高速铁路无砟轨道CA砂浆施工技术

李 帅 肖本虎

（中国中铁四局集团有限公司，安徽 芜湖 241000）

1 引言

高速铁路无碴轨道用CA砂浆填充材料是无碴轨道结构的重要组成部分，位于轨道板与混凝土底座之间，由乳化沥青、水泥、骨料和水等混合而成，是一种介于水泥基和沥青基材料之间的半刚性体胶凝材料。该材料固化后，既能提供无碴轨道结构所需的必要强度，又能为结构提供一定的弹性，在无碴轨道结构中起着发挥着重要作用，同时由于其良好的工作性能，已逐渐成为无碴轨道道床材料的最佳选择。本文着重结合武广客运专线无砟轨道CA砂浆施工经验，进行一些探索式的研究和总结。

2 工程概况

新建铁路武广客运专线XXTJ-1标段DK1246+902.81~DK1252+888.27区段位于湖北省武汉市江夏区山坡乡境内，施工的区段全长5.985km（双线），设计为I型板式无砟轨道，其间含特大桥两座（瓦屋特大桥、光星特大桥），大桥一座（吴家大桥），路基4段，共设计2438块轨道板，采用引进国产化配方的水泥沥青砂浆（CA砂浆）。

3 CA砂浆主要组成材料和性能

施工采用的cA砂浆由乳化沥青、水泥、砂、水和其他辅助材料等组成，CA砂浆是利用水泥遇水水化加速乳化沥青破乳，由水泥水化物和沥青交织而形成一种立体网络，其力学性能是刚柔并济，以柔为主。

由于要从直径只有5cm的浇注孔灌入，浇注厚度只有5cm，流动半径高达150cm，因此要求CA砂浆有足够的流动度，且硬化后不能收缩，对硬化后的CA砂浆和弹性模量有一定的要求，还要具备相当的反复冻融能力，经反复冻融后的质量损失和相对动弹模量损失都有相当高的要求，要求灌注后的CA砂浆上下层应基本均匀。本次施工所采用的配合比为集团公司检测中心人员与铁科院联合研究而成，施工采用的配合比见表1。

4 施工工艺

4.1 施工前准备

技术人员应该在砂浆搅拌的同时对CA砂浆灌注计划里面的交接板进行确认，并用钢尺估测轨道板的平整度及水平偏移情况，并确认凸形挡台与轨道板之间的木楔都已打设并有效（尤其是曲线超高段）。

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图1 搅拌速度、时间流程图

施工的总体施工顺序为选择线路的中心点为本次砂浆灌注作业的上料基地，在此处建设存料库房以及A乳剂储罐，并采取集中上料的方式完成CA砂浆所需原材料的配给。先完成小里程方向左线砂浆灌注，再转移至大里程方向，轨道牵引车和砂浆拌和车均自备发电机，自行解决供电问题。上料时采用原线下工程施工用电接照明灯具。

4.2 原材料配给

水泥沥青砂浆所需原材料达到数十种，在正常的施工组织安排中对于物流配给要求较高，尤其是固、液、粉状的不同原材料，如何高效有序的在短时间内完成物料供给，保证施工的正常进行，需要进行认真的组织安排。

4.3 CA砂浆搅拌

原材料配给完成后，到施工现场确认所施工地段的水泥沥青砂浆配合比后，根据配合比正确的称量所需的材料，投放到搅拌机中进行搅拌。A乳剂、水、消泡剂等材料投放时一般选择40rpm的低速搅拌，水泥、混合材、砂、铝粉、AE剂等材料投放时选择100-120rpm的中高速搅拌，搅拌速度和时间控制见下图1。

4.4 CA砂浆的灌注

根据水泥沥青砂浆自身的特性，其灌注方法主要有以下三种，下面将对这三种方法做简要的介绍。采取何种灌注方法则取决于砂浆搅拌设备的选择。

4.4.1 重力自流式灌注

采用轮胎或轮轨式移动砂浆搅拌灌注车的施工设备通常选择此类灌注方式，即利用水泥沥青砂浆的自身重力，在经过搅拌设备充分搅拌后并达到性能指标的砂浆通过出料口集中到临时容器内，再利用水泥沥青砂浆流动性能好的特点，自高向低的流动到灌注袋内的灌注方法。其优点是施工效率高，砂浆灌注质量高。

4.4.2 便道法灌注

设备选用以普通卡车底盘为基础的砂浆搅拌车，则需要利用汽车吊将位于线路侧边的便道上搅拌完毕的砂浆吊装到正线进行灌注，也是重力自流式灌注法的一种形式，此种施工方法效率不高，但此种方式多适用于桥梁跨度较小，路基段与便道结合紧密，施工临时道路与正线交通通畅的情况。

4.4.3 压注法灌注

由于国内高速铁路均多采用桥梁来减少土地占用以及降低沉降等因素的影响，提高整体线路的平顺性，如果遇到高墩大跨度桥梁的情况，便道法灌注施工不方便使用，因此采用地面搅拌砂浆，然后利用活塞泵将搅拌完成的砂浆泵送至桥面进行灌注的方法。

4.5 CA砂浆的养护

水泥沥青砂浆的养护，以自然养护为原则，但是在寒冷地区施工的时候，应采取特别的保温养护措施。

轨道板的支撑螺栓应在水泥沥青砂浆灌注后大约经过24小时，且确认抗压强度为0.1N/mm2左右，后及时拆除，切除灌注袋的灌注口，并用专门封补灌注袋的沥青毡布进行保护处理。

处于水泥沥青砂浆养护过程中的轨道板上面不得有任何荷载。重物的荷载，在灌注经过7天以上，且确认抗压强度达到0.5N/mm2以上后方可进行。

雨天必须停止水泥沥青砂浆的灌注作业，同时用塑料薄膜对已经灌注完成的砂浆部分进行覆盖，以防止砂浆受到雨水浸泡发生离析，影响水泥沥青砂浆的强度。

5 结语

在本项目的CA砂浆灌注作业采取的是“线间法”施工，由轨道车牵引CA砂浆拌和车走行，每个工作班结束后，砂浆车返回上料基地进行搅拌机和整车清洗，清洗完毕后固定轨道车和砂浆拌和车。

目前武广客运专线已经建成通车，根据已完成的过渡段的检测结果和沉降观测数据分析显示，路基沉降变形已基本趋于稳定，完全能够保证路基工后沉降的要求。

[1]王涛.高速铁路板式无砟轨道CA砂浆占勺研究与应用.

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