CA砂浆施工细则讨论稿.docx
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CA砂浆施工细则讨论稿
广深港客运专线ZH-1标CRTSⅠ型板式无砟轨道水泥乳化沥青砂浆施工细则
中铁十四局集团广深港ZH-1标项目经理部
2009年9月1日
1、概述
1.1为保证广深港客运专线铁路CRTSⅠ型板式无砟轨道水泥乳化沥青砂浆施工技术要求，加强施工管理和过程控制，保证工程质量，制定本技术细则。
1.2水泥乳化沥青砂浆的主要施工人员应进行岗前培训，经考试合格后持证上岗。
1.3施工中采用的各种原材料与设备应符合相关技术条件及设计文件的规定。
1.4相关工程施工应符合设计要求，应做好接口衔接配合工作。
1.5在进行施工之前，各工区应收集铁道部颁布实施的相关技术条件及其涉及的国家标准、其他行业标准以及设计文件规定的相关资料。
铁道部颁布实施的主要技术标准如下：
《客运专线铁路CRTSI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；
《客运专线铁路CRTSI型板式无砟轨道凸形挡台填充聚氨酯树脂（CPU）暂行技术条件》科技基〔2008〕74号；
《客运专线铁路CRTSI型板式无砟轨道水泥乳化沥青砂浆和凸台树脂用灌注袋暂行技术条件》科技基〔2008〕74号；
《客运专线铁路水泥乳化沥青砂浆搅拌车生产制造暂行技术条件》；
《客运专线铁路板式无砟轨道充填层砂浆施工质量验收实施细则》。
水泥乳化沥青砂浆施工除应符合本技术细则要求外，尚应符合国家和部颁现行有关强制性标准的规定。
2、人员培训
参与填充层施工的技术、质检、试验、材料、工班长、设备操作人员均应参加岗前培训。
培训内容包括：
原材料的组成、检验、贮存，填充层的制备、运输、灌注、养护、质量检验，施工过程质量控制要点等相关技术标准。
3、水泥乳化沥青砂浆的原材料与质量检测
由中南大学负责研制的水泥乳化沥青砂浆主要由三种组分材料——改性乳化沥青、干料和水构成，其中前两种组分材料从厂家购买，水由施工现场准备。
施工现场必须对这三种原材料进行质量检测。
3.1乳化沥青的质量检测
根据《CRTSⅠ型板式无砟轨道水泥乳化沥青砂浆暂行技术条件》规定，乳化沥青的各项性能指标分别按照JTJ052－2000《公路工程沥青及沥青混合料试验规程》中规定的方法进行测试与检验，质量检验流程如图3-1所示，其性能指标应满足表3－1的要求。
乳化沥青
试验检测
检验报告
合格
施工现场
拒收
固含量和与干料相容性检验
不合格
入库储存
合格
退回厂家
用于施工
出厂检验
合格不合格
图3-1乳化沥青质量检测与验收流程图
表3－1乳化沥青性能指标
项目
单位
指标要求
试验方法
外观
浅褐色液体、均匀、无机械杂质
JC/T797
颗粒电荷
＋
JTJ052-T0653
恩氏粘度（25C）
5～15
JTJ052-T0622
筛余物（1.18mm）
％
<0.1
JTJ052-T0652
贮存稳定性（1天，25C）
％
<1.0
JTJ052-T0655
低温贮存稳定性（5C）
无粗颗粒或块状物
JTJ052-T0656
与水泥混合性
％
<1.0
JTJ052-T0657
使用温度
C
5～35
棒状温度计法
蒸发残留物
残留物含量
％
58～63
JTJ052-T0651
针入度（25C，100g）
0.1mm
60～120
JTJ052-T0604
溶解度（三氯乙烯）
％
>97
JTJ052-T0607
延度（5℃）
cm
≥20
JTJ052-T0604
延度（15℃）
cm
≥50
3.2干料的质量检测
性能指标见表3－2，干料质量检验验收流程如图3-2所示。
表3－2干料的主要性能指标
序号
项目
单位
指标要求
试验方法
1
级配
筛孔尺寸（mm）
%
通过率
JGJ52－2006
1.18
100
0.6
80～90
0.3
50～60
0.15
33～50
0.075
≥33
2
温度
℃
5～35
温度计
3
24h体积膨胀率
%
1～3
附录C
4
7d线长度膨胀率
0.0～0.05%
比长仪法
5
1d强度
抗折强度
MPa
≥1.0
附录D
抗压强度
≥3.0
图3-2干料质量检测与验收流程图
3.3砂子品种与质量检测
3.2.2.1砂子的性能指标
根据《客运专线铁路CRTSⅠ型板式无砟轨道水泥乳化沥青砂浆暂行技术条件》的规定，砂子的质量按照JGJ52-2006《普通混凝土用砂、石质量及检验方法》中规定的方法进行检测，其性能指标应满足表3－3的要求。
表3－3细骨料的技术指标
序号
项目
单位
指标要求
试验方法
1
细度模数
1.4～1.8
JGJ52-2006
2
表观密度
g/cm3
≥2.55
3
吸水率
％
＜3.0
4
泥块含量
％
＜1.0
5
含泥量
％
＜2.0
6
有机物（比色法）
比标准色浅
7
氯化物含量
％
＜0.01
3.4水
砂浆拌和水应符合《混凝土用水标准》（JGJ63-2006）的相关规定，在确定水源前，必须进行取样经试验室试配，以确定水没有有害影响，水质变化时及时进行抽样检测。
3.4灌注袋
灌注袋的质量及检测方法应符合《客运专线铁路CRTSⅠ型板式无砟轨道水泥乳化沥青砂浆暂行技术条件》的要求，同厂家、同批号、同出厂日期的灌注袋每1000个为一批，不足上述数量时，也按一批计，检测灌注袋的外观质量、外型尺寸、单位面积质量等，性能指标见表3-4、3-5。
表3-4灌注袋袋口材料的性能指标要求
序号
项目
单位
指标要求
试验方法
1
单位面积质量
g/m2
77±2
GB/T13762-1992
2
断裂伸长率
纵向
%
≤3
GB/T3923.1-1997
横向
%
≤2
3
撕破强力
纵向
N
≥15
GB/T3917.2-1997
横向
N
≥13
表3-5水泥乳化沥青砂浆用灌注袋材料的性能指标要求
序号
项目
单位
指标要求
试验方法
1
单位面积质量
g/m2
100±5
GB/T13762-1992
2
厚度
mm
0.42±0.06
GB/T3820-1997
3
透气率
mm/s
320±40
GB/T5453-1997
4
抗渗水性
cmH2O
27±4
GB/T4744-1997
5
断裂强力
纵向
N/5cm
≥190
GB/T3923.1-1997
横向
≥130
6
断裂伸长率
纵向
%
23±9
横向
28±9
7
撕破强力
纵向
N
≥25
GB/T3917.2-1997
横向
≥22
8
干热收缩率
（180℃×10min）
纵向
%
＜3.6
横向
%
＜1.7
4、水泥乳化沥青砂浆施工原材料的储存
为了确保生产供应和质量稳定，原材料在生产、运输和使用过程应严格按照《客运专线铁路CRTSⅠ型板式无砟轨道水泥乳化沥青砂浆暂行技术条件》中原材料储存规定的要求，做好储存工作。
4.1储存规则
进场原材料在按规定检验合格后，应按品种、生产厂家分别储存，不同品种、不同生产厂家的原材料不得混装、混堆。
减水剂、引气剂、铝粉等要遮光储存，避免阳光直射。
4.2储存条件
4.2.1原材料在储存过程中，其温度应严格控制在一定的温度范围内。
乳化沥青、干料的温度控制在5～35℃，不允许处于太阳直射或高温（＞30℃）之下。
末作明确要求的，其适宜的温度以保证原材料的质量和砂浆的温度要求为前提。
环境温度低于5℃时，应对原材料采取必要的保温措施。
4.2.2储罐必须保持干净，不允许污物（如：
油脂、油或者清洁剂、盐类化合物等）污染，并应设有可以从外部确认罐内乳化沥青温度和存量的设施、搅拌设施以及进行适当温度管理的设施。
4.2.3储存期间，温度必须严格控制在5～35℃以内，当需要周期性储存时，为了避免改性乳化沥青的沉淀和干料的离析，需要专人定期进行搅拌，24小时不少于1次，时间约10分钟。
乳化沥青只允许采用合适的泵（齿轮泵）泵送。
4.2.4干料保存时必须保持干燥状态，应做好防潮。
干料的运输和存储时间最长不超过4周。
4.3储存数量
乳化沥青现场储罐的容量宜为现场施工3天的用量以上，并结合乳化沥青的运输情况来确定。
原材料的总存储量应满足拌制约200m³的垫层砂浆（干料最大储存量为300t，乳化沥青100m3，外加剂采用桶装存储，最大储存量为2吨）。
4.4乳化沥青向搅拌车输送的要求
乳化沥青泵在使用结束后通常用柴油清洗，使泵内与管道内会存有一定量的柴油，为防止这部分柴油与乳化沥青一起进入搅拌车内引起乳化沥青破乳。
泵送乳化沥青前应用清水将泵循环清洗5分钟以上，放干管道中的存水后，将入口管道插入乳化沥青桶，出口置于一空桶中，泵出约5kg以上，以避免柴油、水等杂物带入搅拌车，然后，再向搅拌车输送乳化沥青，并必须在乳化沥青泵入口管道放置合适孔径的过滤网。
4.5搅拌车中乳化沥青的要求
4.5.1搅拌车中乳化沥青应现装现用，并实施车载控温。
若因客观原因不能用完、需暂时存放时，应将搅拌车停放在阴凉处，以防太阳曝晒，造成乳化沥青温度升高，引起车内乳化沥青变质。
4.5.2搅拌车中的乳化沥青进入砂浆搅拌罐之前应通过过滤器，以防止乳化沥青破乳结块及杂物混入砂浆。
针对搅拌车现状，应定期清理车内乳化沥青的结皮物。
4.5.3搅拌车中暂存的乳化沥青，应定时进行搅拌，或进行自循环。
搅拌车乳化沥青罐中应配有搅拌设施。
4.6建立原材料供应站
现场大规模施工时，在2号站和梁场各建立原材料供应站一座，
供应站组成包括：
干料存储仓及加料系统，乳化沥青罐及泵送系统，添加剂存储及泵送系统，供水系统，电控系统等。
各储存仓的大小以施工需要及储存数量规定要求设计。
5、主要施工设备、配套及人员配置
5.1砂浆搅拌车
5.1.1采用三一水泥乳化沥青砂浆车进行垫层砂浆的拌制。
水泥乳化沥青砂浆车内的材料储备可制成约8～10块轨道板的垫层灌浆。
5.1.2送料与计量装置，其计量最大允许偏差应满足表5－1的要求（图5-3），并要求年检，出现异常或要求时必须进行计量校核。
表5－1乳化沥青砂浆搅拌车计量精度要求
序号
原材料种类
最大允许偏差（％）
1
改性乳化沥青
±1
2
干料
±1
3
拌合用水
±1
4
添加剂
±0.5
5.1.3水泥乳化沥青砂浆车自动记录每批生产的日期，时间，称重数据和原材料温度等。
垫层灌浆的轨道板的板号用手工输入。
数据进入电子数据存储器。
每天将数据转存到一台个人电脑中并打印出来。
5.2其它配套设备
（1）自行式悬臂龙门吊：
用于从桥下吊水泥乳化沥青砂浆至桥上。
（2）水泥乳化沥青砂浆中转料斗：
用于中转水泥乳化沥青砂浆至桥上，其容量不小于灌注一块板所需砂浆量，并应配有叶片式搅拌装置和快速接头。
（3）灌注斗：
用于盛装砂浆，并连接灌注袋口。
由储浆斗和输送管组成，以保持砂浆料位距轨道板面的高度一致，使砂浆灌注连续稳定。
5.3施工人员配置
一个施工作业面的人员配置见表5－1，并应指定2位负责人，一位主要负责砂浆的拌制与检测，另一位负责砂浆的灌注施工。
表5－1施工人员配置
序号
人员分布
人数
备注
1
材料检验员
1
2
装卸料
5
吊车配合装卸
3
砂浆车装料
4
吊车配合装料
4
底座板清理
1
5
砂浆搅拌、检验
5
6
砂浆灌注
6
7
合计
22
注：
装卸料人员可根据实际情况配置。
6、试验室建设及水泥乳化沥青砂浆工艺性试验
6.1试验室建设
6.1.1中心试验室的职责
⑴在理论配合比的基础上，综合考虑原材料、作业环境等因素，通过配合比试验，确定初始配合比；
⑵充填层砂浆原材料的进场检验；
⑶充填层砂浆的相关试验和日常监督检验；
⑷组织特殊材料委托送检。
6.1.2工区试验室的职责
⑴在基本配合比基础上，根据原材料、作业环境等因素，换算施工配合比进行施工生产，并监督指导施工全过程；
⑵充填层砂浆原材料的进场取样送检；
⑶充填层砂浆的相关的试验和施工日常检验；
⑷特殊材料组织委托送检。
6.1.3试验室及人员的基本要求
⑴试验室应明确其组织和管理结构、在母体组织中的地位，以及质量管理、技术运作和支持服务之间的关系。
并建立并保持文件编制、审核、批准、标识、发放、保管、修订和废止等的控制程序，确保文件现行有效。
⑵试验室应有适合自身具体情况并符合现行管理体系的记录制度。
试验室质量记录的编制、填写、更改、识别、收集、索引、存档、维护和清理等应当按照适当程序规范进行。
所有工作应即时予以记录。
对电子存储的记录也应采取有效措施，避免原始信息或数据的丢失或改动。
所有质量记录均应按规定归档，并按规定的期限保存
试验室应有与其从事检测活动相适应的专业技术人员和管理人员。
试验室应确保上述人员胜任工作且受到监督，并按照试验室管理体系要求工作。
对所有从事抽样、检测、签发检测报告以及操作设备等工作的人员，应按要求根据相应的教育、培训、经验或可证明的技能进行资格确认，并持证上岗。
试验室应确定培训需求，建立并保持人员培训程序和计划。
试验室人员应经过与其承担的任务相适应的教育、培训，并有相应的技术知识和经验。
试验室中所有专业技术人员和管理人员均应参加充填层施工相关技术培训，并经考试合格，持证上岗。
6.1.3试验室仪器设备配置
应具备正确进行检测所需要的并且能够独立调配使用的固定、临时和可移动的检测设备设施。
6.2工艺性试验
6.2.1基本要求
（1）施工前应建立线下试验段，进行标准模型的工艺性试验。
（2）试验段应包括直线和曲线工况，每种工况3块轨道板。
（3）施工试验应选择与所选配方相对应的灌注工艺作为初始工艺。
（4）工艺性试验的底座板或支撑层施工、轨道板及其安装应与实际工程完全一致。
6.2.2配合比的确定
（1）砂浆的理论配合比选定中南大学B配方。
（2）砂浆的初始配合比应由施工单位在选定的理论配合比基础上，综合考虑原材料、作业环境等因素，通过试验确定。
（3）砂浆的基本配合比应由施工单位采用初始配合比进行工艺性试验，通过充填层砂浆性能测试和建设单位组织的揭板检查等，并经建设单位试验室的常规检验和型式检验验证确定。
6.2.3工艺性试验内容
⑴确定基本配合比，提出砂浆配比调整范围。
⑵机械设备与工装的安装、调试和试运转。
⑶砂浆的拌制工艺参数，包括计量系统的精度、拌合量、拌合速度、拌合时间。
⑷灌注工艺，包括灌注方式与速度，确定单块板砂浆的灌注时间。
⑸确定劳动力组织、人员组成及分工
6.2.4工艺参数的确定
（1）采用与理论配合比或初始配合比相对应的拌制工艺参数进行工艺性试验，通过拌合物性能测试和建设单位组织的揭板检查等，确定拌制工艺参数。
（2）采用与理论配合比或相对应的灌注工艺参数进行工艺性试验，通过拌合物性能和充填层性能测试以及建设单位组织的揭板检查等，确定灌注工艺参数。
工艺性试验流程：
测量----调整标高----铺设灌注袋----灌注斗的架设----搅拌参数设定----含气量检测----流动度检测----储料仓放料----灌注料斗放料----灌注----检查灌注效果----灌注完成-----力学性能试件制作----耐久性试件制作----膨胀率、泛浆率检测----揭板----揭板检查----室内试验检测----总结并进行下一循环。
7、水泥乳化沥青砂浆的现场拌制、施工
采用水泥乳化沥青砂浆搅拌车，在灌注施工地点搅拌，间隙拌制砂浆。
7.1水泥乳化沥青砂浆拌制流程及施工流程
7.1.1水泥乳化沥青砂浆拌制流程如图7-1所示。
7.1.2水泥乳化沥青砂浆充填层施工流程如图7-2所示。
不合格
合格
否
是
不合格
合格
取样
储料不足
图7－1水泥乳化沥青砂浆拌制、施工流程示意图
图7—2水泥乳化沥青砂浆充填层施工流程
7.2水泥乳化沥青砂浆拌制工艺
7.2.1砂浆拌制前的准备阶段
（1）原材料检验
①检测工地储存的干料是否有结块现象，料温是否在5～30C之间。
如果检测结果是否定的，则原材料不能使用。
②检测工地储存的改性乳化沥青是否均匀，料温是否在5～30C之间。
如果检测结果是否定的，则应开启齿轮泵使乳化沥青回流以达到均匀。
如果料温不正常，应采取加热或降温措施，将料温调节到正常。
③检测水源的水是否符合要求，如果检测结果是否定的，则选取合格水源。
（2）给砂浆车料仓加料
①采用齿轮泵将合格的改性乳化沥青泵入砂浆车的乳化沥青储箱；
②采用人工加料方式或机械输送设备，将干料送入砂浆车的干料储料仓；
③采用水泵将合格水泵入砂浆车的水箱。
使砂浆车的干料储料仓、乳化沥青储箱、水箱、外加剂储箱的原材料补足充分。
（3）砂浆车各系统检测
对砂浆车的各系统进行检测，检查是否正常，如果不正常，应立即检修、调试到正常状态。
①启动发电机并检测；
②开启气动系统使气压达到工作压力；
③打开车上空调，设置室内空气温度为25C；
④开启并检测3种原材料的输送与计量系统是否正常，校核计量精度；
⑤开启并检测搅拌机是否正常，搅拌机内是否清洁；
⑥开启并检测中间储料罐是否正常，罐内是否清洁；
7.2.2砂浆拌制阶段
（1）确定砂浆配比参数
在砂浆车各系统运转正常后，确定砂浆配比（根据施工气温，按现场流动性试验结果调整外加剂的加入量），根据轨道板与混凝土底座间的间隙厚度和砂浆的表观密度，经过计算初步确定每次砂浆拌制量和3种原材料的每次投入量，并将这些配比参数输入砂浆车的控制操作系统。
（2）确定拌制工艺参数
根据既定的搅拌程序和参数，确定投料顺序、各阶段的搅拌速度与搅拌时间等拌制工艺参数，并将这些参数输入砂浆车的控制操作系统。
（3）砂浆拌制
在砂浆拌制工艺参数输入后，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纽，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。
（4）砂浆质量检测
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。
肉眼观察砂浆的匀质性，然后抽取一定量的砂浆，按照表7－1中的规定和要求，进行流动度、表观密度、温度、含气量和泛浆率等性能的检测。
Ø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；
Ø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，再进行下一次的砂浆拌制和质量检测。
（5）砂浆车与机具的清洗
工作日施工结束或施工中断时，应及时对砂浆车的搅拌机、中间储料罐和其它施工机具进行冲洗，保持设备清洁，以免砂浆凝结快影响下次砂浆的拌制。
（6）拌制工艺信息储存
施工日期与时间、每次投料的计量数据、每次拌制砂浆的体积或质量、搅拌主机温度、搅拌工艺参数和轨道板编号等信息应及时存入数据储存器，数据存储器每个工作日读出并打印批量报告。
7.2.3拌制工序的关键控制点
为了保证拌制后的砂浆性能和质量符合标准要求，在砂浆拌制过程中，特别应对拌制工序的以下关键点进行严格控制。
（1）砂浆车的送料与计量系统的校核
砂浆的性能与质量对配比比较敏感，因此，在拌制砂浆前，用称量方法，必须对砂浆车的送料与计量系统的精度进行校核，确认其精度满足表5－1的要求。
（2）原材料的储存与运输
必须严格按照规定，储存、运输干料与乳化沥青，干料中含有水泥和活性高的粉末材料，它们容易吸收空气中的潮气而结块变质，储存时应采取有效的防潮措施，运输时应避免水和杂质的污染；乳化沥青是一种介稳的分散体，它们容易受温度和杂质等影响而破乳变质，应将其储存在洁净的密封罐中。
此外，原材料储存仓应避免环境热作用，以免导致料温超过标准要求。
给砂浆车的储料仓或箱加料时，一定要采取有效措施，防止环境中的杂质混入原材料中，造成砂浆车的送料与计量装置失灵。
（3）每次拌制的砂浆量
为了既保证砂浆垫层的灌注质量，又避免原材料的浪费，每次拌制的砂浆量应刚好满足一组（两块）轨道板的垫层灌注使用。
因此，应根据轨道板的精调数据，计算出灌注一组轨道板所需的砂浆量。
第1次拌制时，略富余一点，然后，根据上次灌注情况和中间储存罐内的砂浆剩余量，及时调整每次拌制的砂浆量。
应绝对避免同一块轨道板需采用前后两次的砂浆进行灌注。
（4）砂浆车料仓储料量的检查
启动砂浆车投料前，必须确认砂浆车的3种原材料仓或箱中的材料储量大于1次的投料量，否则，不能进行投料和拌制。
7.3水泥乳化沥青砂浆的性能与检测
根据《客运专线铁路板式无砟轨道水泥乳化沥青砂浆暂行技术条件》的规定，单元板式无砟轨道用水泥沥青砂浆技术指标应满足表7－1的要求。
其技术性能指标包括了砂浆四个方面的性能：
施工性能、物理性能、力学性能和耐久性能，分别按《客运专线铁路板式无砟轨道水泥乳化沥青砂浆暂行技术条件》中附录A～J进行检测。
表7－1水泥乳化沥青砂浆的性能指标要求
序号
项目
单位
指标要求
试验方法
1
砂浆温度
℃
5～40
棒状温度计法
2
流动度
s
18～26
附录A
3
可工作时间
min
≥30
4
含气量
％
8～12
附录B
5
单位容积质量
kg/l
>1.3
6
抗压强度
1d
MPa
>0.10
附录C
7d
>0.70
28d
>1.80
7
弹性模量（28d）
MPa
100～300
附录D
8
材料分离度
％
<1.0
附录E
9
膨胀率
％
1.0～3.0
附录F
10
泛浆率
％
0
附录G
11
抗冻性
300次冻融循环试验后，相对动弹模量不得小于60％，质量损失率不得大于5％。
附录H
12
耐候性
无剥落、无开裂、相对抗压强度不低于70%。
附录I
7.3.1施工性能
新拌水泥乳化沥青砂浆的施工性能包括砂浆温度、流动度、可工作时间、分离度、泛浆率等，施工性能不但影响到砂浆垫层的施工质量，更重要的是对硬化后砂浆的力学性能、砂浆垫层的耐久性能有重大影响。
（1）砂浆温度
严格控制砂浆温度在5～40C之间，以15～30C最佳。
技术措施有：
控制组分材料的温度，添加水泥水化速度调节剂等。
（2）流动度
要求控制在18～26s之间。
（3）可工作时间
新拌水泥乳化沥青砂浆保持规定的流动度（26s）可持续的时间为可工作时间，以分钟计，要求砂浆流动度小于26s的可持续时间≥30min，为了保证砂浆垫层的灌注质量。
（4）分离度
严格控制砂浆的分离度在1.0％以下。
7.4水泥乳化沥青砂浆的灌注施工
1、一般规定
轨道板充填砂浆层施工前，应对混凝土底座与凸台施工质量、轨道板的安装质量进行复检，底座板与轨道板间的间隙高度、凸台与轨道板间的间
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