josephine skriver整胸:桥上板式无碴轨道CA砂浆施工技术

1工程概况

       我公司承建的秦(皇岛)沈(阳)客运专线狗河特大桥位于辽宁省绥中县城西15km，起始里程为DK62+994．29DK63+697．00，全长702．71m，为28孔24m后张法预应力混凝土双线简支箱形梁，桥面纵坡分别为3．5％e和12％e，且均为上坡，桥上变坡点位于DK63+000。

       桥面采用板式无碴轨道结构。基本结构为：在桥面上铺设厚24．8cm混凝土基座，不设横坡，每隔5m设有1个0cm、厚50cm凸形混凝土挡台，在混凝土基座上架设轨道板，轨道板底距混凝土基座顶面5cm，在基座与轨道板间灌筑CA砂浆，如图1所示。CA砂浆是板式无碴轨道结构弹性调整层的关键组成部分。

轨道板分为A、B、C等3种型号，B型板用于梁端，C型板用于桥台与梁的过渡段，其余均为A型板。各种型号板尺寸见图2和图3，图中1、3、5、7、9为注浆孔，2、4、6、8、10为排气孔。
 

大桥地处的绥中县为寒冷地区，施工时平均气温为16℃，最高28℃，最低6℃；基本无雨。

       2 CA砂浆主要组成材料和性能

       2．1主要组成材料

       施工采用的CA砂浆由乳化沥青、水泥、砂、水和其它辅助材料组成，共11种。

       其中乳化沥青由工地自行乳化，其它材料外购。

       2．2主要性能

       CA砂浆是利用水泥吸水水化加速乳化沥青破乳，由水泥水化物和沥青交织裹覆砂形成一种立体网络，其力学特性为刚柔并济，以柔为主。由于要从直径只有5cm的浇注孔灌入，浇注厚度只有5cm，流动半径高达150cm，因此要求CA砂浆有足够的流动度，且硬化后不能收缩，对硬化后的CA砂浆强度和弹性模量有一定的要求，还要具备相当的抗反复冻融能力，经反复冻融后的质量损失和相对动弹模量损失都有相当高的要求，要求灌筑后的CA砂浆上下层应基本均匀。本大桥施工使用的CA砂浆配合比为我公司自行研究获取的。施工采用的配合比见表1，CA砂浆主要性能见表2。

   3主要机具设备

       主要施工机具见表3。

A砂浆搅拌机由我单位自行开发研制，电机功率为22kW，容积为0．9m3，皮带传动，具有2种搅拌速度，快搅150r／min，慢搅60r／min；为满足低温时施工的需要，搅拌机上设有加温装置；为使水泥投入时分散均匀，投料口上设有料斗，料斗底部设有钢筋网，出料口接有蛇形钢丝软管，通过蛇形钢丝软管，将CA砂浆输入到注入漏斗，通过轨道板上的注入孔，从漏斗流入浇注层，通过搅拌机上的出料口阀门开启程度来控制CA砂浆的灌筑速度。

       搅拌机置于移动式

       台车上，移动式台车用槽钢和角钢焊制，高1．5m，台面为5．0m×2．5m，铺设5cm厚的木板，用4个立柱支撑，立柱下各安放一个滚轮，利用临时铺设的轨道随浇注位置前移。

       4 CA砂浆施工

       4．1轨道板安装

       (1)轨道板的验收轨道板运抵工地前，要检查外观尺寸、平整度、预埋件和各种孔洞位置。

       (2)轨道板安装位置确定先放出线路中线，然后在基座顶面和凸形挡台顶面用墨线弹出线路中线位置及轨道板中线，再根据轨道板的型号，在基座上划出轨道板安装的准确位置。在桥面挡碴墙上划出板顶高度线和轨面高度线。

       (3)吊装在混凝土基座上轨道板的四角位置放厚约4．5cm的木垫块，在凸形挡台外缘线路中线位置上放一个厚约3．5cm的木挡块，用汽车吊吊装轨道板，使板的纵横向位置基本正确。

       (4)位置精确调整人工对板的平面位置作精确调整后，再安放工具轨，此时测量轨面高程，不符合设计要求的，用板生产时已安放的4个支撑螺栓调整，取出木垫块。再一次检查、调整平面位置和轨面高程，直至全部符合要求。

       4．2模板安装

       (1)清除轨道板面、轨道板与混凝土基座之间杂物。

       (3)模板安装完毕后，再一次清理杂物。为防止CA砂浆灌筑时污染板面，在板面覆盖一层农用塑料薄膜。

       4．3 CA砂浆配料与计量

       (1)配料数量

       按一次灌筑一块板需要的CA砂浆数量，按配合比对各种材料进行精确计量。

       (2)配料精度

       ①水泥准确至0．5kg；

       ②乳化沥青、砂(用袋装)、水、掺合材、活性剂、纤维和铝粉准确至0．5kg；    

       ③氯丁胶和消泡剂准确至0．1kg。

       4．4搅拌

       (1)投料与搅拌

       第1步向搅拌机投入乳化沥青、水和活性剂，慢拌1min；第2步投入减水剂和氯丁胶，慢拌30s；第3步投入砂，慢拌30s；第4步投入水泥、掺合材和铝粉，快拌2min；最后加入消泡剂，慢拌1．5min。

       (2) CA砂浆搅拌质量检查
搅拌完毕后，立即取样按《CA砂浆试验细则》进行流动度和密度检查测试。如不符合要求，此盘拌和物将废弃，满足要求时才能进行灌筑施工。

       4．5轨道板底CA砂浆灌筑

       轨道板底CA砂浆的灌筑，是板式无碴轨道施工的关键技术。

       流动度和密度检测合格后，立即灌筑。灌筑时，先在板的1号、2号和3号孔(详见图2和图3)上各安放一个注浆漏斗，按顺序依次灌筑1号、2号和3号孔，这样以利于空气从排气孔中排出。待注入数量达到应注厚度的1／2时停止灌筑。再将注浆漏斗移至5号、7号和9号孔，依次注入浆液。待注入量达到浆液接近板底时，停止注入。再单孔分别注入，先从1号孔注入，待浆液超过3号孔所在板底时，将注入位置移至3号孔，待浆液超过5号孔所在板底时，将注入位置移至7号孔，依次灌筑至整个板底充满CA砂浆，并使轨道板四周和注入孔中的CA砂浆量高出板底5cm以上，确保板底每一部位充满浆液，此时，轨道板底CA砂浆灌筑结束，立即将注入孔和排气孔逐一用防水塞塞好。

       4．6 CA砂浆养生、模板与支撑螺栓拆除

       (1)CA砂浆原则上采用自然养生，但日最低气温低于5℃时，应覆盖薄膜，薄膜上再盖5cm厚草袋或麦秸杆进行保温，否则凝结速度会放慢。

       (2)CA砂浆灌筑完毕24h或抗压强度达到0．1MPa时，必须迅速拆除轨道板上的4个支撑螺栓，以利于板底面与CA砂浆更加密贴，并可拆除侧面模板。

       (3)侧面模板拆除后，铲除轨道板侧面多余的砂浆，清理板面及四周杂物。

       4．7凸形挡台的CA砂浆施工

       凸形挡台的CA砂浆，要待轨道板已灌筑的CA砂浆凝固后(一般需要24h，清除其上部浮渣、木屑等杂物，并凿毛)才能进行灌筑。灌筑面应与轨道板面平齐。需要采取保温措施时应覆盖草袋或麦秸杆。

       5施工注意事项

       (1)乳化沥青表面不得有黑色粘稠物，无破乳现象，存放时间不宜超过5d。

       (2)水泥应在出厂后3-7d内使用，不得受潮结块，干燥防潮条件下保存。砂必须严格过筛，不宜使用湿砂。

       (3)每搅拌灌筑完一盘，应立即用清水将搅拌机桶清洗干净，否则易出现破乳、假凝、“粘锅”现象。

       (4)每次灌筑时，漏斗中应始终保持一定数量CA砂浆，否则应用木塞或橡胶塞塞住，以防止空气带入。

       (5)每块板必须连续灌筑，一次成形。

       6有待研究探讨的问题

       (1)不同材料产地、不同施工环境条件下、不同施工机具等对CA砂浆的性能影响和适应性；

       (2)施工数量大时，对施工机具设备如搅拌机、运输设备和注入设备等，要作进一步研究；