无砟轨道砂浆灌注作业指导书.docx

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无砟轨道砂浆灌注作业指导书

京沪高速铁路

无砟轨道道床水泥乳化沥青砂浆灌注施工

作

业

指

导

书

一、目的

明确无砟轨道水泥乳化沥青砂浆灌注的施工内容、施工工艺、施工顺序、质量控制要点和注意事项，指导、规范无砟轨道施工。

本作业指导书适用京沪高速铁路桥梁上CRTSII型无砟轨道道床水泥乳化沥青砂浆施工。

CA沥青水泥砂浆是现场灌注于轨道板和混凝土支承层之间具有一定弹性的沥青水泥砂浆层。

轨道板粗铺、精调完成后，立即进行CA砂浆灌注施工。

二、编制依据

1、《客运专线高性能砼暂行技术条件》（科技基【2005】101号）；

2、《客运专线无砟轨道铁路设计指南》（铁建设函【2005】754号）；

3、《客运专线铁路CRTSII型板式无砟轨道砼轨道板（有挡肩）暂行技术条件》（科技基【2008】173号）；

4、京津城际轨道交通工程博格板式无碴轨道施工质量验收细则（暂行）；

5、《客运专线无砟轨道铁路工程测量暂行规定》（铁建设[2006]189号）；

6、《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）；

7、《客运专线铁路无砟轨道充填层施工质量验收补充标准》（铁建设【2009】90号）；

8、京沪高徐沪施图（轨）11、12、13。

9、《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）。

三、CA砂浆灌注的施工工艺流程

1、施工准备：

砂浆灌注前在设置CA砂浆服务站，主要目的是为砂浆搅拌车及时加料。

并由试验室确定配合比。

一个工作面根据运输距离确定配置CA砂浆搅拌车1至3台，或提前准备加料车（拌和料、水外加剂、乳化沥青、水等）。

准备灌浆料斗2个。

2、当轨道板精调10块板后即可进行人工封边和在轨道板两侧及板缝中间安装压紧装置。

3、轨道板两侧封边采用普通水泥砂浆,端头封边采用麦克斯特聚合物砂浆。

砂浆在桥下用搅拌机拌制，用手推车运至桥下，用16T吊车上桥。

4、桥梁上轨道板灌浆采用灌浆台车（左右线各配置灌浆台车1辆）。

CA砂浆利用砂浆搅拌车在路基半幅或桥下拌制,CA砂浆拌好后放入灌浆料斗,吊车或悬臂龙门吊将灌浆料斗放在灌浆台车上,然后将灌浆台车推至灌浆点进行灌浆。

图1CA砂浆灌注过程施工工艺流程图

图2桥梁上灌浆操作示意图

四、工序报检程序

1、灌浆前轨道板精调检查验收

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。

详见精调验收中方法。

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个板块抽检1块。

检查通过的方可进行砂浆灌注施工。

这里不再详述。

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0.1mm时要重新调整轨道板

2、封边前检查

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。

检查轨道板下CA砂浆空间范围内是否洁净，如不干净用高压水冲洗。

3、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）轨道板水泥沥青砂浆必须符合《客运专线无砟轨道铁路工程施工质量验收暂行标准》。

（2）两侧及横向密封水泥沥青砂浆应高出轨道板底边至少30mm并压实、均匀抹平。

（3）水泥沥青砂浆层的厚度（空间高度）应符合设计规定，不得小于20mm，不宜超过50mm。

（4）压紧装置牢固，检查详见下表。

表1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

采用经检测合格的迈克斯特砂浆，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2cm，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，仅在两板中间安装压紧装置，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形螺母拧紧。

目测、小锤

五、验收标准

1、沥青水泥砂浆厚度为20～50mm，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。

砂浆侵入轨道板最大不超过2㎝。

2、水泥沥青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、实验室对CA砂浆通过试验进行监测，确保CA砂浆质量。

具体指标如下：

表2轨道板灌浆主要检测项目与标准

沥青水泥砂浆物理指标

扩展度

a5＞300mm

含气量

＜10%

t300＜18s

容重

＞1800kg/m3

a30＞280mm

膨胀率

0～1%

t280＜22s

流动度

1升砂浆流出时间100±20s

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

≤2000g/m2

10000次循环后无损伤

7d＞10Mpa

7d＞2Mpa

28d＞15Mpa

28d＞3Mpa

4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如何处理，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0.1mm时要重新调整轨道板及灌浆。

六、CA砂浆施工前的准备

1、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。

2、必须进行CA砂浆工况试验

在进行CA砂浆施工前必须对CA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。

CA砂浆搅拌车工况试验以下人员必须参加：

CA砂浆施工人员、技术人员、试验人员、CA砂浆搅拌车砂浆搅拌操作人员。

必须进行CA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。

3、轨道板精调后固定并符合要求时。

当上述均符合要求时，方可进行正式全面施工。

七、CA砂浆的工艺操作

1．轨道板边缝密封

（1）纵缝密封

精调完成后，采用水泥砂浆对轨道板的4道边进行密封。

砂浆超过轨道板底边3cm。

轨道板纵向密封以涂上密封砂浆来完成。

密封砂浆采用60L砂浆搅拌机现场搅拌，通过汽吊吊装上桥、人工转运到位。

在封边前，应先湿润底座板，以保证砂浆能更好的与底座板粘结，用薄铁皮挡在板缝处，防止砂浆侵入轨道板之下然后将搅拌好的干塑状砂浆用人工涂抹密封。

砂浆应高出轨道板底面3cm以上。

抽去铁皮，进行第二次压边，特别是轨道板与砂浆的粘结处，达到粘结牢固、无缝隙，砂浆不得侵入轨道板内。

图4纵向封边示意图

支承层

预制轨道板

纵向封边

铁皮

图5封边及预留排气孔

千斤顶范围内，在轨道板下面放置T型发泡沫材料的模件。

以防止在垫层灌浆时砂浆溢出和污染千斤顶。

轨道板下面的模件可以保留，方便今后修理使用。

为使轨道板下面全部面积上都填满垫层砂浆，必须在密封砂浆中有相应的排气孔。

排气孔布置在边角附近和轨道板中间共设置6个，紧靠轨道板的下面，在密封砂浆没有硬化前设置。

向正在硬化中的砂浆简单地插入一个φ20mm圆型的样板（木条等），再拔出样板，形成排气孔。

垫层灌浆时垫层砂浆一旦从各排气孔较好地溢出，则用专用的塑料盖或软木塞将排气孔封闭。

（2）横缝密封

横向接缝的密封封边砂浆应超出轨道板底边2cm。

轨道板

CA砂浆UM垫垫层垫层

轨道板

2cm

施工横向封边砂浆时，取出圆锥体，灌浆时各标志点不要被垫层砂浆掩盖，为此可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。

图6横缝密封示意图

2．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8mm钢板结构组合而成，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。

在所有的情况的两块轨道板接缝（横缝处中间），即板端部都要安装固定装置。

固定装置的具体摆放位置：

①纵向上：

在每个板缝处设置一个一字型固定装置，利用圆锥体锚杆和翼形螺母将槽钢结构固定在两边轨道板上。

②横向上：

在直线段，轨道板两侧不需设置固定装置；当曲线超高大于45mm时，在轨道板的中间两侧精调千斤顶的附近对称的设置L型固定装置。

利用预埋在混凝土底座板中的锚杆向下压住。

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。

3、轨道板沥青水泥砂浆灌浆

（1）施工方案

CA砂浆搅拌车在CA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，通过悬臂龙门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。

（2）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）测量检查。

抽样检验测量在每个工作日大约10个板块抽检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1.0mm时要重新调整轨道板。

（3）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，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650L。

在灌浆罐中每次注入浇注一块轨道板所需的量，即约600L。

③轨道板的垫层灌浆

CA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，垫层砂浆从管中注入。

通过其他两个灌浆孔和排气孔观察灌浆过程。

只要所有的排气孔处冒出垫层砂浆，则用木塞塞住排气孔，灌浆孔内垫层砂浆表面高度至少应达到轨道板的底边10cm左右，而不能回落到底边以下。

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钢筋。

垫层砂浆的最小抗压强度达到1Mpa后，可以拆除轨道板千斤顶，由垫层砂浆支承轨道板。

砂浆的最小抗压强度达到3Mpa后才允许在轨道板上行车。

八、CA砂浆质量通病、处理方法及预防措施

1、边角处不饱满、板与砂浆留有缝隙

处理方法：

1）当局部砂浆未能流到位，且面积较大时，板与砂浆留有空隙，缝隙深度大于30cm时要揭板，彻底清除底座板面与轨道板底沥青砂浆并对板进行重新精调符合要求后重新灌注。

2）当面积较小且能够进行凿除，板与砂浆留有的缝隙深度小于30cm时可进行补灌。

补灌前先对不饱满的砂浆层进行凿除，凿除的深度不宜太浅，一般要在10cm以上，且必须确保砂浆层齐平，不得使新旧砂浆层产生叠加现象。

凿除完成后，用高压水枪或高压风（可用手提式吹风机或者空压机）对凿除的砂浆面进行清理干净。

一般采用木模，模板高度要求在20cm左右。

安装模板与轨道板之间留有2cm的空隙以方便灌浆或排气，在模板外侧底座板上植筋，并通过木楔固定模板，在模板底部外侧抹砂浆，防止漏浆。

补灌时，用容器盛装CA砂浆浆液从灌浆槽缓慢倒入，以保证空气能够充分排除，浆液要高出板缝10cm以上，确保补灌的的砂浆填满板缝且密实。

在灌板24小时后，且强度达到2MPa左右时方可拆模，切除轨道板外多余的砂浆，并用磨光机打磨平整。

预防措施：

1）控制灌浆速度且保证持续灌注。

2）封边砂浆质量要保证，封边时砂浆面要压光以保证封边密封。

3）排气孔设置要正确。

排气孔必须设置在轨道板的四角和中间，且排气孔的出口下缘要高于轨道板底部边缘2~3cm。

4）灌浆过程中要保证排出正常的浆液和排出足量的浆液，当排气孔出现正常的浆液后仍要继续排出一部分浆液，以保证封堵在轨道板下的空气排出，从而保证灌浆的饱满度。

5）超高地段要高度重视，因为超高地段是最容易产生质量缺陷的，灌浆不饱满、不充盈。

为避免缺陷的出现，在轨道板的三个灌浆孔均应加设灌浆斗，保证灌浆后砂浆有足够的高度，在砂浆初凝后撤除灌浆斗。

同时在轨道板超高侧三个排气孔设置软管，保证软管管口高出轨道板底面一定的高度，待软管排出浆液后方可封堵。

严格控制灌浆速度，不宜过快以保证气泡充分排除。

封边一定要牢固，必要的情况下应采用板条或角钢等进行支挡，以保证封边砂浆有足够的稳定性。

2、CA砂浆灌后硬化的水泥沥青砂浆出现连通的气孔

处理方法：

连通的气孔主要是由于底座板和水硬性支承层混凝土预湿不充分造成的。

如果产生这种情况时，要揭板重灌。

预防措施：

就是把雾化的水气喷洒在灌板的空间，让灌板空间充满物化的水气而不在底座板面上形成积水，喷洒的多少要取决于底座板或水硬性支承层混凝土表面的干湿的程度。

一般的做法是在灌浆前一天预湿，并封闭灌浆孔和观测孔，使得灌浆空间的混凝土充分吸水饱和表面不积水。

3、封边不到位，漏浆

预防措施：

封边砂浆采用早强水泥，确保灌浆前有足够的强度，封边前要对博格板与底座板封边部位进行湿润；对于弯道上的轨道轨封边，必要时较低侧采用挡护措施。

九、安全施工注意事项

1、熟悉和掌握CA砂浆沥青服务站以及CA沥青砂浆搅拌车的操作规程。

2、桥上施工时，CA砂浆上桥采用龙门吊、随车吊或者吊车上桥，要保证中转罐与吊钩之间的牢固稳定，起吊和移动范围严禁站人，防止坠落伤人。

3、CA砂浆灌注过程中，严禁非施工人员进入施工现场。

4、施工过程中应设专职安全人员全程监控。

5、施工过程中应有专人指挥，防止打乱仗现象。

十、文明施工、环保要求

1、文明施工

（1）上场机械主要包括各种龙门吊必须按照相关文明施工的相关规定进行检验及标识，且整洁。

（2）对底座板表面冲洗时，注意保持桥面整洁，避免积水或到处漫溢。

（3）灌注CA砂浆过程中对轨道板覆盖保护，避免对其污染。

对出浆孔及时封堵或采取措施，避免桥面污染。

（4）拆除千斤顶过程中，须将千斤顶清理干净且堆放整齐，废弃物及时清理。

（5）、灌浆过程中或完成但CA砂浆未达一定强度时，必须对精调好的待灌或者刚灌的轨道板进行防护，严禁轨道板上走人。

2、环境保护措施

（1）桥面上收集的各种固体废弃物必须按照相关规定进行处理或统一运输到指定弃渣场，避免洒落在桥下或路基旁污染周边环境。

（2）桥上施工用水必须规范，且经过沉淀处理。

特别在冲洗桥面或养护混凝土的过程中，避免施工用水对周边环境的污染。

（3）沥青服务站的各种垃圾必须按照相关规定集中运输到弃渣场。

施工用水必须经过沉淀处理。

（4）桥上无砟轨道施工机械在施工或修理过程中必须加强油料管理，避免洒落，污染桥面且进行必要的回收处理。

（5）灌注CA砂浆过程中对轨道板覆盖保护，对出浆孔及时封堵或采取措施，避免桥面污染。

（6）、CA砂浆初凝时间较短，及时对砂浆污染的桥面、底座板和轨道板进行清洗，保持桥面、底座板和轨道板整洁。

（7）、灌浆结束后，及时对中转罐、CA砂浆车储料罐进行清洗，并防止清洗后的水流入农田和地表水，造成污染。

（8）、现场对CA砂浆移动搅拌车投料时，防止干料飞扬造成粉尘污染，必须对投料口进行防护。