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来源：职称驿站所属分类：材料科学论文 发布时间：2012-08-16浏览：52次
摘要：由于高速铁路设计速度目标值为350km/h，这种高速运行条件对无砟轨道的要求具体体现在高平顺性、刚度均匀性以及良好的耐久性、稳定性和少维修等方面。板式无砟轨道是由长钢轨、扣件系统、轨道板、CA砂浆、混凝土底座及凸形挡台组成的一种新型轨道结构。为了使这种新型轨道结构更好的结合起来，在混凝土底座板和轨道板之间填充一种缓冲材料，这种缓冲材料即为CA砂浆，本文系统介绍了CA砂浆的拌制工艺和灌注工艺。
关键词：CA砂浆，拌制工艺，灌注工艺
1、CA砂浆简介
CA砂浆全称：水泥乳化沥青砂浆，是由乳化沥青、水泥、砂、聚合物乳液、消泡剂、膨胀剂、引气剂、铝粉、水等多种组分以一定的比例混合搅拌而成的流动状乳液，其固化后形成的填充层即为CA砂浆填充层，这种填充层既有一定弹性，又有一定的强度，既客服了水泥砂浆弹性不足的缺点，又客服了沥青强度低、受温度影响大的缺点，还具有良好的稳定性和耐久性。
2、CA砂浆的拌制
2.1、原材的确定及存放
2.1.1、CA砂浆原材料的确定
应严格掌控所用原材料品牌、品质的稳定性，如乳化沥青、干料、减水剂、消泡剂等。同时对每批进场的砂浆原材料均应按规定抽检，不合格的不能使用。
2.1.2、CA砂浆原材料的存放
施工时，砂浆原材料要确保供应，应至少具备满足4～5d生产需要量的仓储能力。同时，对乳化沥青、干料等大宗材料的仓储设施还应考虑降温及隔热保温措施。一般情况下，干粉≤30℃，乳化沥青≤30℃，水≤20℃，环境温度低于5℃时，应对原材料采取必要的保温措施，以确保水泥乳化沥青砂浆在现场有良好的拌合性能。乳化沥青、干料、减水剂等应遮光储存，避免阳光直射。乳化沥青的储存时间不宜大于3个月，干料的储存时间不宜大于1.5个月。
2.2、拌制工艺
CA砂浆的拌制采用移动砂浆搅拌车拌制，砂浆配制与施工的适宜温度范围为10~25℃，限界温度范围为：5~30℃。在砂浆车各系统运转正常后，根据施工温度，按照现场流动性试验结果确定外加剂的加入量，最终确定砂浆的配合比，并将配合比参数、投料顺序、各阶段的搅拌速度及搅拌时间等参数输入砂浆车控制操作系统。确认准确无误后，启动砂浆车得运行按钮，砂浆车按照输入的各参数和既定程序自动投料拌制砂浆。砂浆拌制均匀后，放入中间储料罐，开启搅拌电机对砂浆继续低速搅拌。肉眼观察砂浆的均质性，然后抽取一定量的砂浆，进行流动性、表观密度、温度、含气量等性能的检测。如果检测结果合格，则可用于灌注施工。并照此进行下一次的砂浆拌制，如果检测结果不合格，则该拌制的砂浆应废弃，并分析原因，及时调整砂浆配比和工艺参数，或排除砂浆车的机械故障等。然后，在进行下一次的砂浆拌制和质量检测。CA砂浆拌制工艺流程图如下：
不合格
合格
否
是
不合格
合格
CA砂浆拌制工艺
3、CA砂浆灌注工艺
3．1、CA砂浆灌注前的准备工作
3.1.1、几何位置
CA砂浆灌注施工前，应对精调完成的轨道板进行空间位置及平顺性检查，检查合格后方可进行下道工序施工。
3.1.2、清洗
底座板表面及轨道板底面的清洗对成功进行灌注施工非常重要。灰尘、泥土、砂子及油渍将阻碍此处CA砂浆流动并将吸收CA砂浆内的水分，阻碍CA砂浆流动导致较大凹坑。从CA砂浆里吸收水分将会使气泡聚集，因此，在轨道板精调完成后及时对填充区域进行清洗，清洗完成后要做好防护，防止杂物再次进入。
3.1.3、润湿
在CA砂浆灌注前，要对填充区域进行足够的润湿。如果不进行润湿处理，则CA砂浆内的自由水将被无砟轨道混凝土及底座板混凝土吸收。如润湿不充分，则CA砂浆内的自由水将被空气所置换。足够润湿的标志是表面潮湿但无积水。润湿的时间取决于天气条件，在炎热及干燥的天气条件下，应在灌板前2~3小时进行润湿处理，较冷条件下，润湿处理可在灌板前4~5小时进行处理。
3.1.4、封边
封边分纵向封边和横向封边。轨道板与底座板纵向接缝封边采用密封砂浆进行，密封砂浆为干料拌合后，在现场加水再次拌合，靠近调整设备区域应安装梯形不吸水乙醚泡沫材料确保封闭。横向封边使用封闭砂浆，使用人工进行横向封边。CA砂浆的灌注高度应超出轨道板底边至少2cm。为确保测点在封边作业后仍可用，需此区域须安装一个小的塑料套筒。密封砂浆的不合理应用将导致CA砂浆灌注过程中的漏浆，进而导致轨道板底部聚焦大量气泡。封边时，要在轨道板的四角及中部靠近千斤顶的位置预留直径为2cm的排气孔，以确保灌浆密实。
3.1.5、固定
为防止灌注CA砂浆时轨道板上浮，精调完成后设置轨道板压紧装置。一般情况下，固定装置安装于轨道板的两端和中间，当曲线位置超高达到45mm及以上时轨道板两侧和中间部位增加设置固定装置。压紧装置由锚杆、L形钢架及翼型螺母组成，锚杆锚固深度应为100～150mm，植筋胶锚固，锚固完成的锚杆应确保处于垂直状态。压紧装置施工前，应进行锚杆抗拔试验。
3．2、CA砂浆灌注施工工艺
3.2.1、灌注砂浆
在砂浆灌注地点，先将土工布铺设在轨道板上，同时插好灌浆漏斗，防止砂浆从灌浆孔溢出，污染轨道板。将灌注软管出口对准轨道板中间灌浆孔，开启出料调节阀，进行灌浆施工。灌浆过程中，应对侧面排气孔进行观察，所有排气孔冒出砂浆后，用泡沫材料或晴纶面塞住排气孔，同时观察灌浆孔内砂浆表面高度的变化情况，应确保砂浆面至少达到轨道板的底边且不能回落时，灌浆过程才可告结束。在曲线超高地段灌浆时，应加高灌浆护筒，使砂浆液面略高出底边，以保证砂浆饱满。砂浆中转仓运回地面经清洗后方可再次使用。注浆不能中断，否则将导致CA砂浆中产生空隙。
3.2.2、封闭灌浆孔
封闭灌浆孔时，将灌浆孔中多余的砂浆去除，使砂浆表面距轨道板顶面保持在15cm。为保证封孔混凝土与充填层砂浆良好连接，在充填层砂浆轻度凝固时将一根S型钢筋从灌浆孔插入至垫层砂浆中。灌浆孔用轨道板同级别混凝土封闭，抹实压光，并用专用工具压出与预裂缝顺接的凹槽，及时洒水覆盖养护。养护完成后用砂轮机磨光，确保外观质量的美观。
3.2.3、砂浆养护
CA砂浆原则上采用自然养护，当日最低气温可能在0℃以下时，应对新灌注的砂浆采取适当的保温措施（如搭建棚房和加温）。
3．3、注意事项
3.3.1、灌浆作业前一定要对每班组作业人员进行线下实战练习和考核，做到对砂浆车、砂浆性能、灌注工艺全面熟悉才能上岗。
3.3.2、砂浆灌注施工应在5～30℃的气温内进行，下雨天不得进行作业。灌注施工过程中下雨应及时加盖防水布。
3.3.3、灌注应一次完成，不得进行二次灌注。灌浆采用“慢-快-慢-补”四步法实施灌注。
3.3.4、砂浆膨胀完成后可拆除压紧装置。
3.3.5、砂浆抗压强度达到0.5MPa时，应拆除精调千斤顶。
3.3.6、水泥沥青砂浆抗压强度达到3MPa以上后方可在轨道板上承重。
3．4、轨道板灌浆检验标准
轨道板灌浆主要检测项目与标准
序号 项目 检测标准 检测数量及方法
1 横向封边 采用经检验合格的砂浆，垫层砂浆的注入量应超出轨道板底边至少2cm，并密实 尺量、目测
2 纵向封边 采用强度较高的普通拌合砂浆，不侵入轨道板内，并密实 尺量、目测
3 安装压紧装置 当曲线超高小于45mm或处于直线时，仅在两板中间安装，当曲线超高大于45mm时，板的侧面靠近千斤顶位置需安装侧向压紧装置。所有的压紧装置在灌浆前均需将旋紧翼型螺母拧紧 目测、小锤
4 水泥沥青砂浆现场试验检测 扩展度 D5≥280mm 赫格曼试验台测定流动扩散量
T280≤16s
D30≥280mm
T280≤22s
含气量 ≤10% 含气量仪
流动度 1L砂浆流出时间（100±20）s 流动度测定仪
5 水泥沥青砂浆现场灌注 排气孔出浆饱满，密封措施得当 目测
6 纵向封边砂浆拆除后饱满度检查 砂浆与轨道板密贴无间隙，饱满，砂浆侵入轨道板最大不超过2cm 锯条、目测
4、结语
通过以上介绍，我们能系统的了解到CA砂浆的搅拌、灌注等各种工艺，对CA砂浆在高速铁路建设中的应用有了进一步的认识。目前CA砂浆的使用处于一个相对成熟的阶段，但在铁路运营后砂浆病害的防治及治理也将是一个严重问题，我们仍需要不断的探索，争取发掘出CA砂浆更多的价值，在以后的铁路建设中发挥更大的作用。
参考文献：
[1]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
[2]客运专线无砟轨道铁路工程施工技术指南TZ216-2007
[3]客运专线无砟轨道铁路工程施工质量验收暂行标准铁建设[2007]85号
[4]高速铁路CRTSII型板式无砟轨道施工质量验收暂行标准铁建设[2009]218号
[5]新建铁路石家庄至武汉客运专线（河南段）CRTSII型板式无砟轨道施工作业指导书（汇编）2010年6月
《浅谈CA砂浆在高速铁路上的应用》
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文章名称： 浅谈CA砂浆在高速铁路上的应用
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