浅谈CRTSII型板式无砟轨道工程

浅谈CRTSII型板式无砟轨道工程摘要：在CRTS II型板式无砟轨道工程水泥乳化沥青砂浆板下充填层施工中关键是质量控制。

本文对水泥乳化沥青砂浆板下充填层的施工、质量进行探讨。

关键词：水泥乳化沥青砂浆板下充填层；施工；质量；控制经过长期的科研攻关和工程实践，我国基本形成了适应我国国情的CRTS（China Rail Track System）系列无砟轨道结构体系。

其中CRTS II型板式轨道结构是我国高速铁路采用的主要轨道结构形式之一，水泥乳化沥青砂浆板下充填层是CRTS II型板式轨道结构的重要组成部分，具有支撑调整、缓冲协调与黏结约束等功能。

水泥乳化沥青砂浆具有配制技术难、环境敏感性高、施工要求严等特点。

砂浆充填层灌注施工是无砟轨道施工的难点和关键点。

砂浆充填层的质量对无砟轨道的结构的耐久性及高速列车运行的安全性、平顺性、舒适性有极其重大的影响。

1 施工准备阶段的质量控1.1原材料的质量控制1.1.1水泥乳化沥青砂浆的主要组成成分为：乳化沥青、干料、减水剂、消泡剂、水。

1.1.2原材料储存乳化沥青乳化沥青采用有搅拌设备的储存罐进行储存定期对乳化沥青进行搅拌，使其均匀（24小时搅拌两次，每次不少于10分钟），亦不可搅拌时间过长，防止破乳。

图乳化沥青储存罐乳化沥青的进场、储存、使用温度控制在5℃~30℃。

乳化沥青的储存时间不大于3个月。

⑫干料①干料的进场、储存、使用温度控制在5℃~30℃。

②干料的储存时间不大于1个半月。

1.2水泥乳化沥青砂浆配合比1.2.1水泥乳化沥青砂浆配合比水泥乳化沥青参考配合比为：干料（胶凝材料含量占1/3）：1500 kg/m3乳化沥青（残留物含量为60%）：250 kg/m3水（洁净水或自来水）：140~185 kg/m3消泡剂：0.016%-0.032%（与乳化沥青质量比）减水剂：0-5 kg/m31.2.2水泥乳化沥青砂浆施工配合比调试⑪拌制砂浆时应严格按施工配合比进行原材料称量，各种原材料称量最大允许偏差应符合下列要求：乳化沥青、干料±1%，外加剂±0.5%，拌合用水±1%、消泡剂±0.5%。

⑫施工前应进行配比试验合格后方可施工，每立方乳化沥青与干粉的用量不变，一般可采用调节水、减水剂、消泡剂的用量来满足砂浆的质量要求。

水泥乳化沥青砂浆充填层施工时，首盘或每10盘需做日常检验水泥乳化沥青砂浆现场试验指标⑬砂浆主要的控制指标如下：出机流动度一般介于80～120s，砂浆出机时达到280mm扩展度所用时间一般为6～8s，出机时最终扩展度为300～320mm。

施工时，将流动度、扩展度指标调至最佳范围后才进行灌注。

1.3下承层质量控制1.3.1轨道板下支承层（底座板）的平整度（7mm/4m）要严格控制，保证砂浆在板底的扩展度。

1.3.2 轨道板下支承层（底座板）顶面拉毛深度1.5~2mm，确保支承层（底座板）与道床板间具有足够的粘结力。

2 施工质量控制2.1 水泥乳化沥青砂浆灌注前的质量控制2.1.1对支承层（底座板）表面及轨道板地面用高压水枪进行清洗保证砂浆的流动度及扩展度2.1.2轨道板与下承层侧边、轨道板与轨道板夹缝、精调爪位置封堵前应核实该轨道板是否已精调合格。

2.1.3轨道板封堵前检查板腔内是否有明水或杂物，如有应用吹风机将明水吹净、杂物清理后方可进行封堵以保证充填层质量。

图轨道板灌浆准备2.1.4轨道板封边⑪侧向封边轨道板侧向精调爪位置处安装6个“L”型压紧装置对轨道板进行压紧。

具体分布位置如下图：压紧装置分布位置采用“L”型压紧装置时，预埋膨胀螺母距离轨道板外沿的距离应尽量近，保证植入的膨胀螺母不影响封边角钢的安装即可。

首先采用扭矩扳手同步将轨道板4个边角位置的“L”压紧装置安装好，该压紧装置的拧紧力矩要求为150N·m；边角4个压紧装置安装到位后，采用扭矩扳手同步将轨道板中间精调爪位置处的2个“L”型压紧装置安装到位，该位置的拧紧力矩要求为100N·m。

轨道板纵向封边工装包括膨胀螺母与精轧细丝螺纹钢、封边条、封边角钢与封边夹具。

纵向排气孔通过在7×7cm的角钢上焊接Φ25mm钢管形成，排气孔位置为轨道板四个边角处和距离中间精调爪1m位置处，排气孔角度应保证排气孔下沿高于轨道板底部2～3cm，不宜过高或过低，工装上排气孔平面位置如下图。

轨道板纵向排气孔设置位置注意：排气圆形钢管与角钢必须焊接密实，不能留下焊缝，导致漏浆；封边条上的气孔必须与排气圆形钢管对应；U型泡沫块与精调爪的放置必须准确。

封边夹具采用槽钢制作而成，夹具间净空尺寸为2.57m，夹具支腿上焊接水平及垂直两个螺杆以方便压紧封边角钢。

轨道板侧边植入膨胀螺母，封边夹具伸出轨道板部分开一椭圆口（椭圆口长度约7cm），螺丝加垫片穿过椭圆口与预埋膨胀螺母拧紧，之后采用螺杆对封边角钢进行固定，达到纵向封边的目的。

精调爪位置处容易漏浆，可采用泡沫填缝剂对该位置进行封闭。

封边条开口位置与封边角钢排气口位置必须对应，排气孔应采用剪刀或刀片进行切口，必须保证排气通畅。

轨道板纵向封边夹具放置位置⑫横向封边横向采用泡沫进行封边时，GRP点位置及定位锚杆固定位置处采用直径160mm的圆型泡沫，其余位置采用条形泡沫（截面尺寸为60mm×70mm）进行封闭。

泡沫横向封边必须从一端向另一端顺序进行压紧，保证泡沫压紧到位，避免砂浆从一块板流至另外一块板。

为了保证轨道板横向排气通畅，尽量减少轨道板端头气泡，超高小于45mm 地段，采用泡沫进行横向封边时，需要将封边泡沫上进行切口（4cm×2cm）后安装到位，切口位置距离轨道板侧边约50cm，每块轨道板每横向端头设置2个（共4个）排气孔。

⑪砂浆原材料应严格按照施工配合比要求进行准确称量。

称量最大允许偏差（按质量计）应符合下列要求：乳化沥青为±1%，干料为±1%，外加剂为±0.5%，拌合用水为±1%，消泡剂为±0.5%。

⑫砂浆拌制时，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29转/分。

其次，投入干料，此过程保持中速搅拌60秒，中速搅拌的转速为70转/分。

然后，开始110秒的高速搅拌，高速搅拌的转速为111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后45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。

⑬水泥乳化沥青砂浆搅拌量根据现场量取的板腔厚度取平均值后确定，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得超过0.65m3。

⑭炎热季节或低温下进行砂浆拌制时，应采取相应措施保证材料温度，以保证砂浆拌合物温度。

2.2水泥乳化沥青砂浆灌注过程中的质量控制砂浆灌注可采用吊车将中转斗吊放与转运车（运转车可采用叉车）上，转运车将砂浆运输至灌注地点灌注。

2.2.1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）灌注孔内可放入长度约为15cm的Φ160mm的PVC管作为护筒，在PVC管底部7cm处进行切割小锯齿形状用透明胶布粘牢（防止PVC管下端空隙和轨道板预裂缝处漏浆），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。

灌浆开始前，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。

整个灌注过程遵循“慢—快—慢”的原则：灌注开始时，使砂浆以较慢的流速流出，待灌注孔内气体排除后（即砂浆液面和轨道板底接触），加大砂浆的流速，以维持砂浆液面在轨道板底面以上10～15cm。

当灌注孔内砂浆高于板底后，加大砂浆流速，使砂浆能以较快速度流至两边观察孔。

此过程应注意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1.5～2min左右。

从砂浆到达两边观察孔至接触观察孔板底的时间一般控制在0.5～1min。

当砂浆接触到两边观察孔板底以后，应适当减缓灌注速度，注意控制灌注孔内砂浆液面高度，灵活调节阀门开关，使灌注孔内砂浆液面保持在高于板底15cm 左右的高度。

当所有排气孔都堵好后，使灌注孔内砂浆液面保持在高于板面10cm。

整个灌注过程一般控制在4～6min。

2.2.2超高小于45mm，且线路纵坡大于5‰地段，砂浆灌注时，将慢灌过程适当延长(即低侧观察孔见到砂浆时才加快灌注速度)，整个灌注过程用时不少于4min。

2.2.3超高大于45mm地段砂浆灌注控制超高地段，砂浆灌注时，灌注孔及两边观察孔需加设长度约为30cm的Φ160mm的PVC管作为护筒，以保证砂浆灌注充盈。

灌注控制类似于直线地段，只是时间控制上有差异：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左右。

从砂浆到达两边观察孔至接触观察孔板底的时间一般控制在1～1.5min。

整个灌注过程一般控制在4～7min，灌注结束后，维持砂浆液面高于轨道板顶面20cm。

灌注工艺对气泡的形成起主要作用，所以灌注过程需要严格控制，防止灌注过程中卷入气泡或排气不够充分在砂浆表面或砂浆内部形成较多气泡。

2.2.4灌注注意事项①砂浆灌注前应检查压紧装置是否稳定牢固及润湿是否满足要求。

②砂浆灌注时，应持续对砂浆进行低速搅拌；砂浆的灌注应一次性完成。

③当气温高于30℃或低于5℃时，不允许进行砂浆灌注施工。

当天最低气温低于-5℃时，全天不允许进行砂浆灌注。

雨天在没有防雨措施的情况下不得进行砂浆施工，并应对灌注后未硬化的砂浆进行覆盖，防止雨水进入轨道板。

④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。

⑤砂浆进入中转料斗直到灌注完毕之前，应连续低速搅拌。

⑥在润湿、封边、灌注过程中尽量减少对已精调完成轨道板的扰动，如发生灌板上浮或不均匀变化时，应及时停止灌浆，采取有效的措施及时解决问题。

⑦对底座板表面冲洗时，注意保持桥面整洁，避免积水或到处漫溢；清洗砂浆后的污水和砂浆废料应集中收集、集中处理，不能随意排放。

⑧灌浆过程中或完成但砂浆未达一定强度时，必须对精调好的待灌或者刚灌的轨道板进行防护措施，严禁轨道板上走人。

⑨在水泥乳化沥青砂浆灌注过程中注意对轨道板和底座等污染并及时清理，对砂浆搅拌车剩余砂浆料不得随意乱倒并做好处理。

⑩灌注时轨道板上站人不能超过3个，必须使用灌浆操作平台。

2.2.5排气孔封堵及漏浆处理措施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，将排气孔用塞子进行封堵。

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有漏浆的现象，如果出现漏浆，应及时用干料进行堵塞，精调爪位置处漏浆时，先用干料封堵，之后用土工布塞紧各个空隙。