京沪高速铁路技术第19册有碴轨道预应力混凝土轨枕

京 沪 高 速 铁 路 有 碴 轨 道预 应 力 混 凝 土 轨 枕技 术 条 件二四年三月京沪高速铁路工务部件及设备招标技术条件I前 言本技术条件以欧洲标准 BS EN 13230：2002 铁路应用-轨道- 混凝土轨枕和岔枕 第一部分：一般要求和第二部分：预应力整体式轨枕及我国最新科研成果为基础编制而成。本技术条件适用于时速 350km 的高速铁路有碴轨道用轨枕。本技术条件定义了使用符号，根据高速铁路的运营条件着重对原材料要求、养生制度、结构性能试验，验收标准等进行了规定。本技术条件中的附录为规范性附录。本技术条件由铁道部高速铁路建设领导小组办公室提出并组织起草。本技术条件负责起草单位：铁道科学研究院。本技术条件主要起草人：范 佳、侯文英、林之珉。本技术条件的解释权归铁道部高速铁路建设领导小组办公室。第 19 册 有碴轨道预应力混凝土轨枕II目 录1 范围.12 规范性引用标准.13 符号.24 技术要求.25 检验方法.66 检验规则.77 标志及合格证明书.98 存放、装卸及运输.99 质保期.10附录 A（规范性附录）轨枕弯矩试验方法 .10京沪高速铁路工务部件及设备招标技术条件11 范围本技术条件规定了高速铁路用先张法预应力混凝土轨枕（下称轨枕）的技术要求、试验方法、检验规则、标志及合格证明书、存放、装卸及运输和质保期等内容。本技术条件适用于时速 350km 的高速铁路有碴轨道用轨枕。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。GB175 硅酸盐水泥、普通硅酸盐水泥GB1596 用于水泥和混凝土中的粉煤灰GB/T18046 用于水泥和混凝土中的粒化高炉矿渣粉TB10210 铁路混凝土与砌体工程施工及验收规范GBJ119 混凝土外加剂应用技术规范GB/T5223 预应力混凝土用钢丝GB/T5224 预应力混凝土用钢绞线GB/T701 低碳钢热轧圆盘条GB/T343 一般用途低碳钢丝ASTM C1260 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第 19 册 有碴轨道预应力混凝土轨枕2TB/T3054 铁路混凝土工程预防碱骨料反应技术条件3 符号轨下截面设计正弯矩对应的检验荷载，kN ；oFr轨下截面正向两侧面受拉区产生第一条裂纹（以裂缝长度大于 15mmr为准）的荷载，kN ；卸载后在轨下截面侧面残余裂纹宽度为 0.05mm 的荷载，kN ；05.Fr轨下截面正弯矩破坏荷载，kN ；BFru 轨下截面动载及疲劳试验的最小荷载，kN ；枕中截面设计负弯矩对应的检验荷载，kN ；onFc枕中截面负向两侧受拉区产生第一条裂纹（以裂缝长度大于 15mm 为 r准）的荷载，kN ；枕中截面负弯矩破坏荷载，kN ；BnFc对应于静载试验荷载 的荷载系数；sk1 05.Fr对应于静载试验荷载 的荷载系数；s2 B对应于动载试验荷载 的荷载系数；dk1 05.r对应于动载试验荷载 的荷载系数；2 BFk3 对应于疲劳试验后 的荷载系数。r4 技术要求4.1 材料规格和要求4.1.1 原材料及轨枕预埋件应有合格证明书和复验报告单。4.1.2 水泥 优先采用不低于 42.5 强度等级的硅酸盐水泥，在得到用户认可的情况下，可采用仅掺加粉煤灰或矿渣的不低于 42.5 强度等级的普通硅酸盐水泥。水泥碱含量应不超过 0.60，其技术要求应符合 GB175 的规定。4.1.3 骨料京沪高速铁路工务部件及设备招标技术条件3粗骨料 采用天然岩石碎石，最大粒径为 25mm，其中 510mm 粒径占 40，1025mm 粒径占 60，应分级储存、分级运输、分级计量，除含泥量按重量计不大于 0.5%外，其它技术条件应符合 TBl0210 的规定。细骨料 采用硬质洁净的天然砂，细度模数范围为 2.53.0，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 TBl0210 的规定。不应使用具有碱-碳酸盐反应活性或砂浆棒膨胀率大于 0.20的碱- 硅酸盐反应活性的骨料。当骨料的砂浆棒膨胀率为 0.100.20时，混凝土碱含量不应超过 3kg/m3。在轨枕投产前以及粗骨料或细骨料的来源改变时，应根据 TB/T2922 和 TB/T3054 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报告。4.1.4 水 应符合 TB10210 的规定。4.1.5 外加剂 混凝土内可掺用减水剂等外加剂，技术要求应符合 GBJ119 的规定，禁止在混凝土中掺用能引起预应力钢丝锈蚀的外加剂。4.1.6 掺合料 在轨枕和混凝土性能得到保证并得到用户认可的情况下，混凝土内可掺加适量的级粉煤灰或磨细矿渣粉，其技术条件应分别符合 GB1596 或 GB/T18046 的规定。4.1.7 钢材a) 预应力钢丝的技术要求应符合 GB/T5223 或 GB/T5224 的规定，并满足正式批准的设计图的要求；b) 箍筋用低碳钢热轧圆盘条，技术要求应符合 GB/T701 的规定；c) 螺旋筋用低碳钢冷拔钢丝，技术要求应符合 GB/T343 的规定；d) 短模生产时锚固板的规格及力学性能应满足轨枕设计的要求。4.1.8 预应力钢丝、水泥、外加剂和掺合料的检验、储存和施工等应符合 TB10210 的规定。4.1.9 无挡肩轨枕用预埋铁座应满足京沪高速铁路工务部件及设备招标技术条件 第 11 册 无螺栓弹条扣件第 3 部分的要求。4.1.10 有挡肩轨枕用预埋塑料套管应满足京沪高速铁路工务部件及设备招标技术条件 第 12 册 有螺栓弹条扣件第 7 部分的要求。4.2 制造要求 第 19 册 有碴轨道预应力混凝土轨枕44.2.1 预应力钢丝的总张拉力应符合设计图的规定，施加的总张拉力偏差应不超过设计值的5。应采用自动张拉和记录设备。4.2.2 轨枕混凝土胶凝材料用量应不超过 500kg/m3。4.2.3 轨枕采用自然养生时，应在振动完成后立即进行，应覆盖混凝土直接保湿膜。为了避免自然养生条件下混凝土水化热造成轨枕表面裂纹，枕心混凝土温度与轨枕表面混凝土温度之差不应大于20。开始养生的环境温度不应大于 30。轨枕采用蒸汽养生时，在温度不大于 30的环境中静停时间不应少于 3h；混凝土升温速度不应大于 15/h；应有一定的停气降温时间，降温速度不大于 15/h ；养生结束时轨枕表面与坑外环境温差不大于 15。养生期间，水泥中的三氧化硫含量低于 2%时枕心混凝土的最高养生温度不大于 60，三氧化硫含量 3%时最高养生温度不大于 55，当三氧化硫含量在 2%3%之间时，最高养生温度可通过内插求得。混凝土温度的测量应尽可能接近轨枕半高和半宽的位置。只要生产商能够有证据说明在养生周期全过程中混凝土温度和周围空气温度之间的关系，可以只量测养生环境中空气的温度。4.2.4 施加预应力时，混凝土的强度不低于 45MPa。4.2.5 应采用有效措施缓慢放松张拉力。4.2.6 轨枕脱模后，应湿润养生 7 天以上；冬天环境温度低于 5时，应喷涂混凝土养生剂并覆盖保暖层。4.3 质量要求4.3.1 轨枕应按经正式批准的设计文件制造，并符合本标准的规定。4.3.2 外观质量和各部尺寸偏差应符合表 1 的规定。4.3.3 混凝土的抗冻性应满足 F300 的要求。4.3.4 混凝土的氯离子渗透值应小于 1000C。4.3.5 混凝土脱模弹性模量应不低于 3.35104MPa。28 天混凝土弹性模量应不低于3.60104MPa。4.3.6 混凝土抗压强度应不低于 60MPa，并符合 TB10425 的规定。京沪高速铁路工务部件及设备招标技术条件54.3.7 轨枕各项弯矩检验应满足以下要求。a) 静载试验轨下截面正弯矩rFo 05.sk1r Brs2o枕中截面负弯矩 rnFcob) 动载试验（轨下截面正弯矩） 05.rdk1or BF2c) 疲劳试验（轨下截面正弯矩）经 2106 次荷载循环后：加载到 时，裂纹宽度不大于 0.1mm；oFr卸载后残余裂纹宽度不大于 0.05mm； 。Br3kod) 轨枕弯矩试验的检验荷载 、 及各系数 、 、 、 和 k3 由买方认可oFrncsk12d12的设计图提供。4.3.8 轨枕与扣件组装后的绝缘电阻应不小于 5k。4.3.9 预埋套管或铁座抗拔力应不小于 60kN，试验后在其周围没有可见的裂纹、表 1 轨枕主要尺寸偏差和外观序号 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 5 10 C2 各断面高度 +5-3 10 B3 * 承轨部位枕顶宽度 2 B第 19 册 有碴轨道预应力混凝土轨枕6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* 两轨底外侧预埋件间距离 +2.0（+1.5）-0.5 （-1.0） 全检 A同一轨底内外侧预埋件间距离 +1.5-0.5 全检 A预埋件台面至枕面高度 0.8 全检 A无挡肩枕预埋件孔顶距枕面高度 0.8 全检 A两承轨槽外侧底脚间距离 2 10 B* 同一承轨槽底脚间距离 2 B* 承轨槽底脚距套管中心距离 2 B套管下沉 1 10 B4有挡肩枕距轨槽面 120mm 深处套管偏离中心线距离 2 10 B上排预应力钢丝距轨枕顶面距离 3 10 B任意两排预应力钢丝之间距离 2 10 B5 预应力钢丝断丝 不允许 全检 A6 * 轨底坡 1.0 B7 承轨面不平度 1 10 B外 观 质 量8 预埋件（或预埋套管）允许堵孔数 不允许 10 B9 承轨部位表面缺陷(气孔、粘皮、麻面等 ) 长度20、深度5 10 B10 有挡肩枕挡肩中部 120mm 宽度内表面缺陷 长度10、深度2 10 B11 其它部位表面缺陷(气孔、粘皮、麻面等 ) 长度80、深度8 10 C12 肉眼可见裂纹 不允许 10 A13 端部破损和掉角 长度80 10 C14 端部预应力钢丝在混凝土内的露筋 深度30 10 B15 端部预应力钢丝外伸长度 长度2 10 B16 箍筋和螺旋筋外露 不允许 10 C17 轨枕质量 5.0 10 C18 端面涂灰漆及倾斜角10 o 10 C注：有 * 的检查项目，可在新钢模进厂时检查，以及在型式检验时抽查；有 * 的检查项目，在混凝土 60 天龄期以上检验时采用括号内的数值。允许有小量砂浆剥离。5 检验方法 5.1 轨枕外观质量和各部尺寸，用刻度 1mm 的钢尺及其它专用工具测量。5.2 混凝土强度的评定符合 TB10425 的规定。京沪高速铁路工务部件及设备招标技术条件75.3 混凝土抗压强度和弹性模量试验应符合 GB/T50081 中立方体抗压强度试验方法的规定。试件混凝土应与轨枕相同条件成型和养生，28 天试件应在脱模后进行标准养生。5.4 混凝土的抗冻性试验应符合 GBJ82 快速法的规定。5.5 混凝土氯离子渗透性试验应符合 ASTM C1260 的规定。5.6 轨枕截面的弯矩试验方法应符合附录 A 的规定。5.7 轨枕与扣件组装绝缘电阻试验方法应符合 BS EN13146-5铁路应用轨道扣件系统试验方法第五部分：绝缘电阻的测定的规定。5.8 混凝土中的预埋套管或铁座抗拔力试验方法应符合高速铁路扣件招标技术文件轨道部分有、无螺栓弹条扣件招标技术条件第一部分附录 A 的规定。6 检验规则6.1 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。6.2 轨枕应按批检验，每批轨枕应为同一班次（小于 1000 根） 、同样材料和工艺制成的同一型号的轨枕。6.3 轨枕检验分为型式检验和出厂检验。6.3.1 型式检验6.3.1.1 型式检验项目包括原材料报告、轨枕外观质量和各部尺寸、混凝土碱含量评估、混凝土抗压强度、混凝土弹性模量、混凝土抗冻性、混凝土氯离子渗透性、预埋套管或铁座抗拔力、轨枕与扣件组装绝缘电阻以及轨枕弯矩检验。6.3.1.2 轨枕外观质量及各部尺寸的抽检数量为 20 根。6.3.1.3 轨枕弯矩试验 弯矩试验用轨枕应从外观质量及各部尺寸检查合格的轨枕中抽取，试验在脱模后 412 周内完成，每一轨枕仅用于一个试验。抽检数量：a）静载试验轨下截面正弯矩：6 根轨枕；枕中截面负弯矩：3 根轨枕。b）动载试验第 19 册 有碴轨道预应力混凝土轨枕8轨下截面正弯矩：6 根轨枕。c）疲劳试验轨下截面正弯矩：1 根轨枕。6.3.1.4 预埋套管或铁座抗拔力的抽检数量为 3 根轨枕，每根轨枕仅用于一个试验。6.3.1.5 轨枕与扣件组装绝缘电阻的抽检数量为 3 根轨枕。6.3.1.6 型式检验应在轨枕批量投产前、材料或工艺有改变以及买方认为必要时进行。6.3.2 出厂检验6.3.2.1 出厂检验项目包括外观质量和各部尺寸、混凝土抗压强度、混凝土弹性模量及轨下截面正弯矩静载检验。6.3.2.2 外观质量及各部尺寸每批检验数量按表 1 的规定。6.3.2.3 轨下截面正弯矩静载试验应从外观质量及各部尺寸检查合格的轨枕中抽取 6 根轨枕，试验在脱模 24 小时以后进行，每根轨枕仅用于一个试验。6.3.2.4 每养护窑（或每一长线台座）检验一组混凝土脱模强度；28 天混凝土抗压强度应符合TB10425 的规定。6.3.2.5 每 10 批检验一组脱模时及一组 28 天混凝土弹性模量。6.4 判别规则6.4.1 外观质量和各部尺寸应符合表 1 的规定，其中：a) A 类项别单项项点数的超偏率不大于 5%；b) B 类项别单项项点数的超偏率不大于 10%；c) C 类项别各单项超偏项点数之和不大于 C 类总项点数的 10%。6.4.2 混凝土的抗冻性应满足 4.3.3 的要求。6.4.3 混凝土的氯离子渗透值应满足 4.3.4 的要求。6.4.4 混凝土脱模和 28 天弹性模量应满足 4.3.5 的要求。6.4.5 混凝土抗压强度应满足 4.3.6 的要求。京沪高速铁路工务部件及设备招标技术条件96.4.6 轨枕各项弯矩检验应满足如下的要求。a) 静载试验应满足 4.3.7 a)的要求。当有一个截面不满足要求时，可重新抽取相同类型的截面及相应的数量复验，复验轨枕的全部受检截面应满足要求。 b) 动载试验每根轨枕应满足 4.3.7 b)的要求。c) 疲劳试验每根轨枕应满足 4.3.7 c)的要求。6.4.7 轨枕与扣件组装后的绝缘电阻每根轨枕应满足 4.3.8 的要求。6.4.8 预埋套管或铁座抗拔力每个测点应满足 4.3.9 的要求。6.4.9 在出厂检验中仅由 6.4.1 判为不合格批的轨枕，允许工厂对该批逐根检验，以确定其可用性。7 标志及合格证明书7.1 轨枕顶面应按设计规定的部位压出下列标志：产品型号、制造厂名、制造年份。7.2 轨枕制造工厂应对每批轨枕附有合格证明书。证明书中应包括下列各项：a) 制造工厂名称；b) 产品型号；c) 批号；d) 数量；e) 检验结果；f) 制造日期；g) 质量检验部门印记。8 存放、装卸及运输8.1 轨枕应按批次分别存放，不合格的轨枕应单独存放。8.2 轨枕在存放和运输中应按水平层次(枕底向下)放置。每两层间应用木条或其他垫层垫好。承垫物厚度根据轨枕外形而定，但应保证各轨枕间留有一定的空隙，承垫物应上下对齐。第 19 册 有碴轨道预应力混凝土轨枕108.3 轨枕装卸时应采用吊装方式，严禁碰、撞、摔、掷。8.4 轨枕运输时应固定良好，严禁碰撞。9 质保期 9.1 轨枕的质保期自出厂起五年。9.2 生产厂家应承担更换质保期内发现的由于生产者过失造成的不符合本技术条件规定的的轨枕。附录 A（规范性附录）轨枕弯矩试验方法A.1 试 验 图 式A.1.1 轨下截面轨下截面正弯矩试验布置示于图 A.1。荷载 垂直地施加到轨枕承轨面中线。与受试端相对的rF另一端应悬空。1 一面具有 1:40 坡度的钢板 100mm20mm；2 硬橡胶垫 100mm15mm；3 承垫钢板 100mm20mm； 京沪高速铁路工务部件及设备招标技术条件114 钢轴直径 d=30mm40mm 或钢球半径 R=40mm；5 钢轴直径 d=30mm40mm 或钢球半径 R=150mm。6 支座7 刚性基础图 A.1 轨下截面正弯矩试验布置A.1.2 枕中截面枕中截面负弯矩试验布置示于图 A.2，可选其中之一的方式试验。图 A.2a 枕中截面负弯矩试验布置方式 1图 A.2b 枕中截面负弯矩试验布置方式 21支座2钢轴直径 d=30mm40mm 或钢球半径 R=150mm第 19 册 有碴轨道预应力混凝土轨枕123具有 1：40 坡度的钢板 100mm20mm 4橡胶垫 100mm15mm5钢轴直