橋梁板式無碴軌道施工技術(shù)

提要：本文介紹了用于秦沈客運(yùn)專線橋梁上的一種新型軌道結(jié)構(gòu)—— 板式無碴軌道施工技術(shù)，主要包括軌道板的制造、CA 砂漿的研究及配制，混凝土底座及凸形擋臺(tái)施工、軌道板鋪設(shè)、CA 砂漿灌注、充填式墊板的施工等一系列關(guān)鍵技術(shù)，對(duì)城市高架輕軌、高速鐵路橋梁等工程推廣此項(xiàng)新技術(shù)具有重要參考價(jià)值和實(shí)用價(jià)值。

關(guān)鍵詞：客運(yùn)專線；橋梁；板式無碴軌道

中圖分類號(hào)：U215 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

1 前言

      隨著我國鐵路運(yùn)營速度的不斷提高，有碴軌道在列車荷載反復(fù)作用下軌道殘余變形積累很快，從而導(dǎo)致軌道高低不平順，影響旅客乘坐的舒適性，增大軌道養(yǎng)護(hù)維修工作量。板式無碴軌道是用雙向預(yù)應(yīng)力軌道板及CA 砂漿替換傳統(tǒng)有碴軌道的軌枕和道碴的一種新型軌道型式。由于板式無碴軌道具有結(jié)構(gòu)簡單、具有足夠的強(qiáng)度和穩(wěn)定性及設(shè)有提高軌道彈性的水泥瀝青砂漿墊層而優(yōu)于其它無碴軌道結(jié)構(gòu)，被很多專家認(rèn)為是一種應(yīng)該在高速鐵路廣泛采用的結(jié)構(gòu)形式。與有碴軌道相比，板式軌道具有更好的整體性、穩(wěn)定性和耐久性，雖然技術(shù)較復(fù)雜，一次性投資要略大于有碴軌道，但其使用壽命周期長，通常使用周期為30年，軌道板在使用周期內(nèi)基本上免維修，運(yùn)營過程中維修工作量可減少70以上，能夠有效緩解高速鐵路運(yùn)營與維修的矛盾，且高速行車時(shí)的安全性和舒適性亦優(yōu)越于普通軌道。

      秦沈客運(yùn)專線是我國第一條設(shè)計(jì)時(shí)速大于200 km/h的高速鐵路，其中雙何特大橋全長703.33 m，梁體為單線箱梁，上下線并行。橋梁位于兩個(gè)曲線及其間的夾直線上，縱坡為9.9‰ 和一1.5‰ 。為提高旅客乘坐的安全性、舒適性，減小橋梁振害及減少運(yùn)營期間的維修工作量，滿足高速鐵路運(yùn)營的要求，梁上采用的板式無碴軌道，為京滬高速鐵路的施工做了一定的技術(shù)準(zhǔn)備。

2 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及特點(diǎn)

      板式無碴軌道是由預(yù)制的軌道板、混凝土底座，以及介于兩者之間的CA 砂漿填充層組成，在兩塊軌道板之間設(shè)凸形擋臺(tái)以承受縱、橫向水平力。

      秦沈客運(yùn)專線雙河特大橋板式無碴軌道特點(diǎn)是：結(jié)構(gòu)高度699mm，3.2 t/延m。具有結(jié)構(gòu)高度低、自重輕、現(xiàn)場混凝土施工量少、可修復(fù)行強(qiáng)、施工需專用設(shè)備等特點(diǎn)。

3 施工工藝要點(diǎn)

3.1 軌道板制造

      軌道板是板式無碴軌道的重要組成部分之一，列車荷載和振動(dòng)等產(chǎn)生的巨大能量先由其傳給橋梁。軌道板的平整度、預(yù)埋件位置直接影響鋪軌質(zhì)量及橋梁振動(dòng)，因此，軌道板制造精度要求非常高，而且必須具有很高的平整度和抗裂性。軌道板設(shè)計(jì)為雙向預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件。

      軌道板C60混凝土，要求彈性模量為35GPa，分A、B、C、D、E五種型式，其中A型外形尺寸為4930×2400X190 mm ，B、C 型為4765X 2400X190 mm ，D、E型為3765X2400X190 mm。

      軌道板的平整度及預(yù)埋件、預(yù)留管道位置的精度主要通過模型的精度來控制。鋼模型底模平整度保證在0.5 mm 范圍內(nèi)，各預(yù)埋件在底模上的預(yù)留安裝偏差不得大于0.5 mm，采用螺栓固定安裝預(yù)埋件。鋼模板允許偏差：長度、寬度為士1.5 mm，高度為+0～一1.5 mm，預(yù)埋件及平整度為±0.5 mm。

      鋼筋加工及綁扎在專用模具上完成，預(yù)應(yīng)力孔道采用ф18mm 的鋼管成孔，混凝土澆注過程中以底振為主，面振為輔，采用蒸汽養(yǎng)護(hù)，靜停3h后升溫，升溫、降溫速度不超過每h15 C，恒溫控制在4O～50 C。最高溫度不大于55℃ ，恒溫的持續(xù)時(shí)間在6 h以內(nèi)。張拉時(shí)先對(duì)稱先張拉橫向孔道，后張拉縱向孔道，縱向雙層孔道每排同時(shí)對(duì)稱張拉。采用張拉力控制，伸長值量作為校核，并嚴(yán)格控制夾片回縮量。

3.2 底座混凝土基礎(chǔ)

      底座混凝土基礎(chǔ)是板式無碴軌道基礎(chǔ)的找平層及橋上曲線段超高設(shè)置的調(diào)整層，施工的關(guān)鍵是施工控制測(cè)量及凸形擋臺(tái)的準(zhǔn)確定位。

      凸形擋臺(tái)模型的安裝，曲線段遵循調(diào)平、對(duì)中、再調(diào)平的原則，反復(fù)調(diào)整直至滿足要求為止。

3.3 軌道板鋪設(shè)

      不同型號(hào)的軌道板按設(shè)計(jì)位置要求放置，曲線梁段每塊軌道板必須按相應(yīng)的偏轉(zhuǎn)角放置，并在凸形擋臺(tái)上標(biāo)出線路中心線。

      軌道板利用專用機(jī)具設(shè)備精確調(diào)整對(duì)位，前后和左右方向由調(diào)整器旋轉(zhuǎn)絲杠進(jìn)行調(diào)整，上下由松緊倒鏈或調(diào)整螺栓進(jìn)行調(diào)整。其允許偏差：與線路中心線的偏差2mm，支撐點(diǎn)處板頂高程偏差±1 mm，前后位置偏差±3mm。

3.4 CA 砂漿研制與施工

3.4.1 CA砂漿特性

      CA 砂漿由水泥、乳化瀝青、細(xì)骨料(砂)、混合料、水、鋁粉、各種外加劑等多種原材料組成，其基本配方為：水泥225 kg，膨脹混合物45 kg，乳化瀝青480kg，砂600 kg，鋁粉0.04 kg，消泡劑0.15 kg，引氣劑2.5 kg，水105 kg。CA 砂漿作為板式軌道混凝土底座與軌道板問的彈性調(diào)整層，是一種具有混凝土的剛性和瀝青的彈性的半剛性體。

      CA 砂漿調(diào)整層是板式無碴軌道結(jié)構(gòu)的關(guān)鍵組成部分，其性能的好壞直接影響板式軌道應(yīng)用的耐久性和維修工作量。為此，秦沈客運(yùn)專線橋上無碴軌道課題組對(duì)板式軌道CA 砂漿開展了為期3年的科研攻關(guān)工作，在科研、設(shè)計(jì)與施工部門的大力配合下，課題研究取得了可喜的成果，其各項(xiàng)性能指標(biāo)均達(dá)到或接近國外同類產(chǎn)品的質(zhì)量水平，為板式無碴軌道結(jié)構(gòu)在我國快速客運(yùn)專線的首次鋪設(shè)創(chuàng)造了條件。

      在秦沈客運(yùn)專線橋上橋式軌道CA 砂漿的研究與試驗(yàn)過程中，為少走彎路，加快研究進(jìn)程，在借鑒日本新干線板式軌道CA 砂漿研究資料的基礎(chǔ)上，結(jié)合我國前期的研究成果，針對(duì)性地提出了板式軌道CA 砂漿的性能指標(biāo)及相應(yīng)的試驗(yàn)方法。其主要性能指標(biāo)要求如下表。

      從CA 砂漿的材料組成及性能指標(biāo)要求可以看出，其技術(shù)的開發(fā)難度較大。材料既要滿足強(qiáng)度和彈性要求。又必須具有必要的施工性能，同時(shí)考慮到CA 砂漿在寒冷地區(qū)使用工況，還應(yīng)具備抗凍融性能，以保證其長期使用的耐久性。

3.4.2 主要技術(shù)性能指標(biāo)與試驗(yàn)方法

3.4.2.1 抗壓強(qiáng)度

      (1)由輪重決定的抗壓強(qiáng)度

      板式軌道CA砂漿填充于軌道板板底及凸形擋臺(tái)四周，因此其抗壓強(qiáng)度的確定取決于設(shè)計(jì)輪重以及作用于凸形擋臺(tái)上縱向力的大小。設(shè)計(jì)輪重作用下軌道板下CA 砂漿所需要的抗壓強(qiáng)度為0.1 MPa。

      (2)由作用于凸形擋臺(tái)上縱向力決定的抗壓強(qiáng)度凸型擋臺(tái)與軌道板間的CA砂漿填充層所承受的
最大合力F為：

      板式軌道CA 砂漿的抗壓強(qiáng)度主要由凸形擋臺(tái)周圍的CA砂漿層的受力條件所決定。秦沈客運(yùn)專線板式軌道CA砂漿設(shè)計(jì)時(shí)還應(yīng)考慮其抗凍性能，相應(yīng)的強(qiáng)度指標(biāo)也要提高。但強(qiáng)度指標(biāo)太高，彈性模量相應(yīng)增大，勢(shì)必影響適度彈性的設(shè)計(jì)初衷，為此，借鑒日本板式軌道CA 砂漿的強(qiáng)度指標(biāo)，設(shè)計(jì)要求CA 砂漿28 d的抗壓強(qiáng)度指標(biāo)應(yīng)在1.8～2.5 MPa范圍內(nèi)。

      為提高CA 砂漿抗初期凍害性，提高施工工效，設(shè)計(jì)中，相應(yīng)地對(duì)不同齡期的強(qiáng)度提出要求。

      (3)試驗(yàn)方法

      CA砂漿抗壓強(qiáng)度試驗(yàn)采用“單軸壓縮法”進(jìn)行。試件為70.7×70.7×70.7 mm 的立方體，利用壓力試驗(yàn)機(jī)以每min試件變形0.5 mm加載速率勻速加載，當(dāng)壓力不再上升時(shí)停止加載，其壓力最大值即為該試件在各齡期時(shí)的抗壓強(qiáng)度。

3.4.2.2 彈性模量

      在CA 砂漿的強(qiáng)度指標(biāo)范圍內(nèi)，在配制各種砂漿配方的試驗(yàn)中，進(jìn)行了大量試驗(yàn)，確定砂漿28d的彈性模量范圍在200～600 MPa之間。

      CA 砂漿彈性模量試驗(yàn)方法與抗壓強(qiáng)度基本相同，試件為70.7×70.7×220 mm 的棱柱體，利用壓力試驗(yàn)機(jī)以試件變形0.5 mm/min加載速率勻速加載，加載最大值為抗壓強(qiáng)度的1/3。由于CA 砂漿具有一定的塑性，彈性模量試驗(yàn)曲線實(shí)際上為一螺旋線，試驗(yàn)中取第四次加載曲線起始點(diǎn)的割線斜率為該試件的彈性模量。

3.4.2.3 流動(dòng)度與可工作時(shí)間

      CA 砂漿流動(dòng)度與可工作時(shí)間是保證板式軌道CA 砂漿現(xiàn)場灌注施工質(zhì)量的重要指標(biāo)。為確定CA
砂漿流動(dòng)度指標(biāo)，試驗(yàn)采用容積為640ml的特制漏斗進(jìn)行測(cè)定，將拌和好的砂漿注入漏斗、自打開出口開始，至砂漿全部流出所經(jīng)歷的時(shí)問，即為流動(dòng)度。適宜的流動(dòng)度對(duì)于砂漿的性能與灌注質(zhì)量非常重要，流動(dòng)度過小，砂漿材料會(huì)出現(xiàn)離析，影響其強(qiáng)度和耐久性；流動(dòng)度過大，砂漿粘稠，就難以將軌道板與基礎(chǔ)間的空隙填充密實(shí)，影響其強(qiáng)度和耐久性，直接影響灌注質(zhì)量。結(jié)合大量試驗(yàn)，確定流動(dòng)度指標(biāo)在16～26s范圍內(nèi)。

      影響CA 砂漿流動(dòng)度的因素很多，在拌和方式，投料順序一定的條件下，流動(dòng)度隨溫度、外加劑、主要原材料的配合比、水灰比的變化而不同。

      CA砂漿的可工作時(shí)問是指CA 砂漿處于規(guī)定的流動(dòng)度范圍內(nèi)所經(jīng)歷的時(shí)問，考慮到現(xiàn)場從砂漿拌和站配制好、運(yùn)輸過程、灌注作業(yè)所需要的時(shí)問，規(guī)定CA 砂漿的可工作時(shí)問不少于30min。

      CA砂漿流動(dòng)度的試驗(yàn)采用“漏斗法”進(jìn)行。將配制好的砂漿注入漏斗內(nèi)，打開出口閥門，同時(shí)開始計(jì)時(shí)，砂漿從漏斗全部流出所經(jīng)歷的時(shí)問，即為砂漿的流動(dòng)度——t(以s計(jì))。

      可工作時(shí)間的試驗(yàn)方法與流動(dòng)度相同，但同一試樣每隔5 min做一次，并繪出流動(dòng)度曲線，既流動(dòng)度與累計(jì)時(shí)問的對(duì)應(yīng)關(guān)系。砂漿在流動(dòng)度設(shè)計(jì)范圍內(nèi)所經(jīng)歷的時(shí)間即為砂漿的可工作時(shí)間——T(以min計(jì))。

3.4.2.4 膨脹率

      CA 砂漿灌注后固化，一般會(huì)產(chǎn)生2～3 mm 的收縮，因此直接影響板底砂漿的填充效果，為此設(shè)計(jì)中必須考慮在原材料中添加適量的膨脹劑(如鋁粉等)使砂漿產(chǎn)生膨脹。設(shè)計(jì)中要求CA 砂漿膨脹率應(yīng)控制在1～3 之內(nèi)。

      CA砂漿膨脹率采用量筒、游標(biāo)卡尺進(jìn)行測(cè)定。將配制好的CA 砂漿注入量筒內(nèi)，其上加上一塊玻璃板，用游標(biāo)卡尺測(cè)量玻璃板至砂漿表面的高度。

3.4.2.5 材料分離度

      保證CA砂漿固化體的勻質(zhì)性，采用材料分離度作為勻質(zhì)性評(píng)價(jià)的指標(biāo)，借鑒日本板式軌道CA 砂漿與我國前期試驗(yàn)的結(jié)果，確定CA 砂漿的材料分離度在3以下。材料分離度試驗(yàn)采用“等分法”進(jìn)行測(cè)定。

3.4.2.6 空氣含量

      在CA砂漿的配制過程中導(dǎo)入適量的微小氣泡，可提高抗凍性，這種氣泡可緩和CA 砂漿層內(nèi)的自由水等受凍害膨脹時(shí)產(chǎn)生的凍晶壓力，根據(jù)日本鐵路的研究結(jié)果，空氣含量達(dá)8以上時(shí)，抗凍害性有顯著的提高，但若超過16，砂漿層的密實(shí)度降低，影響其抗壓強(qiáng)度。為此，設(shè)計(jì)中將空氣量控制在8～12 范圍內(nèi)。

      在CA 砂漿內(nèi)導(dǎo)入空氣后，相應(yīng)地要采取添加適量的消泡劑以及采用特殊的拌和方法等措施，以提高CA砂漿的質(zhì)量。

      空氣量的試驗(yàn)主要是實(shí)測(cè)砂漿試件的單位容積的重量。為得出空氣量的大小，在砂漿配制前，稱量砂漿所用原材料的重量，了解原材料的比重，從而計(jì)算出砂漿理論單位容積重量。

3.4.2.7 耐久性(抗凍性能)

      普通的CA 砂漿容易遭受凍害，表層會(huì)發(fā)生結(jié)構(gòu)松疏和局部掉落的情況，必須研制并開發(fā)出抗凍性CA 砂漿。

      (1)凍害分析

      CA 砂漿受凍害劣化的情況，主要分固結(jié)體的凍害和未固結(jié)或未達(dá)齡期前的初期凍害兩種。普通CA砂漿拌合后，部分水開始與水泥發(fā)生水化反應(yīng)，成為水泥漿，在凝固并達(dá)到一定強(qiáng)度以前，水化反應(yīng)一直進(jìn)行。在水泥的水化、凝結(jié)作用下CA砂漿將產(chǎn)生一定收縮，而同時(shí)砂漿中的游離水較多，當(dāng)溫度低時(shí)，游離水結(jié)冰造成CA 砂漿體積膨脹，產(chǎn)生冰晶壓力，且初期強(qiáng)度較低，CA 砂漿很容易發(fā)生凍脹破壞。水泥水化全部完成后，仍有部分水以游離水的狀態(tài)存在CA 砂漿中，當(dāng)溫度降低后，CA 砂漿中瀝青隨溫度下降而體積收縮，同時(shí)由于游離水受凍產(chǎn)生的冰晶壓力的影響而導(dǎo)致組織結(jié)構(gòu)劣化，從而發(fā)生破壞。故凍害產(chǎn)生的原因主要是CA 砂漿的不勻質(zhì)組織結(jié)構(gòu)、結(jié)構(gòu)中存在的游離水和體積收縮。

      (2)提高抗凍性的措施

      經(jīng)上分析可知，通過改善CA 砂漿的組織結(jié)構(gòu)、減少拌合用水及補(bǔ)償體積收縮可防止凍害。防止初期凍害主要采取提高CA砂漿早期強(qiáng)度、加速凝結(jié)時(shí)間、選擇適宜的養(yǎng)生條件等措施：

      ① 優(yōu)化配合比、改進(jìn)原材料

      采用42.5級(jí)早強(qiáng)普通硅酸鹽水泥，加快CA 砂漿的凝結(jié)固化時(shí)間，提高CA砂漿的早期強(qiáng)度；加入膨脹性混合材料，用以補(bǔ)償CA砂漿的凝結(jié)固化時(shí)的收縮；加入防水性材料，增加CA砂漿的密實(shí)度，降低CA 砂漿的透水率，阻止補(bǔ)給水。

      ② 引入一定量的微小氣泡

      加入消泡劑及引氣劑，引入一定量的微小氣泡。在拌合時(shí)，加入適量的消泡劑，使比較大的氣泡破泡并細(xì)化。加入引氣劑，使引入的氣泡含量穩(wěn)定。氣泡的主要作用是阻止補(bǔ)給水及水的游動(dòng)和緩沖冰晶壓力。經(jīng)試驗(yàn)，氣泡含量在9～ 12 范圍內(nèi)效果最佳。

      ③ 減少拌合用水

      通過減少拌合用水，降低CA 砂漿內(nèi)的水含量，減少凍害。用水量必須在保證CA砂漿各項(xiàng)指標(biāo)符合要求下方可降低。

      ④ 加強(qiáng)養(yǎng)護(hù)

      CA 砂漿拌合須嚴(yán)格按照要求進(jìn)行，保證早期強(qiáng)度及空氣含量，同時(shí)加強(qiáng)養(yǎng)護(hù)工作，保證CA 砂漿灌注完成后處于5～25℃ 的養(yǎng)護(hù)環(huán)境。

      (3)凍融試驗(yàn)及結(jié)論

      對(duì)不同配方的CA 砂漿進(jìn)行快速凍融循環(huán)試驗(yàn)，以檢驗(yàn)其耐久性。根據(jù)其研究結(jié)果，提高CA 砂漿抗凍性的對(duì)策，主要有：改進(jìn)瀝青乳化劑和減少砂的用量來減少攪拌水；使用消泡劑或聚合物使結(jié)構(gòu)致密化，提高防水性；采用AE劑用微小氣泡來緩沖冰晶壓力是有效的，試驗(yàn)結(jié)果得出導(dǎo)入適量的空氣量(8～12%)對(duì)防止凍害是最有效的措施。

      CA 砂漿抗凍性試驗(yàn)采用10×1O0×400mm 的棱柱體試件，試件在28天齡期時(shí)開始凍融試驗(yàn)，試驗(yàn)前在溫度15～12℃ 的水中浸泡，浸泡4天后進(jìn)行試驗(yàn)。參照混凝土凍融試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)，CA 砂漿的凍融循環(huán)試驗(yàn)評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)為凍融循環(huán)300次后，相對(duì)動(dòng)彈模量P下降到凍融前的百分比不超過60 。

3.4.3 CA 砂漿的性能試驗(yàn)結(jié)果

      為達(dá)到上述CA砂漿性能指標(biāo)的設(shè)計(jì)要求，課題組進(jìn)行了近百種砂漿配方的試制工作，并在砂漿基本力學(xué)性能指標(biāo)滿足設(shè)計(jì)要求的基礎(chǔ)上，從中選定了8種配方于2000年9月～11月進(jìn)行了CA砂漿的抗凍性試驗(yàn)，其中的6種配方滿足了耐久性的試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)。為進(jìn)一步完善板式軌道CA 砂漿的配方研制與拌和工藝，在第一階段砂漿抗凍性試驗(yàn)滿足要求的6種配方基礎(chǔ)上，第二階段選定了2種各項(xiàng)性能優(yōu)良的砂漿配方，在砂漿配方中添加聚合物乳液、聚丙烯纖維等外加劑，于2001年2月～4月再次進(jìn)行了凍融循環(huán)試驗(yàn)。試驗(yàn)結(jié)果見表2：

3.5 CA 砂漿施工

3.5.1 CA 砂漿的制配

      在施工現(xiàn)場制配時(shí)，CA 砂漿的配合比要根據(jù)氣候條件、溫度條件及現(xiàn)場所采購的材料性能的變化，通過試驗(yàn)及時(shí)修正配合比，每次要求留足夠的砂漿用于檢測(cè)的砂漿試塊，并做好試驗(yàn)記錄。

3.5.1.1 現(xiàn)場配合比的修正

      (1)標(biāo)準(zhǔn)配合比是基礎(chǔ)，要根據(jù)使用的攪拌機(jī)和容量，求出現(xiàn)場的配合比，其步驟如下：

      ① 把材料的用量按實(shí)際使用的攪拌機(jī)和容量進(jìn)行換算。此時(shí)，以相當(dāng)于一批配料的水泥用量(袋數(shù))為基準(zhǔn)求取其它各材料的用量，作為現(xiàn)象配合比，其它材料除水和鋁粉外都使用換算值。

      ② 添加水的用量以拌和初期的流動(dòng)度約為18～22S來選定。

      ③ 鋁粉的用量按膨脹率為1～3％來選取，一般情況下，其添加量為(C+AM)×(0.01—0.02％)，高溫時(shí)的用量較低溫時(shí)為少。

      (2)測(cè)定當(dāng)日使用砂的表面水量。

      (3)砂的表面水量、吸水率的水量，在(1)項(xiàng)現(xiàn)場制配時(shí)應(yīng)分別減少水用量，增加砂用量，逐項(xiàng)調(diào)整。

      (4)河砂進(jìn)貨時(shí)表面有較多的附著水，因此使用時(shí)要測(cè)定表面水進(jìn)行必要的修正。

3.5.1.2 CA 砂漿的攪拌

      CA 砂漿的攪拌是用水泥瀝青砂漿攪拌機(jī)(容量為1m。)進(jìn)行的，材料的加入是按A型乳劑一水(聚合物、消泡劑)一細(xì)骨料(砂)、鋁粉一混合料CAA一水泥一AE劑的順序進(jìn)行的，材料的投入通常都是仔細(xì)地進(jìn)行的，A 型乳劑和水泥一經(jīng)接觸就開始反應(yīng)，為有效地利用可注入時(shí)間，而把水泥的加入放在最后進(jìn)行，因?yàn)殇X粉的用量是微少的，為防止投入鋁粉時(shí)發(fā)生飛散現(xiàn)象，在投入之前最好與砂料摻合之后再投入，水泥的加入以分散加入為最好，為此，應(yīng)在攪拌機(jī)投料口上安置一個(gè)用6mm 左右的鋼筋制成的孔徑為10 cm 的鋼絲網(wǎng)罩，或者像用落水管送入那樣為宜，另外，材料的計(jì)量以重量計(jì)量為原則。

      (1)攪拌機(jī)旋轉(zhuǎn)速度

      砂漿的強(qiáng)度依攪拌機(jī)的旋轉(zhuǎn)速度和拌和時(shí)間的不同而受影響，尤其是在夏季高溫時(shí)，這種影響是被確認(rèn)的。雖然依攪拌機(jī)的性能而多少有些差別，但通常是攪拌機(jī)的旋轉(zhuǎn)速度越大，并且拌和時(shí)間越長，強(qiáng)度就越降低，這是需要注意的，攪拌機(jī)每min的旋轉(zhuǎn)次數(shù)，按表4—4所列的規(guī)定進(jìn)行。

      (2)拌和時(shí)間

      CA 砂漿的拌和狀態(tài)，因依攪拌機(jī)的性能而異，所以預(yù)先應(yīng)用實(shí)際使用的攪拌機(jī)進(jìn)行拌和試驗(yàn)，以確保砂漿所需質(zhì)量的技術(shù)要求。

      就事先確保的技術(shù)性能，為能得到CA 砂漿所需的質(zhì)量，要考慮攪拌機(jī)的旋轉(zhuǎn)次數(shù)、拌和時(shí)分、注入時(shí)適當(dāng)?shù)牧鲃?dòng)性(流動(dòng)時(shí)間16～26S)，可用時(shí)分、氣溫和砂漿溫度的關(guān)系等。

3.5.1.3 低溫時(shí)的CA 砂漿施工

      因?yàn)槲覈鴸|北地區(qū)冬天氣溫低，為防止填充層免受凍害的影響，應(yīng)選擇具有良好的抗凍性和耐久性的CA 砂漿用于秦沈客運(yùn)專線高架橋上的板式無碴軌道工程，并要求施工過程中遵循以下規(guī)定。

      CA砂漿中的乳劑的使用溫度為5～30℃ ，攪拌溫度以1O～ 25℃ 為標(biāo)準(zhǔn)。在低溫施工時(shí)，為了達(dá)到這種溫度需要加熱原材料、容器保溫、還要有防風(fēng)設(shè)備，并采用如下一系列供熱手段，以達(dá)到施工可能，得到要求的CA 砂漿性能。

      低溫時(shí)，砂漿拌和的溫度要使用1O℃ 以上的材料，瀝青A乳劑保持在5O℃ ，與水泥混合時(shí)在3O℃以下是必要的。

      采用溫水，砂水要不受雪凍、雨水，用罩布蓋好保管為好。

      水泥可原狀使用，不能直接加熱、與高溫水接觸。

      乳劑桶、攪拌機(jī)、管道。軟管等以及保溫材等都用罩布覆蓋為好，養(yǎng)生時(shí)最好蓋上罩布，并采用積極手段，從外面加熱的方法等。

3.5.1.4 CA 砂漿的現(xiàn)場灌注

      秦沈客運(yùn)專線雙何特大橋施工時(shí)，CA 砂漿拌和站均設(shè)在橋的中部，拌和站采用自動(dòng)加料、電子自動(dòng)計(jì)量、嚴(yán)格準(zhǔn)確控制投料的重量并且自動(dòng)拌和。CA砂漿由拌和機(jī)倒出后裝人車載具有保溫的攪拌桶內(nèi)，攪拌桶內(nèi)的裝置可使CA 砂漿處于攪拌狀態(tài)，車載攪拌桶將CA砂漿運(yùn)輸?shù)酱嗫卓纭?BR>
      (1)安置模板

      軌道板的整正一經(jīng)完畢，就應(yīng)在軌道板和混凝土基床、混凝土凸型擋臺(tái)之間注入CA 砂漿，在注入之前，為不使CA砂漿溢出，并能填筑充分，應(yīng)安置模板，進(jìn)行模板的施工時(shí)，應(yīng)注意以下幾點(diǎn)：

      ① 軌道板和混凝土基床之間，檢查是否積有塵埃或水、冰、雪等物，如有應(yīng)事先清除，并且在安置完模板以后，也不應(yīng)混入塵?；蛩任?，為此最好覆以罩布防護(hù)為宜；

      ② 模板用鋼?；蚰灸６伎梢?，但應(yīng)當(dāng)是在注入過程中不致發(fā)生變形的；

      ③ 對(duì)模板應(yīng)事先涂敷脫模劑，因?yàn)椴煌糠竺撃?FONT face=Verdana>在脫模時(shí)容易傷損CA 砂漿；所用脫模劑應(yīng)以不防礙CA 砂漿的硬化為原則；

      ④ 模板依其使用目的有下述三種，其各自的施工方法如下：

      A、側(cè)面模板

      側(cè)面模板是利用專用裝置來安裝，注入的CA 砂漿高度，因?yàn)橐?guī)定軌道板底面至少在3cm 以上，所以模板的高度要以能保證這種要求為宜，但一般是采用15cm 左右的模板高度。此外，為不使從模板和混凝土基床之間漏出CA 砂漿，在模板底部敷設(shè)一層氨基甲酸乙酯泡沫或用膠條等措施確保砂漿不外漏。而對(duì)于CA 砂漿有局部漏出的情況，采取用砂子堵塞的辦法可獲得良好的效果。

      在軌道板側(cè)面和模板之間留出2cm 左右的空隙，這是為了觀察CA 砂漿的注入狀態(tài)，同時(shí)兼用排氣口。在有坡度和大超高量的場合，因?yàn)樯皾{溢出不好注入，所以可在高的一側(cè)(外軌)設(shè)置間隔并作為排氣口，或者在模板上鉆通氣孔，并插入比CA 砂漿落差長的乙烯塑料管。為防止空氣跟進(jìn)去，在低的一側(cè)(內(nèi)軌)安放模板密貼軌道板側(cè)面，并避免CA 砂漿溢出。

      B、間隔板

      在每一塊軌道之間設(shè)置間隔板，砂漿的注入以一臺(tái)攪拌機(jī)一次拌和量注入一塊軌道板底為原則。如果間隔板的設(shè)置不良，就會(huì)成為軌道板底面和CA 砂漿層頂面之間發(fā)生間隙的原因，尤其是在坡道和曲線區(qū)間，必須細(xì)心地安置間隔板。

      C、止溢出蓋板(曲線區(qū)間)

      當(dāng)超高量超過某種程度以上，CA 砂漿就會(huì)從內(nèi)軌側(cè)的注入孔和板與板之間的頂部溢出，造成注入作業(yè)不能繼續(xù)，作為防止措施，在注入孔中塞人栓塞(長度為軌道板的厚度)，而在軌道板之間像蓋蓋似的設(shè)置止溢蓋板。

      ⑤ 砂漿的注入

      CA 砂漿的注人，要以不致帶人空氣為原則徐徐地連續(xù)進(jìn)行，還應(yīng)注意不致引起材料離析，并且完全充分地充填孔隙。因此，施工中應(yīng)注意以下幾點(diǎn)：

      A、在注入前，檢查要注入的地點(diǎn)有無積水及其它有害雜物，如有就應(yīng)立即清除。因?yàn)槿绻谧⑷氲攸c(diǎn)積存有害雜物，就會(huì)妨礙CA 砂漿的流動(dòng)，還會(huì)引起材料的離析，所以必須事先予以清除。水、灰塵等可用壓縮空氣吹掉，或者設(shè)排水孔加以排除。

      B、在注入前，還應(yīng)再次確認(rèn)模板的安置狀態(tài)，盡管在安置模板時(shí)已得到完全地確認(rèn)，但因在隨后的作業(yè)中常有不慎發(fā)生，所以在注入前一定要再檢查一次，特別是要注意不要使CA 砂漿流進(jìn)排水孔或高架橋的排水孔內(nèi)。

      C、拌制好后的CA 砂漿，如果經(jīng)過長時(shí)間的處于靜止?fàn)顟B(tài)，就會(huì)變成假凝狀態(tài)，很快地喪失流動(dòng)性，為此，就一邊緩慢地?cái)嚢枭皾{，一邊運(yùn)輸和注入。

      D、CA砂漿的運(yùn)輸灌注時(shí)間不超過CA 砂漿可工作時(shí)間的80 。

      E、CA 砂漿在即將注入之前，還應(yīng)測(cè)定其流動(dòng)時(shí)間，盡可能得到所規(guī)定的流動(dòng)性。

3.6 無級(jí)調(diào)高充填式墊板施工

      當(dāng)板式無碴軌道應(yīng)用于軌面標(biāo)高漸變的緩和曲線與豎曲線地段時(shí)，最小厚度為2mm 的軌下調(diào)高墊板難以實(shí)現(xiàn)對(duì)板長范圍內(nèi)的軌道不平順的精細(xì)調(diào)整，因此必須采用與板式軌道相配套的充填式無級(jí)調(diào)高墊板，以實(shí)現(xiàn)線路的高平順性要求。

3.6.1 軌道狀態(tài)調(diào)整

      充填式墊板的充填厚度以4～6 mm 左右為宜，超出部分應(yīng)在鐵墊板下墊入預(yù)制的調(diào)高墊板。在每塊軌道板范圍內(nèi)，每股鋼軌的軌底與板頂之間插入3個(gè)調(diào)整墊塊，調(diào)整墊塊前后的扣件必須按規(guī)定的扭矩?cái)Q緊，其它扣件螺栓用手?jǐn)Q緊即可。

3.6.2 無級(jí)調(diào)高充填式墊板施工

      充填式墊板注入袋必須在軌道狀態(tài)精細(xì)調(diào)整全部結(jié)束后插入。注入袋的注入口應(yīng)置于軌道的同一側(cè)，按一致的注入方向插入。對(duì)于曲線超高區(qū)段，注入口應(yīng)朝低的方向，從低側(cè)注入。

      采用機(jī)械注入樹脂，連續(xù)地進(jìn)行充填作業(yè)。注入的壓力應(yīng)嚴(yán)格控制，要求以1.5 kg/cm。以下的壓力緩慢注入；在確認(rèn)樹脂固化后，方可剪除注入口、排氣口，且不得損傷墊板；軌底與軌道板頂間設(shè)置的調(diào)整墊塊應(yīng)在充填式墊板允許可承載時(shí)間(10 h)后撤出。

4 結(jié)束語

      綜上所述，秦沈客運(yùn)專線雙河曲線特大橋上板式無碴軌道完全采用了具有中國知識(shí)產(chǎn)權(quán)的“綜合施工技術(shù)科研成果”，并成功運(yùn)用于秦沈客運(yùn)專線首座曲線橋上，總結(jié)出了一套完整的施工工藝及綜合施工技術(shù)，自主研發(fā)了高精度的雙向預(yù)應(yīng)力軌道板鋼模型及蒸養(yǎng)控制技術(shù)，成功研制出抗凍性CA 砂漿及拌制工藝，自主研制了無級(jí)變頻調(diào)速控制及電腦程序控制的雙臥軸強(qiáng)制式拌合機(jī)、無級(jí)調(diào)高充填式墊板、軌道板鋪設(shè)及精調(diào)技術(shù)。這些技術(shù)首次在秦沈客運(yùn)專線雙河特大橋的圓曲線、緩和曲線、夾直線、豎曲線上成功應(yīng)用，滿足了客運(yùn)專線軌道高精度、高平順、高穩(wěn)定性的要求，其科技成果已通過國內(nèi)鑒定，技術(shù)達(dá)到了國際先進(jìn)水平，為今后高速鐵路、客運(yùn)專線橋梁建設(shè)奠定了堅(jiān)實(shí)的技術(shù)
基礎(chǔ)，被很多專家認(rèn)為是一種應(yīng)該在高速鐵路、城市軌道上推廣采用的結(jié)構(gòu)形式。

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