板式軌道填充層砂漿灌注技術(shù)

李興旺，朱建立，張 鄧，孫鳳喜，任尚華，李 波，常 青

(中鐵十五局集團(tuán)公司，河南 洛陽(yáng) 471013)

板式軌道填充層砂漿是填充于軌道板和底座板之間的一層厚約3 cm的復(fù)合膠凝材料。填充層砂漿作為無(wú)砟軌道的重要組成部分，主要具有填充、支承、黏結(jié)的功能，并可為軌道提供一定的彈性。是承受列車沖擊的重要減振層，對(duì)維持無(wú)砟軌道系統(tǒng)的耐久性起著非常重要的作用。填充層砂漿灌注影響因素很多，每個(gè)環(huán)節(jié)稍有疏漏便容易留下不可逆轉(zhuǎn)的缺陷。本文就灌注工作中發(fā)現(xiàn)的部分缺陷形成原因進(jìn)行分析。

1 軌道板灌漿充盈不飽滿

圖1為典型的砂漿充盈不飽滿。形成此缺陷的主要原因有以下4項(xiàng):

圖1 砂漿充填不飽滿

1)排氣孔設(shè)置位置不正確或堵漏砂漿的時(shí)機(jī)不當(dāng)，容易導(dǎo)致灌板局部充盈不飽滿。排氣孔的位置應(yīng)設(shè)置在板的四角，且排氣管的下緣要高于板底下緣，這樣才能保證板內(nèi)所有空間填充飽滿后才從排氣孔流出砂漿。在砂漿流出孔能看到正常的漿液滿孔排出時(shí)，才封堵排氣孔。因?yàn)樵诠喟迩皾駶?rùn)時(shí)，底座板上有可能會(huì)積存少量的水，砂漿流出板外部分才能把積存的水排出，同時(shí)也只有整個(gè)孔口都向外流漿時(shí)，才有可能把空氣排干凈。

2)如果灌漿時(shí)底座板極其干燥，砂漿流動(dòng)時(shí)其部分水分被底座板混凝土吸收，導(dǎo)致砂漿變稠，流動(dòng)性降低，影響砂漿順利向前流動(dòng)，導(dǎo)致砂漿不能有效填充到位。

3)砂漿流動(dòng)擴(kuò)展性能不好，砂漿從中間灌漿孔流出不能自流擴(kuò)散到軌道板邊緣，容易造成砂漿不能有效充滿軌道板底空腔。

4)底座板面或軌道板底不平整，當(dāng)軌道板底和底座板間的空隙<15 mm，灌注時(shí)由于砂漿上下障礙對(duì)砂漿的阻滯作用，砂漿很難填充到位。

2 砂漿泌水

圖2為砂漿泌水導(dǎo)致其表面有明顯的流水痕跡，分析形成的主要原因。

圖2 砂漿泌水

1)潤(rùn)濕底座板時(shí)，潤(rùn)濕過(guò)度，導(dǎo)致底座板上積水較多。在灌板時(shí)水被砂漿推動(dòng)排擠到了邊緣部分，多余水沒(méi)有從排氣孔中排出，造成邊緣部分積水，形成泌水痕跡。

2)乳化瀝青破乳速度過(guò)快是引起砂漿泌水的另一個(gè)重要原因。水泥乳化瀝青砂漿破乳是個(gè)漸變的過(guò)程，破乳過(guò)程中，游離水和水泥發(fā)生水化反應(yīng)，不會(huì)引起砂漿性能的改變。但乳化瀝青破乳速度過(guò)快或乳化瀝青集中破乳，砂漿中游離水分就會(huì)迅速增加。當(dāng)游離水的數(shù)量大于水泥水化所需要的水量時(shí)，就會(huì)有一部分水浮到砂漿表面造成泌水現(xiàn)象。解決方法主要是選擇合適的瀝青和觸變性大的水泥，讓砂漿保持穩(wěn)定的體系。

3 砂漿表面氣泡積聚

在砂漿揭板后發(fā)現(xiàn)，有些地方有大量氣泡積聚在一起，形成一個(gè)發(fā)泡層，如圖3所示，形成原因如下:

圖3 砂漿表面氣泡

1)砂漿在軌道板下流動(dòng)過(guò)程中容易裹入大量氣泡，排氣孔位置設(shè)置不當(dāng)，造成灌漿時(shí)氣泡排不出去，容易使邊緣和表面積聚大量氣泡。

2)灌板工藝是砂漿表面出現(xiàn)大氣泡的影響因素，灌板工藝遵循先慢后快再慢的原則。先慢是在剛開始灌板時(shí)放慢灌板速度，先慢的目的是為了先把軌道板下的空氣擠出，不讓氣泡裹入砂漿中。當(dāng)灌注口砂漿有一定液面高度后快速灌注，目的是使砂漿面與底座板保持一定的角度向前推進(jìn)。當(dāng)砂漿運(yùn)動(dòng)到軌道板邊緣時(shí)(可以從設(shè)置在軌道板四個(gè)角的任何一個(gè)排氣孔里看到砂漿時(shí))再慢速灌注。只要把握了上述灌注原則，一般來(lái)說(shuō)能有效減少大氣泡裹入的現(xiàn)象。

3)砂漿穩(wěn)定性不好，微小氣泡不能懸浮在砂漿中，砂漿在灌注結(jié)束后氣泡不斷結(jié)合積聚上浮，最后在表面形成一層發(fā)泡層。

4 砂漿層出現(xiàn)上下貫通孔

砂漿在灌注揭板后會(huì)出現(xiàn)如圖4所示上下貫通孔(俗稱泥鰍孔)。貫通孔形成有如下幾方面的原因:

圖4 貫通孔

1)砂漿黏度過(guò)大，灌注時(shí)裹入的空氣不能迅速排出，形成氣室，灌注后氣室逐漸上浮，形成上下貫通孔。

2)軌道板受污染或者灌注前底座板潤(rùn)濕不好，底座板混凝土吸收砂漿中的水分，從而置換出混凝土中的空氣，置換出的空氣在砂漿底部聚集成大氣泡后通過(guò)在砂漿中上浮，從而形成上下貫通孔。

3)砂漿中氣泡不穩(wěn)定，也會(huì)因氣泡不斷結(jié)合成大氣泡而形成上下貫通孔。

底座板施工時(shí)要振搗密實(shí)，減少表面孔洞;灌漿前底座板潤(rùn)濕很重要，要提前用旋轉(zhuǎn)噴頭噴霧濕潤(rùn)，讓灌板空間充滿霧化水氣，而又不積水;在拌制砂漿時(shí)，砂漿黏度要控制適宜。

5 砂漿表面瀝青聚集

1)在灌完板的砂漿表面有時(shí)會(huì)析出可見瀝青，主要是局部乳化瀝青破乳還原成的瀝青。由于瀝青的密度低，所以破乳還原的瀝青會(huì)上浮到水泥乳化瀝青砂漿表面析出，如圖5所示。

圖5 砂漿表面局部瀝青析出

2)在多次灌板試驗(yàn)工作中發(fā)現(xiàn)揭板后瀝青析出現(xiàn)象，中間很少出現(xiàn)，常在四周發(fā)生。尤其在用普通砂漿封邊時(shí)砂漿邊部瀝青聚集現(xiàn)象較為嚴(yán)重，在用封邊帶封邊時(shí)產(chǎn)生瀝青聚集現(xiàn)象較少。這是因?yàn)樯皾{灌注后，普通封邊砂漿對(duì)接觸到的砂漿過(guò)度吸水所造成的乳化瀝青集中破乳引起的(圖6)。

3)砂漿中的瀝青自身不穩(wěn)定，導(dǎo)致破乳集中，致使大量瀝青析出，是出現(xiàn)表面瀝青聚集的主要原因。

圖6 邊緣瀝青析出

6 結(jié)語(yǔ)

填充層砂漿灌板質(zhì)量好壞，影響原因很多，以上只是結(jié)合自己的工作分析了部分缺陷形成的原因。缺陷的形成往往不是單方面的，要從多方面查找原因并采取有效措施，才能保證砂漿的施工質(zhì)量。

［1］中華人民共和國(guó)鐵道部.科技基［2008］74號(hào) 客運(yùn)專線鐵路CRTSⅡ型板式無(wú)砟軌道水泥乳化瀝青砂漿暫行技術(shù)條件［S］.北京:中國(guó)鐵道出版社，2008.

［2］劉世安，劉東紅.客運(yùn)專線鐵路 CRTSⅡ型板無(wú)砟軌道水泥乳化瀝青砂漿疑難問(wèn)題解答［M］.北京:中國(guó)鐵道出版社，2009.

［3］楊德軍.CRTSⅠ型板式無(wú)砟軌道水泥乳化瀝青砂漿施工技術(shù)［J］.鐵道建筑，2010(1):42-44.