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【摘 要】论述CRTSⅡ型板式无砟轨道水泥乳化沥青砂浆的施工技术,介绍施工准备、轨道板定位和压紧、轨道板及底座板润湿、轨道板封边施工和排气装置的设置,水泥乳化沥青砂浆的搅拌、灌注工艺及养护措施。及水泥乳化沥青砂浆施工质量通病的预防。
【关键词】板式无砟轨道;水泥乳化沥青砂浆;灌注施工
水泥乳化沥青砂浆是CRTSⅡ型轨道板和水硬性支撑层(路基)/底座板(桥梁)间的填充层,是一种具有一定弹韧性的复合型填充材料。主要起到填充、支撑、承力和传力的作用。水泥乳化沥青砂浆填充层的施工方法是将具有高流动度和匀质性的砂浆从轨道板中间的灌注孔利用重力流原理灌注到20mm~40mm的填充层内。优质的水泥乳化沥青砂浆是保证施工质量的前提,轨道板的定位压紧、封边施工与排气孔设置、底座板润湿、水泥乳化沥青砂浆拌制和灌注是控制重点。
1.CRTSⅡ型板式无砟轨道水泥乳化沥青砂浆施工工艺
1.1、施工准备
为确保水泥乳化沥青砂浆的施工质量,要做好充分的施工准备工作。
一是按照相关规定完成CRTSⅡ型板式无砟轨道水泥乳化沥青砂浆试验室建设。二是配置具有CRTSⅡ型板式无砟轨道水泥乳化沥青砂浆试验资质的试验员。三是选择优质的干粉、乳化沥青、减水剂和消泡剂等原材料,选择初始水泥乳化沥青砂浆配合比。四是进行水泥乳化沥青砂浆配合比验证。五是根据设计文件要求及相关规范、标准规定编制施工方案。并对施工人员完成技术培训及施工培训工作。六是通过砂浆车搅拌生产水泥乳化沥青砂浆及实尺灌注试验,检测水泥乳化沥青砂浆的性能指标,通过揭板检验填充层的质量确定水泥乳化沥青砂浆的灌注工艺方法。
1.2水泥乳化沥青砂浆生产
首先对砂浆车进行自动调平;对砂浆车的计量系统进行计量检定,保证计量误差控制在允许范围内;原料储存仓进行加料;根据室内搅拌试验工艺参数设定砂浆车的搅拌工艺参数及施工配合比;确定搅拌方量;砂浆车进行生产搅拌;卸料至成品斗,同时取样检测砂浆的温度、流动度、扩展度、含气量、容重等性能指标。若某项指标不满足要求,需要重新调整砂浆的配合比,直至搅拌出合格的砂浆。干粉加料过程要在投料口加设孔径为4mm的筛网,能够将结块的干粉滤出,保证砂浆的高流动性。乳化沥青在投料口也要加设孔径为2mm的筛网,滤出乳化沥青中较大的沥青颗粒,保证砂浆内没有沥青颗粒。
1.3水泥乳化沥青砂浆的施工工艺流程
首先要对板腔内进行检查,清除板腔内多余的密封垫、垫木、电光板碎片、封边的砂子等杂物,保证填充层砂浆的密实性。
1.3.3填充层砂浆灌注
轨道板下水泥沥青砂浆灌注遵循“随调随灌”的原则,轨道板精调完成后在24小时内灌注完成。如果超出24小时需要重新进行精调作业,砂浆灌注采用灌浆漏斗按照“慢-快-慢”原则实施灌注。在灌浆孔、观察孔安装PVC管道,灌注后砂浆液面高于轨道板底面最高处200mm,使板腔内砂浆具有足够的压力,保证填充层砂浆的密实;检查排气孔是否畅通,保证板腔空气能够排空、排净,减少砂浆表面气泡;检查封边效果,保证封边的严密性,防止砂浆灌注时产生漏浆;检查精调爪的凹形密封垫的密封状况,密封垫外露轨道板侧面3~5mm,能够保证封边角钢与密封垫密贴严密,能够杜绝漏浆现象;量测板腔的厚度,计算板腔砂浆的数量,生产足够的砂浆,保证每块板一次灌注完成;检测砂浆的流动度,根据流动度控制砂浆灌注速度,确保砂浆层饱满、密实;检测砂浆层厚度,最小厚度不得小于20mm。在灌浆孔位置将中间带孔的土工布铺在轨道板上,同时安装好灌浆漏斗,铺设土工布防止砂浆从灌浆孔溢出,污染轨道板。中转料斗中的砂浆首先向灌浆漏斗中进行泄放,初始慢速泄放,当灌浆漏斗管道内注满砂浆后,在快速放满。初始慢速的目的是将灌浆斗管道内的空气有效排除,避免砂浆层中卷入空氣。当灌浆漏斗中的砂浆达到一定界面时开始匀速打开漏斗的开关,达到慢速灌注的目的;当开关的行程全部打开后,实施全速灌注;当砂浆液面接近观察孔最远端顶面时,实施减慢灌注速度;灌浆过程中,对侧面及端部封边排气孔进行观测,当排气孔流出均匀的砂浆后,而且不带有气泡时为止,使用木塞塞住排气孔;同时观察灌浆孔内砂浆表面高度的变化情况,当砂浆面达到轨道板底最高处200mm时且不在回落时止,彻底关闭灌浆漏斗开关,灌浆过程结束。每块板的灌注时间控制在3~4分钟。在曲线超高地段灌浆时,应加高灌浆护筒的长度,使砂浆液面高出轨道板底边最高处200mm,以保证砂浆饱满。
1.3.4植入S形钢筋
当砂浆初凝后,将灌浆孔中多余的砂浆舀出,使砂浆液面距轨道板顶面距离控制在100~150mm,为保证封孔混凝土与垫层砂浆的良好连接,在灌浆孔砂浆中植入一根S形钢筋。灌浆孔用与轨道板同级别混凝土封闭,振捣抹实压光,并用专用模具做出与预裂缝顺接的凹槽,及时洒水覆盖养护。养护完成后用电动砂轮机磨光,确保外观质量的美观。
1.3.5水泥乳化沥青砂浆养护
水泥乳化沥青砂浆养护采用自然养护的方法,为减少砂浆层与轨道板、底座板间的缝隙,当封边拆除后立即使用养护液对砂浆层侧面进行涂刷养护。
2水泥乳化沥青砂浆灌注施工质量控制重点
2.1砂浆卸放到成品斗中后,要进行低速搅拌2~3分钟,排空由于砂浆从搅拌斗中卸放时卷入的空气。砂浆在运输及灌注时进行低速搅拌,保证砂浆具有良好的流动度。
2.2砂浆灌注要一次完成,确保砂浆不产生分层。
2.3砂浆灌注时应沿着漏斗壁注入,避免带入空气,影响砂浆的饱满度。灌注时,砂浆的自由跌落高度小于1.5m,避免砂浆产生分离层。
2.4轨道板、底座板混凝土润湿效果要达到饱水,不见明水效果。能够杜绝砂浆层产生分层、贯穿孔、沥青析出等质量问题出现。
2.5砂浆搅拌完成后,应在30分钟内完成灌注完成。
3质量通病的预防
3.1砂浆分层
主要原因是砂浆二次灌注和水泥乳化沥青砂浆流动度不好,或封边不严密漏浆所致。防止砂浆分层一是严格控制底座板高程,防止砂浆层厚度超过40mm;二是加强轨道板及底座板混凝土润湿工作,达到饱水的湿润效果;三是控制砂浆的流动度;四是检查封边的效果,保证封边严密。
3.2砂浆表面沥青析出
原因是沥青与水不相容。措施时板腔内杜绝明水出现。
3.3砂浆表面大气泡
原因是砂浆灌注工艺控制不到位及砂浆的工作性能不好。预防措施一是控制好砂浆灌注速度,按照“慢-快-慢”原则;二是杜绝砂浆灌注卷入空气;三是合理设置排气孔位置,当板腔空气排空后在封堵排气孔。
3.4未灌满
原因是砂浆的工作性能不好,砂浆过稠,砂浆流动中断。措施是及时检测砂浆的流动度及扩展度,使用良好性能的砂浆进行灌注。
4结束语
水泥乳化沥青砂浆施工质量是为轨道系统提供弹韧性的重要保障。通过津秦铁路客运专线CRTSII型板式无砟轨道工程工艺性试验及先导段施工,总结水泥乳化沥青砂浆施工工艺及质量控制方法,有效保障高速铁路CRTSII型板式无砟轨道施工质量。
参考文献:
1、中华人民共和国铁道部.科技基[2008]74号客运专线铁路CRTSII型板式无砟轨道水泥乳化沥青砂浆暂行技术条件[S].北京。
2、中南大学.板式无砟轨道水泥乳化沥青砂浆试验研究阶段报告[R].长沙.中南大学。
3、刘世安、刘东红.水泥乳化沥青砂浆疑难问题解析[R].太原.中铁十七局集团有限公司.2007。
4、中华人民共和国铁道部.铁建设[2010]241号高速铁路轨道工程施工技术指南。
5、中华人民共和国铁道部.TB-10754-2010、J1150-2011高速铁路轨道工程施工质量验收标准。
【关键词】板式无砟轨道;水泥乳化沥青砂浆;灌注施工
水泥乳化沥青砂浆是CRTSⅡ型轨道板和水硬性支撑层(路基)/底座板(桥梁)间的填充层,是一种具有一定弹韧性的复合型填充材料。主要起到填充、支撑、承力和传力的作用。水泥乳化沥青砂浆填充层的施工方法是将具有高流动度和匀质性的砂浆从轨道板中间的灌注孔利用重力流原理灌注到20mm~40mm的填充层内。优质的水泥乳化沥青砂浆是保证施工质量的前提,轨道板的定位压紧、封边施工与排气孔设置、底座板润湿、水泥乳化沥青砂浆拌制和灌注是控制重点。
1.CRTSⅡ型板式无砟轨道水泥乳化沥青砂浆施工工艺
1.1、施工准备
为确保水泥乳化沥青砂浆的施工质量,要做好充分的施工准备工作。
一是按照相关规定完成CRTSⅡ型板式无砟轨道水泥乳化沥青砂浆试验室建设。二是配置具有CRTSⅡ型板式无砟轨道水泥乳化沥青砂浆试验资质的试验员。三是选择优质的干粉、乳化沥青、减水剂和消泡剂等原材料,选择初始水泥乳化沥青砂浆配合比。四是进行水泥乳化沥青砂浆配合比验证。五是根据设计文件要求及相关规范、标准规定编制施工方案。并对施工人员完成技术培训及施工培训工作。六是通过砂浆车搅拌生产水泥乳化沥青砂浆及实尺灌注试验,检测水泥乳化沥青砂浆的性能指标,通过揭板检验填充层的质量确定水泥乳化沥青砂浆的灌注工艺方法。
1.2水泥乳化沥青砂浆生产
首先对砂浆车进行自动调平;对砂浆车的计量系统进行计量检定,保证计量误差控制在允许范围内;原料储存仓进行加料;根据室内搅拌试验工艺参数设定砂浆车的搅拌工艺参数及施工配合比;确定搅拌方量;砂浆车进行生产搅拌;卸料至成品斗,同时取样检测砂浆的温度、流动度、扩展度、含气量、容重等性能指标。若某项指标不满足要求,需要重新调整砂浆的配合比,直至搅拌出合格的砂浆。干粉加料过程要在投料口加设孔径为4mm的筛网,能够将结块的干粉滤出,保证砂浆的高流动性。乳化沥青在投料口也要加设孔径为2mm的筛网,滤出乳化沥青中较大的沥青颗粒,保证砂浆内没有沥青颗粒。
1.3水泥乳化沥青砂浆的施工工艺流程
首先要对板腔内进行检查,清除板腔内多余的密封垫、垫木、电光板碎片、封边的砂子等杂物,保证填充层砂浆的密实性。
1.3.3填充层砂浆灌注
轨道板下水泥沥青砂浆灌注遵循“随调随灌”的原则,轨道板精调完成后在24小时内灌注完成。如果超出24小时需要重新进行精调作业,砂浆灌注采用灌浆漏斗按照“慢-快-慢”原则实施灌注。在灌浆孔、观察孔安装PVC管道,灌注后砂浆液面高于轨道板底面最高处200mm,使板腔内砂浆具有足够的压力,保证填充层砂浆的密实;检查排气孔是否畅通,保证板腔空气能够排空、排净,减少砂浆表面气泡;检查封边效果,保证封边的严密性,防止砂浆灌注时产生漏浆;检查精调爪的凹形密封垫的密封状况,密封垫外露轨道板侧面3~5mm,能够保证封边角钢与密封垫密贴严密,能够杜绝漏浆现象;量测板腔的厚度,计算板腔砂浆的数量,生产足够的砂浆,保证每块板一次灌注完成;检测砂浆的流动度,根据流动度控制砂浆灌注速度,确保砂浆层饱满、密实;检测砂浆层厚度,最小厚度不得小于20mm。在灌浆孔位置将中间带孔的土工布铺在轨道板上,同时安装好灌浆漏斗,铺设土工布防止砂浆从灌浆孔溢出,污染轨道板。中转料斗中的砂浆首先向灌浆漏斗中进行泄放,初始慢速泄放,当灌浆漏斗管道内注满砂浆后,在快速放满。初始慢速的目的是将灌浆斗管道内的空气有效排除,避免砂浆层中卷入空氣。当灌浆漏斗中的砂浆达到一定界面时开始匀速打开漏斗的开关,达到慢速灌注的目的;当开关的行程全部打开后,实施全速灌注;当砂浆液面接近观察孔最远端顶面时,实施减慢灌注速度;灌浆过程中,对侧面及端部封边排气孔进行观测,当排气孔流出均匀的砂浆后,而且不带有气泡时为止,使用木塞塞住排气孔;同时观察灌浆孔内砂浆表面高度的变化情况,当砂浆面达到轨道板底最高处200mm时且不在回落时止,彻底关闭灌浆漏斗开关,灌浆过程结束。每块板的灌注时间控制在3~4分钟。在曲线超高地段灌浆时,应加高灌浆护筒的长度,使砂浆液面高出轨道板底边最高处200mm,以保证砂浆饱满。
1.3.4植入S形钢筋
当砂浆初凝后,将灌浆孔中多余的砂浆舀出,使砂浆液面距轨道板顶面距离控制在100~150mm,为保证封孔混凝土与垫层砂浆的良好连接,在灌浆孔砂浆中植入一根S形钢筋。灌浆孔用与轨道板同级别混凝土封闭,振捣抹实压光,并用专用模具做出与预裂缝顺接的凹槽,及时洒水覆盖养护。养护完成后用电动砂轮机磨光,确保外观质量的美观。
1.3.5水泥乳化沥青砂浆养护
水泥乳化沥青砂浆养护采用自然养护的方法,为减少砂浆层与轨道板、底座板间的缝隙,当封边拆除后立即使用养护液对砂浆层侧面进行涂刷养护。
2水泥乳化沥青砂浆灌注施工质量控制重点
2.1砂浆卸放到成品斗中后,要进行低速搅拌2~3分钟,排空由于砂浆从搅拌斗中卸放时卷入的空气。砂浆在运输及灌注时进行低速搅拌,保证砂浆具有良好的流动度。
2.2砂浆灌注要一次完成,确保砂浆不产生分层。
2.3砂浆灌注时应沿着漏斗壁注入,避免带入空气,影响砂浆的饱满度。灌注时,砂浆的自由跌落高度小于1.5m,避免砂浆产生分离层。
2.4轨道板、底座板混凝土润湿效果要达到饱水,不见明水效果。能够杜绝砂浆层产生分层、贯穿孔、沥青析出等质量问题出现。
2.5砂浆搅拌完成后,应在30分钟内完成灌注完成。
3质量通病的预防
3.1砂浆分层
主要原因是砂浆二次灌注和水泥乳化沥青砂浆流动度不好,或封边不严密漏浆所致。防止砂浆分层一是严格控制底座板高程,防止砂浆层厚度超过40mm;二是加强轨道板及底座板混凝土润湿工作,达到饱水的湿润效果;三是控制砂浆的流动度;四是检查封边的效果,保证封边严密。
3.2砂浆表面沥青析出
原因是沥青与水不相容。措施时板腔内杜绝明水出现。
3.3砂浆表面大气泡
原因是砂浆灌注工艺控制不到位及砂浆的工作性能不好。预防措施一是控制好砂浆灌注速度,按照“慢-快-慢”原则;二是杜绝砂浆灌注卷入空气;三是合理设置排气孔位置,当板腔空气排空后在封堵排气孔。
3.4未灌满
原因是砂浆的工作性能不好,砂浆过稠,砂浆流动中断。措施是及时检测砂浆的流动度及扩展度,使用良好性能的砂浆进行灌注。
4结束语
水泥乳化沥青砂浆施工质量是为轨道系统提供弹韧性的重要保障。通过津秦铁路客运专线CRTSII型板式无砟轨道工程工艺性试验及先导段施工,总结水泥乳化沥青砂浆施工工艺及质量控制方法,有效保障高速铁路CRTSII型板式无砟轨道施工质量。
参考文献:
1、中华人民共和国铁道部.科技基[2008]74号客运专线铁路CRTSII型板式无砟轨道水泥乳化沥青砂浆暂行技术条件[S].北京。
2、中南大学.板式无砟轨道水泥乳化沥青砂浆试验研究阶段报告[R].长沙.中南大学。
3、刘世安、刘东红.水泥乳化沥青砂浆疑难问题解析[R].太原.中铁十七局集团有限公司.2007。
4、中华人民共和国铁道部.铁建设[2010]241号高速铁路轨道工程施工技术指南。
5、中华人民共和国铁道部.TB-10754-2010、J1150-2011高速铁路轨道工程施工质量验收标准。