板式无碴轨道CA砂浆与施工技术研究

2015-10-21吴强兵

建筑工程技术与设计 2015年6期

关键词：施工技术

吴强兵

【摘要】近年来，高速铁路发展迅速，板式无碴轨道的应用也广泛起来。CA砂浆是板式无碴轨道的关键组成部分。其功能是起到减缓震动的作用。本文分析了当前国内CA砂浆的基本性能，总结了板式无碴轨道施工工艺。

【关键词】板式轨道；CA砂浆；施工技术

引言

为实现交通的高速运行，要求轨道线路具有较高的线路平顺性和整体的刚度。CA砂浆作为全面支承轨道板的垫层结构，其性能好坏直接影响到板式轨道结构的耐久性、安全性与经济性，CA砂浆已逐渐成为板式无碴轨道道床材料的最佳选择。

1、CA砂浆主要组成材料及性能

1.1 主要组成材料

施工采用的CA砂浆由乳化沥青、水、水泥、砂，及各种添加材料拌合而成，其中乳化沥青由工地自行乳化，其它材料外购。

乳化沥青：含有特殊乳化剂的乳液，以一种界面活化剂为主剂，其具有与水泥融化结合的优良特性，且不易变质，但储藏时需要注意空气调节。

水泥：为初期强度较高，以便铺设工程进展顺利，水泥以使用早强波特兰水泥为准，水泥品质必须新鲜，无风化和变质等。

砂：以通过2.5公厘筛95﹪的河川砂为宜，FM在1.4～2.2间，但如压送灌浆时FM以1.4～1.8为宜。砂的含水量对CA砂浆的強度影响很大，必须严格管理。

添加剂AE乳剂或同等品以上的材料；以3CaO、3Al2O3、CaSO4等矿物为主体，加微量高分子分散剂及无机盐。以防止CA砂浆分离、收缩及促进流动性。

添加水应达到饮用水的质量。

1.2 主要性能

CA砂浆是利用水泥吸水水化加速乳化沥青破乳，由水泥水化物和沥青交织裹覆砂形成一种立体网络，其力学特性为刚柔并济，以柔为主。在工程应用中，测试的内容主要有：干料的扩展度、干料的抗压强度和水泥沥青砂浆的膨胀率、扩展度、流动度、分离度、含气量、力学性能、抗冻融性、抗疲劳性等性能。

2、CA砂浆施工工艺流程

其流程为：轨道板、底座板的清洗→轨道板精调检查合格→轨道板、底座板的预湿→轨道板封边及压紧装置→砂浆拌制→砂浆灌注→饱满度检查→及时补浆→压紧装置及千斤顶拆除→封边拆除及检查→修补或揭板重灌。

3 CA砂浆施工

3.1 轨道板安装

（1）轨道板的验收轨道板运抵工地前，要检查外观尺寸、平整度、预埋件和各种孔洞位置。

（2）轨道板安装位置确定先放出线路中线，然后在基座顶面和凸形挡台顶面用墨线弹出线路中线位置及轨道板中线，再根据轨道板的型号，在基座上划出轨道板安装的准确位置。在桥面挡碴墙上划出板顶高度线和轨面高度线。

（3）吊装在商品混凝土基座上轨道板的四角位置放厚约4.5cm的木垫块，在凸形挡台外缘线路中线位置上放一个厚约3.5cm的木挡块，用汽车吊吊装轨道板，使板的纵横向位置基本正确。

（4）位置精确调整人工对板的平面位置作精确调整后，再安放工具轨，此时测量轨面高程，不符合设计要求的，用板生产时已安放的4个支撑螺栓调整，取出木垫块。再一次检查、调整平面位置和轨面高程，直至全部符合要求。

3.2模板安装

（1）清除轨道板面、轨道板与商品混凝土基座之间杂物。

（2）模板采用厚3.0—3.5cm木板制作。模板顶面应较轨道板底面高出5cm以上，距轨道板侧四周2.0—2.5cm。模板底和接缝处垫以氨甲酸乙酯泡沫或海绵，以防止漏浆。在轨道板侧面四周下部粘贴7cm高的不干胶带，防止溢出的CA砂浆污染板侧面。

侧模利用轨道板已预埋的起吊螺母孔打入木楔来固定，端模利用已铺设的轨道板端，用木楔加以固定。模板在安放前应涂刷脱模剂。

（3）模板安装完毕后，再一次清理杂物。为防止CA砂浆灌筑时污染板面，在板面覆盖一层农用塑料薄膜。

3.3 CA砂浆配料与计量

CA砂浆施工前，首先在基本配合比的基础上，根据现场情况确定现场施工配合比，以拌和初期流动度为18～22秒来确定用水量；由气温条件决定铝粉的添加量，按膨胀率为1～3%来选取，一般情况下，其添加量为（水泥+混合料）×（0.01～0.02%），高温时的用量较低温时少；测定使用砂的表面含水率和吸水率，根据使用砂的表面含水率确定用砂量，并从砂和水两方面进行配合比修正。

3.4搅拌

（1）投料与搅拌

CA砂浆拌制采用专用密封cam搅拌车进行。cam搅拌车是板式无碴轨道施工专用设备之一，主要由车体、驾驶室、水储存输送计量系统、乳化沥青储存输送计量系统、砂储存输送计量系统、计量平台、搅拌灌注系统、搅拌控制室及配料工作室、防水剂稳定剂储存输送计量系统、水泥储存输送计量系统、动力拖车系统、电器系统、污水处理系统等部分组成。该设备可将CA砂浆泻放至ca砂浆料斗内，也可直接往CA砂浆袋内灌注。CA砂浆运输通过在双向运输底盘上放置CA砂浆料斗的方法进行。第1步向拌合机投入乳化沥青、水和活性剂，慢拌1min；第2步投入减水剂和氯丁胶，慢拌30s；第3步投入砂，慢拌30s；第4步投入水泥、掺合材和铝粉，快拌2min；最后加入消泡剂，慢拌1.5min。

（2）CA砂浆搅拌质量检查

搅拌完毕后，立即取样按《CA砂浆试验细则》进行流动度和密度检查测试。如不符合要求，此盘拌和物将废弃，满足要求时才能进行灌筑施工。

3.5轨道板底CA砂浆灌筑

轨道板底CA砂浆的灌筑，是板式无碴轨道施工的关键技术。

将已装满料砂浆的中间储存罐从搅拌设备下方后面旋转伸出，将拌制好的CA砂浆放入可以搅拌的中间储存罐内，并用悬臂龙门吊或随车吊将中间储存罐提升至桥面上，并使其位于即将灌注的轨道板处。砂浆经过软管注入轨道板灌浆孔，通过其他两个灌浆孔和排气孔观察灌浆过程，直到所有排气孔冒出砂浆，用木塞堵住排气孔，灌浆孔内砂浆表面高度至少达到轨道板的底边，而不能回落到底边下面。

3.6 CA砂浆养生、模板与支撑螺栓拆除

（1）CA砂浆原则上采用自然养生，在气温高于30℃或低于5℃时应停止施工或采取相应的特殊施工措施，如对使用材料进行降温或加温措施。

（2）CA砂浆灌筑完毕24h或抗压强度达到0.1MPa時，必须迅速拆除轨道板上的4个支撑螺栓，以利于板底面与CA砂浆更加密贴，并可拆除侧面模板。

（3）侧面模板拆除后，铲除轨道板侧面多余的砂浆，清理板面及四周杂物。

3.7凸形挡台的CA砂浆施工

凸形挡台的CA砂浆，要待轨道板已灌筑的CA砂浆凝固后（一般需要24h，清除其上部浮渣、木屑等杂物，并凿毛）才能进行灌筑。灌筑面应与轨道板面平齐。需要采取保温措施时应覆盖草袋或麦秸杆。

4、施工注意事项

（1）轨道板水泥沥青砂浆灌注前应抽样检测相邻轨道接处承轨台的顶面高差，高程与施工图高差值不应超过0.5mm，大于0.5mm时应重新调整轨道板。

（2）水泥应在干燥防潮条件下保存，且不能使用湿砂。出厂后3-7d内使用。

（3）每搅拌灌筑完一盘，应立即用清水将拌合机桶清洗干净，否则易出现破乳、假凝、“粘锅”现象。

（4）每块板必须连续灌筑，尤其是曲线超高大于100mm地段，派专人检查灌浆口的浆面情况，如果浆面回落到超高侧的轨道板下面时就要及时补浆，间隔时间不能超过20min，补浆时要将排气孔重新打开。

结语