无砟轨道工程水泥沥青砂浆施工作业指导书.docx
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无砟轨道工程水泥沥青砂浆施工作业指导书
京石客运专线JS-1标段无砟轨道工程
编号：
2010-07
水泥乳化沥青砂浆施工作业指导书
单位：
中铁电化局京石客专项目经理部
编制：
审核：
批准：
2010年2月1日发布2010年2月1日实施
京石客专JS-1标段无砟轨道工程
底座板施工作业指导书
1适用范围
本作业指导书适用于京石客运专线铁路JS-1标段无砟轨道水泥乳化沥青砂浆施工，包括砂浆的搅拌、灌注和养护。
2作业准备
2.1技术准备
2.1.1根据施工质量管理要求建立试验室。
2.1.2确定水泥沥青砂浆关键工序的操作人员和试验检验人员，并经专业培训合格后上岗。
2.1.3建立完善的质量保证体系和健全的施工质量检验制度，加强对施工过程控制，及时纠正违规施工，并做好记录。
2.2外业技术准备
沥青砂浆灌注前完成轨道板固定、轨道板封边及排气孔设置、底座板（支承层）润湿和轨道板铺设精度检查。
2.3试验
在沥青砂浆施工前3个月，进行材料选取并送铁科院试验室做配合比试验，获得理论配合比后在进行一系列型式试验等，以便在正式施工前获得施工配合比。
3技术要求
3.1水泥沥青砂浆性能指标满足表3.1的要求。
3.2选定水泥沥青砂浆配合比应遵循如下基本规定：
3.2.1水泥用量不小于400kg/m3。
3.2.2乳化沥青与水泥的比值不小于0.35.
3.2.3水灰比不大于0.58.
3.3水泥沥青砂浆的配合比要通过选取材料、计算、试配、调整等步骤选定。
当乳化沥青、干料的生产原材料、生产配合比等发生改变时，则重新选定配合比。
3.4乳化沥青砂浆填充层设计厚度为30mm，允许偏差±10mm。
表3.1水泥沥青砂浆各项性能指标
序
号
项目
单位
性能指标要求
试验方法
1
水泥沥青砂浆温度
℃
5～35
温度计
2
扩展度⑴
/
D5≥280和t280≤16s
D30≥280和t280≤22s
附录E
3
流动度
s
80～120
流动度仪
4
分离度
%
≤3.0
附录G
5
含气量
%
≤10.0
含气量测定仪
6
单位容积质量
kg/m³
≥1800
锥形瓶
7
膨胀率
%
0～2.0
附录C
8
抗折强度
1d
MPa
≥1.0
附录J
7d
≥2.0
28d
≥3.0
9
抗压强度
1d
MPa
≥2.0
7d
≥10.0
28d
≥15.0
10
弹性模量（28d）
MPa
7000～10000
附录E
11
抗冻性（28d）
/
外观无异常，剥落量≤2000g/m²，
相对动弹模量≥60%
附录K
12
抗疲劳性（28d）
/
10000次不断裂
附录L
说明：
试验方法严格按照《CRTSⅡ型板式无砟轨道水泥沥青砂浆技术条件》中规定执行。
4施工程序与工艺流程
4.1施工程序
施工程序为：
施工准备→试配砂浆→砂浆性能检测→正式拌制→砂浆性能检测（制作试件）→灌注→排气孔封堵→灌浆孔处理→结束。
4.2工艺流程
工艺流程见图4.2。
5施工要求
5.1施工前准备
5.1.1轨道板固定
为防止灌注砂浆时板上浮，精调完成后设置轨道板压紧装置。
超高0～45mm地段，固定装置安装于轨道板的两端中间各一个，两侧中间各两个；超高达到45mm及以上地段轨道板两侧中间部位增加设置固定装置。
压紧装置由锚杆，L形钢架及翼型螺母组成，锚杆锚固深度应为100～150mm，植筋胶锚固，锚固完成后的锚杆应确保处于垂直状态。
压紧装置施工前，应进行锚杆拉拔验。
水泥沥青砂浆灌注并硬化后将装置拆除。
压紧装置及布置见图5.1.1-1和5.1.1-2。
图5.1.1-1压紧装置示意图
图5.1.1-2压紧装置布置示意图
5.1.2轨道板封边及排气孔设置
待轨道板底充分润湿并清除明水后，及时进行封边、封堵灌浆孔、观察孔，防止水分散失。
纵向封边方式为封边带加角钢。
封边带为18cm，角钢为5cm，封边完好后仔细检查是否严密，防止灌注时漏浆。
横向封边采用砂浆将两轨道板的接缝进行填塞，砂浆的封填高度应超过轨道板边至少2cm。
也可使用稠度较大的水泥沥青砂浆封堵。
纵向封边见图5.1.2
图5.1.2轨道板两侧密封示意图
在精调装置按设部位放上发泡（橡胶垫片）材料制成的U型模制件,并用硅胶固定,防止水泥乳化沥青沙浆灌浆时溢出。
横向封边要把测量轨道基准点及定位锥位置留出。
在轨道板边角处和轨道板两侧中间6个排气孔（直径为3cm的塑料管），排气管与轨道板底呈15°夹角，轨道板两端各设3个，共18个，确保排气通畅。
5.1.3底座板润湿
灌浆前用带平面旋转喷头的喷枪分别从三个灌浆孔伸入轨道板下预湿。
需根据培训操作中的经验掌握各种湿度环境下的喷浇时间，保证底座板湿润，但不得在底座混凝土表面形成明水、积水。
5.1.4灌注前（封边后）检查
砂浆充填层灌注施工前，采用精调系统再次对已精调轨道板进行空间位置检查确认和平顺性检查。
并绘制成图分析。
5.2水泥沥青砂浆拌制
5.2.1搅拌流程
搅拌流程见图5.2.1。
5.2.2称量要求
水泥沥青砂浆原材料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）按下列要求进行：
乳化沥青±1%，干料为±1%，外加剂±0.5%，拌和用水为±1%，消泡剂为±0.5%。
5.2.3砂浆搅拌车检验
施工前做好进场检验和型式检验，并报监理部和工管中心。
搅拌设备和计量系统定期进行校核（正常使用时每周一次）。
5.2.4投料顺序和方式
加料顺序为:
乳化沥青→水→减水剂→消泡剂→干料。
投料由电脑控制，在确定好顺序后，进行编程输入。
5.2.5搅拌
1单次搅拌量
水泥沥青砂浆一次搅拌量宜为额定搅拌容量30%～80%，并保证1块板能一次灌注完成，具体应根据垫层砂浆厚度计算确定。
2搅拌转速控制
搅拌转速在0r/min～200r/min范围内，无级可调。
水泥乳化沥青砂浆现场配制时，应根据原材料及环境温度进行现场试验，确定适宜的搅拌速度与时间（搅拌转速度搅拌时间要求见下表5.4.1）。
表5.4.1搅拌机的旋转速度与搅拌时间表
项目
搅拌速度（转／分）
搅拌时间（分钟）
乳化沥青+水+减水剂+消泡剂
低速
2
干料
高速
3
水泥乳化沥青砂浆
中速
出料
低速
至砂浆灌注前
3温度控制
炎热季节和低温条件下施工，应对原材料采取控温措施，保障砂浆拌和物温度在5～35℃范围内。
4设备清洁
工作日施工结束或施工中断时,应及时对搅拌设备、灌注设备等进行冲洗；更换原材料时,应对相应器具、管道进行清洗。
5.3砂浆灌注
5.3.1砂浆前检查
砂浆灌注前须检查轨道板标高及轴向平顺买足要求，检查千斤顶受力状态及紧固程度，检查封边及排气孔设置，确定足要求时再进行灌注。
5.3.2砂浆灌注
1中转斗里砂浆量必须满足一块轨道板一次灌注完成。
2灌注时，灌浆孔周围采用土工布覆盖，防止砂浆污染轨道板，砂浆通过注入漏斗注入，自由倾落高度不大于1.5m，以防止砂浆分层离析。
3砂浆灌注时，待观察到排气孔均匀流出砂浆，并确认气泡完全排除后，及时将排气孔封堵严密。
4待排气孔封堵完成、灌浆孔内砂浆高出板底最高处5cm后可停止灌注。
5当气温高于40℃或低于5℃时，不进行砂浆灌注。
当天气温低于-5℃时，全体不进行砂浆灌注。
雨天不得进行水泥沥青砂浆施工，并应对灌注后为硬化的水泥沥青砂浆进行覆盖，防止雨水进入轨道底。
6待砂浆失去流动性时，将灌注孔中多余的砂浆掏出，使砂浆面距离轨道板顶约15cm，并在孔内砂浆中放一根直径为为6mm的S型钢筋，保证与后续灌注的混凝土的牢固连结。
5.3.3砂浆养护
5.3.1当日最低气温在0℃以下时，采用棉篷布对新灌的砂浆进行覆盖保温养护，一般情况下按自然养护进行。
5.4轨道板复测
采用精调系统再次对已灌完毕的轨道板进行空间位置检查确认和平顺性检查，并绘制成图。
不合格者，应揭板重铺。
6劳动组织
劳动力组织见表6.1。
表6.1水泥沥青砂浆施工人员配置表
序号
岗位
人数
备注
1
现场负责人
1
现场协调
2
质检员
1
安全员
1
3
试验员
2
砂浆性能测试
4
司机
4
砂浆车
5
砂浆车操作手
2
拌制砂浆
6
吊车
1
吊车司机及配合人员
7
信号工（吊车）
1
8
封边
6
9
灌浆
4
10
排气封堵
6
11
杂工
10
封边砂浆拆除及现场清理
7材料要求
7.1乳化沥青
采用的乳化沥青，其主要性能除满足表7.1的指标要求外，还必须满足水泥沥青砂浆的最终性能。
表7.1乳化沥青的性能指标要求
序号
项目
单位
指标要求
试验方法
1
筛上剩余量（1.18mm）
％
<0.1
JTJ052－2000
2
颗粒极性
阴
3
粒径μm
平均粒径≤7;模数粒径≤5
GB/T19627-2005
4
水泥适应性
20s内至少流出70mL样
附录A
5
贮存稳定性（1天，25℃）
％
<1.0
JTJ052-2000
6
贮存稳定性（5天，25℃）
<5.0
7
低温贮存稳定性（－5℃）
（1）
无粗颗粒或块状物
8
蒸发残留物
残留物含量
％
≥60
JTJ052-2000
9
针入度（25℃，100g，5s）
0.1mm
40～120
10
软化点（环球法）
℃
≥42
11
溶解度（三氯乙烯）
％
>99
12
延度（25℃）
cm
≥100
13
延度（5℃）
（2）
cm
≥20
注：
⑴当乳化沥青实际使用中经过低温贮存和运输时，进行此项检测。
⑵当采用改性沥青制备乳化沥青时，进行此项检测。
⑶表中附录A见《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）
7.2干料
干料的主要性能须满足表7.2的要求。
表7.2干料的性能指标要求
序号
项目
单位
性能指标要求
试验方法
1
级配
筛孔尺寸（mm）
%
通过率
JGJ52-2006
1.18
100
0.6
90~100
0.3
55~70
0.15
45~55
0.75
35~45
2
扩张度
（1）
mm
水灰比≤0.58
D5≥160；D30≥150
附录B
3
膨胀率
（2）
%
0~3
附录C
4
抗压强度
1d
Mpa
≥12
附录D
7d
≥30
28d
≥35
注：
⑴D5表示出机扩站度；D30表示30min扩展度。
⑵当水泥沥青砂浆膨胀率满足要求时，可对此值不做要求。
⑶表中附录A见《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）
7.3减水剂
减水剂主要性能符合GB8076或JG/T223的规定。
7.4拌和水
拌和水应符合JGJ63的规定。
7.5消泡剂
采用有机硅类消泡剂产品。
7.6材料用量
砂浆填充层设计厚度为30mm，故每块轨道板所需砂浆量约为500L（0.5m3），每立方原材用量大致为：
乳化沥青250kg，干料1500kg，水150kg，减水剂4kg，消泡剂0.5kg。
容重大于1800kg/m3。
7.7原材料储存与管理
7.7.1供料站
轨道板厂和京良路各设一个供料站。
供料站设置干料贮存，乳化沥青贮存及泵送装置，添加剂贮存及泵送装置、供水及冲洗装置等。
7.7.2乳化沥青
采用专用罐贮存，贮罐应配备温控、搅拌、装卸、温度测试及存量显示装置。
乳化沥青的温度必须严格控制在5～35℃以内，定期进行搅拌，每天不少于1次，每次不少于10min，禁止采用回流方式代替搅拌。
加料前搅拌一次，乳化沥青贮存时间不大于3个月。
乳化沥青装卸装置采用污水泵或隔膜泵。
7.7.3干料
贮存罐要设防离析、保温隔热等装置，防潮防雨，温度控制在5～30℃范围内。
袋装干料贮存采取防水、防潮措施。
贮存期不超过1个半月。
7.7.4原材检验
原材料进场后，物资部门及时填写检验申请单，试验室根据进场材料的数量、批次、材料种类、规格、型号等按照规范要求进行材料检验。
试验室检验报告未出前，材料堆放场地内要设置待检标志，禁止使用。
合格后更换已检为标识牌，不合格品及时通知物资部门清场。
8设备机具配置
8.1水泥乳化沥青砂浆供料站设备机具配置见表8.1。
表8.1水泥乳化沥青砂浆供料站设备机具配置表
序号
设备名称
单位
数量
备注
1
干粉仓库
座
1
采用吨袋，设调控
2
乳化沥青罐
套
2
50m3，设加热及冷却系统
3
乳化沥青泵
台
2
4
外加剂泵
台
3
各添加剂配一台
5
给水装置
套
1
6
高压清洗装置
套
1
8.2水泥乳化沥青砂浆施工设备配置
水泥乳化沥青砂浆施工设备机具配置见表8.2。
表8.1水泥乳化沥青砂浆施工设备机具表
序号
设备名称
单位
数量
备注
1
水泥沥青砂浆搅拌车
台
1
2
中转罐
套
1
700L，带搅拌动力
3
吊车
台
1
可移动式
4
灰浆搅拌机
台
1
封边砂浆拌制
5
高压水枪
台
1
中转罐冲洗
6
高压喷雾器
台
1
润湿底座板（支承层）
7
检测靠尺
台
2
检查轨道板铺设精度
8
含气量测定仪
台
1
9
精度三联模
台
10
10
扩展度仪
套
1
11
温度计
支
1
12
流动度测定仪
套
1
9质量控制及检验
9.1质量控制
1灌注作业前一定要对每班组作业人员进行线下实战练习和考核，做到对砂浆车、砂浆性能、灌注工艺全面熟悉方可上岗。
2封边前高压水枪彻底清洗地板杂物。
3横向采用封边干硬性乳化沥青砂浆或同性能的特种砂浆。
纵向封边采用普通砂浆，要采取措施防止砂浆侵入板底。
封边前对封边部位一定要润湿处理。
4灌浆口一定要加装灌浆筒，筒高度一定要高于板底最高10～15cm。
灌浆时对轨道板要覆盖保护。
5封边后在初凝前，在轨道板四角和中间留出排气孔。
排气孔要紧贴板向上留出。
6灌浆采用“慢-快-慢-补”四步法实施灌注。
7 加料站及移动加料设备。
考虑到处理对温度敏感性及必要的防离析保护，设置加料站做为中间储料机构，有利于保证砂浆品质。
移动加料设备做为备选方案要确保在保温隔热措施和防离析措施到位。
8砂浆车的保养和清理。
砂浆车保养和清理对生产效率和砂浆质量都有较大影响，对影响计量、传输、密封等功能的部件一定要坚持维修保养和清洗制度。
9.2质量检验
水泥沥青砂浆的质量检验分型式检验、原材料进场检查、日常检验。
9.2.1型式检验
型式试验包括：
原材料型式检验和水泥沥青砂浆型式检验。
9.2.1.1原材料型式检验
1在以下任一情况下，应对乳化沥青、干料的性能进行型式检验，检验项目和检验结果应满足暂行技术条件的要求：
配合比选定时；首批材料进场时；每施工5000m3水泥沥青砂浆时（不足时按一批计算）。
2在以下任一情况下，应对减水剂的性能进行型式检验，检验项目和检验结果应满足暂行技术条件的要求：
首批减水剂进场时；选用新减水剂时；每当减水剂使用6个月时。
9.2.1.2水泥沥青砂浆型式检验
在以下任一情况下，应对水泥乳化沥青砂浆的性能进行型式检验，检验项目和检验结果应满足暂行技术条件的要求：
配合比选定时；选用新材料时；每施工5000m3水泥沥青砂浆时（不足时按一批计算）。
9.2.1原材料进场检验
原材料进场时，对原材料的品种、数量以及质量证明书等进行核查验收。
乳化沥青质量证明书中应含采用的沥青的质量证明文件，干料质量证明书应含采用的水泥、细骨料的质量证明文件。
日常检验
日常检验包括原材料日常检验及水泥沥青砂浆日常检验。
原材料日常检验项目及检验频率见表9.3-1.水泥沥青砂浆日常检验项目及频率见表9.3-2。
检验结果应满足暂行技术条件要求。
表9.3-1原材料日常检验项目及检验频率
序号
材料名称
检验项目
抽检频率
1
乳化沥青
温度
同厂家、同生产日期的产品每200t检验一次，不足200t仍检验一次
筛上剩余物（1.18mm）
水泥适应性
储存稳定性（1d）
蒸发残留物含量
2
减水剂
减水率
同厂家、同批号、同生厂日期的产品每50t检验一次，不足50t仍检验一次
3
干料
温度
同厂家、同生产日期的产品每500t检验一次，不足500t仍检验一次
颗粒级配
强度
表9.3-1水泥沥青砂浆日常检验项目及检验频率
序号
检验项目
抽检频率
1
砂浆温度
首盘；1次/10盘
2
流动度
首盘；1次/10盘
3
扩展度
首盘；1次/10盘
4
含气量
首盘；1次/10盘
5
单位容积质量
首盘；1次/10盘
6
膨胀率
1次/工班
7
分离度
1次/工班
8
抗折强度
1次/工班
9
抗压强度
1次/工班
10安全及环保要求
10.1安全要求
10.1.1施工区域应设警示标志，严禁非工作人员出入。
10.1.2施工中应对机械设备进行定期检查、养护、维修。
10.1.3为保证施工安全，现场应有专人统一指挥，并设一名专职安全员负责现场的安全工作，坚持班前进行安全教育制度。
10.1.4运输车辆严禁人、料混装；运送混凝土作业时，车辆行使速度不宜过快。
为保证运输车就位良好和安全进出，派专人指挥。
平交道口和狭窄的施工场地，设置“缓行”标志，必要时安排人员指挥交通。
轨道板施工存在大距离运输、高空吊装、现场摆放、安装等关键工序，认真做好安全技术交底，并付诸实施。
10.1.5桥梁上部轨道板施工属于高空作业，箱梁的翼缘板外侧采用防护栏杆或防护网进行密封，防止人员坠落。
10.1.6对操作人员配备必要的安全防护用品。
10.1.7桥梁上部的轨道板的吊装设备在使用前必须进行试验，并经过具有安全资质的检测机构进行现场验收，并出具安检合格证后方可用于施工。
10.1.8吊装作业各机械司机必须持证上岗，服从指挥。
混凝土枕吊装前仔细检查钢丝绳，并确认绑扎牢固后方可起吊，起吊时下层作业人员必须保持在安全距离以外。
10.1.9底座板钢筋网片吊装、轨道板吊装、砂浆吊装等上桥作业前一定要检查吊车的钢丝绳、吊链及吊具的安全状况，吊装过程中，吊臂范围内严禁站人，桥下及桥上要设两名安全人员全程监控，分别负责桥上和桥下的安全监督工作。
10.1.10施工便道随时平整压实并设会车道，基坑回填要密实，防止车辆会车发生倾覆。
10.1.11所有上桥通道必须有安全防护栏装置，有安全护栏及休息平台。
10.1.12工地照明设备齐全可靠，确保夜间施工安全。
10.2环保要求
10.2.1桥面或路基上收集的各种固体废弃物必须按照规定处理或统一运输到指定弃渣场，以防洒落在桥下或路基旁污染周围环境。
10.2.2桥上施工规范用水，特别在冲洗桥面或混凝土养护工程中，保证不污染桥下环境及下部结构。
10.2.3加强施工机械油料使用管理，杜绝油料洒落，污染桥面。
。
10.2.4派专车对施工便道洒水，保证无扬尘。
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