橋上板式無碴軌道CA砂漿施工技術(shù)

傅代正 黃金田 鄭新國
(中鐵十一局集團有限公司湖北襄樊441003)

      摘要 介紹了秦沈客運專線橋上板式無碴軌道CA砂漿施工，系統(tǒng)闡述了軌道板安裝、CA砂漿拌和和灌筑等施工工藝。

      關(guān)鍵詞 客運專線 無碴軌道 CA砂漿 施工

1工程概況

      我公司承建的秦(皇島)沈(陽)客運專線狗河特大橋位于遼寧省綏中縣城西15km，起始里程為DK62+994．29DK63+697．00，全長702．71m，為28孔24m后張法預(yù)應(yīng)力混凝土雙線簡支箱形梁，橋面縱坡分別為3．5％e和12％e，且均為上坡，橋上變坡點位于DK63+000。
橋面采用板式無碴軌道結(jié)構(gòu)?；窘Y(jié)構(gòu)為：在橋面上鋪設(shè)厚24．8cm混凝土基座，不設(shè)橫坡，每隔5m設(shè)有1個0cm、厚50cm凸形混凝土擋臺，在混凝土基座上架設(shè)軌道板，軌道板底距混凝土基座頂面5cm，在基座與軌道板間灌筑CA砂漿，如圖1所示。CA砂漿是板式無碴軌道結(jié)構(gòu)彈性調(diào)整層的關(guān)鍵組成部分。

      軌道板分為A、B、C等3種型號，B型板用于梁端，C型板用于橋臺與梁的過渡段，其余均為A型板。各種型號板尺寸見圖2和圖3，圖中1、3、5、7、9為注漿孔，2、4、6、8、10為排氣孔。

大橋地處的綏中縣為寒冷地區(qū)，施工時平均氣溫為16℃，最高28℃，最低6℃；基本無雨。

2 CA砂漿主要組成材料和性能

2．1主要組成材料

      施工采用的CA砂漿由乳化瀝青、水泥、砂、水和其它輔助材料組成，共11種。其中乳化瀝青由工地自行乳化，其它材料外購。

2．2主要性能

      CA砂漿是利用水泥吸水水化加速乳化瀝青破乳，由水泥水化物和瀝青交織裹覆砂形成一種立體網(wǎng)絡(luò)，其力學(xué)特性為剛?cè)岵匀釣橹?。由于要從直徑只?cm的澆注孔灌入，澆注厚度只有5cm，流動半徑高達150cm，因此要求CA砂漿有足夠的流動度，且硬化后不能收縮，對硬化后的CA砂漿強度和彈性模量有一定的要求，還要具備相當(dāng)?shù)目狗磸?fù)凍融能力，經(jīng)反復(fù)凍融后的質(zhì)量損失和相對動彈模量損失都有相當(dāng)高的要求，要求灌筑后的CA砂漿上下層應(yīng)基本均勻。本大橋施工使用的CA砂漿配合比為我公司自行研究獲取的。施工采用的配合比見表1，CA砂漿主要性能見表2。

3主要機具設(shè)備

      主要施工機具見表3。

      CA砂漿攪拌機由我單位自行開發(fā)研制，電機功率為22kW，容積為0．9m3，皮帶傳動，具有2種攪拌速度，快攪150r／min，慢攪60r／min；為滿足低溫時施工的需要，攪拌機上設(shè)有加溫裝置；為使水泥投入時分散均勻，投料口上設(shè)有料斗，料斗底部設(shè)有鋼筋網(wǎng)，出料口接有蛇形鋼絲軟管，通過蛇形鋼絲軟管，將CA砂漿輸入到注入漏斗，通過軌道板上的注入孔，從漏斗流入澆注層，通過攪拌機上的出料口閥門開啟程度來控制CA砂漿的灌筑速度。

      攪拌機置于移動式臺車上，移動式臺車用槽鋼和角鋼焊制，高1．5m，臺面為5．0m×2．5m，鋪設(shè)5cm厚的木板，用4個立柱支撐，立柱下各安放一個滾輪，利用臨時鋪設(shè)的軌道隨澆注位置前移。

4 CA砂漿施工

4．1軌道板安裝

      (1)軌道板的驗收軌道板運抵工地前，要檢查外觀尺寸、平整度、預(yù)埋件和各種孔洞位置。

      (2)軌道板安裝位置確定先放出線路中線，然后在基座頂面和凸形擋臺頂面用墨線彈出線路中線位置及軌道板中線，再根據(jù)軌道板的型號，在基座上劃出軌道板安裝的準確位置。在橋面擋碴墻上劃出板頂高度線和軌面高度線。

      (3)吊裝在混凝土基座上軌道板的四角位置放厚約4．5cm的木墊塊，在凸形擋臺外緣線路中線位置上放一個厚約3．5cm的木擋塊，用汽車吊吊裝軌道板，使板的縱橫向位置基本正確。

      (4)位置精確調(diào)整人工對板的平面位置作精確調(diào)整后，再安放工具軌，此時測量軌面高程，不符合設(shè)計要求的，用板生產(chǎn)時已安放的4個支撐螺栓調(diào)整，取出木墊塊。再一次檢查、調(diào)整平面位置和軌面高程，直至全部符合要求。

4．2模板安裝

      (1)清除軌道板面、軌道板與混凝土基座之間雜物。

      (2)模板采用厚3．0—3．5cm木板制作。模板頂面應(yīng)較軌道板底面高出5cm以上，距軌道板側(cè)四周2．0—2．5cm。模板底和接縫處墊以氨甲酸乙酯泡沫或海綿，以防止漏漿。在軌道板側(cè)面四周下部粘貼7cm高的不干膠帶，防止溢出的CA砂漿污染板側(cè)面。

      側(cè)模利用軌道板已預(yù)埋的起吊螺母孔打入木楔來固定，端模利用已鋪設(shè)的軌道板端，用木楔加以固定。模板在安放前應(yīng)涂刷脫模劑。

      (3)模板安裝完畢后，再一次清理雜物。為防止CA砂漿灌筑時污染板面，在板面覆蓋一層農(nóng)用塑料薄膜。

4．3 CA砂漿配料與計量

      (1)配料數(shù)量

      按一次灌筑一塊板需要的CA砂漿數(shù)量，按配合比對各種材料進行精確計量。

      (2)配料精度

      ①水泥準確至0．5kg；
      ②乳化瀝青、砂(用袋裝)、水、摻合材、活性劑、纖維和鋁粉準確至0．5kg；      
      ③氯丁膠和消泡劑準確至0．1kg。

4．4攪拌

      (1)投料與攪拌

      第1步向攪拌機投入乳化瀝青、水和活性劑，慢拌1min；第2步投入減水劑和氯丁膠，慢拌30s；第3步投入砂，慢拌30s；第4步投入水泥、摻合材和鋁粉，快拌2min；最后加入消泡劑，慢拌1．5min。

      (2) CA砂漿攪拌質(zhì)量檢查

      攪拌完畢后，立即取樣按《CA砂漿試驗細則》進行流動度和密度檢查測試。如不符合要求，此盤拌和物將廢棄，滿足要求時才能進行灌筑施工。

4．5軌道板底CA砂漿灌筑

      軌道板底CA砂漿的灌筑，是板式無碴軌道施工的關(guān)鍵技術(shù)。

      流動度和密度檢測合格后，立即灌筑。灌筑時，先在板的1號、2號和3號孔(詳見圖2和圖3)上各安放一個注漿漏斗，按順序依次灌筑1號、2號和3號孔，這樣以利于空氣從排氣孔中排出。待注入數(shù)量達到應(yīng)注厚度的1／2時停止灌筑。再將注漿漏斗移至5號、7號和9號孔，依次注入漿液。待注入量達到漿液接近板底時，停止注入。再單孔分別注入，先從1號孔注入，待漿液超過3號孔所在板底時，將注入位置移至3號孔，待漿液超過5號孔所在板底時，將注入位置移至7號孔，依次灌筑至整個板底充滿CA砂漿，并使軌道板四周和注入孔中的CA砂漿量高出板底5cm以上，確保板底每一部位充滿漿液，此時，軌道板底CA砂漿灌筑結(jié)束，立即將注入孔和排氣孔逐一用防水塞塞好。

4．6 CA砂漿養(yǎng)生、模板與支撐螺栓拆除

      (1)CA砂漿原則上采用自然養(yǎng)生，但日最低氣溫低于5℃時，應(yīng)覆蓋薄膜，薄膜上再蓋5cm厚草袋或麥秸桿進行保溫，否則凝結(jié)速度會放慢。

      (2)CA砂漿灌筑完畢24h或抗壓強度達到0．1MPa時，必須迅速拆除軌道板上的4個支撐螺栓，以利于板底面與CA砂漿更加密貼，并可拆除側(cè)面模板。

      (3)側(cè)面模板拆除后，鏟除軌道板側(cè)面多余的砂漿，清理板面及四周雜物。

4．7凸形擋臺的CA砂漿施工

      凸形擋臺的CA砂漿，要待軌道板已灌筑的CA砂漿凝固后(一般需要24h，清除其上部浮渣、木屑等雜物，并鑿毛)才能進行灌筑。灌筑面應(yīng)與軌道板面平齊。需要采取保溫措施時應(yīng)覆蓋草袋或麥秸桿。

5施工注意事項

      (1)乳化瀝青表面不得有黑色粘稠物，無破乳現(xiàn)象，存放時間不宜超過5d。

      (2)水泥應(yīng)在出廠后3-7d內(nèi)使用，不得受潮結(jié)塊，干燥防潮條件下保存。砂必須嚴格過篩，不宜使用濕砂。

      (3)每攪拌灌筑完一盤，應(yīng)立即用清水將攪拌機桶清洗干凈，否則易出現(xiàn)破乳、假凝、“粘鍋”現(xiàn)象。

      (4)每次灌筑時，漏斗中應(yīng)始終保持一定數(shù)量CA砂漿，否則應(yīng)用木塞或橡膠塞塞住，以防止空氣帶入。

      (5)每塊板必須連續(xù)灌筑，一次成形。

      6有待研究探討的問題

      (1)不同材料產(chǎn)地、不同施工環(huán)境條件下、不同施工機具等對CA砂漿的性能影響和適應(yīng)性；

      (2)施工數(shù)量大時，對施工機具設(shè)備如攪拌機、運輸設(shè)備和注入設(shè)備等，要作進一步研究；

      (3)CA砂漿一些長期性能，如在荷載長期反復(fù)作用下的穩(wěn)定性和南方高溫下的穩(wěn)定性；

      (4)目前國家和行業(yè)都沒有CA砂漿的性能試驗方法標準，要進一步論證此次編制采用的《CA砂漿試驗細則》中的試驗方法的可行性。