高铁工程中桥梁无砟道水泥沥青砂浆施工技术分析
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作者:刘淑娟
摘要：无砟轨道与有砟轨道是相对应的，属于新型高速铁路轨道，主要利用混凝土与沥青混合料等全面代替散粒碎石道床的轨道结构，其稳定性与安全性较高，还可以减少粉尘，美化环境。当前，无砟轨道在高铁工程中桥梁建设中备受青睐，而无砟轨道位于核心地位的水泥沥青砂浆施工技术则显得更加重要，其不仅可以提高桥梁无砟轨道施工效率，还能够保证整个高铁工程质量。文章主要对高铁工程中桥梁无砟道水泥沥青砂浆施工技术做了深入探究。
关键词：高铁工程;桥梁;无砟道;水泥沥青砂浆;施工技术
中图分类号：TQ177.6+3;U448.13
文献标识码：A
文章编号：1001-5922（2019）08-0095-03
水泥沥青砂浆在桥梁无砟轨道结构弹性调整层中占据着重要地位，其主要是水泥、沥青、掺合料、细骨料、表面活性剂、减水剂等原材料处于常温状态下，经过特殊工艺拌合。采用水泥吸水之后，水泥水化加速乳化沥青破乳之后，基于水泥水化物与沥青裹砂构成立体化网络，其流动性良好、可长期工作、早期膨胀、后期收缩，力学特性为刚柔并济，则以柔为主。水泥沥青砂浆施工质量对轨道流畅性有着直接性影响，还会阻碍线路运营寿命与线路维护、维修等相关工作的开展[1]。
1 工程概况
某高速铁路是我国一大具备世界先进性水平的高铁工程，设计时速则为350km，初始运营时速为300km，全线选择无缝线路与无砟轨道。其中，某时段里程为DK1149+523-DK1173+751。桥面选用CRTSⅡ型无砟轨道结构，包含钢轨、预制轨道板、水泥沥青砂浆充填层等。轨道板结构为6.45mx2.55mx0.2m。在无砟轨道结构中，水泥沥青砂浆充填层的作用是支撑轨道板，调整并提供弹性，缓冲高速列车载荷与减振，其性能与无砟轨道结构平顺性、耐久性，以及列车舒适性、安全性等密切相关，是GRTSⅡ型无砟轨道的核心技术。高铁工程中桥梁无砟轨道板进行吊装，底板纵连与后浇带混凝土强度大于15MPa，而且浇筑时间超出2d，采取科学有效的整修措施，便能够开展轨道板铺设。在轨道办粗铺之后，使用CPⅢ、GRP、SPS进行精调。精调验收标准是，轨道办的高程偏差应控制在+0.5mm，中线偏差不能超出0.5mm，相邻轨道板衔接位置承轨台的顶面高差与平面位置偏差都不能超出0.3mm[2]。
2 高铁工程中桥梁无砟道水泥沥青砂浆施工技术
2.1 施工准备
首先，内业准备。充分了解并熟练掌握相关规范与图纸、技术标准，搜集并整理技术数据信息。制定完善的施工质量与安全保障措施，以及养护方案，构建健全的质量保证与检验机制，确定施工质量检验策略。其次，外业准备。水泥沥青砂浆原料进场检验与保存管理;构建资质良好、设备完善的实验室，水泥沥青砂浆配合比进行实验验证;砂浆车调试并验收合格;轨道板与底座板间的板腔平均厚度控制在大约3cm，否则应采用有效的整修措施，确保达到平均厚度;施工便道足够顺畅，加料站建设完成之后，并及时投入使用;水泥沥青砂浆施工主要材料与工装准备。
2.2 底座与轨道板底板清理
在轨道办敷设之前，应详细检查底座质量，确保底座表层不存在凹凸或者开裂现象。敷设轨道板的时候，应先清洗干净底座表面与轨道板底板。为及时消除砂浆断面中的气泡与贯通孔，可以针对底座与轨道板底板利用密封剂进行密封处理，或者在灌浆之前，全面湿润底座表层与轨道板底板。而预湿则应在灌筑0.5h之前使用水浸泡，灌筑前5min，则利用背式吹风机通过灌注孔把板腔中的积水吹干，并明确板腔中不存在积水。
2.3 轨道板定位与精调爪设置
轨道板精调技术的要求比较高，而误差也非常小，在水泥沥青砂浆施工之前，应针对已经精调的轨道板，抽样检测空间位置与精调爪设置位置，确保符合要求之后，才能够后续开展水泥沥青砂浆施工，否则重新精调，直到与要求相符。
2.4 轨道板紧压装置设置
为约束轨道板在砂浆灌筑的时候出现上浮现象，应设置压紧装置，分别设置直线段与曲线段，其中，直线板选择四套压紧装置，端部两块轨道办之间设置一套装置，两侧的中心位置分别设置一套装置。曲线板选择八套压紧装置，端部两块轨道板之间设置一套装置，两侧的中心位置分别设置一套装置，距离两端60cm的位置处设置一套装置。
2.5 砂浆封边施工
水泥沥青砂浆封边施工主要包含全部用水泥砂浆封边与用专用封边材料和水泥砂浆有机结合的方式进行封边。在本工程中，横向选择第一种，纵向选择第二种。封边施工时应尽可能避免对轨道板产生挤压或推移，确保已精调好的轨道板不动。先准备好专用封边材料、角钢、木条、木楔，以及工艺装备与固定工具等。在横向封边的时候，选用1：4水泥与砂的比例进行水泥砂浆配置，以此封边，为了防止水泥砂浆融入底板，最好选择比较薄的铁皮作为内衬，在封边砂浆成型之后，及时将铁皮抽出，并在外侧轻轻拍打砂浆，促使其与轨道板密切贴合，但是要确保砂浆不会进入板底。在纵向封边的时候，先把专用封边材料沿着轨道板的侧面和支承层进行混凝土布置，在处于平直状态之后，使用紧压装备与角钢沿着轨道板、支承层初步紧压混凝土，并利用木条与木楔固定紧压装备。其中，緊压支撑可以选择在支承层混凝土上打孔插入钢筋的方式加以固定。在封边施工过程中，应科学合理设置一定量排气管，每个轨道板至少配置四个排气管。一般情况下，安排在轨道板四个角上，其他位置则可以就具体施工需要进行自主设置，但是要保证排气通畅。
2.6 砂浆拌制
水泥沥青砂浆拌制主要选用移动式的水泥乳化沥青砂浆搅拌车，配置干料运输车、乳化沥青运输车、沥青加料泵、水泵等作为辅助。首先，水泥沥青砂浆车计量标定与配置。在搅拌砂浆之前，计量标定搅拌车计量系统，并定期标定，保证配合比的精确性。在砂浆搅拌之前，先调整砂浆车，确保其处于平整状态。根据一次灌筑一块板需要的砂浆数量明确配料需要数量，输入系统，系统自动生成配料数量并加以存储，配料的精确度则为，乳化沥青、砂、水等都精确到0.5kg，而消泡剂则精确到O.lkg。其次，水泥沥青砂浆车加料并搅拌。按照先添加液态料，再添加干料的顺序进行加料。其中，添加干料的时候，加料口需要配置孔径为2-3cm的筛网，避免干料受潮并结块进入。在乳化沥青补料的时候，则需要清洗加料泵与管道，然后乳化沥青，补料之后，及时进行加料泵与管道清理。再次，水泥沥青砂浆的性能现场检测。在砂浆搅拌完成后，根据技术要求，进行现场取样，并就既有文献检测的性能指标为依据，在全面符合要求之后，才能灌浆施工，并制作抗压与抗折等检测试件。 2.7 砂浆灌注
水泥沥青砂浆灌筑之前，需要检查封边，详细检查纵向与横向封边，以及压紧装置，并配置清洗剂、预湿喷嘴、PVC管等等。其一，潤湿。在灌筑之前lOmin，详细检查轨道板底板与底座板表层湿润状态，明确后续是否继续喷湿，并使用棉毡覆盖灌浆孔，以此保持湿润，在灌筑之前5min，使用背式风机吹匀板腔中的积水，及时消除断面中的气泡与贯通孔，强化砂浆与底座板、轨道板的粘接性。其二，灌浆。使用软管把砂浆依据先慢后快再慢的顺序流进板腔，软管的两端配置开关，通过灌浆孔与通气孔对灌浆整个过程进行实时观察，直到砂浆从通气孔中流出来，并排除气泡，然后利用木塞塞住通气孔，从而完成灌浆。在砂浆的流动性遗失的时候，去掉引流筒，并清理干净灌浆孔中的多余砂浆，确保砂浆表层与轨道板顶层之间的距离在15cm左右。在灌浆孔中分别插入S型钢筋。在超高地段灌浆的时候，灌浆孔中的灌浆高度应超出轨道办超高侧的最高点。砂浆拌制之后在30min之后必须完成灌筑，避免粘锅。在灌注的时候，遇到降雨天气，则快速停止工作，利用防水布覆盖尚未硬化的砂浆，避免雨水进入砂浆与轨道板底层。在灌筑结束之后，应安排专人对灌浆孔液面的回落状况进行实时检查，方便及时进行补浆。
2.8 砂浆管理与养护
水泥沥青砂浆管理与养护主要方式是自然养护。但是在遇到特殊状况的时候，则应采用相应措施进行有效管理与养护。在冬天，天气寒冷的时候，则应采取一定的保温措施。而在夏季，天气炎热的时候，则应采取加盖土工布并喷洒水的方式适度降温。为保证砂浆可以得到全面有效的保水养护，水泥沥青砂浆封边材料在应在保留28d之后，再开始拆除工作。此外，封边材料拆除之后，需要快速喷涂封闭材料，避免外界的有害物质与气体进入砂浆的内部，喷涂的时候要充分均匀，不能有所遗漏[3-4]。
3 注意事项
乳化沥青的表层不能出现黑色粘稠物质，不能出现破乳问题，存放的时间最好不要超出20d;干料应该在出厂之后7-lOd内投入利用，不能受潮结块，在干燥防潮的条件下进行保存;在灌筑之前，做好预湿工作，严格把控预湿程度，不能出现积水现象;在灌筑的时候，PVC管道应确保充满水泥沥青砂浆，避免空气进入;科学合理预计搅拌方量，板则应进行连续灌筑，一次性成型;在灌筑完成直到砂浆未凝结之前，都应安排专门的人进行全程跟踪检查并及时补浆，保证板腔内部砂浆充足;灌筑刚刚结束的时候，不能马上进行轨道板面冲刷，避免砂浆内部进入水，也不能进行掏浆，防止对板腔充足造成影响;每天定期进行搅拌灌筑完成之后，及时使用清水冲洗搅拌机、成品斗、中转斗等，避免出现粘锅现象，延误后续施工[5]。
4 结语
综上所述，高铁工程中桥梁无砟轨道的水泥沥青砂浆施工问题比较复杂，而施工流程也十分繁杂。而作为新型技术，无砟轨道在高铁工程中的应用十分广泛，而作为无砟轨道施工的关键性技术，水泥沥青砂浆施工技术依旧有待优化与改进，这就需要施工技术人员积极采取措施，不断完善水泥沥青砂浆施工，强化技术开发，以此为无砟轨道施工有序开展奠定坚实的基础。
参考文献
[1]周建华.桥上板式无砟轨道CA砂浆施工技术[J].科技创新导报，2013，（12）：102-105.
[2]刘鹤.高铁桥上无砟道CA砂浆施工技术浅析[J].赤子，2014，（15）：314.
[3]王锋.CRTSⅡ型板式无砟轨道CA砂浆垫层施工工艺[J].建材与装饰，2012，（26）：121-123.
[4]王凯.CRTS I型板式无砟轨道CA砂浆施工工艺试验[J].水利水电施工，2018，（02）：124-127.
[5]冀瑞峰.CRTS I型板式无砟轨道CA砂浆施工技术[J].科技创新与应用，2013，（11）：156-158.
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