CRTSⅡ型无砟轨道水泥乳化沥青砂浆灌注易出现质量问题及解决方法①
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摘 要:水泥乳化沥青砂浆灌注属于新技术、新工艺,在施工中容易出现一些质量问题,结合京沪高铁,总结施工过程中容易产生质量问题及解决办法,为以后crtsⅡ型板式无砟轨道乳化沥青砂浆灌注施工提供施工经验。
中图分类号:U44 文献标识码:A 文章编号:1672-3791(2012)04(b)-0065-01
水泥乳化沥青砂浆垫层是板式无砟轨道结构的重要组成部分。主要功能是支撑、调整并提供弹韧性,其性能对轨道结构的平顺性、耐久性和运营维护成本有重要影响。在施工中容易出现一些质量问题,结合京沪高铁CRTSⅡ型无砟轨道水泥乳化沥青砂浆灌注施工,总结一些施工技术和经验。
1 灌浆过程中出现漏浆
(1)精调爪处漏浆:原因是U型泡沫破坏和安装不到位导致漏浆。
解决办法是U型泡沫必须是整体且完好,厚度、高度在4cm-5cm,安装时必须保证U型塑料泡沫模件与轨道板密贴,再用海绵或土工布将精调爪的缝隙塞堵。
(2)封边处漏浆:原因是由于封边材料与底座板及轨道板面不密贴导致漏浆①底座板不平整;②封边角钢变型)。
处理办法是封边后用钢尺逐一检查封边材料是否与轨道板、支承层混凝土面密贴,有缝隙时海绵或土工布将其封堵。封边角钢需要一定的强度和刚度且直顺,安装和拆卸时轻拿轻放有变型时及时更换。
2 灌浆过程中轨道板产生位移
原因(1):灌注速度过快且固定装置未紧固,在砂浆的浮力和推力下轨道板产生位移。解决方法是遵循灌注方法和速度,人员固定到位。紧固装置必需要经过两次以上检查。
原因(2):灌浆小货车碰撞到紧固装置或轨道板。解决方法是运送小车必需有专职司机和两名运送人员,在未灌注点设置警示牌或小旗,禁止碰撞及人员踩踏。夜间有足够的照明设施。
出现以上情况直接影响后续轨道精调,必须揭板,重新精调后再灌浆。
3 灌板后在板和浆结合处有离缝或在局部不饱满
原因(1):灌板速度过快,封边砂浆面太粗糙且局部透气,当浆液填满并封堵后,在随后的时间里水泥乳化沥青砂浆在一定的液面压力下,浆液会向粗糙的封边砂浆内渗透,促使局部边角液面下降。同时由于封边砂浆透气,在膨胀剂发生效应时,透气的封边砂浆把砂浆产生的气体放掉不能使砂浆膨胀,在板与砂浆面留下微缝。
原因(2):灌板并封堵后在局部漏浆,虽然进行了处理,但仍然有慢性漏浆,这样就会产生较大的缝隙。
原因(3):排气(浆)孔设置不正确或封堵砂浆的方法不正确,导致了局部的不饱满。
预防措施:首先排气孔的位置必须在板的四角,且排气管的下缘要高于板的下缘,这样才能保证板内所有空间填满后才能从排气孔流出浆液。其次在封堵砂浆时一定要排出正常的浆液和排出足量的浆液。因为在灌板时,预湿的底座板上可能会在拉毛面上存在少量的水,这样前期排出的浆液会较稀,这些有利于封堵在板下的气排出,确保灌板浆液的饱满度。
缺陷的修复:当面积较小时且能够进行凿除操作,板与砂浆留有的缝隙深度小于30cm时,可进行补灌。补灌时先要对不饱满的砂浆层进行凿除,凿除的深度不能太浅,一般要在10cm以上。且要确保砂浆层齐平,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对凿除的砂浆面进行清理。立模,补灌时一般采用木模比较方便,模板的长度要大于缺陷长度20cm左右,灌浆槽应留在缺陷最深的部位,灌浆槽尺寸以20cm×20cm为宜,模板高度要求在20cm左右。在模板内侧每隔50cm左右加一道支撑肋板,使得模板与Ⅱ型板间留有2cm左右的孔隙。在模板的外侧底座板上植筋,并通过木契固定模板,在模板底部外侧抹砂浆,防止漏浆。补灌时,用容器盛浆液徐徐从灌浆槽倒入,要力求慢慢浇注,其目的是防止把气全部排出,浆液要高出板缝10cm以上,使得浆液有一定压力,确保补灌的砂浆能全部填满板缝。在灌板24h后,且砂浆达到2MPa左右拆模,铲掉板外多余的砂浆,用砂轮磨平。在灌板后要使得新旧砂浆连接密贴,饱满且无气泡。
缺陷板修复的关键点:(1)修补凿除深入板底尺寸不易太短,否则在荷载的作用下会脱落。(2)必须清除粘结面。(3)灌浆槽必须设在缺陷最深处。(4)在砂浆灌注和硬化期(2Mpa)内不易扰动。
4 水泥乳化沥青砂浆表面出现可见沥青
在灌完板的水泥乳化沥青砂浆表面局部会出现可见沥青斑点,主要原因是局部乳化沥青破乳还原成的沥青。水泥乳化沥青砂浆表面出现可见沥青反映了乳化沥青的状态不是很稳定,或在生产工艺、原材料选择等存在问题,也有可能是乳化沥青的本身的性质决定的,应会同乳化沥青厂家一起对产品进行一定的微调来解决。另一方面的原因是底座板存在有可见积水,当砂浆灌注时,砂浆行走到板的边缘,砂浆面抬高,多余的积水就会排到砂浆的表面,在表面破乳失水后形成可见破乳沥青。因此,在底座板预湿时不能存在积水现象。
5 灌板后在水泥乳化沥青砂浆表面出现大量的微小气泡
砂浆垫层不得有孔径大于0.2mm的气泡,尤其不得有气泡夹层或夹杂肉眼可见的粗孔、空隙和缝隙。灌板后在水泥乳化沥青砂浆表面出现大量的微小气泡,这些气泡的产生是膨胀剂所致。干料中掺加的膨胀剂大都是以铝粉作为膨胀剂,铝粉同水反应产生氢气。一般情况下,水泥乳化沥青砂浆在静止状态下膨胀剂释放的氢气都能裹在砂浆里,但由于灌板的过程中总有在板底下留有排不出的空气泡,板下的拉毛部分砂浆填充不密实等,膨胀剂发生作用后不断产生的氢气促使空气包向压力小的区域移动,同时氢气远比砂浆轻,产生向上的运动,最后在砂浆表面形成了较多的微小气泡。
解决办法:掌握适应的灌注速度,每个通气孔排出正常砂浆后再进行封堵。
6 灌板后水泥乳化沥青砂浆层表面出现较大的气泡
水泥乳化沥青砂浆工作性不好,灌板工艺不到位就会出现较大气泡。新拌砂浆的匀质性不好,含气量过大,孔径较大的气泡容易上浮在砂浆垫层的表面形成气泡夹层或表层,或形成气泡积聚区。在灌浆过程中没有正确控制好灌浆的速度,也会出现较大气泡。
解决方法:(1)严格控制新拌制砂浆的含气量和气泡孔径。(2)应该遵循先慢后快再慢的原则,就是说在开始时放慢灌板速度,目的是先把管道内的空气排出,不要把空气夹在砂浆里一起灌入板中。当管道内的空气全部排出,管道全被砂浆填充后放快灌板速度。(3)灌板时管道的出口要尽量和砂浆面不产生较大的落差,防止液态砂浆的冲击或产生旋转把空气带入砂浆中。(4)正常灌板时在灌注口要形成一定的液面差,确保灌浆口液面高出砂浆高程。(5)把握好灌浆速度,使水泥乳化沥青砂浆的流动能全断面等速前进,而不是分层前进。
参考文献
[1] 公司通过质量体系认证中心认定ISO9 001:2000,质量手册和程序文件.
[2] 铁建设(2007)85号,客运专线无砟轨道铁路工程施工质量验收暂行标准[S].
[3] TZ213-2005,客运专线铁路桥涵工程施工技术指南[S].