E5客专无碴轨道双块式轨枕技术规范的研究

武广客专无碴轨道双块式轨枕技术规范的研究中铁十一局集团株洲桥梁有限公司2007年4月1武武广广客客专专无无碴碴轨轨道道双双块块式式轨轨枕枕技技术术规规范范的的研研究究为了实现武广客专无碴轨道双块式轨枕生产的国产化，研究在保证轨枕质量前提下，采用GB的可能性具有重要的意义。我们在这方面做了一些探索实践工作，在许多方面还有一定的差距，我们认为：在改变材料标准不影响轨枕生产的质量前提下，也是可以采用中国标准的材料来生产轨枕。以下我们结合所编制的《武广客运专线无碴轨道用双块式混凝土轨枕技术条件》内容，汇报我们在这方面的所做的一些工作，不妥之处，请予指正。轨道结构部件的制造和验收作为质量控制的一个重要环节，必须制订严格的技术条件，以确保部件生产质量满足无碴轨道线路的设计要求。本技术条件是依据德国相关技术标准和结合我国目前实际情况而编制。1范围本技术条件规定了武广客运专线一般环境条件下双块式混凝土轨枕（以下简称轨枕）用原材料及成品的技术参数、试验方法和检验规则，包括产品标识、存放、运输和装卸要求。当环境存在腐蚀性介质时，应采取相应的防腐附加措施。2规范性引用文件下列文件中的条款通过本技术条件的引用而成为本技术条件的条款。凡是注明日期的引用文件，其随后所有的修改单（不包括勘误的内容）或修订版均不适用于本技术条件，然而，鼓励根据本技术条件达成协议的各方研究是否可使用这些文件的最新版本。凡是不注明日期的引用文件，其最新版本适用于本技术条件。23技术要求3.1预制轨枕应按正式批准的设计图纸和技术条件制造。3.2轨枕应在工厂生产预制；现场临时修建的轨枕生产场地应达到工厂化生产标准，包括：轨枕生产制造设备、试验和计量设备，应建立有效的质量管理体系、编制相应的实施细则和配备熟练的生产管理人员及质量检验人员等。3.3材料规格和要求3.3.1所有原材料及预埋件应有合格证明书和复验报告单。3.3.2水泥采用品质稳定、强度等级为52.5级的P.I型硅酸盐水泥，其品质指标应符合下表和DINEN196中的相关规定。其它技术要求应符合GB175的规定。铁科技[2004]120号350km/h客运专线有碴轨道预应力混凝土轨枕暂行技术条件铁建设[2005]160号铁路混凝土工程施工质量验收补充标准Rheda2000双块式轨枕生产的混凝土规范Doc1353Rheda2000双块式轨枕表面状况合格/不合格的定义TB10210铁路混凝土与砌体工程施工规范GB8076混凝土外加剂GB/T18736高强高性能混凝土用矿物外加剂GB/T8077混凝土外加剂匀质性试验方法GB/T176水泥化学分析方法JC/T420水泥原料中氯的化学分析方法GB13788-2000冷轧带肋钢筋GB1499钢筋混凝土用热轧带肋钢筋GB/T701低碳钢热轧圆盘条GB/T343一般用途低碳钢丝ASTMC1202混凝土氯离子渗透性试验方法TB10425铁路混凝土强度检验评定标准GB/T50081普通混凝土力学性能试验方法标准GBJ82普通混凝土长期性能和耐久性能试验方法TB/T2922铁路混凝土用骨料碱活性试验方法TB/T3054铁路混凝土工程预防碱骨料反应技术条件3试验项目单位最低值最佳值波特兰熔渣含量[wt.-%]95至10095至100细度(布莱因)[cm²/g]≥3800≥5200初凝(Vicat)[min]45to72060to720体积稳定性[mm]≤10≤10游离CaO[wt.-%]≤2≤2MgO含量[wt.-%]≤5≤5HCl不溶残渣[wt.-%]≤5.0≤5.0SO3硫酸盐总含量[wt.-%]≤3.0≤3.0熔渣硫酸盐含量[wt.-%]0.50.5摩尔比率SO3/Al2O3[(mol/g)/(mol/g)]0.80.6C3A含量[wt.-%]108氯化物含量[wt.-%]≤0.1≤0.1水溶性Na2O当量[wt.-%]≤0.8≤0.6灼烧损失[wt.-%]≤5≤52天强度[N/mm²]≥35≥4328天强度[N/mm²]≥60≥653.3.3骨料粗骨料应采用5～10mm、10～20mm的二级级配天然岩石碎石，应分级储存、分级运输、分级计量，除含泥量按重量计不大于0.50％、空隙率不大于40％、压碎指标不大于10％及针片状颗粒含量不宜大于5％外，其它技术要求应符合TB10210的规定。细骨料采用硬质洁净的天然砂，细度模数范围为2.5～3.0，除含泥（包括泥块）量按重量计不大于1.5％外，其它技术要求应符合TB10210的规定。不应使用具有碱－碳酸盐反应的骨料；在轨枕投产前及粗骨料或细骨料来源改变时，应根据TB/T2922的规定对骨料的碱活性进行试验和评价，由国家认可的检验单位提出检测报告。3.3.4水应符合TB10210的规定。3.3.5外加剂混凝土内可掺用减水剂等外加剂，除减水率不小于20％、碱含量不大于10％及Na2SO4含量不大于5％外，其它技术要求应符合GB8076的规定。禁止使用掺入氯盐类外加剂。3.3.6钢材a)冷轧带肋钢筋性能应符合GB13788的规定；b)用于加工冷轧带肋钢筋的低碳钢热轧圆盘条，其性能应符合GB/T701的规定；c)螺旋筋采用低碳钢冷拔钢丝，其性能应符合GB/T343的规定。43.3.7钢材、水泥和外加剂的检验、储存和施工等应符合TB10210的规定。3.3.8轨枕内预埋塑料套管应满足无碴轨道扣件技术条件的相关要求。3.4主要工艺技术要求3.4.1模板a)应采用具有足够强度、刚度和稳定性的钢模。模板应能保证轨枕各部形状、尺寸及预埋件的准确位置；b)模板的制造容许公差以轨枕成品允许公差的1/2为准；c)模板应实行日常检查和定期检查，检查结果应记录在模型检查表中。日常检查应在每天作业前进行，内容包括：外观、平整度；定期检查每月进行一次，内容包括：长度、宽度、高度和平整度。3.4.2钢筋桁架及预埋件安装a)钢筋的加工在常温下进行，按照设计图检查尺寸，并以不损害其材质的方法加工。钢筋端部弯折应利用机具一次成形，不得进行回复操作；b)钢筋桁架应采用专用生产线设备加工，严禁手工焊接而成；c)钢筋桁架、箍筋及其他配件的检查项目及要求应满足相关技术图纸要求。d)应采取相应措施保证钢筋在模板内的正确位置；e)轨枕内预埋套管应按设计图位置和间距准确安装，并与模板连接牢固，以确保混凝土振捣作业时不移位。3.4.3混凝土配制和灌筑a)轨枕混凝土胶凝材料用量应不超过450kg/m3。材料计量误差应符合TB10210的规定。混凝土的含气量应满足温暖地区3±1%，寒冷地区5±1%的要求；b)混凝土灌筑前，应确认钢筋及预埋件的位置和间距；c)混凝土应具有良好的密实性，灌筑时应保证钢筋和预埋件的正确位置；d)混凝土灌筑时，模板温度宜在5～35℃；e)混凝土拌和物入模温度宜在10～30℃；f)当昼夜平均气温低于5℃或最低气温低于－3℃时，应采取保温措施，并按冬季施工处理。g)灌筑混凝土过程中，应随机取样制作混凝土抗压强度试件，试件应与轨枕相同条件下振动成型和养护，28天试件应在脱模后进行标准养护。3.4.4轨枕的养护和脱模5a)轨枕可采用自然养护或蒸汽养护；b)采用自然养护时，应在混凝土灌筑完成后立即进行，应直接覆盖混凝土保湿膜。枕芯混凝土温度与轨枕表面混凝土温度之差不应大于20℃。开始养护的环境温度不应大于30℃。c)采用蒸汽养护时，分为静置、升温、恒温、降温四个阶段。混凝土灌筑后在5～30℃的环境中静置2h以上方可升温，升温速度应不大于20℃/h；3h内枕芯混凝土的温度应不大于30℃，4h内枕芯混凝土的温度应不大于40℃；恒温时蒸汽温度不宜超过50℃，枕芯混凝土温度不应超过55℃；降温速度应不大于20℃/h，蒸养结束时，轨枕表面与环境温差应不大于20℃；d)脱模时的混凝土强度应达到40MPa以上；3.5质量要求3.5.1表面质量判定总则表面破损不应以降低轨枕的功能性、结构性以及耐久性为基础。判定应遵循以下原则：a）表面不允许出现裂缝或大面积的气孔；轨座区域，不允许出现单个大气孔或气泡结构；b）允许出现以下情况：零星的气孔及表面剥落（深度≤1㎝）；3.5.1.1表面质量判定方法a)轨枕侧面和端面应光滑平整，无与轴线相垂直的弯曲裂缝；在不可避免的情况下允许出现随机型裂缝（表面龟裂或者鳄鱼纹）。允许出现单个气孔和少量气泡，但累计区域不得超过10×5×1㎝，在小区域内大量累积气孔或大的气泡是不允许出现的。b)底面略为粗糙有助于增强轨枕与填充混凝土之间的粘结。c)轨座表面应光滑平整，无与轴线相垂直的弯曲裂缝；在不可避免的情况下允许出现随机型裂缝。但不允许出现大于2×2×1cm的气泡，小于2×2×1㎝的气泡可以允许返修。d)挡肩顶部不允许出现大于0.5㎝的崩落，出现后应及时用砂轮打磨光滑。e)上表面应光滑平整，无与轴线相垂直的弯曲裂缝；在不可避免的情况下允许出现随机型裂缝。不允许出现气泡，竖直表面内单独的气孔是允许的，但累计区域不得超过10×5×1㎝，在小区域内大量累积气孔或大的气泡是不允许出现的。f)上部水平边缘允许崩落最大尺寸为1.5×1.5㎝，这些崩落不允许返修或打磨。6g)下部水平边缘允许崩落最大尺寸为4×4㎝,这些崩落不允许返修或打磨。h)竖向边缘允许出现深度为1㎝，长度为4㎝的单个气孔或气泡，尺寸为2×2cm的崩落是允许的，这些崩落不允许返修或打磨。3.5.2轨枕外形尺寸偏差应符合表1的规定。表1轨枕外形尺寸偏差要求序号检查项目允许偏差值(mm)每批检查根数（出厂检验）检查项别1轨枕长度±510C2承轨部位断面高度+5，－310B3承轨部位枕顶宽度*±5――B4两承轨台外侧底脚间距离±1.510A5同一承轨台底脚间距离*±1.0――B6承轨台底脚距套管中心距离*±0.5――B7套管下沉110B8距承轨台面120mm深处套管偏离中心线距离210B9下排钢筋距轨枕顶面距离+5，－310B10上排钢筋距轨枕低面距离+5，－310B11上下排钢筋间距*±2――12桁架开焊或松脱不允许全检A13承轨台面1:40坡度(100mm范围内)*0.5――B14承轨台面不平度110B15两承轨台面之间的相对扭曲*0.7――B16两承轨台面相对高差310C注：带*的检查项目可在新钢模和配件进厂时检查，以及在型式检验时抽查。3.5.37天抗折强度不低于5.5MPa。3.5.4混凝土强度等级不低于C60。3.5.5混凝土抗冻性应满足F300的要求。3.5.6混凝土氯离子渗透值一般地区应小于1500C，对于海边、盐碱地等有特殊要求的地区应小于1000C。3.5.7混凝土内总碱含量不应超过3.0kg/m3，氯离子总含量不超过胶凝材料总量的0.06％。3.5.8预埋套管抗拔力不得小于70kN，试验后其周围没有可见裂纹，允许有少量砂浆剥离。74试验方法4.1轨枕外形尺寸和外观质量应采用刻度1mm的钢尺或其它专用工具检测，并定期校正。4.2骨料的碱活性按TB/T3054和TB/T2922的规定进行检验。4.3水泥的碱含量按GB/T176的规定进行检验。外加剂的碱含量按GB/T8077的规定进行检验。4.4水泥的氯离子含量按JC/T420的规定进行检验。外加剂、骨料和拌和水中的氯离子含量按GB/T8077的规定进行检验。4.5混凝土强度等级的评定应符合TB10425的规定。4.6混凝土抗压强度试验应符合GB/T50081的规定。4.7混凝土抗冻性试验应符合GBJ82快冻法的规定。4.8混凝土氯离子渗透性试验应符合ASTMC1202的规定。4.9轨枕中预埋套管抗拔力试验应符合无碴轨道扣件技术条件的相关规定。5检验规则5.1制造厂检验部门应对原材料、混凝土性能和轨枕质量负责检验，未经检验的轨枕不得出厂。5.2轨枕应按批检验，同样原材料和生产工艺制成的1000根轨枕为一批。5.3轨枕检验分型式检验和出厂检验。5.4型式检验5.4.1型式检验项目包括：原材料报告、轨枕外形尺寸和外观质量、混凝土碱含量、混凝土氯离子含量、混凝土抗压强度、混凝土抗冻性、混凝土氯离子渗透性、预埋套管抗拔力。5.4.2轨枕外形尺寸和外观质量的抽检