z7.水泥乳化沥青灌注作业指导书资料.doc

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水泥乳化沥青砂浆施工作业指导书
1 编制目的
指导和规范无砟轨道水泥乳化沥青砂浆充填层施工作业，明确作业流程、操作要点、检验标准，确保工程质量。
2 编制依据
2.1 《高速铁路 CRTSⅡ型板式无砟轨道施工质量验收暂行标准》(铁建设[2009]218号)。
2.2 《客运专线铁路CRTSⅡ型板式无砟轨道水泥乳化沥青砂浆暂行技术条件》(科技基[2008]74号)。
2.3 《客运专线铁路无砟轨道支承层暂行技术条件》(铁建设[2009]90号)。
2.4《客运专线铁路板式无砟轨道充填层施工质量验收补充规定》(科技基[2008]74号)。
2.5 《客运专线铁路无砟轨道充填层施工技术指南》（铁建设函[2009]1611号）。
2.6 《板式无砟轨道水泥乳化沥青砂浆施工材料储存管理办法》(工管技[2009]12号)。
2.5 无砟轨道设计文件和相关技术要求。
2.6 《无砟轨道工程施工组织设计》。
3 施工过程控制
3.1 作业准备
3.1.1 技术准备
(1)组织技术人员学习相关规范和技术标准,审核施工图纸,编制材料计划。根据施工段划分，确定灌浆施工流向。制定施工安全保证措施,提出应急方案。对作业人员进行技术培训,考核合格后持证上岗，对作业人员进行技术交底。
(2)制定好周密的砂浆灌注专项施工方案。建立完善的质量保证体系和健全的施工质量检验制度。明确施工质量检验方法和手段。
(3)选定水泥乳化沥青砂浆试验室配合比，并根据不同的温度条件提供出相应的参数。
3.1.2 外业准备
(1)检查预留灌浆厚度是否符合设计要求，不应小于20mm，不宜超过40mm，否则，必须采取整修措施。
(2)砂浆车进场前应对工地现场道路，限高等情况进行调查，确定走形线路。
(3)根据实验室配合比进行水泥乳化沥青砂浆工况试验 :
a. 验证配合比的适应性和物理、力学和耐久性指标。
b. 制作用于抗压和抗折的试件（制作前检查砂浆的密度）、弹模试件，抗冻试件、CIF抗冻试件以及用于单轴脉动实验的马歇尔试件。
c. 水泥乳化沥青砂浆正式灌注前，必须先进行水泥乳化沥青砂浆灌注验证，同时对搅拌及灌浆设备进行测试，连续灌板6块以上以测试设备的稳定性。
(4)试验场地揭板试验验收通过。
3.2 一般规定
3.2.1 砂浆原材料严格按《客运专线铁路CRTSⅡ型板式无砟轨道水泥乳化沥青砂浆暂行技术条件》科技基[2008]74号要求进场和检验,收集好材料生产合格证、检验单等相关证书,并做好施工材料进场及检验相关实验报检工作。
3.2.2 施工前按照相关技术要求进行配合比验证并报审批。
3.2.3 原材料在储存和使用过程中，其温度应严格控制在限界温度范围内。乳化沥青、干料的进场、储存、使用温度控制在 5℃～30℃；未作明确要求的，材料的适宜储存和使用温度以保证砂浆的温度要求为前提。环境温度低于5℃时，应对原材料采取必要的保温措施。
3.2.4 原材料应按品种、生产厂家分别储存，不同品种、不同生产厂家的原材料不得混装、混堆。乳化沥青、干料、减水剂等应遮光储存、避免阳光直射，袋装材料的储存要采取相应的防水、防潮措施。
3.2.5 乳化沥青的储存时间不大于3个月，干料的储存时间不宜大于1个半月。
3.2.6 在正式施工前，应进行现场相关的工艺实验，并针对工程特点、环境条件与施工条件设计初步灌注方案，进行实际灌注试验，对砂浆的性能、轨道板膨胀情况进行测定，同时对灌板效果进行揭板检查，检查轨道板与砂浆的粘接情况、砂浆表面状态、底板砂浆充盈度等，以此确定砂浆的灌注工艺。并报监理单位确认。砂浆灌注过程中，不得无故更改事先确定的灌注方案。
3.2.7 压紧装置的锚杆深度抗拔力不小于30KN。
3.3 施工程序及工艺流程
3.3.1 施工程序
轨道板精调→安装压紧装置→轨道板底湿润→轨道板封边→搅拌车制浆→轨道板灌浆
3.3.2 工艺流程 ，如图1。
图1 轨道板灌浆工艺流程图
3.4 灌浆作业
3.4.1 准备工作
(1)桥下施工便道保持畅通，吊车支垫位置承载力满足要求。
(2)水泥乳化沥青砂浆原材料已进场检验。
(3)检查精调是否完成，结果是否满足要求。
轨道板灌浆前对已精调的轨道板进行测量检查，抽检时间为轨道板精调后1～2个工作日，抽检量为每个工作日约10块轨道板抽检 1块。检验方法与精调测量大致相同，当误差大于0.5m时需要重新调整轨道板。
3.4.2 安装压紧装置
(1)为保证灌浆时轨道板不浮起，在轨道板精调及检查后立即安装压紧装置。压紧装置由槽钢和8mm厚钢板焊接而成，用翼形螺母锚固在底座板中的锚杆上。锚杆在直线和超高≤45mm的曲线上埋设深度为150mm,曲线上超高＞45mm时埋入深度为200mm，且锚杆能抗30KN的抗拔力。
(2)压紧装置的具体摆放位置：
在每块轨道板的横缝安装一个一字型压紧装置，利用圆锥体锚杆和翼形螺母将槽钢固定在两边轨道板上。直线段在轨道板的两侧对称安装4个L型压紧装置，曲线段在轨道板的两侧对称安装6个L型压紧装置，详见图2。也可以用10号槽钢制成“Π”压紧装置压紧。两种装置都要用翼形螺母拧紧，以防轨道板移动，轨道板垫层砂浆硬化后（沥青砂浆达到1MPa或12小时后）再拆除锚杆。
图 2 “L”型压紧装置
(3)翼型螺栓旋紧时，应先用手拧紧，再用扳手或锤击，扳手拧紧旋转角度根据实测宜为翼型螺栓圆周的1/3。以防止轨道板向下变形。
3.4.3 底座板预湿
为了增加水泥乳化沥青砂浆与底座板的粘结力，减少水泥乳化沥青砂浆内部气泡。在封边前对底座板进行预湿处理。预湿可分二次或多次。第一次为封边时预湿，第二次为灌注前预湿。
(1) 封边预湿：轨道板封边时应采用高压水枪彻底清除底座板及轨道板的附着物，使得底座板充分润湿。为了防止水分失散，润湿后用土工布或塑料布覆盖（也可使用专用的封堵装置进行封堵）轨道板的灌浆孔和观测孔。
(2)在灌浆前半小时至一小时检查润湿情况，进行第二次预湿，二次预湿采用安装有雾化喷头的高压水枪进行，使喷出的水呈雾化状，避免底座板积水。润湿后用土工布或塑料布覆盖轨道板的灌浆孔和观测孔。
(3)灌注前预湿检查，在水泥乳化砂浆沥青灌注 10～15min,检查底座板预湿情况，如底座板有积水，应及时用吸水性强的纤维布浸掉。
3.4.4 轨道板封边
轨道板封边作业分为横向封边与纵向封边两种。横向封边采用沙袋法或不吸水发泡材料封边，纵向封边采用角钢封边法。
(1)轨道板横向封边
封边时，先铺塑料布，再用沙袋填塞紧密，沙袋用土工布缝制而成，直径7-8cm。定位堆和GRP点处局部用小沙袋或砂浆封边。封边必须严密，不得漏浆，板缝处每块板用塑料管各留2个排气孔。塑料管直径15mm。如图4。

图3 轨道板横向封边
(2)轨道板纵向封边
a．精调千斤顶位置处，在轨道板粗铺时放置了U型弹性密封止浆垫，以防止灌浆时砂浆溢出和污染千斤顶。
b.轨道板纵向密封采用角钢配合无纺土工布进行，在轨道板四角和中间各设置1个排气孔，角钢上钻孔用作排气，如图4。
c.利用压紧装置和调节螺栓固定纵向封边角钢时，螺栓只能用手拧紧，禁止用扳手拧紧，防止轨道板产生位移和 变形。

图4 纵向封边
3.4.5 轨道板灌浆
(1)水泥乳化沥青砂浆搅拌
a. 水泥乳化沥青砂浆搅拌工艺流程图，见图5.

图5 水泥乳化沥青砂浆搅拌工艺流程
b.水泥乳化沥青砂浆搅拌
① 对搅拌车输送、计量与搅拌等系统进行检查，确认各系统运行正常、并保持洁净。
② 对砂浆车加料检查：确认乳化沥青与干料等原材料的温度，检查干料是否有结块现象，乳化沥青是否均匀，有无破乳现象等。
③ 砂浆车停靠在适合搅拌的拌合点后，对砂浆车进行水平调试。
④ 将施工配合比和总结的搅拌工艺参数输入搅拌设备的自动控制系统。
⑤ 试验人员检测搅拌设备料仓内材料和环境温度，并做好记录。
⑥ 对乳化沥青进行回流，以确保料仓内乳化沥青均匀。
⑦ 根据充填砂浆层厚度，计算单次砂浆搅拌量，并输入控制系统，检查显示屏上显示的各参数，确认无误后，进行砂浆拌制。
⑧ 将搅拌的成品砂浆倒入成品料斗，进行温度及物理性能检查。一般来说扩展度控制在300mm 左右比较适宜，流动度控制在80～100s比较合适，但要满足工艺试验总结的参数。当不满足指标要求或总结的工艺参数时，应分析原因，采取措施，并对施工配合比在允许范围内进行调整，直至拌合出满足技术条件要求的砂浆才用于灌注。
(2)水泥乳化沥青砂浆灌注
a.灌注工艺流程见图6

图6 水泥乳化沥青砂浆灌注工艺流程
b.水泥乳化沥青砂浆灌注
① 水泥乳化沥青砂浆灌注厚度复查，将结果通知砂浆搅拌站。
② 压紧装置及封边检查，不符合要求必须进行整改。
③ 底座板预湿度检查，底座板的积水必须清除，润湿不到位进行补喷雾化水。
④ 对环境温度及轨道板板腔温度测试，必须满足 5～40℃要求，如达不到要求必须有控制温度的有效措施,否则，不得灌注施工。
⑤ 成品砂浆的吊运：对桥下搅拌桥上灌注的工况，砂浆在搅拌车中搅拌完成后，打开搅拌机卸料门，将砂浆泄放到成品料斗，搅拌电机自动开启对砂浆继续低速搅拌，再由砂浆车的成品料斗倒入中转料斗，并开启搅拌电机，对砂浆继续低速搅拌，由吊车或专业吊运设备将中转料斗吊运上桥，水平双向运输车运至灌注地点进行灌板作业。对路基地段无法进行吊运的，应铺设运输通道由运输车将中转斗运至灌注点进行灌注作业。对特殊工况，也可使得砂浆车运行在左线（右）对右线（左）进行直接灌板作业。一般情况下，砂浆车一次就位桥上30-50块板，路基上30块板为宜。
⑥ 灌注前应在轨道板灌注口上铺放土工布和移动式工作栈桥，以避免灌注过程中砂浆对轨道板的污染和人员扰动轨道板。如图7。灌注作业时应先打开中间罐的阀门，使得灌注管道充满砂浆后，在打开灌注阀门进行灌注。对直线地带灌注，采用特制漏斗灌注方式，主要防止落差过大而使砂浆裹入气泡，在曲线有较大超高的地带在灌注口应加设PVC 灌注导管，但应尽量降低水泥乳化沥青砂浆的落差。

图7 移动式工作栈桥
⑦ 灌注时按照总结的灌注工艺进行，一般是先慢--再快--后慢。先慢是为了排气，使得砂浆内不裹入空气；当水泥乳化沥青砂浆灌注面和轨道板底面平齐时加快灌注速度，使得水泥乳化沥青砂浆能已全断面推进，驱赶板腔内的空气，当观测孔中流过的砂浆和底座板底接触时，放慢灌注速度，防止水泥乳化沥青砂浆达到边缘时出现的“浪涌”滞留空气，直至灌满，浆液应高出轨道板底15cm 以上，一般每块板的灌注应在5±1min完成。灌注完成应在轨道板端内侧（接缝处）标明灌注完成时间。
⑧ 堵排气孔：只有当排气孔流出正常的浆液，并不在有空气排出时，封堵排气孔。
⑨ 补灌：水泥乳化沥青砂浆灌注完成后，板腔内的砂浆随时间的延续会产生少量的液面下降，属于正常现象，要有专人检查下降情况，是否足部有漏浆现象等，并对下降的液面进行及时的人工补灌，一般地，灌注完成30min 以上，液面不在产生下降。
⑩ 安装防脱落“S”型钢筋：当灌注水泥乳化沥青砂浆完成后，在砂浆处于可塑状态时，即可安装“S”型防脱落钢筋。其方法是将可塑性的水泥乳化沥青砂浆从灌注孔和观测孔中舀出多余的部分，使得液面高度距轨道板顶面约15cm，将“S”型防脱落钢筋插入轨道板灌注孔和观测孔的中央，钢筋紧挨底座板，保持钢筋的垂直。在紧急情况下或水泥乳化沥青砂浆硬化较慢时，也可在砂浆流态时安装“S”型防脱落钢筋，其方法是采用吊线将钢筋放置在规定位置，当砂浆硬化后凿出多余的砂浆。
3.3.7 封边材料及精调爪拆除
a 当砂浆膨胀完成，且砂浆的最小抗压强度大于1Mpa 后可拆除轨道板下的精调爪。一般6-8h可拆除。
b 无论砂浆封边还是模板封边，只有等水泥乳化沥青砂浆完全硬化才能拆除。如果时间或材料周转许可，可延缓对封边材料的拆除。避免过早拆除，使水泥乳化沥青砂浆与轨道板产生离缝。
c 拆除封边材料后，应及时清理现场，检查灌注饱满度。如果灌 注饱满充盈，应对轨道板两侧水泥乳化沥青砂浆进行修整，凿出多余的砂浆，并用角磨机对水泥乳化沥青砂浆实施打磨处理，确保美观。如拆模后存在不饱满或局部不饱满，应作出标记，请相关技术专家进行诊断，不得掩盖处理。
d 施工后对钻孔位置的孔洞须用塑性水泥砂浆封住。
3.3.8 砂浆养护
（1）水泥乳化沥青砂浆充填层养护原则上采用自然养护。环境温度过高时，为防止水份挥发引起砂浆收缩，应在拆除封边装置后，对水泥乳化沥青砂浆充填层采取海绵吸水覆盖保湿的养护措施。并应及时在海绵上浇水保证海绵的饱水度，养护时间不得少于7 天。
（2）养护用水采用生活用水，用水枪进行喷洒。
（3）水泥乳化沥青砂浆充填层灌浆孔及观察孔亦采用海绵吸水保湿养护的方法。
（4）当日最低气温低于0°C 时，应对灌注的砂浆层采取适当的保温措施，采用塑料薄膜将砂浆充填层范围整体包裹。

图8 砂浆水湿养护
3.3.9精调千斤顶处空缺处理
精调爪拆除后，应将止浆垫拆除，空缺部位用与充填层相同材料的砂浆由里到外填充牢固。
3.3.10 揭板验证
施工时应对水泥乳化沥青砂浆充填层的施工效果进行揭板验证。先导段的揭板验证频次为：从开始至灌注完成10 块板时，抽取其中1 块揭板；再灌注20 块板时（总量达到30 块），抽取其中（后灌注的20 块中）1 揭板；再灌注完成30 块板（总量达到60 块），抽取其中（后灌注的30 块中）1 块揭板；再灌注完成40 块（总量达到100 块），抽取其中（后灌注的40 块中）1 块揭板。
3.3.11 水泥乳化沥青砂浆供应
结合现场情况，水泥乳化沥青砂浆供料站供应距离在5km以内，砂浆搅拌车可回供料站清洗，加料。当运距超过5km，可以采用多台砂浆搅拌车加一台干料运料车和一台沥青运料车，可在现场进行清洗，加料。为提高功效，利用砂浆车移位时，同时加料。
每个水泥乳化沥青砂浆供料站单向最长供应运距不超过17km,砂浆搅拌车单向最大行驶时间不得超过45 分钟。
4 劳动力组织
劳动力组织方式：成立架子队模式的专业施工队伍。根据总体施组要求，确定合理的劳动力资源。人员基本配置情况如表4-1。

表4-1 灌浆施工劳动力配置表（每个作业面，单班作业人数）

5 原材料要求
5.1 水泥乳化沥青砂浆原材料必须符合设计要求。
⑴ 干料：水泥必须采用硅酸盐水泥；施工用砂采用天然砂或机制砂，表观密度≤2.8Kg/cm3,粒径应≤1mm。干料的级配按照标准曲线控制,误差为标准曲线的±1%，0.08mm 筛余量要控制在40～41.5%，干料的检测项目及检测标准详见表5-1。
表5-1 干料的检测项目及验收标准

⑵ 乳化沥青：必须使用 B70/100 型的沥青；在25℃时，针入度应达到7.0 至10.0mm；软化点介于43℃至51℃之间；沥青硬化达到
≤100mm，乳化沥青的检测项目及检测标准见表5-2。
表5-2 乳化沥青的检测项目及验收标准

⑶ 施工用水不应含有大量影响水泥凝结或硬化以及损坏水泥乳化沥青砂浆性能的物质。
⑷ 减水剂主要测定固含量，消泡剂主要检测粘度、密度、折光率和闪点等指标。
6 机具及设备配置
灌浆施工机械及设备配置详见表 6-1:

表6-1 灌浆施工机械、设备配置表（一个作业面）

7 质量控制及验收
7.1 质量控制要点
7.1.1 轨道板封边前要对封边部位充分湿润，砂浆要搅拌均匀，干湿有度，封边砂浆要抹光压实以保证密封。
7.1.2 灌浆前使用喷雾器将底座板混凝土面层和轨道板底面湿润。当空气温度＞20℃时，灌浆面湿润后将所有灌浆孔和排气孔进行封盖。保持灌浆面潮湿。
7.1.3 排气孔设置要正确。排气孔必须设置在轨道板的四角和中间，且排气孔的出口下缘要高于轨道板底部边缘约2cm。超高较大地段也可适当增加排气孔的数量。
7.1.4 轨道板灌浆时要控制灌浆速度，不要过快也不可过慢，一般一块板以5±1min为宜。控制好灌注节奏（慢快慢）。搅拌足够的方量，轨道板灌浆时严禁中间停顿，要且保证持续灌注，绝对禁止二次灌注。
7.1.5 灌浆过程中要保证排气孔排出足量的浆液，当排气孔排出正常浆液后仍要继续排出一部分浆液，以保证封堵在轨道板下的空气排出，从而保证灌浆饱满度。
7.1.6 超高地段灌浆时，轨道板三个灌浆孔均应加设PVC 管，保证灌浆后砂浆有足够的高度，在砂浆初凝后再掏出多余的砂浆。同时在轨道板超高一侧三个排气孔设置软管，软管管口高出轨道板底约2cm，待软管排出浆液后方可封堵。严格控制灌浆速度，以保证气体充分排除。封边砂浆一定要牢固，必要时采用工具式支撑加固，以保证封边砂浆有足够的稳定性。
7.1.7 安排专门的试验人员，每盘砂浆搅拌结束，均需做检测试验（重点检测砂浆流动度、容重两个指标，且流动度宜控制在100s－120s，容重宜大于1880kg/m3），及时发现问题。确保每块板砂浆指标合乎要求。
7.1.8 一定不要急于灌浆口、观察口的舀浆。需等待稠化，手指插入后，砂浆不会恢复原状时进行，不得在灌完浆后马上进行。
7.1.9 灌注后注意养护，当砂浆灌注后下雨，需采用塑料布将轨道板连同底座板一同裹起
7.1.10 严格控制精调顶的拆除时间，沥青砂浆达到1Mpa 以后，才允许拆除千斤顶。
7.2 质量验收
7.2.1 沥青水泥砂浆厚度约为20～40mm，砂浆灌注必须饱满，并与轨道板密贴，不得有气泡和空隙。封边砂浆侵入轨道板最大不超过2cm。
7.2.2 水泥乳化沥青砂浆灌注时表面高度至少应达到轨道板的底边，不得回落到底边以下，对每块板的3个灌浆孔目测。
7.2.3 实验室对水泥乳化沥青砂浆通过试验进行监测，确保水泥乳化沥青砂浆质量。其指标详见表7-1。

表7-1 水泥乳化沥青砂浆主要检验项目及标准
序号
项目
单位
性能指标
检测频次
1
拌和物温度
℃
5～35
首盘；1次/10盘
2
流动度
s
80～120
首盘；1次/10盘
3
扩展度）
/
D5≥280mm和t280≤16s
D30≥280mm和t280≤22s
首盘；1次/10盘
4
含气量
％
≤10.0
首盘；1次/10盘
5
单位容积质量
kg/m3
≥1800
首盘；1次/10盘
6
膨胀率
％
0～0.2
1次/工班
8
抗折强度
1d
MPa
≥1.0
1次/工班
7d
≥2.0
28d
≥3.0
9
抗压强度
1d
MPa
≥2.0
1次/工班
7d
≥10.0
28d
≥15.0
注：D5表示砂浆出机扩展度；D30表示砂浆出机30min时的扩展度；t280表示砂浆扩展度达280mm所需的时间。
检验数量：施工单位按《客运专线铁路CRTSⅡ型板式无砟轨道水泥乳化沥青砂浆暂行技术条件》取样做试件，监理单位见证检验20%并检查记录。

8 安全及环保要求
8.1 安全要求
8.1.1 制定安全保证措施，健全安全组织机构，施工现场设专职安全员一人，专门负责施工现场的安全管理工作，对作业人员的安全行为进行监控、指导。
8.1.2 桥梁上部施工属于高空作业，箱梁的翼缘板外侧采用可移动防护栏杆或防护网进行密封，防止人员坠落。并在明显部位挂安全标示牌,提请人们注意安全。
8.1.3 轨道板灌浆施工时，水泥乳化沥青砂浆上桥采用桅杆吊或汽车吊运输，要确保中间灌浆罐与吊钩之间的牢固稳定，起吊和移动范围内严禁站人。
8.1.4 水泥乳化沥青砂浆灌注过程中，严禁非施工人员进入施工现场。
8.1.5 轨道板灌浆过程中必须由专人负责指挥，保证各个工作环节信息畅通。
8.2 环保要求
8.2.1 桥面上的各种建筑垃圾必须及时清理并统一运到指定弃渣场，避免洒落在桥下或路基旁污染周边环境。
8.2.2 桥上施工用水必须规范，应经过沉淀处理。特别是冲洗桥面或养护混凝土时，严禁施工用水对周边环境污染。
8.2.3 沥青服务站各种垃圾应按相关规定运到弃渣场，施工用水必须经过沉淀处理。
8.2.4 各类机械设备在施工或修理过程中必须加强油料管理，避免洒落，污染桥面，而且进行必要的回收处理。
8.2.5 水泥乳化沥青砂浆初凝时间较短，及时对砂浆污染的桥面、底座板和轨道板进行清洗，保持桥面、底座板和轨道板整洁。
8.2.6 灌浆结束后，及时对中转罐、水泥乳化沥青砂浆车储料罐进行清洗，并防止清洗后的水流入农田或河渠，造成污染。
8.2.7 水泥乳化沥青砂浆搅拌车投料时，防止干料飞扬，造成粉尘污染，必须对投料口进行防护。
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