孫繼成

(滬寧城際鐵路公司，南京 210042)

滬寧城際鐵路是城際鐵路網(wǎng)寧—滬—杭—甬“Z”型主軸線的重要組成部分，線路走向基本平行于既有滬寧鐵路，起自上海，經(jīng)昆山、蘇州、無錫、常州、丹陽、鎮(zhèn)江至南京，正線全長300.168 km，其中上海市境內(nèi)32 km，江蘇省境內(nèi)268 km，全線設有21個車站。2008年7月1日正式開工，計劃2010年7月1日投入運營。

滬寧城際鐵路是國內(nèi)第一條全線采用CRTSⅠ型板式無砟軌道的鐵路客運專線，工程廣泛采用了新技術、新結構、新工藝。其中水泥乳化瀝青砂漿是板式無砟軌道的關鍵材料之一，其施工質(zhì)量好壞直接決定無砟軌道建設的成敗，為了保證滬寧城際鐵路無砟軌道的施工質(zhì)量和使用性能，滬寧公司在施工管理、軌道板精調(diào)、砂漿制備和灌注施工等多方面進行了創(chuàng)新，有效保證了滬寧城際鐵路無砟軌道水泥乳化瀝青的施工質(zhì)量和工期。

1 施工管理

鑒于水泥乳化瀝青砂漿配方技術含量高、施工要求高，砂漿品質(zhì)需全過程監(jiān)控等特點，為了砂漿的施工質(zhì)量，滬寧公司委托鐵科院金化所作為全線無砟軌道水泥乳化瀝青砂漿施工的技術咨詢服務單位。明確了咨詢單位、監(jiān)理單位、施工單位、材料供應商、設備供應商等的各自分工和職責。

在施工準備階段，公司要求咨詢單位先后進行了試驗、施工及監(jiān)理人員的培訓，同時做好Ⅱ級、Ⅲ級試驗室建設的指導及驗收，干料原料及生產(chǎn)廠家篩選，對乳化瀝青廠家考察，各種配合比試驗的指導及驗收，工藝性試驗的指導及驗收，灌注設備的驗收，先導段施工的指導及驗收，正式施工過程中的現(xiàn)場指導，施工中出現(xiàn)問題的及時解決等。

為了使質(zhì)量控制過程規(guī)范有序，公司還要求技術咨詢服務組專門制訂了水泥乳化瀝青砂漿試驗室的驗收審批要求，初始配合比試驗的驗收審批要求，基本配合比試驗(攪拌、灌注工藝、揭板檢查、型式檢驗)的驗收審批要求，砂漿攪拌車上道前試驗(計量標定、適應性試驗、灌注試驗)的驗收審批要求，水泥乳化瀝青上道施工的驗收審批要求等質(zhì)量控制管理程序，并對實施上述質(zhì)量控制過程所需的記錄及審批表格進行了規(guī)范和統(tǒng)一。

2 軌道板安裝與精調(diào)

全線軌道板鋪設任務共計約12萬塊，分8個標段進行砂漿灌注施工。對全線砂漿施工主要分為如下幾個安裝步驟:

1)底座板的制備要確保每塊軌道板下CA砂漿平均厚度至少滿足40 mm要求。

2)全線以GRP點為測控基準進行軌道板精調(diào)施工，采用速調(diào)標架以軌道板第二排(從板端開始的)螺栓孔為控制基點進行精調(diào)作業(yè)，軌道板間按搭接(各次設站測量范圍間)測量控制。精調(diào)精度要求為:板內(nèi)4個承軌點間平面及高程差按0.3 mm控制，板與板間相鄰承軌點平面及高程差按0.4 mm控制。

3)軌道板精調(diào)完成后必須設置壓緊裝置，防灌注CA砂漿時板上浮、側滑。尤其是曲線超高地段。當扣壓力達到要求，同時安裝完成后必須再次復核確認待灌區(qū)段軌道板平順性。一般情況下，固定裝置安裝于軌道板的兩端中間(凸型擋臺先于軌道板精調(diào)前形成時，在凸型擋臺上預留橫向穿孔，安裝壓緊裝置)。曲線位置軌道板兩側中間部位增加設置固定裝置。壓緊裝置由錨桿、L型鋼架及翼形螺母組成，錨桿錨固深度應為100～150 mm，并采用植筋膠(環(huán)氧樹脂基為基礎的)錨固，錨固完成的錨桿應確保處于垂直狀態(tài)。壓緊裝置施工前，應進行錨桿抗拔試驗。CA砂漿灌注并硬化后壓緊裝置拆除。

4)灌注袋的鋪設 砂漿灌注袋鋪放前，人工配合高壓風槍清理底座板混凝土表面，底座板表面無雜物、積水。根據(jù)鋪板類型、砂漿灌注厚度(精調(diào)后調(diào)查)，選擇對應尺寸灌注袋并尺量檢查，灌注袋應符合《客運專線鐵路CRTS I型板式無砟軌道水泥乳化瀝青砂漿和凸臺樹脂用灌注袋暫行技術條件》規(guī)定。灌注袋鋪設時灌注口朝軌道外側，曲線地段灌注口均朝曲線內(nèi)側。拉伸灌注袋使其平展無褶皺，外側縫合線與軌道板邊緣對齊，灌注袋四角采用少許粘合膠固定在底座板上。灌注袋鋪設完成后應設置專門檢查工序?qū)︿佋O質(zhì)量進行確認，保證砂漿袋厚度尺寸與實際灌注厚度需要相匹配，同時能夠保證灌注后的CA砂漿袋與軌道板邊平齊且軌道板邊角懸空應＜30 mm。

3 水泥乳化瀝青砂漿的制備

1)CA砂漿配合比的確定

砂漿的初始配比、基本配比及施工配比應主要在乳化瀝青供應商的指導下進行，其中，全部CA砂漿配比應得到鐵科院金化所的審查確認。砂漿配比應滿足各種環(huán)境溫度(5℃ ＜t＜35℃)條件下的施工需要，特別是高溫條件下(可按35℃以下掌握)。

2)拌制工藝的確定

水泥乳化瀝青砂漿的拌制工藝主要取決于所采用的攪拌車形式，攪拌車不同，拌合工藝略有差別。在滬寧線上共有三一重工、南方路機、邯鄲機械和中鐵四局共四種車型。全線CA砂漿灌注施工由乳化瀝青及CA砂漿拌合車供應商指導服務，鐵科院金化所技術服務組負責技術把關。每輛砂漿車應固定專人自始至終掌控不同環(huán)境溫度條件下的砂漿配比微調(diào)數(shù)據(jù)。試驗時，砂漿車應滿料攪拌，滿料試驗才有可能全面體現(xiàn)砂漿車性能。

由于各類攪拌車的攪拌機及攪拌葉片設計不同，拌合時所用時間及轉(zhuǎn)速會有區(qū)別，最終均需保證拌制完成的水泥乳化瀝青砂漿均勻且性能指標滿足技術條件的要求。各類車拌合工藝的主要區(qū)別在于攪拌時間及攪拌速度的不同。其拌合工藝的共同點有:先低速加入液態(tài)料(乳化瀝青、水等)，然后啟動高速攪拌加入干料，高速加入引氣劑，低速攪拌開始灌注。

水泥乳化瀝青砂漿的拌制是在自動化程度較高的砂漿攪拌車上進行的。砂漿攪拌車由儲料系統(tǒng)、配料系統(tǒng)和攪拌系統(tǒng)組成，并配有發(fā)電機和空調(diào)設備。攪拌車配備加料設備，固體干粉料用加料斗從車頂加料口加入，液體的乳化瀝青和P乳劑用泵泵入儲料倉，用量較小的外加劑材料由人工加入。由于水泥乳化瀝青對材料溫度相當敏感，所以在加料前必須測量各種材料的溫度，控制在5℃ ～35℃之間，超過或低于此溫度范圍必須采取降溫或增溫保溫措施。

加料的同時，檢查砂漿攪拌車的配料系統(tǒng)、攪拌系統(tǒng)和其他吊裝設備運轉(zhuǎn)是否正常。加料完成后，由砂漿攪拌車專門的操作人員在電腦里輸入施工配合比和各種攪拌參數(shù)，聯(lián)絡灌注點準備好后，依據(jù)灌注點灌注一塊板所需的砂漿數(shù)量，確定攪拌方量，啟動程序，配料和攪拌自動完成。

待砂漿攪拌好以后，取樣進行檢測其流動度、含氣量和砂漿溫度均合格方可進行灌注。若測得的含氣量偏小，可以適當延長快拌時間，直至合格。若測得的含氣量偏大，可進行適當?shù)穆龜嚕股皾{中的氣泡部分釋放，以致含氣量能夠滿足要求?，F(xiàn)場控制檢測指標合格后，將砂漿放進成品斗中準備運輸，整個攪拌工藝就完成了。工藝流程見圖1。

3)CA砂漿原材料的確定

砂漿配比確定后，應嚴格掌控所用原材料品牌、品質(zhì)的穩(wěn)定性，原料選擇及進場把關由乳化瀝青供應商負責。

4)建立并形成原材料的倉儲能力

施工時為保證砂漿原材料的供應，每10 km左右建立一處倉儲基地，其功能設置按鐵道部工管技(2009)12號《關于印發(fā)〈板式無砟軌道水泥乳化瀝青砂漿施工材料儲存管理辦法〉的通知》要求執(zhí)行。倉儲基地建設在鐵科院金化所及乳化瀝青供應商的指導下進行，并組織驗收。

5)砂漿拌合的穩(wěn)定性確認

每類型(主要設備完全一致的)砂漿攪拌車及每組砂漿施工配比在正式灌注施工前均應進行砂漿拌合的穩(wěn)定性試驗，要求連續(xù)拌合5塊板所需砂漿，抽取第1、3、5次(板)拌合料進行仿真灌板試驗，并掀板檢查，以確認拌合工藝及材料的穩(wěn)定性。全部合格時方可正式進行灌注砂漿施工，由乳化瀝青及CA砂漿車供應商技術指導及配合，鐵科院金化所技術服務組檢查確認。

圖1 水泥乳化瀝青砂漿現(xiàn)場拌制流程

4 水泥乳化瀝青砂漿的灌注

1)砂漿材料的運輸及拌合

全線各單位配置的移動砂漿攪拌車均具有倉儲地點加料→運輸至工地并拌合的能力。每次灌注施工前均應進行砂漿試拌合，測量其溫度、流動度、含氣量等指標，各項指標合格后即可進行灌注施工，其中，流動度控制在18～26 s，含氣量控制在8% ～12%，灌注時的瀝青砂漿溫度為5℃ ～40℃。每次施工應按規(guī)定留取試件。

2)砂漿的垂直運輸

砂漿拌合完成后，將砂漿倒裝于砂漿灌漿漏斗中，吊車(或桅桿吊)吊運上橋并置于專用平車上，移動至灌注地點進行灌漿作業(yè)。砂漿灌漿漏斗與平車的組合配置應確保出料口高于軌道板0.5 m至1.0 m。

3)軌道板砂漿墊層灌注作業(yè)

在軌道板表面和灌注口附近鋪設塑料薄膜，防止軌道板等的污損。

將灌注軟管帶漏斗端與砂漿灌漿斗對接，灌注軟管另一端作為出口與灌漿袋口連接，開啟灌注閥門，進行灌注施工(見圖2)。

砂漿應緩慢連續(xù)灌注，灌注過程中安排專人觀測軌道板狀態(tài)，不得出現(xiàn)拱起、上浮現(xiàn)象，盡量避免踩踏軌道板。

當砂漿注入到灌注袋一半量時，應降低灌注速度，使灌注袋內(nèi)盡量飽滿，確認灌注袋的端部及四角已經(jīng)充分填充，使軌道板四角與灌注袋密貼，即刻停止灌注，將澆口用扎帶扎緊，灌注袋口應留有不少于300 mm高的砂漿;分離灌注軟管與澆口袋，用木塊墊起灌注澆口。用板子將灌澆口袋豎起(見圖3)。

在灌注結束后20～45 min左右進行擠漿，擠漿量以使砂漿充實飽滿為度，曲線超高段應保證曲線外側灌注袋口砂漿高于軌道板，砂漿擠入結束后(需要有經(jīng)驗人員專門崗位操作)，用U形夾具封住澆口(見圖4)。如果發(fā)生灌注袋破損砂漿溢出的情況，量少時用夾具止漏，量多時，用廢棉紗頭、細骨材及水泥等進行堵漏，也可用瀝青氈布進行修補。

圖2 砂漿灌注設備連接示意

圖3 砂漿灌注澆口處理示意

圖4 澆口固定處理示意

4)灌注后的處理

撤除防止污損用的塑料布。確認砂漿達到指定強度(0.1 MPa)后，撤除精調(diào)千斤頂及壓緊裝置。此時，應確認是否有灌注不充分的情況，軌道板與混凝土底座之間有無空隙。如果灌注不充分，需撤去已灌注的砂漿重新進行灌注。

對灌注口保護，應在砂漿凝固后，用專用刀具切斷灌注口，并用小型燃燒器將保護薄膜(封補灌注袋的苫布)及金屬刮刀全面加溫后粘貼。粘貼封補灌注袋的苫布時，為了避免空隙的產(chǎn)生，要對其進行加熱，并用金屬刮刀涂抹，使灌注袋和砂漿融為一體。灌注袋或者水泥乳化瀝青砂漿如果出現(xiàn)破損的地方，亦可用封補灌注袋的苫布進行修補。

5)砂漿車攪拌機的清洗

砂漿攪拌機由于加料等原因不能連續(xù)拌合施工時，應及時對攪拌倉進行清洗。清洗可利用等待加料時間進行。清洗時應注意清洗后污水的處理排放。

5 結語

滬寧城際鐵路通過對水泥乳化瀝青砂漿灌注過程中的軌道板安裝、砂漿制備和灌注施工三個方面的嚴格把關，確保了砂漿大規(guī)模施工的效率和質(zhì)量，為鐵路的如期通車打下了堅實基礎。

［1］中華人民共和國鐵道部.科技基［2008］74號 客運專線鐵路CRTSⅠ型板式無砟軌道水泥乳化瀝青砂漿暫行技術［S］.北京:中國鐵道出版社，2008.

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