水泥乳化沥青砂浆施工作业指导书55.docx
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水泥乳化沥青砂浆施工作业指导书55
石武铁路客运专线（河南段）SWZQ-4标段轨道工程
编号：
CRTSⅡ型板式无砟轨道
水泥乳化沥青砂浆施工作业指导书
单位：
编制：
审核：
批准：
2010年月日发布2010年月日实施
目录
1、适用范围·············································
（1）
2、作业准备·············································
（1）
3．技术要求·············································
（2）
4、施工程序与工艺流程···································（3）
4.1、施工程序···········································（4）
4.2、工艺流程···········································（4）
5、施工要求·············································（5）
5.1、水泥乳化沥青砂浆拌制·······························（5）
5.2、轨道板预湿·········································（6）
5.3、轨道板封边·········································（7）
5.4、轨道板固定·········································（7）
5.5、水泥乳化沥青砂浆灌浆·······························（8）
5.6、封闭灌浆孔·········································（13）
5.7、压紧装置及封边砂浆拆除·····························（13）
5.8、施工注意事项·······································（13）
6、劳动组织··············································（15）
6.1、劳动力组织方式······································（15）
6.2、人员配置············································（15）
7、材料要求·············································（15）
8、设备机具配置·········································（17）
9、质量控制及检验·······································（17）
9.1、原材料主控项目·····································（17）
9.2、充填层施工主控项目··································（19）
9.3、充填层施工的一般项目································（19）
10、安全及环保要求······································（21）
10.１、安全要求··········································（21）
10.2、环保要求··········································（21）
水泥乳化沥青砂浆施工作业指导书
1．适用范围
本作业指导书适用于石武铁路客运专线铁路河南段SWZQ-4标段CRTSⅡ型板式无砟轨道水泥乳化沥青砂浆灌注施工指导。
2．作业准备
⑴根据施工便道条件、施工进度要求选择合适的砂浆搅拌车型号，并对搅拌车的计量系统进行标定。
⑵对砂浆搅拌车操作人员和砂浆灌注人员进行专项培训，使作业人员熟悉砂浆搅拌车的操作方法及规程，掌握砂浆各项原材料的加料顺序、搅拌时间及砂浆灌注操作速度、温度要求。
⑶试验室必须提前做好砂浆配合比的选定，并根据不同的温度条件提供出相应的参数。
⑷进行线上水泥乳化沥青砂浆施工前，应在场外进行灌板试验，验证配合比的适应性和物理、力学和耐久性指标，并在期间制作用于抗压和抗折试验的试件（制作前时检查砂浆的密度）、弹模试件，抗冻试件、CIF抗冻试件以及用于单轴脉动试验的马歇尔试件。
灌板试验应连续灌板10块以上以测试搅拌和灌浆设备的稳定性。
水泥乳化沥青砂浆搅拌车工况试验必须有水泥乳化沥青砂浆施工人员、技术人员、试验人员及砂浆搅拌操作人员参加。
⑸在沿线每10km左右设置一处水泥乳化沥青砂浆原材料供应站，每个供应站内设置2个40t乳化沥青储存罐、2个50t干料储存罐，为移动式乳化沥青砂浆搅拌车进行干料、液料的补充。
⑹垫层砂浆灌注施工前应对精调完成的轨道板进行空间位置检查确认。
检查测量使用全站仪及测量标架进行，方式类同精调测量。
抽样检验测量在每个工作日大约10块板块接缝处进行抽样控制测量。
检查通过的方可进行砂浆灌注施工，误差大于0.5㎜时要重新调整轨道板。
3．技术要求
⑴材料的进场组织及检验、储存管理
①原材料进场及检验
砂浆原材料严格按《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号要求进场和检验，收集好材料生产合格证、检验单等相关证书，并做好施工材料进场及检验相关实验报检工作，做好施工机械及人员的配置等。
②原材料储存管理
a、原材料储存管理必须按照工管技[2009]12号关于印发《板式无砟轨道水泥乳化沥青砂浆施工材料储存管理办法》的通知执行。
沿线每10-15km左右建立一个原材料供应站（利用既有拌和站场地建站）。
b、原材料进厂后，应及时建立原材料管理台帐。
台帐的内容包括进货日期、材料名称、品种、规格、数量、生产单位、生产日期、质量证明书编号、复验报告编号、使用区段里程等。
管理台帐应填写正确、真实、项目齐全。
c、原材料的储存应按品种、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。
d、乳化沥青、干料、减水剂等应遮光储存、避免阳光直射。
e、袋装材料的储存要采取相应的防水、防潮措施。
f、乳化沥青储存罐应有搅拌设备，定期对乳化沥青进行搅拌，使其均匀。
使用前，应将乳化沥青搅拌均匀。
g、原材料在储存和使用过程中，其温度应严格控制在限界温度范围内。
乳化沥青、干料的进场、储存、使用温度控制在5℃～35℃；未作明确要求的，材料的适宜储存和使用温度以保证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,温度过高应采取降温措施。
h、乳化沥青的储存时间不大于3个月，干料的储存时间不宜大于1个半月。
i、对于检验不合格的原材料，应按有关规定清除出厂（场）。
⑵坚持试验先行，样板引路
在大面积施工前，在试铺场地内进行现场相关的模拟试验，并针对工程特点、环境条件与施工条件设计初步灌注方案，进行实尺灌注试验，对砂浆的性能、轨道板膨胀情况进行测定，同时对灌板效果进行揭板检查，检查轨道板与砂浆的粘接情况、砂浆表面状态、底板砂浆充盈度等，以此确定砂浆的灌注工艺。
并报监理单位确认。
砂浆灌注过程中，不得无故更改事先确定的灌注方案。
4．施工程序及工艺流程
4.1施工程序
轨道板底水泥乳化沥青砂浆灌注在轨道板精调结束后进行。
水泥乳化沥青砂浆搅拌车在水泥乳化沥青砂浆服务站补充干料、液料及外加剂后，驶到浇筑点桥下便道上（桥梁地段）或路基入口处（路基地段）。
将搅拌的沥青水泥砂浆注入中转罐，通过悬臂龙门吊直接吊至待灌板处进行灌注（桥梁地段），路基段砂浆通过泵送至中转罐，汽车吊配合进行现场灌注。
路基上砂浆灌注先施工单侧线路，然后再施工另一侧线路。
桥梁上砂浆灌注左右线同时进行，砂浆车停在桥下施工便道上，砂浆采用砂浆泵泵上桥面或用中转料斗吊装至桥面。
4.2工艺流程
见图1。
图1施工工艺流程图
5．施工要求
5.1水泥乳化沥青砂浆拌制
⑴砂浆车各系统检测调试
对移动式水泥沥青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25°C；
④用灌板材料对车辆的计量系统进行标定，校核计量精度；并检验输送设备和管道畅通。
⑤开启并检测搅拌机是否正常，搅拌机内是否清洁；
⑥开启并检测成品料斗是否正常，罐内是否清洁。
⑵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），根据轨道板与其铺设基层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各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，每盘砂浆拌制量以灌注一块轨道板为宜。
⑶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、设定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。
⑷回流储箱内的乳化沥青
开启乳化沥青回流装置，对储箱内的乳化沥青进行回流，以保证储箱内的乳化沥青均匀一致，回流时间可视储箱内乳化沥青储存时间、储存量和回流速度而定，至少应使储箱内乳化沥青全部流出与流进一次。
⑸砂浆搅拌
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。
⑹砂浆质量检测
砂浆拌制均匀后，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，然后舀取一定量的砂浆，按照《无砟轨道Ⅱ型板水泥沥青砂浆技术条件》规定的指标进行检测，主要对流动度、表观密度、温度、含气量等性能检测（具体检测指标）。
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拌合工艺参数，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。
5.2轨道板预湿
轨道板精调完成并压紧固定后，封边前将轨道板下灰尘吹除干净，同时对轨道板封边范围进行预湿。
预湿采用高压雾化水枪进行，预湿后及时将灌注孔和观察孔覆盖，防止水分失散。
在夏季施工时，预湿后应及时封闭，灌注砂浆前10～20min再检查一次轨道板下方的支承层或底座板表面状况，查看其表面是否有积水和湿润不彻底等现象。
如有积水则采取强力风枪将积水吹出，如有润湿不彻底须进行二次喷雾润湿，润湿完成后的12h时间内，及时进行水泥乳化沥青砂浆充填层灌注。
5.3轨道板封边
5.3.1轨道板纵缝密封
轨道板纵向密封采用角钢配合无妨土工布进行，在轨道板四角各设置1个排气孔，角钢上钻孔用作排气，如图3所示。
图3砂浆封边及排气孔设置
千斤顶在轨道板下方的部分周围，已在轨道板粗铺时放置了U型弹性密封止浆垫，以防止灌浆时砂浆溢出和污染千斤顶。
灌浆完毕后无需将U型弹性密封止浆垫取出，以备作维修之用。
5.3.2轨道板横缝密封
轨道板端部封边封边布包裹方木条，利用轨道板外露的精轧钢筋进行支撑，防止其上浮。
施工横向封边时，取出定位锥，GRP点及定位锥处采用同直径的钢管封堵，灌浆时各标志点不被砂浆掩盖，使用一段短管来保护标志点。
封边砂浆浇注后要压实并均匀抹平。
5.4轨道板固定
为了保证在灌浆时轨道板不浮起，要安装固定装置。
固定装置由槽钢和8㎜钢板以及锚固在底座板中的锚杆和翼形螺母构成，其作用是防止轨道板在灌浆时上浮。
直线段，在轨道板上安装6个压紧装置，板端两侧各设置1个一字型固定装置，板的中间两侧各设置1个L型固定装置，利用圆锥体锚杆和翼形螺母固定。
曲线段，在轨道板上安装8个压紧装置，板端两侧各设置1个一字型固定装置，板的中间两侧各设置2个L型固定装置（对称布置在中部精调爪的两侧）利用圆锥体锚杆和翼形螺母固定。
如图5。
图5轨道板压紧装置
两种情况下都要用翼形螺母拧紧，以防轨道板移动。
轨道板垫层灌浆和垫层砂浆硬化后（沥青砂浆达到1Mpa或12小时后）再拆除锚杆。
5.5水泥乳化沥青砂浆灌浆
⑴桥上灌注：
砂浆搅拌车在水泥乳化沥青砂浆服务站补充干料、液料及外加剂后，驶到浇筑点桥下便道上。
将搅拌的沥青水泥砂浆注满中间储存罐（中转仓），通过悬臂龙门吊或汽车吊将中间储存罐直接吊至待灌板处的台车上，利用重力灌注砂浆。
必要时使用叉车运输中间储存罐。
路基上：
砂浆车直接上道灌注，左右线分开施工。
⑵轨道板检查
为了保证在灌浆前（约在轨道板精确调整后1～2个工作日）轨道板位置准确，须进行测量检查。
抽样检验测量在每个工作日大约10个板块（接缝处）抽检1块。
以此来确定轨道板是否有必要做补充测量或重新调整，误差大于0.5㎜时要重新调整轨道板。
⑶灌浆前检查
由现场质检工程师、现场技术员和工班长共同进行，以每工班每日铺设量为一个检验批。
检查项目具体如下：
①砂浆必须符合《客运专线无砟轨道铁路工程施工质量验收暂行标准》及《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号要求。
②封边角钢是否与轨道板侧面密贴，排气孔设置是否正确。
③水泥沥青砂浆层的厚度（空间高度）应符合设计及规范的相关规定。
（不得小于20㎜，不宜超过40㎜）。
④检查压紧装置是否牢固。
⑤检查排气孔，看砂浆是否溢满。
⑥通过目视检查灌浆孔，确定灌浆孔中是否有赃物、积水和类似情况。
如果有赃物必须清理，如果有积水可以通过增加灌浆量对其进行排除。
⑷现场配置砂浆
正式灌注砂浆前需在现场配置好水泥乳化沥青砂浆，并按照规范要求检测各种物理性指标，符合要求后才能正式灌注。
具体见图9。
加强工地储存管理
检查各系统状况及拌合设备状况
出现异常情况
正常
生产砂浆
进入第二批生产程序
砂浆卸入成品料斗
废弃该批，查找原因
否
物理性能检测合格，温度≤35℃
是
不足
料斗砂浆量是否满足灌浆要求
吊运灌注点
砂浆卸入中转料斗
否
是
检查材料储备
图9配置水泥乳化沥青砂浆流程图
⑸灌浆操作
①灌浆前使用专用的旋转喷嘴或喷雾器将底座板混凝土面和轨道板底面湿润。
当空气温度﹥20℃时，湿润灌浆面后将所有的灌浆孔和排气孔都封盖上，保持灌浆面的潮湿。
②用移动式搅拌设备在灌浆地点生产垫层砂浆，砂浆车的最大储存料容量为7000L，可灌注7-8块板。
垫层砂浆从搅拌设备注入中间储存罐。
中间储存罐的容积最大为700L。
在灌浆罐中每次注入浇注一块轨道板所需的量，即约600L。
砂浆原材料应严格按照施工配合比要求进行准确称量。
称量最大允许偏差（按质量计）应符合下列要求：
乳化沥青为±1%，干料为±1%，外加剂为±0.5%，拌合用水为±1%，消泡剂为±0.5%。
设备及计量系统经校核后方可使用，正常使用时每周对设备及计量器具应至少校核一次。
砂浆搅拌机转速应在0r/min-200r/min范围内可调。
砂浆的具体投料顺序、搅拌速度、搅拌工艺应通过试验确定。
砂浆的一次搅拌量宜为搅拌设备额定搅拌容量的30%-80%，具体搅拌量根据砂浆厚度经过计算确定。
③轨道板的垫层灌浆
砂浆经过一条软管注入轨道板的灌浆孔。
软管的两端各装有开关，一般情况下灌浆通过三个灌浆孔的中间孔进行。
灌浆孔中有PVC管（在管子底端大约7㎝处切割，以保证圆锥形的灌浆口很好的结合，垫层砂浆从管中注入。
通过其它两个灌浆孔和排气孔观察灌浆过程。
只要所有的排气孔内溢满砂浆，灌浆结束。
注意：
灌浆过程必须连续，在灌浆结束时，应减小砂浆流量，而不是突然中断，砂浆的流量应与灌浆口中看到的砂浆量相适应。
灌浆孔内垫层砂浆表面高度至少应达到轨道板的底边以上，而不能回落到底边以下。
当砂浆流动性失去时，取掉注入漏斗，将注入孔中多余的砂浆舀出，使砂浆的表面距离轨道板上沿约15㎝。
为保证与今后封闭灌浆孔砂浆的结合牢固，在垫层砂浆轻度凝固时在3个灌注孔均插入一根“S”钢筋。
④在超高地段灌浆时，灌浆孔上PVC管中的灌浆高度必须高于高侧最高灌浆点。
⑹验收标准
①水泥乳化沥青砂浆厚度为20～40㎜，沥青水泥砂浆灌注应充填饱满，并与轨道板密贴，不得有气泡和空隙。
②砂浆灌注时表面高度至少应达到轨道板的底边，不得回落到底边以下，对每块板的3个灌浆孔目测。
③试验室对砂浆通过试验进行监测，确保砂浆质量。
具体指标如下：
表2水泥乳化沥青砂浆的性能指标要求
沥青水泥砂浆物理指标
扩展度
D5≥280㎜
含气量
≤10%
T280≤16s
容重
≥1800kg/m3
D30≥280㎜
膨胀率
0～2%
t280≤22s
流动度
1升砂浆流出时间100±20s
拌合物温度
5-35℃
分离度
≤3%
沥青水泥砂浆力学性能及耐久性能指标
抗压强度
抗折强度
弹性模量
抗冻性
抗腐蚀
1d≥2Mpa
1d≥1Mpa
E28=7～10Gpa
相对动弹模量≥60%，外观无异常，剥落量≤2000g/㎡
10000次不断裂
7d≥10Mpa
7d≥2Mpa
28d≥15Mpa
28d≥3Mpa
⑺养护
①砂浆的养护，原则上按自然养护进行。
②当砂浆膨胀及充分硬化完成后，可拆除压紧装置。
垫层砂浆的最小抗压强度达到1Mpa后，可以拆除轨道板定位调整器，由垫层砂浆支承轨道板。
③砂浆的最小抗压强度达到3Mpa后才允许在轨道板上承重。
5.6封闭灌浆孔
水泥乳化沥青砂浆灌注完成后，待灌注孔和观察孔处砂浆硬化到干稠状态时，用勺子将多余的砂浆舀出，将砂浆面降至距轨道板面15cm处。
为保证封孔混凝土与垫层砂浆的良好连接，在垫层砂浆轻度凝固时将一根S形钢筋从灌浆孔插入至垫层砂浆中。
5.7压紧装置及封边角钢拆除
水泥乳化沥青砂浆灌注完毕12h后，即可拆除压紧装置及定位锥螺杆，并运至下个施工区段重复使用，两侧封边角钢在砂浆终凝后方可拆除。
砂浆的最小抗压强度达到1Mpa后方可拆除精调千斤顶，达3Mpa后才允许在轨道板上行车。
5.8施工注意事项
⑴轨道板铺设后的检测
在轨道板精调和灌浆以后对轨道板接缝处平面和高程上的误差超限情况以及轨道板中央的高程偏差进行检查；检查方法参见精调验收检查方法。
对检测数据的评判以及对有超限情况的处理，根据评估结果确定后续的修正方案。
以此来确定轨道板是否有必要做补充测量或重新调整，误差大于0.5㎜时要重新调整轨道板及灌浆。
⑵根据材料供应商提供的配合比，根据不同的温度条件提供出相应的参数。
⑶必须进行砂浆工况试验
在进行砂浆施工前必须对砂浆搅拌车做工况试验，验证配合比的适应性和物理、力学和耐久性指标。
砂浆搅拌车工况试验以下人员必须参加：
砂浆施工人员、技术人员、试验人员、砂浆搅拌车砂浆搅拌操作人员。
必须进行砂浆施工的验证工作，进行灌板的实际验证，并在期间制作用于抗压和抗折的试件（制作前时检查砂浆的密度）、弹模试件，抗冻试件、CIF抗冻试件以及用于单轴脉动实验的马歇尔试件。
同时对搅拌及灌浆设备进行测试，连续灌板10块以上以测试设备的稳定性。
⑷轨道板精调后固定并符合要求时。
⑸当上述均符合要求时，方可进行正式全面施工。
⑹砂浆砂浆灌注应遵循“随调随灌”的原则。
⑺灌浆前后（灌浆开始和结束或中断时）都要对设备清洗干净。
⑻当气温高于40℃或低于5℃时，不允许进行砂浆灌注施工。
当天最低气温低于-5℃时，全天不允许进行砂浆灌注。
雨天不得进行砂浆施工，并应对灌注后未硬化的砂浆进行覆盖，防止雨水进入轨道板。
⑼砂浆的灌注应一次性完成。
⑽砂浆灌注时，应持续对砂浆进行低速搅拌。
⑾砂浆灌注时应通过注入漏斗注入，自由倾落高度不宜大于1.5m，以免砂浆分层离析。
⑿炎热季节或低温下进行砂浆拌制时，应采取相应措施材料温度，以保证砂浆拌合物温度。
6．劳动力组织
6.1劳动力组织方式
采用架子队组织模式
6.2人员配置
施工人员应结合试验段确定的施工方案、机械、人员组合、工期要求进行合理配置。
表3每个工作面每班人员配备表
序号
工种
人数
工作内容
1
施工负责人
1
负责本工班的劳动组织，安全、质量和进度，兼砂浆灌注指挥。
2
技术负责人
1
负责本作业工班的技术指导工作。
主要是砂浆质量控制、板的预湿等。
3
安全员
1
负责本工班的安全工作，指挥吊车作业。
4
试验检验员
2
负责配合比的调整、试件制作和砂浆现场检测。
5
砂浆车司机
1
负责砂浆车的运行、移位和保养。
6
砂浆拌合司机
2
负责砂浆的拌合。
7
吊车司机
1
给砂浆车加料、中转罐吊送等。
8
砂浆车辅助工
6
负责砂浆向中转罐倒转，中转罐的清洗，吊车的挂钩，砂浆车加料等。
9
封边
10
采用透气布及砂浆封边，应在砂浆封边完毕24h后灌板。
10
预湿润
1
采用高压水枪预湿板底及基层顶面
11
砂浆灌注
6
两人灌浆，4人堵排气孔。
7．材料要求
水泥乳化沥青砂浆原材料性能应满足科技基[2008]74号文要求。
乳化沥青温度合格5～35℃；与干料相容性试验合格，蒸发残留分检验合格。
干料级配试验孔径为0.075mm筛的通过率≥35％。
单一组分材料应将水泥和各种添加剂组分和乳化沥青进行相容性试验，检验水泥是否与乳化沥青相容，各种添加剂在所确定的掺量下是否会引起乳化沥青破乳，如果有破乳现象发生，则不能采用。
工地储存干料及乳化沥青温度应在5～30℃之间。
如果检测结果大于30℃，则应对干料采取降温处理。
储存期间干料不得有结块现象，改性乳化沥青应均匀，无破乳现象。
砂浆拌合用水应选取合格水源，水中无杂物或浑浊现象。
表4砂的技术参数
序号
项目
单位
指标要求
试验方法
河砂
机制砂
1
表观密度
g/cm3
≥2.55
JGJ52-2006
2
含水率
%
＜0.1
3
吸水率
%
＜3.0
4
泥块含量
%
＜1.0
—
5
含泥量
%
＜2.0
—
6
石粉含量
%
—
＜5.0
7
坚固性
%
≤8
8
有机物（比色法）
/
合格
9
氯化物含量
%
＜0.02
10
硫化物及硫酸盐含量（折算成SO3）
%
≤0.5
11
碱活性（快速砂浆棒法）
%
≤0.10
TB/T2922.5-2002
表5干粉的级配要求
筛孔尺寸（mm）
单位
通过率
试验方法
1.18
%
100
JGJ52-2006
0.6
90~100
0.3
55~75
0.15
45~55
0.075
35~45
8．设备机具配置
每个作业面每班机具配置情况见表6。
表6施工作业机具配置计划（一个作业面）
项目名称
设备名称
单位
数量
备注
灌浆准备工作
冲击钻机
台
2
安装压紧装置
压紧装置
套
80
包含侧板压紧夹具和板端压紧槽钢
全站仪
台
1
验收测量TCA1800
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