橋上板式無碴軌道CA砂漿施工技術(shù)

     摘要 介紹了秦沈客運(yùn)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(yùn)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(yùn)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(diǎn)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(gè)0cm、厚50cm凸形混凝土擋臺(tái)，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(hào)，B型板用于梁端，C型板用于橋臺(tái)與梁的過渡段，其余均為A型板。各種型號(hào)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(shí)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?jì)，以柔為主。由于要從直徑只有5cm的澆注孔灌入，澆注厚度只有5cm，流動(dòng)半徑高達(dá)150cm，因此要求CA砂漿有足夠的流動(dòng)度，且硬化后不能收縮，對硬化后的CA砂漿強(qiáng)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(dòng)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(jī)具設(shè)備

      主要施工機(jī)具見表3。

      CA砂漿攪拌機(jī)由我單位自行開發(fā)研制，電機(jī)功率為22kW，容積為0．9m3，皮帶傳動(dòng)，具有2種攪拌速度，快攪150r／min，慢攪60r／min；為滿足低溫時(shí)施工的需要，攪拌機(jī)上設(shè)有加溫裝置；為使水泥投入時(shí)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(jī)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(jī)置于移動(dòng)式臺(tái)車上，移動(dòng)式臺(tái)車用槽鋼和角鋼焊制，高1．5m，臺(tái)面為5．0m×2．5m，鋪設(shè)5cm厚的木板，用4個(gè)立柱支撐，立柱下各安放一個(gè)滾輪，利用臨時(shí)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(yàn)收軌道板運(yùn)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(tái)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(hào)，在基座上劃出軌道板安裝的準(zhǔn)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(tái)外緣線路中線位置上放一個(gè)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(shí)測量軌面高程，不符合設(shè)計(jì)要求的，用板生產(chǎn)時(shí)已安放的4個(gè)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(shí)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(jì)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(jìn)行精確計(jì)量。

      (2)配料精度

      ①水泥準(zhǔn)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(zhǔn)確至0．5kg；      
      ③氯丁膠和消泡劑準(zhǔn)確至0．1kg。

4．4攪拌

      (1)投料與攪拌

      第1步向攪拌機(jī)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(yàn)細(xì)則》進(jìn)行流動(dòng)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(shí)才能進(jìn)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(dòng)度和密度檢測合格后，立即灌筑。灌筑時(shí)，先在板的1號(hào)、2號(hào)和3號(hào)孔(詳見圖2和圖3)上各安放一個(gè)注漿漏斗，按順序依次灌筑1號(hào)、2號(hào)和3號(hào)孔，這樣以利于空氣從排氣孔中排出。待注入數(shù)量達(dá)到應(yīng)注厚度的1／2時(shí)停止灌筑。再將注漿漏斗移至5號(hào)、7號(hào)和9號(hào)孔，依次注入漿液。待注入量達(dá)到漿液接近板底時(shí)，停止注入。再單孔分別注入，先從1號(hào)孔注入，待漿液超過3號(hào)孔所在板底時(shí)，將注入位置移至3號(hào)孔，待漿液超過5號(hào)孔所在板底時(shí)，將注入位置移至7號(hào)孔，依次灌筑至整個(gè)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(shí)，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(shí)，應(yīng)覆蓋薄膜，薄膜上再蓋5cm厚草袋或麥秸桿進(jìn)行保溫，否則凝結(jié)速度會(huì)放慢。

      (2)CA砂漿灌筑完畢24h或抗壓強(qiáng)度達(dá)到0．1MPa時(shí)，必須迅速拆除軌道板上的4個(gè)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(tái)的CA砂漿施工

      凸形擋臺(tái)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(jìn)行灌筑。灌筑面應(yīng)與軌道板面平齊。需要采取保溫措施時(shí)應(yīng)覆蓋草袋或麥秸桿。

5施工注意事項(xiàng)

      (1)乳化瀝青表面不得有黑色粘稠物，無破乳現(xiàn)象，存放時(shí)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(yán)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(jī)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(shí)，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(jī)具等對CA砂漿的性能影響和適應(yīng)性；

      (2)施工數(shù)量大時(shí)，對施工機(jī)具設(shè)備如攪拌機(jī)、運(yùn)輸設(shè)備和注入設(shè)備等，要作進(jìn)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(yàn)方法標(biāo)準(zhǔn)，要進(jìn)一步論證此次編制采用的《CA砂漿試驗(yàn)細(xì)則》中的試驗(yàn)方法的可行性。