水泥乳化沥青砂浆质量控制

【摘要】CRTSⅡ型板式无砟轨道结构主要由预制轨道板、垫层、混凝土底座或水硬性支承层、钢轨扣件等构成。其中，垫层是无砟轨道的关键结构部位，目前，宁杭客专板式无砟轨道采用的垫层材料为：水泥乳化沥青砂浆。水泥乳化沥青砂浆作为一种新型有机无机复合材料，目前在高速铁路及客运专线工程中具有广阔的应用前景。

【关键词】水泥乳化沥青砂浆 质量控制 温度控制

Abstract: CRTS Ⅱ ballastless track structure is constituted by prefabricated track panels, cushion, concrete footings or hydraulic bearing layer, rail fastening, andcushion is the key part of ballastless track. At present, the cushion of ballastless track of Nanjing-Hangzhou passenger dedicated line is designed with cement emulsified asphalt mortar. As a new organic-inorganic composite material, emulsified asphalt cement mortar has broad application prospects in the high-speed railway and passenger dedicated line engineering.

Key words: emulsified asphalt cement mortar; quality control; temperature control

中图分类号： TU74 文献标识码：A 文章编号：2095-2104（2012）

1.引言

水泥沥青砂浆（cement asphalt mortar，简称CA砂浆）是高速铁路CRTS型板式无砟轨道的核心技术，是一种由水泥、乳化沥青、细骨料、水和多种外加剂等原材料组成，经水泥水化硬化与沥青破乳胶结共同作用而形成的一种新型有机无机复合材料。水泥沥青砂浆是一种利用水泥吸水后水化加速乳化沥青破乳，由水泥水化物和沥青裹砂形成的立体网络。它以乳化沥青和水泥这两种性质差异很大的材料作为结合料，其刚度和强度比普通沥青混凝土高，但是比水泥混凝土低。其特点在于刚柔并济，以柔性为主，兼具刚性。水泥沥青砂浆填充于轨道板与混凝土底座之间，作用是支承轨道板、缓冲高速列车荷载与减震等作用，其性能的好坏对板式无砟轨道结构的平顺性、耐久性和列车运行的舒适性与安全性以及运营维护成本等有着重大影响。第一条应用CRTS II型CA砂浆的高速铁路是京津城际客运专线。目前，我国已建成和正在建设的京沪、武广、郑西、沪宁、宁杭等高速铁路都将采用水泥沥青砂浆。CA砂浆已逐渐成为板式无砟轨道道床材料的最佳选择。

宁杭铁路客运专线是铁道部、江苏省、浙江省为满足长江三角洲城际轨道交通网的快速形成，而修建的一条高速铁路，是国家战略性重大交通工程。宁杭客运专线NHZQ-II地处江苏省溧阳市、宜兴市境内，起讫里程DK075+213.16～DK148+000，全长72.787正线公里。

水泥沥青砂浆技术要求

水泥沥青砂浆性能指标应满足表5.1的要求。

选定水泥沥青砂浆配合比应遵循如下基本规定：

水泥用量宜不小于400 kg/m3。

乳化沥青与水泥的比值宜不小于0.35。

水灰比宜不大于0.58。

配合比设计时应考虑施工环境温度条件变化对砂浆拌合性能的影响。

表5.1 水泥沥青砂浆的性能指标要求

注： （1） D5表示砂浆出机扩展度；D30表示砂浆出机30min时的扩展度；t280表示砂浆扩展度达280mm时所需的时间。

水泥沥青砂浆的配合比应通过适当选取原材料、计算、试配、调整等步骤选定。当乳化沥青、干料的生产原材料、生产配合比等发生改变时，应重新选定配合比。

一、施工质量控制

1.1.施工前的准备工作

施工时应严格控制板腔厚度，轨道板粗铺后，如测量轨道板与底座板之间高度不符合20-40mm要求时，则必须对底座板（支承层）混凝土顶面进行打磨或加高处理，直至满足20-40mm要求。当气温高于40℃或低于5℃时，不允许进行砂浆灌注施工，当天最气温低于-5℃时，全天不许砂浆灌注。雨天不得进行水泥乳化沥青砂浆施工。水泥乳化沥青砂浆施工前，施工单位应对相关施工班组进行技术和施工方案交底，如配合比参数、工序质量控制要点，其它特别注意事项等。施工单位应对施工过程相关检验项目的检验设备、仪器进行到位和计量准确性等方面的检查工作。要认真做好相关施工机械设备的检查工作。

重点：

（1）移动式水泥乳化沥青砂浆车的计量准确度和转速等方面的验证检查。其计量误差应符合：乳化沥青±1%;干料±1%;外加剂、消泡剂为±0.5%;拌合用水为±1%。正常使用过程中每周校验不少于一次。搅拌机转速应在0～200r/min范围内可调。同时应对使用安全等方面进行检查。

（2）输料管道和接头密封情况检查。

做好轨道板的定位、润湿、封边、预设排气孔、清洁等方面的检查工作，具体如下：

（1）水泥乳化沥青砂浆在干燥季节或底座板面干燥状态时，在灌注前应提前对底板混凝土进行预湿处理并预湿到位，但不得在底座混凝土表面形成明水、积水。也可以采取喷涂界面剂对板面、板底的气孔进行封闭处理措施。

（2）检查确保轨道板标高、前后、左右位置是否满足设计要求，支撑螺栓的受力状态。紧固程度是否满足施工要求。

（3） 检查确定封边的砂浆强度是否有足够的保证，检查排气孔的数量、位置、角度是否满足预设要求。

（4）对压紧装置、板腔厚度、板腔内温度进行检查和测试。

1.2 拌制

1.2.1每工班在正式拌制水泥乳化沥青砂浆前，按确定的配合比拌制一定量的水泥乳化沥青砂浆进行搅拌装置、成品料斗装置和输送管道的润机。

1.2.2每次搅拌时应根据垫层砂浆厚度计算一次搅拌量，砂浆的一次搅拌量宜为搅拌设备搅拌容量的30%～80%。

1.2.3每工班首盘搅拌时严格按施工配合比要求对原材料进行准确计量，按工艺确定的投料顺序、搅拌速度、搅拌工艺进行首盘水泥乳化沥青砂浆的拌制。拌制完毕后取样进行砂浆温度、流动度、扩展度、含气量、单位容积容量等项目的检验，砂浆性能指标在满足表5.1的指标要求后可继续生产。当出现不符合项目时，应分析原因，在确定的施工配合比参数范围内进行调整，使其各项指标符合要求。

1.2.4在砂浆拌制生产过程中应严格按《客运专线铁路CRTSⅡ型板式无砟轨道水泥乳化沥青砂浆暂行技术条件》（科技基【2008】74号）的规定，进行日常检验和试件成型。检验过程中若发现问题应立即停止搅拌生产，分析原因，直至解决为止。

1.2.5炎热季节或低温下进行水泥乳化沥青砂浆拌制时，应采取相应措施控制材料温度，以保证砂浆拌合物温度。

1.2.6工作日施工结束或施工中断时，应及时对搅拌设备、灌注设备等进行冲洗；更换原材料时，应对相应器具、管道进行清洗。