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摘要：本文阐述了京沪高速铁路CRTSⅡ型板式无砟轨道CA砂浆施工施工工艺。
关键词：无砟轨道CA砂浆施工工艺
Abstract: this article expounds the jinghu high speed railway CRTS Ⅱ type plate frantic jumble no track CA mortar construction construction craft.
Key words: no frantic jumble rail CA mortar construction craft
中图分类号： TU74文献标识码：A 文章编号：
1工程概况
我公司在京沪高速铁路施工中承担了DK1256+911～DK1267+225长10314 m的桥上CRTSⅡ型板式无砟轨道施工任务。桥上CRTSⅡ型板式无砟轨道系统由60kg/m钢轨、弹性扣件、预制轨道板、砂浆调整层、连续底座、滑动层、侧向挡块等部分组成，台后路基上设置摩擦板、端刺及过渡板，梁缝处设置硬泡沫塑料板。本管段需要有轨道板铺设3198块，CA砂浆调整层约1600m3等。CRTS Ⅱ型板式无砟轨道通过在轨道板灌注口中灌注水泥乳化沥青
砂浆（也称CA 砂浆），砂浆硬化后将已精调到位的预制轨道板和基础支承层连接为整体，利用板间粘接力完成轨道板三向永久定位。
CA砂浆是水泥沥青砂浆英文名称cement asphalt mortar的首字母缩写，也称为CAM，是一种由水泥、乳化沥青、细骨料（砂）、混合料、水、铝粉、及消泡剂等多种原材料组成，经水泥水化硬化与沥青破乳胶结共同作用而形成的一种新型有机无机复合材料。CA砂浆是板式无砟轨道的关键性材料，填充于轨道板与底座板之间厚度20-40mm的扁平状空间内，主要起支承轨道板、缓冲高速列车荷载与减振的作用。使用CA砂浆填充材料主要有如下三大作用：1、确保轨道能够承受荷载并具有一定的弹性；2、填充轨道板与混凝土底座之间的空隙，保证轨道的稳定；3、当下部结构发生变形和结构破坏时，可以进行修复。
2施工程序及工艺流程
2.1施工程序
水泥乳化沥青砂浆灌注在轨道板精调结束后进行。水泥乳化沥青砂浆原材料通过运输车运至施工现场，利用汽车吊加料。将搅拌好的水泥乳化沥青砂浆注入中转罐，汽车吊直接吊至待灌板处进行灌注。
2.2水泥沥青砂浆灌注工艺流程
3施工要点
3.1灌浆前轨道板检查测量
在沥青水泥砂浆灌注前需要对精调完成的轨道板进行复测，确认轨道板的空间位置正确。检查测量方式类同精调测量，每板检查3 处（前、中、后），测量结果输入检测评估软件之中，对轨道板平顺性进行检查，检查通过的方可进行沥青水泥砂浆的灌注施工。
3.2底座板清洗、预湿
轨道板铺设前要检查底座板外观质量，表面无开裂，清除底座板上的灰尘和杂物。在轨道板灌浆前，对底座板和轨道板底面的预湿是灌浆作业前必须进行的一项作业，同时也是一道关键的工序。具体的说，在灌浆前多少时间进行预湿，要根据天气与环境湿度而定，一般来说，湿度低可以提前预湿；温度高，预湿到灌浆的时间间隔小。
3.3轨道板封边
3.3.1纵向封边
轨道板的纵向封边参照以往施工经验，纵向封边主要有以下几种方法：
1、模板封边工艺
在轨道板底四周粘贴5cm的双面胶，将厚1.5cm，高5cm的竹胶板与II型板粘贴，密封砂浆采用干硬性砂浆，砂浆做成15cmX15cm的三角形与木胶板侧面密贴，压紧时对砂浆表面喷水已保证砂浆与轨道板混凝土粘接。
2、支架封边法
用方钢制成U型支架，横跨II型板上，支架两端各设一水平螺栓，螺栓端头用一块小钢板与之焊接，操作时利用扳手旋紧螺栓的螺母，使小钢板顶紧封边角钢，保证封边角钢与轨道板的侧边接触密贴，不漏浆。板缝用透气材料封边，在其上用角钢加压。
3.3.2横向封边
采用同设计的水泥乳化沥青砂浆相同配方的材料拌合，放置一段时间，待砂浆和稠度达到可塑状态，进行封堵，封堵之前利用薄铁皮将两边挡住。横向密封水泥沥青砂浆高出轨道板底至少2cm，并压实、抹平，抹缝时不得掩盖各标志点，密封时应注意，不要使砂浆过多的侵入轨道板下，最大允许侵入值为0.5cm。浇注前在圆孔位置插入PVC管保护精调GRP基准点与定位锥螺杆，避免受到砂浆污染，应在接缝处放置一纵向形漏斗，使砂浆能以正确位置注入。浇注完毕后，取出漏斗，等待砂浆达到一定的稠度（控制的硬度）后，用手工完成密封。
3.4排气孔与排水孔埋设
为能顺利排出板腔内空气，使轨道板下面全部面积上都填满垫层砂浆，在轨道板封边时，必须在密封层中有相应的排气孔，排气孔对灌板质量有非常大的影响；
3.5轨道板压紧固定
为了避免在灌浆使轨道板浮起，在封边砂浆硬化后需对轨道板进行压紧固定。所有轨道板均要在横向接缝处借助于定位锥钢筋压紧固定；在超高大于45mm时，需对轨道板中部双侧压紧固定。即，超高<45mm以下压紧装置布置四个，前后左右各一个。超高>45mm以上压紧装置布置六个，前后各一个，左右各两个。
轨道板两侧压紧装置锚固采用在底座板混凝土中植筋，锚杆采用φ18，锚杆必须垂直于底座板，锚固深度约15cm，钻孔深度约15cm～20cm，钻完之后要将孔底灰尘清除干净，润湿，将锚固胶泥植入孔中，锚固胶泥硬化过程中要及时旋转锚固丝杆，硬化等待时间根据现场实际情况而定，使胶泥沿着丝杆壁周边形成丝牙，利于后边灌浆完成拔出丝杆，循环利用。
横向压紧装置锚固采用在底座混凝土当中植入内膨胀套筒，套筒规格采用φ16，这在轨道板粗铺前安装定位锥时须植好，横向压紧时将丝杆连上，将螺母旋紧。
封边压紧操作完毕之后要将轨道板上灌浆孔，观察孔的PVC管装上，PVC管长30cm~35cm。遇到雨天天气要将PVC管盖好，避免板腔内进雨水，影响轨道板下砂浆灌注质量。
砂浆灌注完毕后，垫层砂浆的最小抗压强度达到1MPa后，可以拆除轨道板下千斤顶及上面压紧装置，由垫层砂浆支承轨道板。
3.6轨道板膨胀量观测和监控措施
在轨道板两侧的中部的横向和竖向安装千分表，测量砂浆灌注对轨道板平面及高程的影响。以验证轨道板横向及竖向限位是否能够满足精度要求（平面偏差≤0.4mm，高程偏差≤0.3mm）。测量监控每50块板测一次。
3.7沥青水泥砂浆拌合作业
3.7.1CRTSⅡ型水泥乳化沥青砂浆配合比(kg/m3)
经工艺性试验确定不同温度条件下的施工配合比及其微调范围。
水泥乳化沥青砂浆配合比的适用温度范围：5℃～35℃。
3.7.2搅拌工艺流程
先加（乳化沥青+减水剂+水+消泡剂）低速（20转/分钟）搅拌10秒；变为高速（95转/分钟）同时加入干粉，投入干料后，高速搅拌90秒；然后低速（20转/分钟）搅拌300秒。
其中，低速（20rpm）：同时加入乳化沥青、减水剂、水、消泡剂，低速搅拌10秒；
高速（95rpm）：變为高速同时加入干粉，干粉加入完毕后，保持高速搅拌90秒；
低速（20rpm）：搅拌300秒，时间可调；
低速（20rpm）搅拌的同时，卸料。
3.7.3各项指标检测
水泥乳化沥青砂浆搅拌完成后，需按下列指标进行检测：
1、扩展度按a5≥300mm且t300≤18S(搅拌后5分钟进行的试验)，a30≥280mm且t280≤22S控制(搅拌并取样30分钟后进行的试验)；
2、流动度宜控制在100S±20S秒左右(砂浆测试量为1升)；
3、砂浆温度5℃~35℃；
4、含气量按≤10%控制；
3.8沥青水泥砂浆灌注作业
3.8.1板腔润湿
在灌板前1小时对板腔进行充分预湿。通过灌注孔和观察孔，采用高压雾化旋转喷头进行预湿，预湿后及时对灌注孔和观察孔进行覆盖，防止水分散失。
尤其在气温较高晴朗而空气干燥的天气环境下，对于斜板，灌注砂浆前10分钟必须通过灌注孔和观察孔再重复检查一次底板预湿情况，确定是否需要重新预湿板腔。
3.8.2砂浆灌注
将中转仓出料软管口对准中间灌浆孔，开启出料调节阀，进行灌浆施工。灌浆过程中，对侧面封边砂浆的6 个排气孔进行观察，排气孔冒出砂浆后，用海绵塞住气孔，同时观察三个灌浆孔内砂浆表面高度的变化情况，确保砂浆面达到轨道板底面(有超高时应高出底边，且至少达到砂浆垫层最高点)并且不能回落时，方可停止灌浆作业。
砂浆灌注的节奏为慢—快—慢；砂浆灌注时确保砂浆灌注上下液面落差控制在1.5米以内。每块板的灌注时间控制在90秒～180秒内。为了保证砂浆灌注的充盈性，灌注孔的砂浆液面高于轨道板底高度20cm～30cm时，关闭阀门，停止灌注。
灌浆结束后必须及时清洗砂浆搅拌车和中间罐；砂浆处于初凝状态时，及时掏出灌浆孔中多余的砂浆，以砂浆表面与轨道板顶面距离为15cm 左右为宜；同时为确保后续封孔混凝土与沥青水泥砂浆的良好连接，在砂浆轻度凝固时，在每个灌浆孔中插入一根长约23cm 的S 型钢筋。
3.9拆除精调爪和压紧装置
垫层砂浆抗压强度至少达到1MPa后，方可拆除轨道板下精调校正装置。
轨道板上的调节轴（扣压装置）要同时松开，以便对砼的徐变产生反作用，随后就可以卸下调节轴（扣压装置）和调节装置并对之进行清理。
调节轴的螺纹套管用PE泡沫管充填，并用合适的塞子进行水密封闭。
砂浆的最小抗压强度达到3Mpa（大约两天）后才允许在轨道板上行车。、
3.10沥青砂浆填充层的养生
乳化封边装置拆除后立即对砂浆填充层养生，采用5*5cm土工布或者海绵吸满水与砂浆层紧贴进行对砂浆填充层的养护。灌注孔和观察孔可直接灌注水进行养护。
结束语
本文通过对京沪高速铁昆山段CRTSII型板式无砟轨道水泥乳化沥青砂浆垫层灌注施工过程的分析、工艺的不断改进，总结出了针对CRTSII型板式无砟轨道水泥乳化沥青砂浆灌注施工流程、施工工藝和缺陷的预防措施。
注：文章内所有公式及图表请以PDF形式查看。
关键词：无砟轨道CA砂浆施工工艺
Abstract: this article expounds the jinghu high speed railway CRTS Ⅱ type plate frantic jumble no track CA mortar construction construction craft.
Key words: no frantic jumble rail CA mortar construction craft
中图分类号： TU74文献标识码：A 文章编号：
1工程概况
我公司在京沪高速铁路施工中承担了DK1256+911～DK1267+225长10314 m的桥上CRTSⅡ型板式无砟轨道施工任务。桥上CRTSⅡ型板式无砟轨道系统由60kg/m钢轨、弹性扣件、预制轨道板、砂浆调整层、连续底座、滑动层、侧向挡块等部分组成，台后路基上设置摩擦板、端刺及过渡板，梁缝处设置硬泡沫塑料板。本管段需要有轨道板铺设3198块，CA砂浆调整层约1600m3等。CRTS Ⅱ型板式无砟轨道通过在轨道板灌注口中灌注水泥乳化沥青
砂浆（也称CA 砂浆），砂浆硬化后将已精调到位的预制轨道板和基础支承层连接为整体，利用板间粘接力完成轨道板三向永久定位。
CA砂浆是水泥沥青砂浆英文名称cement asphalt mortar的首字母缩写，也称为CAM，是一种由水泥、乳化沥青、细骨料（砂）、混合料、水、铝粉、及消泡剂等多种原材料组成，经水泥水化硬化与沥青破乳胶结共同作用而形成的一种新型有机无机复合材料。CA砂浆是板式无砟轨道的关键性材料，填充于轨道板与底座板之间厚度20-40mm的扁平状空间内，主要起支承轨道板、缓冲高速列车荷载与减振的作用。使用CA砂浆填充材料主要有如下三大作用：1、确保轨道能够承受荷载并具有一定的弹性；2、填充轨道板与混凝土底座之间的空隙，保证轨道的稳定；3、当下部结构发生变形和结构破坏时，可以进行修复。
2施工程序及工艺流程
2.1施工程序
水泥乳化沥青砂浆灌注在轨道板精调结束后进行。水泥乳化沥青砂浆原材料通过运输车运至施工现场，利用汽车吊加料。将搅拌好的水泥乳化沥青砂浆注入中转罐，汽车吊直接吊至待灌板处进行灌注。
2.2水泥沥青砂浆灌注工艺流程
3施工要点
3.1灌浆前轨道板检查测量
在沥青水泥砂浆灌注前需要对精调完成的轨道板进行复测，确认轨道板的空间位置正确。检查测量方式类同精调测量，每板检查3 处（前、中、后），测量结果输入检测评估软件之中，对轨道板平顺性进行检查，检查通过的方可进行沥青水泥砂浆的灌注施工。
3.2底座板清洗、预湿
轨道板铺设前要检查底座板外观质量，表面无开裂，清除底座板上的灰尘和杂物。在轨道板灌浆前，对底座板和轨道板底面的预湿是灌浆作业前必须进行的一项作业，同时也是一道关键的工序。具体的说，在灌浆前多少时间进行预湿，要根据天气与环境湿度而定，一般来说，湿度低可以提前预湿；温度高，预湿到灌浆的时间间隔小。
3.3轨道板封边
3.3.1纵向封边
轨道板的纵向封边参照以往施工经验，纵向封边主要有以下几种方法：
1、模板封边工艺
在轨道板底四周粘贴5cm的双面胶，将厚1.5cm，高5cm的竹胶板与II型板粘贴，密封砂浆采用干硬性砂浆，砂浆做成15cmX15cm的三角形与木胶板侧面密贴，压紧时对砂浆表面喷水已保证砂浆与轨道板混凝土粘接。
2、支架封边法
用方钢制成U型支架，横跨II型板上，支架两端各设一水平螺栓，螺栓端头用一块小钢板与之焊接，操作时利用扳手旋紧螺栓的螺母，使小钢板顶紧封边角钢，保证封边角钢与轨道板的侧边接触密贴，不漏浆。板缝用透气材料封边，在其上用角钢加压。
3.3.2横向封边
采用同设计的水泥乳化沥青砂浆相同配方的材料拌合，放置一段时间，待砂浆和稠度达到可塑状态，进行封堵，封堵之前利用薄铁皮将两边挡住。横向密封水泥沥青砂浆高出轨道板底至少2cm，并压实、抹平，抹缝时不得掩盖各标志点，密封时应注意，不要使砂浆过多的侵入轨道板下，最大允许侵入值为0.5cm。浇注前在圆孔位置插入PVC管保护精调GRP基准点与定位锥螺杆，避免受到砂浆污染，应在接缝处放置一纵向形漏斗，使砂浆能以正确位置注入。浇注完毕后，取出漏斗，等待砂浆达到一定的稠度（控制的硬度）后，用手工完成密封。
3.4排气孔与排水孔埋设
为能顺利排出板腔内空气，使轨道板下面全部面积上都填满垫层砂浆，在轨道板封边时，必须在密封层中有相应的排气孔，排气孔对灌板质量有非常大的影响；
3.5轨道板压紧固定
为了避免在灌浆使轨道板浮起，在封边砂浆硬化后需对轨道板进行压紧固定。所有轨道板均要在横向接缝处借助于定位锥钢筋压紧固定；在超高大于45mm时，需对轨道板中部双侧压紧固定。即，超高<45mm以下压紧装置布置四个，前后左右各一个。超高>45mm以上压紧装置布置六个，前后各一个，左右各两个。
轨道板两侧压紧装置锚固采用在底座板混凝土中植筋，锚杆采用φ18，锚杆必须垂直于底座板，锚固深度约15cm，钻孔深度约15cm～20cm，钻完之后要将孔底灰尘清除干净，润湿，将锚固胶泥植入孔中，锚固胶泥硬化过程中要及时旋转锚固丝杆，硬化等待时间根据现场实际情况而定，使胶泥沿着丝杆壁周边形成丝牙，利于后边灌浆完成拔出丝杆，循环利用。
横向压紧装置锚固采用在底座混凝土当中植入内膨胀套筒，套筒规格采用φ16，这在轨道板粗铺前安装定位锥时须植好，横向压紧时将丝杆连上，将螺母旋紧。
封边压紧操作完毕之后要将轨道板上灌浆孔，观察孔的PVC管装上，PVC管长30cm~35cm。遇到雨天天气要将PVC管盖好，避免板腔内进雨水，影响轨道板下砂浆灌注质量。
砂浆灌注完毕后，垫层砂浆的最小抗压强度达到1MPa后，可以拆除轨道板下千斤顶及上面压紧装置，由垫层砂浆支承轨道板。
3.6轨道板膨胀量观测和监控措施
在轨道板两侧的中部的横向和竖向安装千分表，测量砂浆灌注对轨道板平面及高程的影响。以验证轨道板横向及竖向限位是否能够满足精度要求（平面偏差≤0.4mm，高程偏差≤0.3mm）。测量监控每50块板测一次。
3.7沥青水泥砂浆拌合作业
3.7.1CRTSⅡ型水泥乳化沥青砂浆配合比(kg/m3)
经工艺性试验确定不同温度条件下的施工配合比及其微调范围。
水泥乳化沥青砂浆配合比的适用温度范围：5℃～35℃。
3.7.2搅拌工艺流程
先加（乳化沥青+减水剂+水+消泡剂）低速（20转/分钟）搅拌10秒；变为高速（95转/分钟）同时加入干粉，投入干料后，高速搅拌90秒；然后低速（20转/分钟）搅拌300秒。
其中，低速（20rpm）：同时加入乳化沥青、减水剂、水、消泡剂，低速搅拌10秒；
高速（95rpm）：變为高速同时加入干粉，干粉加入完毕后，保持高速搅拌90秒；
低速（20rpm）：搅拌300秒，时间可调；
低速（20rpm）搅拌的同时，卸料。
3.7.3各项指标检测
水泥乳化沥青砂浆搅拌完成后，需按下列指标进行检测：
1、扩展度按a5≥300mm且t300≤18S(搅拌后5分钟进行的试验)，a30≥280mm且t280≤22S控制(搅拌并取样30分钟后进行的试验)；
2、流动度宜控制在100S±20S秒左右(砂浆测试量为1升)；
3、砂浆温度5℃~35℃；
4、含气量按≤10%控制；
3.8沥青水泥砂浆灌注作业
3.8.1板腔润湿
在灌板前1小时对板腔进行充分预湿。通过灌注孔和观察孔，采用高压雾化旋转喷头进行预湿，预湿后及时对灌注孔和观察孔进行覆盖，防止水分散失。
尤其在气温较高晴朗而空气干燥的天气环境下，对于斜板，灌注砂浆前10分钟必须通过灌注孔和观察孔再重复检查一次底板预湿情况，确定是否需要重新预湿板腔。
3.8.2砂浆灌注
将中转仓出料软管口对准中间灌浆孔，开启出料调节阀，进行灌浆施工。灌浆过程中，对侧面封边砂浆的6 个排气孔进行观察，排气孔冒出砂浆后，用海绵塞住气孔，同时观察三个灌浆孔内砂浆表面高度的变化情况，确保砂浆面达到轨道板底面(有超高时应高出底边，且至少达到砂浆垫层最高点)并且不能回落时，方可停止灌浆作业。
砂浆灌注的节奏为慢—快—慢；砂浆灌注时确保砂浆灌注上下液面落差控制在1.5米以内。每块板的灌注时间控制在90秒～180秒内。为了保证砂浆灌注的充盈性，灌注孔的砂浆液面高于轨道板底高度20cm～30cm时，关闭阀门，停止灌注。
灌浆结束后必须及时清洗砂浆搅拌车和中间罐；砂浆处于初凝状态时，及时掏出灌浆孔中多余的砂浆，以砂浆表面与轨道板顶面距离为15cm 左右为宜；同时为确保后续封孔混凝土与沥青水泥砂浆的良好连接，在砂浆轻度凝固时，在每个灌浆孔中插入一根长约23cm 的S 型钢筋。
3.9拆除精调爪和压紧装置
垫层砂浆抗压强度至少达到1MPa后，方可拆除轨道板下精调校正装置。
轨道板上的调节轴（扣压装置）要同时松开，以便对砼的徐变产生反作用，随后就可以卸下调节轴（扣压装置）和调节装置并对之进行清理。
调节轴的螺纹套管用PE泡沫管充填，并用合适的塞子进行水密封闭。
砂浆的最小抗压强度达到3Mpa（大约两天）后才允许在轨道板上行车。、
3.10沥青砂浆填充层的养生
乳化封边装置拆除后立即对砂浆填充层养生，采用5*5cm土工布或者海绵吸满水与砂浆层紧贴进行对砂浆填充层的养护。灌注孔和观察孔可直接灌注水进行养护。
结束语
本文通过对京沪高速铁昆山段CRTSII型板式无砟轨道水泥乳化沥青砂浆垫层灌注施工过程的分析、工艺的不断改进，总结出了针对CRTSII型板式无砟轨道水泥乳化沥青砂浆灌注施工流程、施工工藝和缺陷的预防措施。
注：文章内所有公式及图表请以PDF形式查看。