型板式无砟轨道水泥乳化沥青砂浆充填层施工技术.docx

CRTSⅡ型板式无砟轨道水泥乳化沥青砂浆充填层施工技术
内容提要：本文结合石武客运专线湖北段TJI标无砟轨道施工实践，介绍了水泥乳化沥青砂浆充填层施工过程中对润湿、压紧、封边、物流组织、砂浆灌注控制等关键工序的对比分析及确定过程，详细介绍了水泥乳化沥青砂浆充填层的施工流程、控制要点及人员、机械设备配置以及相关施工建议。
关键词：水泥乳化沥青砂浆 关键工序调整 施工工艺 控制要点 配置
CRTSⅡ型板式无砟轨道水泥乳化沥青砂浆充填层作为承接轨道板与支承层（底座板）的关键结构，为轨道板及上部结构提供支撑、承力、传力及连续均匀的弹性，水泥乳化沥青砂浆性能对轨道结构的平顺性、耐久性、列车运行的舒适性、安全性以及运营成本均有重大影响，它直接决定了CRTSⅡ型板式无砟轨道的施工质量及使用年限。
水泥乳化沥青砂浆是一种多组分、多物相的复合材料，其质量的好坏不仅与原材料和砂浆自身的性能密切相关，施工工艺、施工过程中控制对水泥乳化沥青砂浆充填层的施工质量也有着较大的影响，因此，在控制材料本身质量的同时，需要对施工中各关键工序进行试验、对比、分析、调整与优化，形成成熟的施工工艺及控制要点。
本文结合石武客运专线湖北段TJⅠ标段无砟轨道水泥乳化沥青砂浆充填层施工工艺性试验,总结现场施工经验，详细阐述水泥乳化沥青砂浆关键施工工序的对比分析过程以及详细的施工工艺控制流程。
1 水泥乳化沥青砂浆关键工序的调整与确定
水泥乳化沥青砂浆充填层施工前，针对润湿、封边、轨道板固定、水泥乳化沥青砂浆物流组织、砂浆车搅拌工艺及试验关键指标确定、砂浆灌注控制等关键工序进行了多方面的尝试与对比分析。
1.1 润湿方式对比分析
1.1.1 采用高压水枪配合旋转喷头润湿
砂浆灌注前2h至4h，采用高压水枪配合旋转喷头，通过轨道板的灌注孔及观察孔进行板腔的润湿，该方式进行润湿主要的优点是润湿方式灵活，方法简便，但旋转喷头深入30mm的板腔润湿时，有效润湿面积较小，雾化的水汽只能影响到润湿孔为中心的直径1m的范围，同时也极易造成板腔内积水。
1.1.2 采用高压水枪直接润湿
封边前一天，采用高压水枪对板腔进行充分润湿，封边前2h至4h，再次采用高压水枪进行充分润湿，润湿程度根据天气及气温情况确定，气温高于30℃时，对板腔进行充分润湿，气温低于10℃时，润湿后，采用棉布或高压风枪将板腔内明水清除。采用高压水枪直接进行润湿主要优点是可以对板腔进行充分润湿，避免砂浆灌注过程中产生贯穿气孔，缺点是需要润湿、封边、砂浆灌注施工连续性较好才能确保润湿效果。
1.1.3 润湿方式确定
通过以上的对比分析，最终确定的板腔润湿的方式为采用高压水枪对板腔进行充分润湿后，根据现场实际情况确定是否需要补充润湿，当封边与灌注不能连续施工时，采用高压水枪配以旋转喷头进行板腔的二次润湿，确保砂浆灌注时板腔内湿润但无明水。
1.2 封边方式对比分析
轨道板纵向封边试用过砂浆封边、封边条加封边角钢封边的方式；横向封边试用过水泥乳化沥青砂浆封边、钢板加细砂封边、泡沫封边等方式，封边方式对比分析见下表：
表1 封边方式对比分析
封边方案
封边效果
操作难度
二次湿润
砂浆侧边效果
施工效率
成本消耗
快硬水泥＋木条纵向封边；SM砂浆横向封边
整体密封较好，灌注时不易漏浆。
操作相对复杂。封边材料的准备较为繁琐。
一般需要进行二次湿润，润湿后又难以排出多余水分。
该方法容易导致方木条侵入板腔，造成部分区域未灌注饱满。
需等待砂浆达到强度；且凿除封边砂浆和SM砂浆耗费较大；施工效率较低。
封边水泥和SM砂浆均不能重复利用，后期清理耗费较大，成本相对较高。
方木＋封边条纵向封边；钢板＋细砂横向封边
底座板(支承层)平整度较差时易从底部漏浆。
操作相对简单
封边完成后即可灌浆；施工组织合理时不需要二次润湿
对轨道板进行封边时，塞进的封边条可能造成砂浆侧面不平整美观。
施工相对较快，横向封边稍显繁琐，施工效率一般。
方木与封边条可以重复利用，成本相对较低。
角钢＋泡沫纵向封边；泡沫横向封边
密封较好，横向泡沫封边容易发生串板现象。
操作简单，角钢发生变形后泡沫的厚度可以补充；横向端头要谨慎捣实。
封边完成后即可灌浆。二次润湿若存在明水难以排出。
整体效果较好，但可能造成砂浆表面大气泡及轨道板侧边不充盈的情况；横向端头效果较好。
施工相对较快，可以形成有效的流水作业。工装拆除方便。
泡沫可合理重复利用2-3次，后期清理简单，施工效率较高，成本相对较低。
角钢＋封边条纵向封边；泡沫横向封边
密封较好；横向泡沫封边容易发生串板现象
操作相对简单。用泡沫封横向端头时需谨慎捣实以防串板。
封边完成后即可灌浆；施工组织合理时不需要二次润湿
整体效果较好，拆除封边后CA砂浆侧面表面整洁，横向端头效果较好。
施工相对较快，工装拆除方便，施工效率较高。
封边条和泡沫可重复利用2-3次，后期清理简单，成本较低。

封边方式的最终确定：综上所述，采用角钢加封边条进行纵向封边；采用泡沫横向封边的方法，施工效率高，封边效果佳，操作简单，故在施工中大面积进行推广。
1.3 轨道板固定方式分析
为防止轨道板在灌浆时上浮对轨道精度的影响，砂浆灌注前必须对轨道板进行压紧，压紧前需要对锚固钢筋进行抗拔力试验，至少应达到30kN，针对轨道板压紧施工，进行了如下的调整、改进及优化。
1.3.1 轨道板横向端头压紧
采用一字型压紧装置对轨道板横向端头中部进行压紧。
1.3.2 轨道板侧边压紧
1.3.2.1 采用砂浆封边时，在灌注孔及观察孔对应位置两侧，采用L型压紧装置对轨道板进行压紧。
该方法压紧轨道板的效果较好，但是在灌浆后复测时发现轨道板中间承轨台标高要低于精调完成后1至2mm，同时由于没有按照力矩去控制轨道板的压紧，造成部分轨道板未压紧到位等情况。
1.3.2.2 采用压紧封边工装的U型夹具进行轨道板的压紧
该方法操作简单，不需要重新植入锚固钢筋，但是压紧轨道板时受力点不明确，难以很好的达到压紧轨道板的效果。
1.3.2.3 采用压紧封边工装的U型夹具压紧轨道板的同时，在6个精调爪位置增设6个L型压紧装置
根据灌浆后轨道板复测数据显示，采用该方法进行轨道板的压紧控制能很好的确保砂浆灌注后的轨道板精度。
1.4 砂浆灌注施工物流组织的研究
水泥乳化沥青砂浆原材料采用平板车将其运输至砂浆车旁，采用吊车对其进行加料。砂浆拌制完成并经试验人员检验合格后，采用如下几种方式将砂浆转运至砂浆转运车中。
1.4.1 第一种方式：吊车吊放
采用吊车将转满砂浆的中转料斗吊放至砂浆转运车中，砂浆转运车将砂浆运输至灌注地点，灌注完成后重新返回至砂浆车附件，吊车将空的中转料斗从转运车上吊下，再次将装满砂浆的中转料斗吊放至砂浆转运车中，如此循环。砂浆转运车在桥梁、隧道和路基段路况较好的情况下采用载重2吨左右的四轮车，在路基段路况较差时，采用双向行驶的拖拉机。
采用该方法进行砂浆灌注的物流组织，砂浆转运车行驶距离较长，同时在隧道以及不方便支立吊车的区域，该方法难以组织施工。
1.4.2 第二种方式：砂浆泵输送
砂浆拌制完成并经检验合格满足要求后，将其泻于砂浆泵的料斗中，砂浆泵通过泵管将砂浆输送至砂浆转运车的中转料斗中，砂浆泵一般可水平泵送300m，垂直泵送50m，在泵送范围内，砂浆转运车可以不来回行驶，大大提高灌浆效率。经砂浆泵泵送的砂浆存在局部不均匀，但在中转料斗中搅拌3min至5min后，可使砂浆性能恢复至出机的状态，故泵送后的砂浆需要在中转都中连续均匀地搅拌3min后进行灌注施工。
采用砂浆泵进行砂浆灌注的物流组织，可提高施工效率，同时在隧道内、不方便支立吊车的区域均能组织施工，减小砂浆输送对地理位置的依赖。但是引入砂浆泵组织施工时，必须保证作业的连续性，确保砂浆在泵管内一直处于流动状态，当需要中断砂浆灌注超过30min，需要将泵管内的砂浆回抽至中转斗中，同时泵送清水清洗泵管，避免堵塞泵管。
1.4.3 第三中方式：跨板式砂浆车
砂浆车直接跨过轨道板，走行于支承层（底座板）两侧，采用砂浆车自带的随车吊进行原材料的补给，砂浆拌制完成后，直接提升砂浆车后的成品斗直接进行灌注施工，不需要再增加砂浆转运车、吊车或灌注泵等辅助设备，但跨板式砂浆车存在组装及转场时间长、转向不灵活、对走行位置的基础要求较高、造价高、加料较困难等缺陷。
通过对比分析，吊车吊放后砂浆转运车运输的方式能够较好的将砂浆车运至灌注点，但由于运输道路条件限制，行走速度较慢，一般仅有5km/h，灌注一块板的平均时间约需20-30min，且易造成环境污染，效率受道路交通状况影响较大。砂浆泵输送的方式，可以最大限度地减少测量运输距离，采用泵送0.6m3砂浆约需8min，可以直接泵送至周转斗，搅拌3-5min后开始灌注，灌注一块板约需15min,效率是第一种方式的1.5至2倍，泵送范围可以达到300m，最大限度地减少了对道路状况的依赖。
表2 砂浆灌注施工物流组织对比分析
灌浆物流组织方案
方案简述
组织实施
施工效率
安全性
吊车＋砂浆转运车+中转斗
将搅拌好的砂浆卸于中转料斗中，通过汽车吊将中转斗吊放至砂浆转运车上，之后运输至灌注现场进行灌注

汽车吊及砂浆车需停靠在施工线路旁边，且场地必须宽敞平坦。
每次调运砂浆灌注所需时间约为
20至30min
存在部分吊装，施工作业时应引起注意。
砂浆灌注泵＋砂浆转运车+中转斗
将搅拌好的砂浆卸于灌浆泵的料斗中，之后采用灌浆泵将砂浆泵送至中转斗中，再次搅拌3至5min后进行灌注
灌浆泵占用空间小，且覆盖范围较广，且采用灌浆泵时，砂浆车可停靠在距离正线较远的地方，组织施工起来比较方便。
每泵送灌注0.6m3所需时间约为15min。
不涉及吊装，施工较为安全。
综合分析如上的砂浆转运方式，在方便支立吊车并且运输距离较短的情况下，采用吊车转运砂浆；在作业面连续，运输距离稍远，支立吊车不方便，隧道内，采用砂浆泵进行砂浆输运；隧道内为增加灌浆作业面时，可增设跨板式砂浆车进行施工。
1.5 砂浆车搅拌工艺及试验关键指标确定
砂浆搅拌车搅拌工艺与搅拌设备有着直接的关系，通过工艺性试验确定的三一重工生产的水泥乳化沥青砂浆的搅拌工艺为:首先依次按照乳化沥青、水、减水剂的顺序将液态料加入搅拌罐内，加完液态料后低速搅拌30s(25～30r/min)；然后投入干料，此过程保持中速搅拌60s(60～70r/min)；之后开始120s的高速搅拌（120～130r/min）；在高速搅拌过程中的前60s投入消泡剂。高速搅拌结束后，低速搅拌60s；最后卸料，低速搅拌30s。
通过大量的工艺性揭板试验，调整各种指标下的砂浆状态进行灌注施工，揭板效果较好的砂浆的试验指标为：出机流动度为100～120s；达到280mm的扩展度时间为6～8s，最终扩展度为310～330mm；含气量范围为3～6%。
1.6 砂浆灌注控制分析
为掌握灌注工艺对灌浆效果的影响，通过既定的灌注方案进行灌注施工，之后对揭板效果进行对比分析，具体如下所示：
表3 水泥乳化沥青砂浆灌注工艺对比
灌注方案
灌注用时
揭板效果
备注
砂浆到达观察孔用时
砂浆满观察孔底部用时
整个灌板用时
方案一：灌注用时过短
小于50s
小于70s
小于180s
观察孔之间的砂浆表面情况较好，端头部分有较多、较大气泡。
砂浆状态满足要求；排气孔均匀流浆且无气泡冒出时，封堵排气孔。
方案二：灌注用时适中
80s～90s
120s～140s
240s～270s
揭板后效果较好。
方案三：灌注用时过长
大于120s
大于180s
大于360s
表面效果较好，但可能导致砂浆出现分层现象,另外板腔温度太高时，容易造成灌注不饱满
砂浆灌注控制最终确定：在砂浆状态满足要求的情况下，控制好灌注用时，待排气孔均匀流浆且无气泡流出时，封堵排气孔，按照此工艺灌注的水泥乳化沥青砂浆能满足施工要求，这也是整个砂浆灌注过程中所采用的成熟的砂浆灌注施工工艺。针对纵坡大于10‰地段，砂浆灌注时，适当增加开始时候的慢灌时间，确保较低一侧的气泡得以充分排除后，适当加大灌注流量，达到较好的效果。
2 水泥乳化沥青砂浆充填层工艺控制流程
2.1 施工准备
2.1.1 供应站设置
为保证水泥乳化沥青砂浆的施工质量，按照《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）及《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）等文件要求，全线每隔7～10km需设置一座水泥乳化沥青砂浆原材料供应站，供应站具备干粉料、乳化沥青、外加剂等原材料的分类存储、加料、温度调控以及移动式乳化沥青砂浆搅拌车的清洗和必要的检修、保养功能，每处供应站应至少能存储所供应区段高峰时期连续施工三天的原材料。
水泥乳化沥青砂浆原材料存储控制要点如下：
（1）原材料的储存应按品种、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。
（2）材料存储应注意遮光储存，避免阳光直射。储存温度应严格控制在5～35℃范围内，温度过高或过低均应采取降温或升温措施，干粉料存储还应采取相应的防水、防潮措施。
（3）原材料应遵循先到先用的原则，材料存储时，应按照材料批次堆码整齐并明确标示，尽量将一批材料使用完之后再使用另一批材料，避免不同批次的材料的混合使用。
2.1.2 轨道板精调及板腔厚度确认
砂浆充填层工前对轨道板精调情况进行复核，确认无误后进行下一工序施工，采用钢直尺量取6个精调爪位置及灌注孔、观察孔处板腔厚度，确认板腔厚度介于2～4cm之间，并据此计算灌注该轨道板所需搅拌的砂浆方量。
2.2 轨道板固定
在轨道板精调完成后及时植入锚固钢筋，进行轨道板的固定,锚固植筋要求具体要求如下：
2.2.1 锚固钢筋
长度建议为45～50cm（钻孔深度10cm时钢筋长度选用45cm，深度15cm时钢筋长度选用50cm），螺距约为1cm的Φ16精轧螺纹钢筋，要求加工精度较好,与翼型螺母配合良好。
2.2.2 钻孔位置
轨道板压紧固定所需植入锚固钢筋的钻孔位置为：轨道板第一、第二承轨台预裂缝位置；第四第五承轨台预裂缝位置；第六、第七承轨台预裂缝位置；第九、第十承轨台预裂缝位置；轨道板横向端头中部位置，所有钻孔位置均对称于轨道板布置。
2.2.3 钻孔孔径及深度
锚固钢筋直径为16mm，故钻孔时采用电锤配以20mm的钻头进行，成孔孔径约为22mm。
超高小于45mm地段，钻孔深度约10cm；超高大于45mm地段，钻孔深度约15cm。
钻孔完成后采用气枪及试管刷将孔内清理干净，之后采用云石胶或植筋胶对钢筋进行锚固。

图1 锚固钢筋安装
2.2.4 轨道板压紧
锚固钢筋的胶体达到强度后，随即进行轨道板横向压紧，保证“一”字型压紧装置对轨道板接缝两边的轨道板均接触并拧紧到位，之后将轨道板侧向精调爪位置处安装的6个“L”型压紧装置拧紧到位。
轨道板压紧装置与轨道板必须保证是刚性接触，特别是轨道板与板之间的“一”字型压紧装置一定要确保压紧到位，以保证轨道板几何位置的顺接。

图2 轨道板横向端头压紧 图3 轨道板侧向压紧
轨道板侧向压紧的顺序为：首先采用扭矩扳手同步将轨道板4个边角位置的“L”压紧装置安装好，拧紧力矩要求为150N·m；之后采用扭矩扳手同步将轨道板中间精调爪位置处的2个“L”型压紧装置安装到位，拧紧力矩要求为100N·m。
注意：（1）轨道板压紧时，四个边角的压紧装置同时拧紧，同步受力；中间精调爪位置处的压紧装置同时拧紧，同步受力。
（2）压紧轨道板的过程禁止采用锤子、撬棍等对精调有影响的施工工具。
2.3 润湿
封边前一天，对底座板（支承层）顶面及粗铺（精调）到位的轨道板底面进行充分预润湿，并根据气温及天气情况决定预润湿程度及预润湿次数。
轨道板纵横向封边前，再次对底座板（支承层）顶面及轨道板底面进行充分润湿，注意该过程高压清洗装置应以略向上的角度进行喷射以保证轨道板底部得到充分的润湿，充分湿润后用高压风机将板腔内明水清除。在砂浆正式灌注前应再次检查确认湿润状态，必要时进行二次湿润，二次润湿时注意不宜过度，保证灌注时，板腔内湿润但无明水。

图4 板腔润湿
环境温度高于25℃时，润湿完成后及时封堵灌浆孔、观察孔及排气孔。
2.4 封边
2.4.1 轨道板纵向封边及排气孔设置
轨道板纵向封边采用锚固钢筋、翼型螺母、封边条、封边角钢与封边夹具进行，锚固钢筋采用Φ16的精轧螺纹钢，翼型螺母与精轧螺纹钢配套，封边条采用厚度约5mm的土工布与表面光滑且透气性好的无纺布组合而成，封边夹具采用槽钢制作而成，夹具间净空宽为2.57m，夹具支腿上焊接水平及垂直两个螺杆以方便压紧封边角钢，封边夹具伸出轨道板部开一长条口，尺寸约7cm×2cm，以方便锚杆穿过椭圆口。
轨道板纵向封边时，首先在轨道板第一、第四、第六、第九欲裂缝对应位置钻孔植入锚固钢筋，之后将封边条与封边角钢安装到位，然后采用翼型螺母固定封边夹具，最后采用封边夹具上的螺杆将封边角钢进行加固，确保封边条与轨道板侧边及底座板（支承层）密贴。
翼型螺母
压紧封边角钢的螺杆
椭圆切口

图5 轨道板纵向封边工装
通过在封边角钢上焊接钢管的方式设置纵向排气孔，排气管直径约3cm，下沿高于轨道板底部2～3cm，封边条在排气孔位置采用剪刀或刀片进行切口，其开口位置与封边角钢上排气管置对应，保证排气通畅。

图6 纵向排气孔断面示意图
关于轨道板侧边排气孔的设置位置及数量，通过试验效果的对比研究，确定排气孔设置于轨道板中间精调爪两侧各1m位置以及轨道板端头位置，一块轨道板设置8个排气孔，确保排气充分，纵向排气孔位置分布如下图所示：

图7 轨道板纵向排气孔设置位置(cm)
2.4.2 轨道板横向封边及排气孔设置
横向采用泡沫进行封边时，GRP点位置及定位锚杆固定位置处采用直径16cm，厚度5cm的圆型泡沫，其余位置采用条形泡沫（截面尺寸为6cm×7cm）进行封闭。泡沫横向封边从一端向另一端顺序进行压紧，保证泡沫压紧到位，避免砂浆从一块板流至另外一块板。

图8 轨道板横向泡沫封边
为了保证轨道板横向排气通畅，尽量减少轨道板端头气泡，超高小于45mm地段，采用泡沫进行横向封边时，将封边泡沫上进行切口作为排气孔，排气孔尺寸为4cm×2cm，距离轨道板侧边约80cm，每块轨道板横向端头设置4个排气孔。

图9 横向排气孔断面示意图
2.4.3 封边其他注意事项
封边过程中，还需要注意如下细节：
（1）采用封边条加封边角钢进行纵向封边时，封边条上的排气孔必须大于封边角钢上设置的排气孔，并且确保将两孔对齐，两孔对齐后采用透明胶将封边条与封边角钢绑成整体。
（2）底座不平整区域，封边时应对低洼区域采用土工布等物体将其填塞密实（注意塞入的物体不得深入轨道板底部），确保砂浆灌注时不漏浆。
（3）横向采用泡沫进行封边时，针对底座板（支承层）不平整区域，在封边前采用砂浆补填平整后再安放封边泡沫。
（4）采用泡沫填缝剂对精调爪位置进行封闭容易造成泡沫填缝剂深入板底，造成砂浆灌注不饱满，故在拆除精调爪后，应及时将泡沫填缝剂清除，采用水泥乳化沥青砂浆进行补灌。
2.6 水泥乳化沥青砂浆拌制
2.6.1 原材料补充
路基及桥梁地段充填层施工时，水泥乳化沥青砂浆车一般停靠于桥下或者施工便道旁较宽阔的位置，采用9m或12m平板车将水泥乳化沥青砂浆原材料运输至砂浆搅拌车旁，通过吊车将原材料吊放至砂浆车加料口进行加料。
隧道内的跨线砂浆车原材料补充时，首先将原材料按照计算好的使用量，每隔一段距离
根据板腔厚度情况，每隔一段距离先将原材料堆放于电缆槽上，跨线砂浆车上随车吊进行加料。

图10 水泥乳化沥青砂浆车原材料补充
2.6.2 砂浆拌制
原材料补充完成后，检查砂浆车是否正常，检查合格后进行砂浆试拌，并对试拌砂浆进行试验检测，如试验检测不合格，微调施工配合比（主要调整配比中水、减水剂、消泡剂的用量）直至砂浆各项试验指标满足要求。
水泥乳化沥青砂浆拌制时，应注意如下事项：
（1）砂浆原材料必须严格按照施工配合比要求进行准确称量，称量最大允许偏差（按质量计）应符合下列要求：乳化沥青为±1%，干料为±1%，外加剂为±0.5%，拌合用水为±1%，消泡剂为±0.5%。
（2）按照工艺性试验确定的搅拌工艺进行水泥乳化沥青砂浆拌制，不得随意调整搅拌工艺。
（3）水泥乳化沥青砂浆搅拌量根据现场量取的板腔厚度确定，一般通过一次搅拌就能满足灌注要求，但一块轨道板下需要的砂浆超过0.65m3时，需要分两次进行拌制。
（4）炎热季节或低温下进行砂浆拌制时，应采取相应措施保证材料温度，以保证砂浆拌合物温度。
是
废弃该批，查找原因
输入配合比及搅拌方量
否
是
砂浆卸入成品料斗
否
砂浆卸入中转料斗
砂浆车加料
检查系统及拌合设备状况
生产砂浆
运至灌注点进行灌注
试验检测是否合格
材料是否足够

图11 水泥乳化沥青砂浆拌制流程图
2.7 现场试验
水泥乳化沥青砂浆充填层施工时，首盘或每10盘需做日常检验，施工现场需做的检验指标有拌合物温度、流动度、扩展度、含气量、单位容积质量，各种指标如下：
表4 水泥乳化沥青砂浆现场试验指标
扩展度
D5≥280mm
拌合物温度
5～30℃
T280≤16s
含气量
3%～6%
D30≥280mm
容 重
≥1800kg/m3
t280≤22s
流动度
90s～120s
砂浆主要的控制指标如下：出机流动度一般介于90～120s，砂浆出机时达到280mm扩展度所用时间一般为6～8s，出机时最终扩展度为300～320mm。施工时，将流动度、扩展度指标调至工艺性试验确定的最佳范围后才进行灌注施工。
按照质量验收标准及相关要求留取分离度、膨胀率、抗折、抗压试模，以便于砂浆物理性能检测。
2.8 砂浆灌注
2.8.1 砂浆输送及转运
砂浆拌制完成并经现场试验检测合格后，根据现场实际工况，采取如下几种方式将砂浆输送或转运至现场进行施工。
（1）采用吊车将中转斗吊放与转运车上，转运车将砂浆运输至灌注地点灌注。

图12 砂浆采用吊车吊放至砂浆转运车
（2）采用灌浆泵将砂浆泵送入转运车的中转斗中，搅拌5min后进行灌注。

图13 砂浆泵及泵管
（3）当采用跨线砂浆车时，砂浆搅拌完成后，提升成品料斗直接进行灌注。

图14 跨线式砂浆车
2.8.2 砂浆灌注控制
通过水泥乳化沥青砂浆工艺性试验及大量的揭板试验，针对不同超高，不同纵坡情况，总结出如下的灌注控制方法及相关注意事项：
2.8.2.1 超高小于45mm（纵坡小于5‰）地段砂浆灌注控制
直线地段（或超高小于45mm的曲线段）灌注孔及观察孔内放入长度约为15cm的Φ160mm的PVC管作为护筒，在PVC管底部7cm处进行切割，以保证跟圆锥形的灌浆口很好地结合，同时灌注孔处放一块约1.5m×1.5m的PE膜放置污染轨道板。
灌浆开始前，先放出一部分砂浆在预先准备好的塑料小桶内，以排除管道内气体，之后遵循“慢—快—慢”的原则进行砂浆灌注施工。
灌注开始时，使砂浆以较慢的流速流出，待灌注孔内气体排除后，加大砂浆的流速，以维持砂浆液面在轨道板底面以上10～15cm。
当灌注孔内砂浆高于板底后，加大砂浆流速，使砂浆能以较快速度流至两边观察孔。此过程应注意保持灌注孔内砂浆液面的高度在轨道板板底以上10～15cm，不能出现忽高忽低的情况。从灌浆开始到砂浆流至两边观察孔的时间一般控制在1～1.5min左右。从砂浆到达两边观察孔至接触观察孔板底的时间一般控制在0.5～1min。
当砂浆接触到两边观察孔板底以后，适当减缓灌注速度，注意控制灌注孔内砂浆液面高度，灵活调节阀门开关，使灌注孔内砂浆液面保持在高于板底15cm左右的高度。
当所有排气孔都堵好后，使灌注孔内砂浆液面保持在高于板面10cm。整个灌注过程一般控制在3.5～5min。
2.8.2.2 超高小于45mm，且线路纵坡大于10‰地段砂浆灌注控制
砂浆灌注时，将慢灌过程适当延长(即低侧观察孔见到砂浆时才加快灌注速度)，以便于纵坡较低一侧的气体排出，整个灌注过程一般控制在4～5min。
2.8.2.3 超高大于45mm地段砂浆灌注控制
超高地段，砂浆灌注时，灌注孔及两边观察孔加设长度约为30cm的Φ160mm的PVC管作为护筒，以保证砂浆灌注充盈。
灌注控制类似于直线地段，只是时间控制上有差异：从灌浆开始到砂浆流至两边观察孔的时间一般控制在1.5～2.5min左右。从砂浆到达两边观察孔至接触观察孔板底的时间一般控制在1～1.5min。整个灌注过程一般控制在4～6min，灌注结束后，维持砂浆液面高于轨道板顶面15～20cm。
2.8.2.4 其他注意事项
砂浆灌注施工除需要控制好灌注过程外，为更好的控制砂浆灌注质量，还需要注意如下事项：
（1）砂浆灌注前应检查压紧装置是否稳定牢固及润湿是否满足要求。
（2）砂浆灌注时，持续对砂浆进行低速搅拌；砂浆的灌注应一次性完成。
（3）当气温高于30℃或低于5℃时，不允许进行砂浆灌注施工。当天最低气温低于-5℃时，全天不允许进行砂浆灌注。雨天在没有防雨措施的情况下不得进行砂浆施工，并对灌注后未硬化的砂浆进行覆盖。
（4）砂浆灌注时，自由倾落高度不宜大于1.5m,以免砂浆分层离析。
（5）灌注时轨道板上站人不能超过3个，尽量采用灌浆操作平台以避免扰动精调好的轨道板，灌浆完成但砂浆未达一定强度时，对精调好的待灌或者刚灌的轨道板进行防护措施，严禁轨道板承力。
（6）在水泥乳化沥青砂浆灌注过程中注意对轨道板和底座等污染并及时清理，对砂浆搅拌车剩余砂浆料不随意乱倒并做好处理。
2.9 排气孔封堵及漏浆处理
从中间往两端顺序封堵，一旦砂浆全断面均匀地流出，且无气泡冒出时，将排气孔封堵，排气孔封堵过程中同时观察封边砂浆和精调爪位置处是否有漏浆的现象，如果出现漏浆，及时用水泥灰进行堵塞。
排气孔封堵完成后，观察轨道板周边部分，确认无漏浆且灌注孔内砂浆液面不再下降后方可确定灌浆结束。
2.10 植入连接钢筋
在水泥乳化沥青砂浆轻度凝固，失去流动性（具体根据天气及砂浆状态确定，一般约5h至8h）后，将一根HRB335级Φ6的“S”型钢筋从灌浆孔插至砂浆中，以利于补孔混凝土与砂浆间的连接。在植入“S”筋时，保证灌注孔内砂浆面距离轨道板顶面10～15cm，“S”筋长度为11cm，植筋时，钢筋上沿距离轨道板上沿约7cm。
2.11 水泥乳化沥青砂浆养护及修整
2.11.1 砂浆养护
水泥乳化沥青砂浆原则上按照自然养护（保证温度介于5～35℃，表面不失水）进行，当日最低气温低于5℃以下时，对新灌注的砂浆采取适当的保温措施。
为防止砂浆早期失水收缩产生裂缝，封边角钢拆除后，封边条暂时先不拆除，并对其洒水进行养护，2～3d后，拆除封边条，对外露的充填层砂浆采用塑料薄膜及宽5cm以上的胶带封闭。
充填层砂浆的最小抗压强度达到1Mpa后，拆除轨道板下精调爪及压紧装置（先拆精调爪，在拆压紧装置）；充填层砂浆的最小抗压强度达到3Mpa后方可承重，砂浆强度采用同条件试件强度来判定。
2.11.2 修整及补灌
轨道板纵向封边拆除后，及时将宽出轨道板部分的砂浆进行清理。轨道板侧向的封边及垫层砂浆，利用钢丝刷进行清理，保证轨道板不受污染。
砂浆保湿养护完成后，用角磨机对砂浆边幅进行修整，保证砂浆侧面与轨道板侧面顺直、美观，注意修整过程中，不得损伤轨道板。
砂浆养护结束后，将轨道板接缝处、精调爪位置清除干净后，采用水泥乳化沥青砂浆进行补灌。
3 水泥乳化沥青砂浆充填层施工人员配置
表5 水泥乳化沥青砂浆充填层施工人员配置（一个作业面）
序号
工 种
数量（人）
备注
1
施工员（兼职安全员）
1

2
技术员
1

3
质检员
1
检查润湿、封边、压紧等关键工序施工质量
4
砂浆车操作人员
1

5
试验员
1
负责现场砂浆试验及试块制作
6
压紧、润湿、封边工人
20

7
灌浆工人
15

4 水泥乳化沥青砂浆充填层施工主要机具设备配置
表6 水泥乳化沥青砂浆充填层施工主要机具设备配置（一个作业面）

序号
设备、机具名称
数量
备注
1
水泥乳化沥青砂浆车
1辆
砂浆拌制
2
50t吊车
1辆
砂浆车原材料补给/砂浆吊运
3
12m平板车
1辆
原材料转运
4
农用四轮车/双向拖拉机
2辆
转运水泥乳化沥青砂浆
5
灌浆泵
1台
砂浆输送
6
中转料斗
2个

7
冲击钻
2把
安装锚杆
8
发电机（5kw）
3台

9
高压清洗装置
2台
润湿及清洁
10
试验检测仪器
1套
包括流动度测定仪、扩展度筒、含气量测定仪等
5 施工建议
根据石武客运专线湖北段TJⅠ标无砟轨道施工经验，针对水泥乳化沥青砂浆充填层施工提出如下几点施工建议：
（1）轨道板封边工装与压紧工装最好能独立设置，避免相互间的干扰，同时也避免相互间标准的制定。
（2）对于板底有少量部分明水的情况，砂浆灌注时，轨道板四个边角应适当多排浆，待流出的砂浆状态与灌入时的砂浆状态一致时，方可堵住排气孔，保证被稀释的砂浆全部排出。
（3）砂浆灌注时采用灌注漏斗进行可尽量避免砂浆灌注过程中的气泡引入。灌注漏斗下部距离支承层（底座板）表面2cm为宜，采用漏斗进行砂浆灌注时，首先采用塞子将漏斗口进行封闭，之后将砂浆放入漏斗中，使砂浆均匀地流入轨道板下，整个砂浆灌注过程中，尽量不让漏斗口露出，减少空气引入，保证砂浆全断面推进。
（4）水泥乳化沥青砂浆施工的最佳季节是环境温度为10至20℃，该温度条件下灌注的水泥乳化沥青砂浆在经历过一个冬季后，砂浆与轨道板之间无离缝或离缝较小（＜0.2mm）。
6 结束语
水泥乳化沥青砂浆组成复杂，环境敏感性强，施工要求高，且需要专用的移动搅拌设备、灌注设备，需要施工人员熟练掌握水泥乳化沥青的基本组成、相关性能及施工技术、控制要点，进而确保CRTSⅡ型板式无砟轨道水泥乳化沥青砂浆充填层施工的顺利进行。
目前，CRTSⅡ型板式无砟轨道在国内运营时间较短，对水泥乳化沥青砂浆的认识还不够完全与深刻，对水泥乳化沥青砂浆充填层在运营过程中可能遇到的问题还没有足够的预见性与前瞻性，这就更需要严格按照工艺性试验以及其他单位总结的施工经验进行过程控制，并不断创新技术、优化工艺，确保水泥乳化沥青砂浆充填层施工质量。

参考文献
[1] 中华人民共和国铁道部科技基[2008]74号. 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[S] 北京：中国铁道出版社，2008.
[2] 刘世安，刘东红. 客运专线铁路CRTSⅡ型板式无砟轨道水泥乳化沥青砂浆疑难问题解答[R].公路路线设计规范[R]. 北京：中国铁道出版社，2009
[3] 邵丕彦，谢永江，李海燕等. 板式无砟轨道水泥乳化沥青砂浆施工技术培训教材[R] 北京：中国铁道出报社，2009