趙興寨

(西安鐵路職業(yè)技術(shù)學(xué)院土木工程系，陜西西安 710600)

1 概述

水泥乳化瀝青砂漿(簡稱CA砂漿)是連接軌道板和底座板之間的充填層，是CRTSⅡ型板式無砟軌道結(jié)構(gòu)的重要組成部分。它是由乳化瀝青、水泥、水、細骨料以及添加劑按照一定的配比組成，主要起到填充、支撐、承力和傳力的作用，并為軌道提供一定的剛度和彈性。其性能和質(zhì)量直接影響到列車運行品質(zhì)、軌道結(jié)構(gòu)耐久性和運營維護成本，是鐵路客運專線建設(shè)的重要材料。在實際中，由于長期通車運行和各種復(fù)雜外界自然環(huán)境的作用，一些軌道結(jié)構(gòu)會不可避免地發(fā)生損壞和老化，結(jié)構(gòu)病害也隨之出現(xiàn)，水泥乳化瀝青砂漿離縫就是其中病害之一(見圖1)，若任其發(fā)展，將會影響高速鐵路運行的舒適度甚至行車安全。

2 基本情況

某高速鐵路全線主要采用CRTSⅡ型板式無砟軌道結(jié)構(gòu)，由軌道板、水泥瀝青砂漿、支撐層/底座等組成(見圖2)。在軌道結(jié)構(gòu)檢查中，發(fā)現(xiàn)某橋兩側(cè)路橋結(jié)合部的軌道板與砂漿層產(chǎn)生離縫，最大離縫寬度達到3.5 mm。

離縫幾何尺寸分布見圖3。

2.1 原因分析

該高速鐵路某橋所處位置為沉降漏斗區(qū)，雖然在路基和橋梁之間設(shè)置了過渡段，但由于兩種結(jié)構(gòu)物剛度不同，在長期垂直荷載的作用下，橋梁與兩側(cè)路基發(fā)生不均勻沉降，導(dǎo)致軌道板與砂漿產(chǎn)生離縫。

2.2 離縫整治

2.2.1 施工過程

1)對離縫區(qū)域進行清理，確保待灌注區(qū)域的清潔干燥，便于灌注膠與軌道板和砂漿層的良好粘結(jié)。

2)用調(diào)制好的封閉膠對離縫進行表面封閉，并保留每側(cè)每隔60 cm設(shè)置一個灌注口并預(yù)留注膠底座。

3)待封閉膠達到強度要求后開始對離縫區(qū)域進行灌注。

4)由于施工時間的特殊要求，本次灌注在兩個天窗內(nèi)完成。第一個天窗內(nèi)進行離縫清理并用封閉膠進行離縫表面密封;第二個天窗內(nèi)進行注膠施工。

為了保證離縫區(qū)域內(nèi)部灌膠飽滿，采用兩端同時灌注的方式，直到整個離縫區(qū)域填充密實為止，完成灌注施工。

2.2.2 施工工藝流程

施工中的過程控制，工藝流程見圖4，圖5。

2.2.3 材料及設(shè)備

材料及設(shè)備參數(shù)表見表1，表2。

表1 本項目所需的設(shè)備表

2.2.4 施工中的注意事項

1)離縫填充施工成敗的關(guān)鍵在于封口膠和灌注膠材料的選取，封口膠和灌注膠的力學(xué)性能必須滿足軌道結(jié)構(gòu)受力狀態(tài)的要求及夜間施工天窗時間的要求。

表2 本項目所需的材料表

2)在灌注過程中，隨時測量軌道板高程并記錄，防止注膠引起線路高低變化。

2.2.5 處理效果

經(jīng)對灌注區(qū)域進行連續(xù)觀測，未發(fā)現(xiàn)灌注膠與軌道板、CA砂漿發(fā)生剝離現(xiàn)象，填充區(qū)域軌面高程在灌注膠灌注前后沒有發(fā)生明顯異常。實踐證明，離縫灌注施工方法對于無砟軌道板與CA砂漿層離縫病害的整修是正確可行的，通過對離縫區(qū)域的整修，恢復(fù)了軌道結(jié)構(gòu)的整體性和連續(xù)性，緩解了由于區(qū)域不均勻沉降給軌道結(jié)構(gòu)造成的危害。

3 結(jié)語

CRTSⅡ型板式無砟軌道在各種復(fù)雜外界自然環(huán)境的作用下，水泥乳化瀝青砂漿層不可避免地產(chǎn)生離縫。在運營過程中，設(shè)備管理單位要加強觀測，研究砂漿變化規(guī)律，對產(chǎn)生的離縫要及時分析原因，制定符合實際的整治方案，做到標(biāo)本兼治，以延長軌道壽命，保證軌道平順和行車安全。

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