提高高铁CRSTⅡ型板CA砂浆灌注质量

来源:用户上传      作者: 简夕淳

　　1 工程概况
　　沪昆高速铁路是目前中国东西向线路里程最长、影响范围大、经过省份最多的高速铁路，设计时速350公里，总投资超过3000亿元。沪昆客专湖南段跨杭长和长昆两个项目，杭长湖南段92.465公里。
　　中铁二十局集团第三工程有限公司杭长项目部，承担工程起讫里程为DK825+039～DK833+882.63，正线长度8843.63m。主要工程是“两桥一隧一路基”，即：醴陵特大桥、省界萍水特大桥、祥云隧道及148米长的路基，醴陵特大桥是全线最长的一座大桥，起始里程DK826+418.530，终点里程DK832+475.350，桥梁全长6056.820m，其中，六处连续梁分别横跨萍水河、上瑞高速，澄潭江，澄潭江支流。
　　无砟轨道水泥乳化沥青砂浆（下称CA砂浆）灌注，投资5000万，占项目总投资6.8亿元的7%。项目开工日期2010年4月15日，竣工日期为2013年12月15日，总工期42个月。
　　2 现状问题分析
　　根据CRSTⅡ型板式无砟轨道首件评估实施细则，对8月1日前已灌CA砂浆的轨道板进行了揭板检查，发现有如下问题：（1）CA砂浆不饱满出现空洞―“泥鳅孔”。CA砂浆搅拌过程中配合比动态调整过大，最大允许偏差未符合：乳化沥青、干粉料±1%，外加剂±0.5%，拌合用水±1%，消泡剂±0.5%。对CA砂浆搅拌车计量系统进行校核。（2）CA砂浆出现分层、离缝现象，不满足要求。灌注过程中温度太高超过35℃（板腔温度最高45℃），养护不及时，压紧装置松动。（3）表面出现不细密、不均匀气泡。封闭装置透气效果不好，排气孔堵塞。（4）外观颜色不一致。灌注前板腔湿润时，存在明水。（5）CA砂浆厚度不足2cm。
　　根据以上调查结果，CA砂浆质量不能满足灌注控制要求，存在质量波动，必须采取必要的措施以改善目前的状况，确保质量目标的顺利实现。
　　3 原因分析
　　成立专项小组针对现有施工水平和技术措施召开了12次会议，并组织现场试验组、现场技术员、CA砂浆搅拌车操作手、物资部及施工班组使用头脑风暴法进行了讨论、分析，对影响因素进行了分析确认。
　　3.1 板腔积水或板腔润湿不充分。通过对现场检查，CA砂浆灌注之前，现场技术人员对板腔润湿情况进行检查，手电筒照射灌浆孔及观察孔反光明显，部分较早润湿的板腔则无潮湿感，水分已蒸发。分析原因主要是润湿程度把控不严格导致浆体出现泥鳅孔。
　　3.2 灌注速率过快。CA砂浆灌注过程中，没有按照慢-快-慢的节奏灌注，灌注时间较短，揭板试验总结最佳灌注时间为5min，灌注速率过快可导致砂浆体气泡较多，且易增大轨道板的上浮量。分析原因主要是灌注速率较快导致浆体表面气泡较多。
　　3.3 环境温度高、板腔温度高、搅拌仓温度高。通过对现场检查，技术人员使用红外线测量温仪对板腔温度进行测定，试验人员对搅拌仓进行温度测量，轨道板封边过早或润湿不充分都使板腔温度过高，砂浆车空调未提前打开或暴晒都使外界温度传递至搅拌仓，高温降低砂浆的扩展度和流动度，致使砂浆流动不顺畅，板灌注不饱满。
　　4 制定对策
　　对主要原因，我们进行了详细的分析讨论，制定对策如表1。
　　5 对策实施
　　5.1 板腔积水或板腔润湿不充分。（1）根据揭板试验总结，灌注当天温度高时，现场润板封边的最佳时间为下午5点30分进行。（2）在润板的水中加入冰块，用高压水枪对板腔内充分润湿，并用高压风枪对多余积水吹散。（3）较早润湿的板腔，为避免水分蒸发太快，可使用湿润的土工布遮盖灌浆孔及观察孔。
　　5.2 灌注速率过快。（1）根据揭板试验总结，灌质注一块板的最佳时间为5min。（2）灌注过程严格按照慢-快-慢的灌注节奏，即出浆慢，然后缓慢加速，待浆液流过观察孔时再降低灌注速度。同时出浆口应紧贴灌浆孔，可提高灌注质量，有效降低气泡的产生。（3）观察孔必须有人全程观察，发现有气泡产生时通知操作手调整灌注速率。（4）技术人员手持秒表计时并做好相关记录。
　　5.3 环境温度高、板腔温度高、搅拌仓温度高。（1）提前对要灌注的部位进行遮阳网覆盖降温，现场实践证明，被覆盖的部位温度及未覆盖的部位温差达7度。（2）使用制冰机造取冰屑加如砂浆车搅拌水中，用冰水润板等措施可有效降低灌注温度。（3）在灌注前2小时将砂浆车空调打开，降低搅拌仓温度，灌注结束后砂浆车转移至阴凉处，减少暴晒。
　　6 效果检查
　　6.1 实现了课题目标。经过小组的共同努力，2013年9月8日至10日对实施后完成的CRSTⅡ型板CA砂浆灌注质量进行揭板检查，CA砂浆层表面气泡明显减少，其中砂浆层颜色均匀一致且饱满无空洞，CA砂浆层与轨道板分层离缝的提高幅度最大，实现了小组目标。
　　6.2 经济效益可观。质量大有改观，大大地减少了因质量不合格而导致的返工和停工现象，节约费用10万余元。
　　6.3 技术效益显著。通过本次活动，解决了高温季节CRSTⅡ型板CA砂浆灌注的质量问题，CA砂浆灌注产生气泡比率达到了验收标准的要求，采取了一系列降温措施，有效的降低了环境温度、板腔温度以及搅拌仓温度，CA砂浆层与轨道板分层离缝情况降低至最小，从活动后的数据显示，活动取得了预期的效果，CRSTⅡ型板CA砂浆灌注质量一直处于比较稳定的状态，能满足现场施工需要。增加了轨道板CA砂浆灌注人员、试验、质量控制人员的质量意识和责任心。
　　7 巩固措施
　　此次活动期间其他作业处曾多次到活动现场参观学习。小组将本次活动的记录及成果经整理汇编，将发现的问题及时做记录，然后组织小组成员、分部工程部对新问题提出解决的方法，并落实到相关责任人负责执行。我们将成果编制成《一分部CRTSⅡ型无砟轨道水泥乳化沥青砂浆充填层工艺性试验总结》分发给相关部室，为今后施工类似的工程做参考。
　　8 体会及展望
　　在活动过程中，小组成员也深刻体会到，开展QC活动是可以相互补充，相互促进的。同时，我们发现，虽然我们通过小组解决了高温季节CRSTⅡ型板CA砂浆灌注的质量问题，但施工质量是长久的事，我们要不断完善和改进施工措施。继续探索在高温季节无砟轨道施工的质量控制，充分发挥团队聪明才智，为高沪高速铁路的建设贡献自己的一份力量。
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