高速铁路无砟轨道板灌浆施工技术应用

卫天博（1983.11）男 助理工程师北京建达道桥咨询有限公司邮编：100016

摘要：重点介绍了无砟轨道轨道板灌浆施工控制技术要点

关键词：无砟轨道 水泥乳化沥青砂浆施工

中图分类号：TU57+1文献标识码：A 文章编号：

1.前言

目前国内客运专线全面铺开，轨道板灌浆材料采用水泥乳化沥青砂浆，轨道板灌浆技术在不同施工区域的差异对水泥乳化沥青砂浆的性能指标和施工控制技术要点要求也不一样，在国内针对水泥乳化沥青砂浆施工还在摸索阶段。在津秦客运专线，水泥乳化沥青砂浆得到成功应用，这为我国客运专线无砟轨道轨道板灌浆技术发展起到示范性作用。

本文结合津秦客运专线无砟轨道轨道板灌浆施工介绍水泥乳化沥青砂浆施工及控制技术要点。

2.工程概述

新建铁路天津至秦皇岛客运专线工程是国家中长期铁路网规划中的一部分，专线起自天津西站，途径宁河县、唐山市、迁安市、滦县、卢龙县、抚宁县、北戴河，沿既有京山铁路引入秦皇岛站，与京哈线相连，全长257.5km，其中天津境内约83.0公里，河北省境内约174.5公里，设计时速为350㎞。本线采用CRTSⅡ型板式无砟轨道技术，是以钢筋混凝土轨道板取代传统的轨枕和石碴道床，其中桥、隧道地段:轨道板以桥面或隧道底部混凝土为基础；岩土路基地段:轨道板以水硬性混凝土为基础，轨道板与底座板混凝土基础之间填入水泥乳化沥青砂浆用以调整轨道板的几何位置，再以扣件将钢轨直接扣牢在轨道板上。

3.无砟轨道轨道板灌浆施工方法及步骤

3.1压紧装置钻眼

装置锚固深度为12cm，钻眼直径为18mm。角钢压紧锚固深度为8cm，钻眼直径为12mm。一型压紧装置利用定位锥的眼位进行锚固。

3.2板腔的冲洗

轨道板精调完成后，采用高压水枪对板腔进行清洗，除去浮尘、沙粒等杂物，同时使底座板板面和轨道板底面吸水饱和且表面无积水。

3.3轨道板封边

3.3.1轨道板纵向封边

为防止灌浆时砂浆溢出和污染精调爪，需在精调爪对应处预先设置U型泡沐挡块密封。轨道板纵向采用塑料光垫板+专用封边带+带排气孔角钢，采用限位装置对角钢进行固定。

3.3.2轨道板横向封边

板腔横向封边前，先用胶带密封或塑料管保护GRP点。轨道板横向封边采用KT板封闭+中粗砂填实，填砂要求覆盖轨道板纵向连接钢筋，防止灌浆过程中污染。

3.4轨道板限位装置安装

为了预防砂浆灌注时对轨道板空间位置扰动过大，需设置轨道板限位装置。安装限位装置时，禁止使用铁锤等工具敲打定位装置，造成轨道板空间位置的改变。限位装置由槽钢和钢板以及锚固在底座板中的锚杆和螺母构成。

3.5轨道板精调复核

为了保证在灌浆前每块轨道板的精度满足要求，对已经精调到位的轨道板进行复测。对于误差平面和高程有大于0.3mm的要重新精调轨道板。

3.6灌前轨道板板腔的润湿

水泥乳化沥青砂浆灌注施工前，用带有高压旋转喷头的水枪分别从三个观察孔伸入轨道板底将其下雾状润湿，润湿时要掌握水量，保证充分湿润而又不形成积水。

3.7水泥乳化沥青砂浆灌注作业条件

当气温高于35℃或低于5℃时，不允许进行砂浆灌注施工。雨天不得进行水泥沥青砂浆施工，并对灌注后未硬化的水泥沥青进行覆盖，防此雨水进入轨道板底。

3.8拌浆设备检测调试

检查移动式水泥乳化沥青砂浆搅拌车的各系统及水泥乳化沥青砂浆专用泵运转是否正常，如果不正常，应立即检修、调试到正常状态。

3.9确定砂浆施工配合比及各项参数

在砂浆车各系统运转正常后，根据砂浆施工配合比及轨道板下板腔厚度，计算确定每次砂浆拌制量和各种原材料的每次投入量，将配合比参数、投料顺序、设定各阶段的搅拌速度与搅拌时间等拌制工艺参数，输入到砂浆搅拌车的控制操作系统。每盘砂浆拌制量宜略多于一块轨道板下板腔的体积。一般不少于0.5m3。

CRTSⅡ型砂浆理论配合比

检查显示屏上显示的各参数，确认准确无误后，启动砂浆车的运行按钮，砂浆车将按照输入的各参数和既定程序，自动投料拌制砂浆。依次加入乳化沥青、水、减水剂、消泡剂，慢搅拌均匀后再加入干料，加完干料，先快速搅拌3分钟，再慢速搅拌2分钟。

3.11砂浆质量检测

砂浆拌制均匀后，开启搅拌电机对砂浆继续低速搅拌。肉眼观察砂浆的匀质性，然后舀取一定量的新拌砂浆进行性能检测（主要对流动度、扩展度、温度、含气量等）。检测结果合格方可用于灌注施工。水泥砂浆日常检验项目及抽检频率见下表：

水泥砂浆日常检验项目及抽检频率

3.12砂浆灌注

在需要砂浆灌注的轨道板灌浆孔周围覆盖土工布，防止污染轨道板，上面安装灌浆PVC管，同时安放好灌浆减速漏斗。灌浆通过三个观察孔的中间那个进行灌浆作业。

灌浆开始前，砂浆车将搅拌合格的砂浆注入水泥乳化沥青砂浆专用泵，利用砂浆泵将砂浆泵送至桥上中转罐内（中转罐在机动三轮车上），中转罐通过软管与减速漏斗连接，软管及漏斗各装有阀门，可控制砂浆的灌注速度。

灌浆过程要连续进行，每块板必须一次完成灌注，灌注过程遵循“慢-快-慢”的原则，灌浆结束前应逐渐减小砂浆灌注速度。单板灌注时间控制在3-5分钟。通过两个观察孔和排气孔观察灌注情况，当所有的排气孔内溢出一定量的砂浆后，封堵排气孔，当灌浆孔内砂浆表面高度满足高于轨道板的底面20cm以上，并不高于轨道板顶面10cm，最好控制在5cm以内时，关闭阀门，本块轨道板灌浆结束，将减速漏斗移到下块准备好的轨道板上，开始循环作业。

当观察孔内砂浆失去流动性时（一般2-3小时），可取掉PVC管，将3个观察孔中多余的砂浆舀出，使砂浆的表面低于轨道板顶面10-15cm，同时在三个灌浆孔中均插入一根“S”型钢筋至水泥乳化沥青砂浆中,钢筋顶面距轨道板顶面为6.9cm。。

在某些特殊地段（如跨唐津高速，芦汉公路，津山铁路，112高速，277号墩鱼塘等处），没有施工便道，砂浆车离施工板距离较远，这时可采用机动三轮车运输。具体方法为：砂浆车将搅拌合格的砂浆注入水泥乳化沥青砂浆专用泵，利用砂浆泵将砂浆泵送至桥上中转罐内（中转罐在机动三轮车上），利用机动三轮车将中间储存罐运输至待灌轨道板处进行灌注。灌注过程不得对轨道板的扰动，操作人员必须站在简易灌浆平台上。

3.13砂浆养护

水泥乳化沥青砂浆充填层自然养护，充填层的周边覆盖土工布后浇水保湿、灌浆孔及观察孔内采用蓄水养护不少于7天。

3.14精调空缺处的填补

精调爪拆除后，应将U型泡沫拆除，空缺部位用与充填层相同材料的砂浆由里到外填充牢固。

3.15测量人员进行轨道板的灌后竣工验收。

3.16揭板验证

施工过程中，需要验证水泥乳化沥青砂浆灌注效果，可进行揭板验证。合格条件是：砂浆充填饱满，底座板、轨道板均与砂浆接触良好，无起皮、裂纹、分层、夹层、气泡聚集等现象，砂浆表面10mm及以上气泡面积之和小于0.2%，且无贯穿气孔。

4.施工注意事项

4.1在轨道板精调复核后，严禁踩踏和撞击轨道板。

4.2轨道板精调复核后，24小时内组织灌板

4.3砂浆灌注一次完成，不得二次灌注。

4.4为确保灌注砂浆质量，在灌注砂浆前须对砂浆各项指标进行试验，符合要求才可灌注。

4.5砂浆运输和灌注的过程中，中转罐内须持续对砂浆进行低速搅拌。

4.6灌注前和灌注结束或中断时，应将设备和机具清洗干净。

5.结语

至此，轨道板砂浆灌注共计3626块，各项性能指标满足要求，质量检测合格率为100%。津秦客专轨道板灌浆施工技术的成功应用，为我国同类型项目的施工提供一定的借鉴作用。

6. 参考文献

6.1《铁路桥涵设计规范》（TB1002.1-2005）

6.2《铁路混凝土结构耐久性设计规范》（TB10005-2010）

6.3《混凝土结构设计规范》（GB50010-2002）

注：文章内所有公式及图表请用PDF形式查看。