吳強(qiáng)兵
【摘要】近年來,高速鐵路發(fā)展迅速,板式無碴軌道的應(yīng)用也廣泛起來。CA砂漿是板式無碴軌道的關(guān)鍵組成部分。其功能是起到減緩震動(dòng)的作用。本文分析了當(dāng)前國(guó)內(nèi)CA砂漿的基本性能,總結(jié)了板式無碴軌道施工工藝。
【關(guān)鍵詞】板式軌道;CA砂漿;施工技術(shù)
引言
為實(shí)現(xiàn)交通的高速運(yùn)行,要求軌道線路具有較高的線路平順性和整體的剛度。CA砂漿作為全面支承軌道板的墊層結(jié)構(gòu),其性能好壞直接影響到板式軌道結(jié)構(gòu)的耐久性、安全性與經(jīng)濟(jì)性,CA砂漿已逐漸成為板式無碴軌道道床材料的最佳選擇。
1、CA砂漿主要組成材料及性能
1.1 主要組成材料
施工采用的CA砂漿由乳化瀝青、水、水泥、砂,及各種添加材料拌合而成,其中乳化瀝青由工地自行乳化,其它材料外購。
乳化瀝青:含有特殊乳化劑的乳液,以一種界面活化劑為主劑,其具有與水泥融化結(jié)合的優(yōu)良特性,且不易變質(zhì),但儲(chǔ)藏時(shí)需要注意空氣調(diào)節(jié)。
水泥:為初期強(qiáng)度較高,以便鋪設(shè)工程進(jìn)展順利,水泥以使用早強(qiáng)波特蘭水泥為準(zhǔn),水泥品質(zhì)必須新鮮,無風(fēng)化和變質(zhì)等。
砂:以通過2.5公厘篩95﹪的河川砂為宜,F(xiàn)M在1.4~2.2間,但如壓送灌漿時(shí)FM以1.4~1.8為宜。砂的含水量對(duì)CA砂漿的強(qiáng)度影響很大,必須嚴(yán)格管理。
添加劑AE乳劑或同等品以上的材料;以3CaO、3Al2O3、CaSO4等礦物為主體,加微量高分子分散劑及無機(jī)鹽。以防止CA砂漿分離、收縮及促進(jìn)流動(dòng)性。
添加水應(yīng)達(dá)到飲用水的質(zhì)量。
1.2 主要性能
CA砂漿是利用水泥吸水水化加速乳化瀝青破乳,由水泥水化物和瀝青交織裹覆砂形成一種立體網(wǎng)絡(luò),其力學(xué)特性為剛?cè)岵?jì),以柔為主。在工程應(yīng)用中,測(cè)試的內(nèi)容主要有:干料的擴(kuò)展度、干料的抗壓強(qiáng)度和水泥瀝青砂漿的膨脹率、擴(kuò)展度、流動(dòng)度、分離度、含氣量、力學(xué)性能、抗凍融性、抗疲勞性等性能。
2、CA砂漿施工工藝流程
其流程為:軌道板、底座板的清洗→軌道板精調(diào)檢查合格→軌道板、底座板的預(yù)濕→軌道板封邊及壓緊裝置→砂漿拌制→砂漿灌注→飽滿度檢查→及時(shí)補(bǔ)漿→壓緊裝置及千斤頂拆除→封邊拆除及檢查→修補(bǔ)或揭板重灌。
3 CA砂漿施工
3.1 軌道板安裝
(1)軌道板的驗(yàn)收軌道板運(yùn)抵工地前,要檢查外觀尺寸、平整度、預(yù)埋件和各種孔洞位置。
(2)軌道板安裝位置確定先放出線路中線,然后在基座頂面和凸形擋臺(tái)頂面用墨線彈出線路中線位置及軌道板中線,再根據(jù)軌道板的型號(hào),在基座上劃出軌道板安裝的準(zhǔn)確位置。在橋面擋碴墻上劃出板頂高度線和軌面高度線。
(3)吊裝在商品混凝土基座上軌道板的四角位置放厚約4.5cm的木墊塊,在凸形擋臺(tái)外緣線路中線位置上放一個(gè)厚約3.5cm的木擋塊,用汽車吊吊裝軌道板,使板的縱橫向位置基本正確。
(4)位置精確調(diào)整人工對(duì)板的平面位置作精確調(diào)整后,再安放工具軌,此時(shí)測(cè)量軌面高程,不符合設(shè)計(jì)要求的,用板生產(chǎn)時(shí)已安放的4個(gè)支撐螺栓調(diào)整,取出木墊塊。再一次檢查、調(diào)整平面位置和軌面高程,直至全部符合要求。
3.2模板安裝
(1)清除軌道板面、軌道板與商品混凝土基座之間雜物。
(2)模板采用厚3.0—3.5cm木板制作。模板頂面應(yīng)較軌道板底面高出5cm以上,距軌道板側(cè)四周2.0—2.5cm。模板底和接縫處墊以氨甲酸乙酯泡沫或海綿,以防止漏漿。在軌道板側(cè)面四周下部粘貼7cm高的不干膠帶,防止溢出的CA砂漿污染板側(cè)面。
側(cè)模利用軌道板已預(yù)埋的起吊螺母孔打入木楔來固定,端模利用已鋪設(shè)的軌道板端,用木楔加以固定。模板在安放前應(yīng)涂刷脫模劑。
(3)模板安裝完畢后,再一次清理雜物。為防止CA砂漿灌筑時(shí)污染板面,在板面覆蓋一層農(nóng)用塑料薄膜。
3.3 CA砂漿配料與計(jì)量
CA砂漿施工前,首先在基本配合比的基礎(chǔ)上,根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)情況確定現(xiàn)場(chǎng)施工配合比,以拌和初期流動(dòng)度為18~22秒來確定用水量;由氣溫條件決定鋁粉的添加量,按膨脹率為1~3%來選取,一般情況下,其添加量為(水泥+混合料)×(0.01~0.02%),高溫時(shí)的用量較低溫時(shí)少;測(cè)定使用砂的表面含水率和吸水率,根據(jù)使用砂的表面含水率確定用砂量,并從砂和水兩方面進(jìn)行配合比修正。
3.4攪拌
(1)投料與攪拌
CA砂漿拌制采用專用密封cam攪拌車進(jìn)行。cam攪拌車是板式無碴軌道施工專用設(shè)備之一,主要由車體、駕駛室、水儲(chǔ)存輸送計(jì)量系統(tǒng)、乳化瀝青儲(chǔ)存輸送計(jì)量系統(tǒng)、砂儲(chǔ)存輸送計(jì)量系統(tǒng)、計(jì)量平臺(tái)、攪拌灌注系統(tǒng)、攪拌控制室及配料工作室、防水劑穩(wěn)定劑儲(chǔ)存輸送計(jì)量系統(tǒng)、水泥儲(chǔ)存輸送計(jì)量系統(tǒng)、動(dòng)力拖車系統(tǒng)、電器系統(tǒng)、污水處理系統(tǒng)等部分組成。該設(shè)備可將CA砂漿瀉放至ca砂漿料斗內(nèi),也可直接往CA砂漿袋內(nèi)灌注。CA砂漿運(yùn)輸通過在雙向運(yùn)輸?shù)妆P上放置CA砂漿料斗的方法進(jìn)行。第1步向拌合機(jī)投入乳化瀝青、水和活性劑,慢拌1min;第2步投入減水劑和氯丁膠,慢拌30s;第3步投入砂,慢拌30s;第4步投入水泥、摻合材和鋁粉,快拌2min;最后加入消泡劑,慢拌1.5min。
(2)CA砂漿攪拌質(zhì)量檢查
攪拌完畢后,立即取樣按《CA砂漿試驗(yàn)細(xì)則》進(jìn)行流動(dòng)度和密度檢查測(cè)試。如不符合要求,此盤拌和物將廢棄,滿足要求時(shí)才能進(jìn)行灌筑施工。
3.5軌道板底CA砂漿灌筑
軌道板底CA砂漿的灌筑,是板式無碴軌道施工的關(guān)鍵技術(shù)。
將已裝滿料砂漿的中間儲(chǔ)存罐從攪拌設(shè)備下方后面旋轉(zhuǎn)伸出,將拌制好的CA砂漿放入可以攪拌的中間儲(chǔ)存罐內(nèi),并用懸臂龍門吊或隨車吊將中間儲(chǔ)存罐提升至橋面上,并使其位于即將灌注的軌道板處。砂漿經(jīng)過軟管注入軌道板灌漿孔,通過其他兩個(gè)灌漿孔和排氣孔觀察灌漿過程,直到所有排氣孔冒出砂漿,用木塞堵住排氣孔,灌漿孔內(nèi)砂漿表面高度至少達(dá)到軌道板的底邊,而不能回落到底邊下面。
3.6 CA砂漿養(yǎng)生、模板與支撐螺栓拆除
(1)CA砂漿原則上采用自然養(yǎng)生,在氣溫高于30℃或低于5℃時(shí)應(yīng)停止施工或采取相應(yīng)的特殊施工措施,如對(duì)使用材料進(jìn)行降溫或加溫措施。
(2)CA砂漿灌筑完畢24h或抗壓強(qiáng)度達(dá)到0.1MPa時(shí),必須迅速拆除軌道板上的4個(gè)支撐螺栓,以利于板底面與CA砂漿更加密貼,并可拆除側(cè)面模板。
(3)側(cè)面模板拆除后,鏟除軌道板側(cè)面多余的砂漿,清理板面及四周雜物。
3.7凸形擋臺(tái)的CA砂漿施工
凸形擋臺(tái)的CA砂漿,要待軌道板已灌筑的CA砂漿凝固后(一般需要24h,清除其上部浮渣、木屑等雜物,并鑿毛)才能進(jìn)行灌筑。灌筑面應(yīng)與軌道板面平齊。需要采取保溫措施時(shí)應(yīng)覆蓋草袋或麥秸桿。
4、施工注意事項(xiàng)
(1)軌道板水泥瀝青砂漿灌注前應(yīng)抽樣檢測(cè)相鄰軌道接處承軌臺(tái)的頂面高差,高程與施工圖高差值不應(yīng)超過0.5mm,大于0.5mm時(shí)應(yīng)重新調(diào)整軌道板。
(2)水泥應(yīng)在干燥防潮條件下保存,且不能使用濕砂。出廠后3-7d內(nèi)使用。
(3)每攪拌灌筑完一盤,應(yīng)立即用清水將拌合機(jī)桶清洗干凈,否則易出現(xiàn)破乳、假凝、“粘鍋”現(xiàn)象。
(4)每塊板必須連續(xù)灌筑,尤其是曲線超高大于100mm地段,派專人檢查灌漿口的漿面情況,如果漿面回落到超高側(cè)的軌道板下面時(shí)就要及時(shí)補(bǔ)漿,間隔時(shí)間不能超過20min,補(bǔ)漿時(shí)要將排氣孔重新打開。
結(jié) 語
施工過程中,必須嚴(yán)格按照流水作業(yè)進(jìn)行組織和管理。其中CA砂漿灌注物流量很大,施工技術(shù)要求較高,施工難度較大,必須根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)的物流條件進(jìn)行合理組織。
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