刘 权

(中铁航空港集团第三工程有限公司,河北 霸州 065700)

在京沪高速铁路施工中,大量采用 CRTSⅡ型无砟轨道板与CA砂浆技术,CA砂浆施工是高铁施工的一项关键技术。

1 CA砂浆的指标

1.1 CA砂浆的定义

在博格板精调以后,将在博格板和底座板/水硬性支承层之间有一个2~4 cm的空间,这个空间将用一种特殊的沥青水泥砂浆(BZM)填充。

水泥沥青砂浆主要是由一种硅酸盐水泥和最大颗粒 1 mm的添加材料为基础的干成份,和一种以乳化沥青为基础的液体组分组成。此外再加入水和混凝土添加料,生产有流动性稠度的垫层砂浆。

1.2 CA砂浆的作用

CA砂浆是轨道板和底座板/支承层连接支承层。CA砂浆是博格板中的重要的弹性层。

1.3 CA砂浆原材料进场检测

干料进场检验。

乳化沥青进场检验。

外加剂和消泡剂进场检验。

2 CA砂浆施工作业

2.1 封边作业

人员编制:12人/每台班。当轨道板精调3~5块板后即可进行封边作业。封边主要是纵向封边和横向接缝处的封边。

2.2 准备工作

在封边工作开始时支承层/底座板的表面,包括轨道板以外的部分应清扫干净。此外还必须浇湿这一范围。足够湿润的标志是表面无光泽的湿润,小水坑必须排除。

在轨道板精调后进行的所有工序中,都需要注意,尽量不要再踩到轨道板上面去,以避免由此引起的轨道板的移位。

2.3 轨道板纵向封边

使用封边材料进行轨道板的纵向封边。我们选择用于封边的材料是角钢和橡塑板的组合。见图1。

图1 封边材料

2.4 横向接缝处的封边

轨道板对接处横向接缝的封边使用同样的可刮抹的稠度较大的砂浆。目前,我们要采用的是麦克斯特的一种干料砂浆,此砂浆已通过博格公司的认可。封边砂浆浇筑后还要压实并均匀磨平。

2.4.1 人员分工

封边作业主要是安装、运输和拆除。安装 5人,2人负责膨胀螺丝的打孔、1人负责横向接缝处的封边砂浆的压实抹平。其他2人负责砂浆的拌制和纵向封边材料的安装。拆除1人,负责纵向封边材料的拆除。运输6人,负责封边材料的倒运。

2.4.2 CA砂浆压紧装置作业

人员编制:4人/每工班。只有在封边作业完成并不会产生明显变化时,才能对轨道板进行压紧作业。

在以下情况时再对轨道板进行固定:在超高大于45 mm时,固定装置位于轨道板的侧面中部和支承层/底座板上。在所有情况的两块轨道板接缝(板端部)处都要安装固定装置。锚杆为φ18特种材料制成,长度为55 cm。

2.5 CA砂浆压紧装置作业

在安装侧面压紧装置时,应让开中间一维精调千斤顶20 cm,锚杆位置距板边10~15 cm,用电动冲击钻打孔,深度为10~15 cm,先用锚固胶填满钻孔,马上将锚杆压入孔中,锚杆必须垂直于底座板/支承层;侧面压紧装置和轨道板的搭接长度应在3 cm左右。

安装压紧装置,将翼形螺母先用手拧紧,然后再锤击2~3下。保证已充分压紧,但不得引起轨道板的变形。可以在压紧时,在附近安装百分表进行观察。

轨道板垫层砂浆灌浆结束12 h后可以拆除锚固装置。

2.6 CA砂浆搅拌作业

机械配置:每一个工作面两台搅拌车、一台叉车、一台高压水枪、一台水车。人员编制:11人/每工班,其中2名试验员、2名搅拌车司机、2名操作员、4名辅助工。

搅拌车的加料:加料时,搅拌车到供给站就位,按施工负责人的要求,由供给站调度负责安排加料。加料时,各种材料同时进行,保证在30 min内全部完成。加料前,由操作员和供给站试验员检查材料的温度。

在将生产的砂浆倒入中转储料罐时,先应检查中转储料罐的电机电流是否超过要求的限值。如大于允许值,应先排出中间储存罐中的砂浆并清洗。

一般情况下都应生产两批后(0.65 m3),才能将中间储存罐中砂浆倒入中间罐中。当车中的材料不够灌一块板的量时,应驶回供给站重新加料,另一台搅拌车开始生产。

每个工作面有三个中间罐,每次用完后都应用高压水对罐进行清洗,以除去砂浆残渣。

2.7 CA砂浆灌浆作业

人员编制:7人/每工班,其中1名质检员、6名灌浆工

提前一天用高压水枪(带旋转喷嘴)对底座板/支承层进行预湿,确保整个底座板/支承层在灌浆时保持湿润,但不得有积水,足够的湿润标记是无光泽微湿的支承层/底座板表面和轨道板的底面。当外界温度>25 ℃时,应将灌浆孔盖住,保持灌浆孔的湿度。

在中间孔铺防污染布(1 m×1 m),以免污染博格板,并在3个灌浆孔中安装灌浆用PVC管并压紧。

必要时安装测膨胀的百分表,安装时,在每灌浆一侧安装两块,在另一侧安装3块,安装位置为:中间表位于中间精调千斤顶的另一侧20 cm处,其他4块表安装位置均为博格板的4个角上。膨胀量不得大于0.3 mm。

将装有CA砂浆的中间罐就位,并连接灌浆软管,并做好灌浆准备。

先打开中间罐开关,后打开灌浆管开关,前几秒钟要慢速灌浆,当灌浆管内的空气都已排完后,全速灌浆;观察排气孔和其他两个灌浆孔内的灌浆过程,当中间排气孔开始排浆或其他两个灌浆孔中开始填满时,就减慢灌浆速度,但要注意应是减少砂浆流量而不是突然中断,保证中间灌浆孔中有一定的压力高度即可,以其他两个灌浆孔中浆面位置不大于板面高度为宜。

只要排气孔中排出的浆中是均匀正常的砂浆时,就用塞子将排气孔塞上,当所有的排气孔都已塞完后,灌浆作业完成。

当砂浆在灌浆孔中不再流动时,可以将灌浆孔中的多余砂浆掏出,垫层砂浆的表面距离轨道板上沿约15 cm。

在垫层砂浆轻度凝固时将一根S形钩子从灌浆孔插入新灌注的垫层砂浆中。

2.8 其他事项

为了保证有足够的加工时间和砂浆的流动性,新砂浆的温度限制在最高+35 ℃。在寒冷季节砂浆的最低温度应当保持在+5 ℃,灌注时的空气温度至少应为+4 ℃。

应通过适合的防护措施,保证砂浆的温度在灌注后的24 h内不得降至+2 ℃以下。此时应注意以下临界条件:如果预测到灌注后的24 h内的空气最低温度>-3 ℃时,则不需要采取任何附加措施。假如预测到灌注后的24 h内空气的最低温度高于-5 ℃,则轨道板在垫层灌浆后必须用保温薄膜(单层的)覆盖。如果预测到在灌注后的24 h内空气的最低温度低于-5 ℃时,就必须放弃垫层砂浆的灌注。如果在灌注后预见到24 h内的空气温度会低于预测的空气最低温度时,则轨道板在垫层灌浆后必须用两层,必要时用3层保温薄膜覆盖。

垫层砂浆的最小抗压强度证实达到1 MPa后才能拆除轨道板下面的校正装置。

垫层砂浆的最小抗压强度证实达到3 MPa后才允许在轨道板上行车。