CRTSⅠ型板式无砟轨道作为单元式结构，具有施工与维修方便等优点，在我国高速铁路建设中应用较多 ^[1,2,3]。轨道板精调是控制线路高程和平顺的关键环节之一，通常认为精调结果即为轨道板面的最终状态，但精调完成后，水泥乳化沥青砂浆 (以下简称CA砂浆) 灌注施工、钢轨铺设、温度变化等工序对板面状态均有扰动 ^[4,5]。

　　 充填层CA砂浆施工是轨道板精调后的主要环节 ^[6,7]，为防止砂浆灌注时轨道板上浮，普通做法为采用没有压板装置的扣压轨道板。然而上述措施未能使精调结果不受影响，且科技基[2008]74号文中并未要求使用压板装置 ^[8]，并指明根据支撑螺栓的浮起状态判定砂浆的饱满程度，以此确定补充或挤入的砂浆用量。充填层砂浆灌注施工会影响轨道板面状态，但对具体影响因素的研究并未涉及。结合工程实践，对轨道板上浮量、砂浆膨胀、渗水量等进行研究，分析轨道板上浮与CA砂浆渗水的影响。

　　 CA砂浆制备所需的原材料有: (1) 乳化沥青专用慢裂型阳离子乳化沥青，固含量≥60%; (2) 水泥-砂干混料 (干料) 干料中粒径<0.075mm的颗粒含量≥33%，干料密度为1 103kg/m³; (3) 聚合物乳液 (胶乳) TD-08型; (4) 有机硅类消泡剂; (5) 松香类引气剂。配合比为干料∶乳化沥青∶胶乳∶水∶消泡剂∶引气剂=3∶1.29∶0.11∶0.067∶0.000 4∶0.004。

　　 采用砂浆搅拌车制备CA砂浆，各种原材料自动计量，搅拌工艺为: (1) 转速为30r/min时加入水、乳化沥青、胶乳、消泡剂; (2) 增加转速至80r/min时加入干料; (3) 加入引气剂，高速 (转速120r/min) 搅拌120s后低速 (转速30r/min) 搅拌30s，完成砂浆的制备。

　　 板面上浮量变化通过百分表进行监控，百分表分别置于板面四角。砂浆膨胀率按科技基[2008]74号文附录F (水泥沥青砂浆膨胀率试验方法) 量筒法进行。渗水率试验采用模拟小板，尺寸为600mm×800mm×50mm，钢板材质，通过小板四角处螺栓连接并调节板腔厚度，将配套小灌注袋置于板腔。通过漏斗将灌注袋灌注饱满后，整体略倾斜置于电子称上称重，按一定时间间隔记录称重变化，并计算渗水率 (渗水量除以砂浆总质量的百分比) 。

　　 砂浆灌注施工时，为防止轨道板上浮，通过压板装置扣压混凝土轨道板，百分表测得板面四角上浮变化曲线如图1所示，点1为进浆口，点3为出浆口。

　　 由图1可知，充填层砂浆灌注对轨道板上浮有显著影响，即使采取扣压措施，轨道板也会出现上浮。砂浆灌注结束时轨道板上浮明显，其中进浆口和出浆口上浮量较大，约为2.6mm;挤浆后轨道板进一步上浮，上浮量最大值约为2.9mm;随后11h内轨道板上浮量逐渐减小，但各板角处下降幅度并不一致，为0.74～1.38mm;后续测试时间内板面先上升后下降再上升，随时间延长呈周期性变化。

　　 造成轨道板上浮的主要因素为流态砂浆灌注时的液面水头压力，4个板角中进、出浆口处上浮量较大，可能由于四角扣压力不同，与进、出浆口处预留砂浆液面压力等因素有关。轨道板上浮后回落，主要由于砂浆中自由水经无纺布灌注袋渗出、部分气体逸出等。后期上浮量呈周期性变化的主要原因为轨道板温度变化引起的变形。

　　 CA砂浆体积膨胀率为1%～3%，当承载面积一定时，砂浆自由膨胀高度 (无载荷) 仅与砂浆厚度有关。轨道板下砂浆层厚度一般为5cm，则充填层膨胀高度最多为1.5mm。结合板自重、扣压力及渗水等情况，在保证砂浆填充饱满的同时其膨胀不会对轨道高度产生过大的影响。选取不同环境测试砂浆膨胀率变化规律，结果如图2, 3所示。

　　 由图2, 3可知，砂浆体积变化受温度的影响较大，太阳直射下砂浆膨胀率先快速升高，持续约2h，后缓慢上升至最高点，再缓慢下降，后趋于稳定;处于阴凉处时，砂浆快速膨胀阶段延长至5h，持续至24h后趋缓。分析原因在于砂浆中铝粉发气反应速率与温度呈正相关性，太阳直射能提供砂浆热能，不会使砂浆快速降温而影响铝粉发气。

　　 结合图1中挤浆结束后轨道板下降过程可知，CA砂浆的膨胀并不能补偿轨道板的早期回落，说明此阶段灌注袋渗出水和气体体积大于砂浆膨胀体积。

　　 新拌CA砂浆较稳定，密封静止状态下不会泌水，在实际工程中，受灌注袋口砂浆水头压力和内部膨胀压力的影响，灌注袋周边会渗出部分水，砂浆体积减小，可抵消轨道板部分上浮量，同时也会改变砂浆硬化体微观结构。为测试砂浆渗水率变化情况，特制尺寸为600mm×800mm×50mm的灌注袋，配套钢板模拟板腔，测试得到的渗水率变化规律如图4所示。

　　 由图4可知，处于阴凉处时砂浆渗水率和膨胀率相关性较好，呈指数关系，拟合曲线相关系数为92%，进一步说明灌注施工后砂浆渗水的主要动力源于内部膨胀。综上所述，砂浆灌注后轨道板上浮变化规律主要取决于充填层砂浆膨胀及渗水相互作用。

　　 实际工程中对砂浆灌注后的渗水进行取样，每隔15min取样1次，将渗水样自然晾干，残留物称重后计算固含量。将残留物通过三氯乙烯溶解，分析可溶物组分 (沥青含量) ，试验结果如图5, 6所示。

　　 由图5可知，砂浆灌注后，随着时间的延长，渗水固含量逐渐降低，15min时开始趋缓，30min后基本稳定。现场渗水初期浑浊后期清澈，说明渗水早期固体成分多。45min时固含量约为3%，其中包括渗水中可溶性无机盐类自然干燥后形成的结晶体质量。图6也表明渗水中沥青含量随着时间的延长逐渐降低，后期趋于稳定。

　　 另外，不考虑渗水中无机盐类结晶体质量，即3%的固含量全为渗出物，结合可溶物含量和周边宽约20cm的渗水区域估算，当以砂浆车单锅最低搅拌量0.15m³为基数时，固含量约为砂浆总量的0.15%，当每块轨道板下充填砂浆以0.6m³为基数时，固含量约为砂浆总量的0.375‰，换算成沥青、水泥、砂等单一成分，固含量更低，远低于砂浆搅拌车计量偏差<1%的要求，因此灌注袋施工法产生的渗出物对砂浆组分的影响可忽略。

　　 1) CA砂浆灌注时，设有扣压装置的轨道板面四角均上浮，挤浆后板面进一步上浮，4个板角上浮量不同，进、出浆口上浮量较大，随后砂浆中自由水渗出及部分气体逸出的体积大于砂浆膨胀体积，轨道板上浮首次回落至低点，板面四角再呈上升-下降-上升的依时变化规律。

　　 2) 砂浆体积膨胀率、渗水率受温度的影响较大，太阳直射时，膨胀率增长较快，至高点后逐渐趋稳;处于阴凉处时，砂浆膨胀呈阶段性延长。

　　 3) 砂浆渗水率与膨胀率呈良好的正相关性，灌注袋内CA砂浆渗水的主要动力源于内部膨胀，同时，自由水分渗出有助于提高板下CA砂浆强度。

　　 4) 板下灌注袋CA砂浆渗出水随着时间的延长，其固含量逐渐降低，30min后基本稳定，换算成单一原材料组分时，渗出水中固含量极少，对CA砂浆原材料组分的影响可忽略。