板式无砟轨道是高速铁路发展的重要方向,水泥乳化沥青砂浆是其关键支撑技术。CRTS-II水泥乳化沥青灌注过程中,易在砂浆层产生气泡并影响其与轨道板的界面粘结性能,成为制约CRTS-II型板式无砟轨道高速铁路发展的重要技术瓶颈之一。针对该问题,论文依托国家863计划(2008AA030708),对CRTS-II型水泥乳化沥青砂浆灌注施工过程中气泡产生机理与控制技术进行了系统研究,对提高水泥乳化沥青砂浆的灌注施工质量、确保高速铁路安全具有重要的意义与应用价值。针对高速铁路轨道结构特点,构建了水泥乳化沥青砂浆灌注模拟研究平台,根据水泥乳化沥青砂浆灌注过程气液固三相流特点,采用Fluent软件与有限元分析技术,研究了排气孔设置、灌注工艺参数等对三相流场参数的影响规律,通过砂浆灌注实验对比分析,探明了砂浆灌注过程中气泡产生机理,确定了达到最佳充填效果的砂浆流态控制技术与排气孔设置方法。采用Matlab分析方法,模拟界面气泡分布,研究了气泡面积、分布对混凝土与水泥乳化沥青砂浆界面粘结性能的影响规律,建立了气泡面积与界面粘结力的关系,提出了有害气泡比例与大小的控制技术指标,为砂浆灌注质量控制提供了依据。针对轨道板与砂浆界面气泡缺陷检测问题,利用超声波无损检测技术,探索了超声波探测方法、混凝土厚度、气泡尺度之间的关系,提出了用于检测轨道板下砂浆层表面有害气泡的方法,为探测轨道板下砂浆表面有害气泡分布状态提供一种新的技术思路。论文依托石家庄-武汉客运专线湖北段水泥乳化沥青砂浆施工,基于理论分析与大量线外砂浆灌注、揭板实验分析,总结提出了CRTS-II型水泥乳化沥青砂浆密实灌注施工技术,指导完成全线2万余立方米水泥乳化沥青砂浆灌注施工,线上随机抽检揭板实验结果表明,砂浆充填层完整,砂浆断面均质好,表面基本无大于10mm以上有害气泡,总气泡含量小于0.2%,达到技术标准要求,总体质量优良。