高速鐵路無砟軌道CA砂漿施工技術

李 帥 肖本虎

（中國中鐵四局集團有限公司，安徽 蕪湖 241000）

1 引言

高速鐵路無碴軌道用CA砂漿填充材料是無碴軌道結構的重要組成部分，位于軌道板與混凝土底座之間，由乳化瀝青、水泥、骨料和水等混合而成，是一種介于水泥基和瀝青基材料之間的半剛性體膠凝材料。該材料固化后，既能提供無碴軌道結構所需的必要強度，又能為結構提供一定的彈性，在無碴軌道結構中起著發揮著重要作用，同時由于其良好的工作性能，已逐漸成為無碴軌道道床材料的最佳選擇。本文著重結合武廣客運專線無砟軌道CA砂漿施工經驗，進行一些探索式的研究和總結。

2 工程概況

新建鐵路武廣客運專線XXTJ-1標段DK1246+902.81~DK1252+888.27區段位于湖北省武漢市江夏區山坡鄉境內，施工的區段全長5.985km（雙線），設計為I型板式無砟軌道，其間含特大橋兩座（瓦屋特大橋、光星特大橋），大橋一座（吳家大橋），路基4段，共設計2438塊軌道板，采用引進國產化配方的水泥瀝青砂漿（CA砂漿）。

3 CA砂漿主要組成材料和性能

施工采用的cA砂漿由乳化瀝青、水泥、砂、水和其他輔助材料等組成，CA砂漿是利用水泥遇水水化加速乳化瀝青破乳，由水泥水化物和瀝青交織而形成一種立體網絡，其力學性能是剛柔并濟，以柔為主。

由于要從直徑只有5cm的澆注孔灌入，澆注厚度只有5cm，流動半徑高達150cm，因此要求CA砂漿有足夠的流動度，且硬化后不能收縮，對硬化后的CA砂漿和彈性模量有一定的要求，還要具備相當的反復凍融能力，經反復凍融后的質量損失和相對動彈模量損失都有相當高的要求，要求灌注后的CA砂漿上下層應基本均勻。本次施工所采用的配合比為集團公司檢測中心人員與鐵科院聯合研究而成，施工采用的配合比見表1。

4 施工工藝

4.1 施工前準備

技術人員應該在砂漿攪拌的同時對CA砂漿灌注計劃里面的交接板進行確認，并用鋼尺估測軌道板的平整度及水平偏移情況，并確認凸形擋臺與軌道板之間的木楔都已打設并有效（尤其是曲線超高段）。

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圖1 攪拌速度、時間流程圖

施工的總體施工順序為選擇線路的中心點為本次砂漿灌注作業的上料基地，在此處建設存料庫房以及A乳劑儲罐，并采取集中上料的方式完成CA砂漿所需原材料的配給。先完成小里程方向左線砂漿灌注，再轉移至大里程方向，軌道牽引車和砂漿拌和車均自備發電機，自行解決供電問題。上料時采用原線下工程施工用電接照明燈具。

4.2 原材料配給

水泥瀝青砂漿所需原材料達到數十種，在正常的施工組織安排中對于物流配給要求較高，尤其是固、液、粉狀的不同原材料，如何高效有序的在短時間內完成物料供給，保證施工的正常進行，需要進行認真的組織安排。

4.3 CA砂漿攪拌

原材料配給完成后，到施工現場確認所施工地段的水泥瀝青砂漿配合比后，根據配合比正確的稱量所需的材料，投放到攪拌機中進行攪拌。A乳劑、水、消泡劑等材料投放時一般選擇40rpm的低速攪拌，水泥、混合材、砂、鋁粉、AE劑等材料投放時選擇100-120rpm的中高速攪拌，攪拌速度和時間控制見下圖1。

4.4 CA砂漿的灌注

根據水泥瀝青砂漿自身的特性，其灌注方法主要有以下三種，下面將對這三種方法做簡要的介紹。采取何種灌注方法則取決于砂漿攪拌設備的選擇。

4.4.1 重力自流式灌注

采用輪胎或輪軌式移動砂漿攪拌灌注車的施工設備通常選擇此類灌注方式，即利用水泥瀝青砂漿的自身重力，在經過攪拌設備充分攪拌后并達到性能指標的砂漿通過出料口集中到臨時容器內，再利用水泥瀝青砂漿流動性能好的特點，自高向低的流動到灌注袋內的灌注方法。其優點是施工效率高，砂漿灌注質量高。

4.4.2 便道法灌注

設備選用以普通卡車底盤為基礎的砂漿攪拌車，則需要利用汽車吊將位于線路側邊的便道上攪拌完畢的砂漿吊裝到正線進行灌注，也是重力自流式灌注法的一種形式，此種施工方法效率不高，但此種方式多適用于橋梁跨度較小，路基段與便道結合緊密，施工臨時道路與正線交通通暢的情況。

4.4.3 壓注法灌注

由于國內高速鐵路均多采用橋梁來減少土地占用以及降低沉降等因素的影響，提高整體線路的平順性，如果遇到高墩大跨度橋梁的情況，便道法灌注施工不方便使用，因此采用地面攪拌砂漿，然后利用活塞泵將攪拌完成的砂漿泵送至橋面進行灌注的方法。

4.5 CA砂漿的養護

水泥瀝青砂漿的養護，以自然養護為原則，但是在寒冷地區施工的時候，應采取特別的保溫養護措施。

軌道板的支撐螺栓應在水泥瀝青砂漿灌注后大約經過24小時，且確認抗壓強度為0.1N/mm2左右，后及時拆除，切除灌注袋的灌注口，并用專門封補灌注袋的瀝青氈布進行保護處理。

處于水泥瀝青砂漿養護過程中的軌道板上面不得有任何荷載。重物的荷載，在灌注經過7天以上，且確認抗壓強度達到0.5N/mm2以上后方可進行。

雨天必須停止水泥瀝青砂漿的灌注作業，同時用塑料薄膜對已經灌注完成的砂漿部分進行覆蓋，以防止砂漿受到雨水浸泡發生離析，影響水泥瀝青砂漿的強度。

5 結語

在本項目的CA砂漿灌注作業采取的是“線間法”施工，由軌道車牽引CA砂漿拌和車走行，每個工作班結束后，砂漿車返回上料基地進行攪拌機和整車清洗，清洗完畢后固定軌道車和砂漿拌和車。

目前武廣客運專線已經建成通車，根據已完成的過渡段的檢測結果和沉降觀測數據分析顯示，路基沉降變形已基本趨于穩定，完全能夠保證路基工后沉降的要求。

[1]王濤.高速鐵路板式無砟軌道CA砂漿占勺研究與應用.

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