹韧性。水泥乳化沥青砂浆的性能直接影响到轨道结构的平顺性、列车运行的舒适性与安全性、轨道结构耐久性和运营维护成本，是CRTSⅡ型板式无砟轨道的关键工程材料之一，本文深对水泥乳化沥青砂浆的质量控制进行了深入探讨。

【关键词】：无砟轨道水泥乳化沥清砂浆质量控制措施

中图分类号： P135 文献标识码： A

一、工程概况及无砟轨道简介：

CRTSⅡ型板式无砟轨道水泥沥青砂浆是无砟轨道的重要结构层，是轨道板和混凝土底座或支承层之间的垫层，主要起到填充、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。我公司宁杭客专浙江湖州段从2010年开始到结束进行了大量的水泥乳化沥青砂浆垫层施工，在施工中经过摸索进一步认识了水泥乳化沥青砂浆的重要性，对砂浆的配合比的调整及施工方面做了大量的工作。

二、水泥乳化沥青砂浆性能的好坏对施工的重要性

水泥乳化沥青砂浆充填层是板式无砟轨道结构体系中关键结构层，其质量好坏直接影响到无砟轨道结构的正常运营及使用寿命。

水泥乳化沥青砂浆的性能包括工作性能、力学性能和耐久性能。在施工中水泥乳化沥青砂浆质量的好坏直接影响到灌注的速度的控制、板底水泥乳化沥青砂浆饱满、水泥乳化沥青砂浆的强度大小、水泥乳化沥青砂浆抗冻及抗疲劳能力。因此，水泥乳化沥青砂浆的好坏对施工质量有很大的影响。

三、水泥乳化沥青砂浆配合比的配制

水泥乳化沥青砂浆是一种对温度等施工环境极其敏感的材料，是影响其施工质量的因素较多，材料质量是否稳定，施工控制有否严格、细致，施工人员是否严格按规程进行操作等方面都将会影响到水泥乳化沥青砂浆的施工质量。

水泥沥青砂浆的配合比应根据原材料的品质、施工工艺对工作性的要求、强度、耐久性，通过适当选取原材料、计算、试配、调整等步骤选定。配制的水泥沥青砂浆的工作性能、力学性能、耐久性能要满足暂行技术条件要求。水泥乳化沥青砂浆的配合比选定步骤如下：

1、原材料选择、检验确定 ：干料的选择 ② 乳化沥青的选择 ③ 减水剂和消泡剂的选择。

2、理论配合比的确定

水泥乳化沥青砂浆的理论配合比是由宁杭客运专线水泥乳化沥青砂浆Ⅱ级试验室提供。考虑到冬季施工，特定理论配合比为：

干料：1490 kg/m3 乳化沥青：265 kg/m3

水、减水剂、消泡剂每方用量施工单位根据实际施工情况而定。

3、基本配合比的确定

宁杭客运专线中心试验室采用进场的原材料进行砂浆的拌合试验，通过测试砂浆工作性能、力学性能及耐久性能，对配合比及原材料进行评估，并进行了配合比的调整，确保砂浆的性能指标满足技术条件要求。

最终确定的水泥乳化沥青砂浆的试验配合比如下表1所示：

水泥乳化沥青砂浆的基本配合比（kg/m3）

材料名称 干料 乳化沥青 水 减水剂 消泡剂

材料产地 江苏尼高 株洲时代 饮用水 天津雍阳 河南道纯

材料用量 1490 265 136 4.5 0.4

表1

4、施工配合比的确定

根据环境温度、运输距离、搅拌至灌注所需时间合理控制出机时砂浆的工作性能以保证砂浆灌注时的性能。砂浆灌注时的性能指标宜按以下指标进行控制：

温度：5℃～35℃；扩展度280mm～310mm；含气量：5%～8%；流动度：100s～120s。

一般情况，砂浆流动度的经时损失较扩展度损失会稍明显些，但当扩展度仍可达到280mm以上时，而流动度超过120s，但小于150s时，仍可进行砂浆的灌注施工。

注重施工环境下砂浆半小时工作性能的测试，当砂浆工作性能损失较大时，适当增加水及减水剂的用量。施工期间需加强对水泥乳化沥青砂浆的性能检测，及时调整砂浆配方。须根据砂浆状态的差异变化，及时调整用水量或减水剂用量。同时，由于消泡剂的消泡能力与温度有较大的关系，施工时需根据施工环境及砂浆拌合情况对消泡剂的用量进行调整：温度高时，适当减少消泡剂用量，温度降低时，适当增加消泡剂用量。

由于消泡剂的消泡能力与温度有较大的关系：在温度高时适当的减少消泡剂用量，10℃～35℃范围内，消泡剂选用（0～0.5）kg/m3；温度降低时，适当增加消泡剂用量，温度低于10℃时，消泡剂选用（1.0～1.5） kg/m3。

最终确定的水泥乳化沥青砂浆的施工配合比范围如下表2所示：

水泥乳化沥青砂浆的施工配合比范围（kg/m3）

材料名称 干料 乳化沥青 水 减水剂 消泡剂

材料产地 江苏尼高 株洲时代 饮用水 天津雍阳 河南道纯

材料用量 1490 265 126～150 4.0～6.5 0.2～1.5

表2

四、水泥乳化沥青砂浆灌注施工及要点

1、水泥乳化沥清砂浆施工工艺流程图

2、水泥乳化沥青砂浆灌注施工要点

⑴安装压紧装置与封边都是保证水泥乳化沥青砂浆施工的重要举措，它是防止轨道板上浮、漏浆，确保灌浆质量重要手段。

⑵水泥乳化沥青砂浆灌注作业：

①在正式灌板作业前，一定要做多次的灌板试验，在完全验证了配合比和掌握了灌板工艺后，才能进行线路灌板。

②中转罐运至灌板作业点位时，可以把中转罐放置在固定的架子上，也可以吊在空中，人力稳定中转罐，进行灌注作业。

⑶水泥乳化沥青砂浆施工养生环境：在水泥沥青砂浆施工中，要求灌板时施工温度在一定范围内才能进行施工作业，为了保证有足够的施工时间和适宜的工作性，新拌制的水泥沥青砂浆温度应控制在5℃～35℃；灌注时的环境温度应大于 4℃，并且未来24小时内的环境温度不得低于2℃；

五、在不同的环境中保证砂浆的质量

两年来，我们通过大量的试验研究，总结出在不同环境下要如何保证砂浆的质量控制措施：

1、春季施工

春季施工，此时的温度比较适宜，主要是针对降雨方面考虑。一、砂浆配合比，在保证砂浆的性能指标时，水、减水剂应适当的减少，减水剂宜使用标准型。二、当施工时，砂浆灌注后突降雨时或预计会下雨时，采用塑料布或防雨布将灌注后不到1天的轨道板连同底座板一同覆盖，四周压好，防止雨水进入。中转斗上应有密封盖，防止高温时砂浆水分蒸发及突降雨时雨水进入砂浆中。

2、夏季施工

夏季施工，此时温度比较高，砂浆车的原材料的温度一般会超过30℃，要采取的措施是砂浆车应停靠在阴凉的地方，避免太阳直射，砂浆车应开启空调，适当的在砂浆车里的水中放置冰块来进行降温；砂浆配合比方面，应使用缓凝型减水剂，适当的增加水和减水剂的用量，消泡剂尽量少加；对已经灌注完成的砂浆，可用棚子避免太阳直射并洒水进行养护；中转斗上应有密封盖，防止高温时砂浆水分蒸发及突降雨时雨水进入砂浆中。

3、秋季施工

秋季施工，此时温度比较适宜，在配合比方面，减水剂宜使用标准型，减水剂、水、消泡剂的用量，主要是根据现场砂浆车试拌来进行少量的调整。

4、冬季施工

冬季施工，此事温度较低，水泥乳化沥青砂浆灌注后易造成泌水、收缩、表面气泡聚集等问题，严重时还会影响砂浆的耐久性。为了保证水泥乳化沥青砂浆的正常施工及质量，严格控制原材料的温度，适当时可以在水箱里加入温水，以控制砂浆的温度不低于5℃；关于砂浆配合比方面，应采用早强型减水剂，当砂浆温度或施工环境逐渐的降低时，可以适当的降低砂浆的用水量，也可适当的提高早强型减水剂用量。当消泡剂的用量明显增加时，在保证砂浆均匀的前提下，可以适当降低砂浆车的搅拌速度和时间，或用温水1:1稀释消泡剂加入。砂浆的扩展度应控制在下限、流动度应控制在上限；灌注完的砂浆可加盖棉被或搭建保温棚等进行保温。

六、安全注意事项

1、乳化沥青砂浆充填层材料涉及的化学物质，应避免人体直接接触。施工时除遵 守国家相关规定外，还应采取相应安全保护措施。

2、施工过程中，应遵守国家相关环保规定，采取相应的环保措施。

七、结束语

在历经两年多的水泥乳化沥青砂浆填充导施工中，遇到了诸多困难，也正是这些困难经历造就了我们的成长。

在冬季施工中，下大面积的雪，试验人员做到了人跟着砂浆车走，坚守自己的岗位。

在夏季施工中，我们试验人员不怕高温气侯，时刻测试着砂浆的性能，以保证施工质量。

在夜间施工中，也做到了，施工在哪儿试验员就在哪儿，并进行了大量的砂浆性能检测及配合比的调整。从了解水泥乳化沥青砂浆的重要性到能够对水泥乳化沥青砂浆性能熟练的把握，我们试验人员付出了种种艰辛，进而确保全过程控制了水泥乳化沥青砂浆的施工质量。

参考文献：

1、《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》科技基〔2008〕74号。

2、客运专线铁路无砟轨道施工手册（客运专线铁路技术管理手册）