无砟轨道CA砂浆施工工艺与质量控制

  • 投稿二涵
  • 更新时间2015-09-16
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李晓攀 LI Xiao-pan

(中铁十七局集团第三工程有限公司,石家庄 050081)

(CR17BG No.3 Engineering Co.,Ltd.,Shijiazhuang 050081,China)

摘要:无砟轨道板采用CRTSⅡ型板,是我国高速铁路施工创新的先进技术成果,其中的水泥乳化沥青砂浆灌注是该项技术的关键。为彻底解决这一技术难题,在现场做了大量的灌浆和揭板试验,摸索总结出了一整套施工技术,保证了灌浆质量,加快了施工进度,降低了作业劳动强度,为CRTSⅡ型板式无砟轨道铺板灌浆施工的快速展开提供了施工参数和经验。

Abstract: Ballastless track plate uses CRTSⅡ plate, which is China’s innovative and advanced technological achievements in high-speed railway construction, in which the cement-emulsified asphalt mortar infusion is the key to the technology. To solve this technical problem, a lot of filling and plate exposing test are done in the field, a set of construction technologies are summed up to ensure the filling quality, speed up the construction schedule, reduce labor intensity, and provide construction parameters and experience for the rapid deployment of CRTSⅡ Slab ballastless track plated grouting construction.

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关键词 :水泥乳化沥青砂浆;施工工艺;质量控制

Key words: cement-emulsified asphalt mortar;construction technology;quality control

中图分类号:U215 文献标识码:A 文章编号:1006-4311(2015)19-0226-03

作者简介:李晓攀(1982-),男,河北藁城人,研究方向为桥梁路基施工。

0 引言

CRTSⅡ型板无砟轨道工业化水平高,性能稳定,施工方便,维护维修机具简单等特点,是当今高速铁路轨道的主要结构形式之一,然而由于其中的一项关键技术,水泥乳化沥青砂浆灌注的施工工艺和质量控制一直不完善,CRTSⅡ型板无砟轨道结构的优势一直没有完全发挥出来,本文通过大量的灌浆和揭板试验,摸索总结了一整套施工技术,完善了水泥乳化沥青砂浆灌注的施工工艺和质量控制,为CRTSⅡ型板式无砟轨道施工提供了理论依据和技术支持。

1 适用范围

本施工工艺适用于石武客专三分部无砟轨道水泥乳化沥青砂浆的施工,并使用移动砂浆搅拌车现场进行搅拌,采用中间罐灌注CRTSⅡ型板水泥乳化沥青砂浆。

2 施工工艺

2.1 工艺流程图(见轨道板砂浆灌注工艺流程图1)

2.2 施工过程及作业要求

轨道板精调→轨道板固定(压紧)→封边→灌浆

2.2.1 施工准备

轨道板精调完成并压紧固定后进行轨道板封边施工。有时在灌注结束后轨道板会出现上浮的情况,为了避免出现上述情况,应在精调结束后设置轨道板压紧装置。通常都在轨道板的两端中间安装压紧装置,标准是当曲线位置超高达到45mm及以上时。压紧装置由三部分组成,分别是锚杆、∏型钢架及翼形螺母,要求锚杆锚固深度是100~150mm,植筋胶锚固,确保锚杆在锚固完成后处于垂直状态。需要注意的是拆除压紧装置时应保证水泥沥青砂浆已灌注并硬化和膨胀结束,同时要求拆除压紧装置时砂浆抗压强度>1.0MPa。

2.2.2 轨道板封边

封边分纵向封边和横向封边。纵向封边采用角钢和混纺布(绵毡与无纺布的结合体)将底座板与轨道板侧面封堵的一种工艺,其目的是为了防止在垫层灌浆时砂浆不从轨道板侧面溢出,封边前首先要将底座板清扫干净,用水湿润,然后用封边装置封堵即可,封边装置见图2。

轨道板对接处横向接缝的密封使用与垫层砂浆有着同样配合比的CA砂浆(即只调整配合比的加水比例,使CA砂浆成固体状不流动,一次性进行封闭,不在凿出)进行封闭。横向接缝的密封封边砂浆封填高度应超出轨道板底边2cm。

施工横向封边砂浆时,应拿出圆锥体,灌浆时不能让垫层砂浆把各标志点掩盖住,必要的情况下可以采用一段短PVC管来保护标志。

横向封边要把测量GRP点及定位锥位置留出,纵向封边要把千斤顶位置留出。此外,为了确保排气通畅,灌浆密实,还应该在轨道板的四角及中部靠近千斤顶的位置留直径为2cm的排气孔。

2.2.3 轨道板水泥乳化沥青灌注

灌注轨道板下水泥沥青砂浆时应坚持“随调随灌”的原则,保证精调完工后尽快进行灌注施工,精调超过24小时未进行灌注,要对轨道板进行复测。

2.2.3.1 施工前期的准备工作

①沥青水泥砂浆配合比的试配。

沥青水泥砂浆配比对环境温度有一定的需求,施工时需在满足条件的温度下进行,即5℃<t<35℃。配比基本稳定后,需要进行一系列的砂浆的搅拌与灌注的工艺性试验,对砂浆进行微调,确保沥青水泥砂浆配合比的科学性和合理性。

②水泥沥青砂浆原材料的确定。

必须保证原材料的质量合格,要做到严格控制原材料的品牌和品质的稳定性,同时要求原材料供应商具有稳定生产、供应能力。

③建立并形成原材料的仓储能力。

为了确保施工时砂浆原材料一直供应不断,应设置至少满足4~5天生产需要的仓储能力。需要注意的是有的原材料对仓储的要求很高,应针对不同的原材料选择适宜的仓储条件,以确保各原材料的性能良好。

④砂浆拌合的稳定性确认。

在正式的灌注施工前应先进行砂浆拌合的稳定性确认,具体的方式是连续拌合十块板所需砂浆,然后随机的抽取三块板进行仿真灌板试验,并在试验过后检查各项指标,只有所有的试验板都符合相关的规范标准才能进行正式的施工。

⑤砂浆材料的进场检验。

所有的砂浆材料都必须符合相关的规范标准,严格检验每批进场的砂浆材料,不合格的禁止使用。

2.2.3.2 砂浆灌注前施工准备

①轨道板几何位置的确认。

砂浆灌注施工前应确认轨道板的几何位置,要求轨道板的位置必须符合相关的规范标准,只有这样才能进行下一步的砂浆灌注施工。

②底座板表面预湿。

安排专人负责底座板表面预湿工作,具体的方式是用带有旋转平面喷头的喷枪从三个灌浆孔伸入轨道板将其下浇湿,但要求表面不能存在大量积水。另外还需要注意喷浇时间,喷浇时间和环境温度有直接的关系,应协调好两者的关系。

③检查压紧装置和缝边的完好性。

2.2.3.3 砂浆材料的运输及拌合

移动砂浆搅拌车均采用专用车辆(运输车辆设有相应的降温(如空调)及保温措施)运输材料,现场直接加料的方式进行加料,在施工工点进行拌合。每个灌浆作业面一般配置1台移动砂浆搅拌车。

①砂浆拌合。

在正式的灌注施工前都需要进行砂浆试拌合,测量施工各项指标,比如扩展度、含气量、流动度等,然后结合相关的规范标准进行微调,最终确定砂浆配合比,只有保证施工各项指标符合相关的规范标准,才能进行正式施工。其中要求搅拌后5分钟进行的试验扩展度a5≥280mm且t280≤16S,搅拌并取样30分钟后进行的试验扩展度a30≥280mm且t280≤22S;含气量≤10%;流动度最好控制在80~120S(砂浆测试量为1升)。

②砂浆的垂直运输。

砂浆拌合完成后,将砂浆倒装于砂浆中转罐中,吊车吊运上桥直接灌注。如果具备吊车灌注的条件应选择吊车灌注,操作简单方便。

2.2.3.4 砂浆灌注作业

①灌注砂浆。

为了避免砂浆污染轨道板,在砂浆灌注孔处应插上灌浆漏斗,同时还应该在轨道板上铺上土工布,如此可有效解决上述问题。在正式进行施工时把灌注软管对准灌注漏斗,进行灌注施工。在灌注的过程中需注意观察侧面封边砂浆的排气孔,等到排气孔满孔冒出砂浆5s后,需要选择适宜的材料塞住排气孔,然后观察灌浆孔内砂浆表面高度的变化情况,保证灌注孔内砂浆面高度至少高于轨道板顶面200mm,并且不回落,只有这样灌浆工作才算完成。在曲线超高地段灌浆时,应加高灌浆护筒,使砂浆液面高出高底边200mm,确保砂浆灌注饱满。每块板要一次连续灌注。

②封闭灌浆孔。

灌浆结束,待CA砂浆开始硬化以及注浆管内不再有浆面位置变化后(即灌注完毕30min后),在注浆孔内清除CA砂浆直至轨道板表面以下15cm处,并将一根S形钢筋从灌浆孔插入至砂浆中,保证封孔混凝土与垫层砂浆的良好连接。封闭灌浆孔时应选择与轨道板同级别的混凝土,依照规范步骤进行施工,采用专用工具压出与预裂缝顺接的凹槽,并及时进行覆盖养护。另外,为了外观的美观性,还应该在养护后用砂轮机磨光。

2.2.3.5 砂浆车搅拌机的清洗

所谓“磨刀不误砍柴工”,利用砂浆车加料等待时间对其进行清洗,可有效提升施工效率。另外需要注意的是清洗所用污水需采用集中排放方式,最大程度减少环境污染。

3 质量控制措施

3.1 质量控制要点

3.1.1 严格控制好水泥乳化沥青砂浆的配合比,由专人负责检查和记录其是否符合要求。

3.1.2 必须保证原材料符合相关规定,禁止使用不合格材料。

3.1.3 试验室对水泥乳化沥青砂浆通过试验进行监测,确保水泥乳化沥青砂浆质量。流动度80到120s,扩张度280到300mm,含气量≤10%。

3.1.4 技术员要加强检查轨道板与底座板的厚度,确保CA砂浆灌注厚度满足20~40mm,及时检查排气孔的是否畅通,确保CA砂浆灌注充填饱满,并与轨道板密贴,不得有气泡和空隙。封边砂浆侵入轨道板最大不超过2cm,对不符合设计和规范要求的一律要求整改,并对整改结果进行复查。

3.1.5 水泥乳化沥青砂浆灌注时表面高度至少应达到轨道板的底边,不得回落到底边以下,对每块板的3个灌浆孔目测。

3.1.6 水泥乳化沥青砂浆灌注施工时,技术员要全程跟班监督。

3.2 轨道板灌浆检验项目及方法(表1)

4 结束语

本文通过大量的灌浆和揭板试验,摸索总结了一整套施工技术,有效弥补了传统施工方法存在的不足,利用CA砂浆灌注施工,经检测按此工艺完成的轨道板灌注质量较好,施工质量和进度都能得到很好的控制。现已完成轨道板灌注5400块,平均每天每台CA砂浆车可以施工65块轨道板灌注,经有关部门检查,已经完成CA砂浆灌注轨道板各项指标完全满足设计要求。

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参考文献

[1]客运专线铁路桥涵工程施工质量验收暂行标准.

[2]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.

[3]客运专线铁路无砟轨道支承层暂行技术条件.

[4]铁四院相关技术要求.