350客运专线有碴轨道预应力混凝土轨枕暂行技术条件.doc

京沪高速铁路工务部件及设备技术条件碎石道碴350km/h客运专线有碴轨道预应力混凝土轨枕暂行技术条件二四年三月15350km/h客运专线有碴轨道预应力混凝土轨枕暂行技术条件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的京沪高速铁路有碴轨道用轨枕。本技术条件定义了使用符号，根据京沪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。本技术条件由铁道部科学技术司负责解释目录1范围12 规范性引用标准.13 符号.24 技术要求.25 检验方法 .76 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.111范围本技术条件规定了高速铁路用先张法预应力混凝土枕（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。 本技术条件适用于时速350km的高速铁路有碴轨道用轨枕。 2 规范性引用标准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GB50119混凝土外加剂应用技术规范GB/T18736 高强高性能混凝土用矿物外加剂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TB/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； 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15mm 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； 轨下截面正弯矩破坏荷载，kN； Fru 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； 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 准）的荷载，kN； 枕中截面负弯矩破坏荷载，kN； 对应于静载试验荷载的荷载系数； 对应于静载试验荷载的荷载系数； 对应于动载试验荷载的荷载系数； 对应于动载试验荷载的荷载系数； k3 对应于疲劳试验后的荷载系数。4 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 采用不低于42.5强度等级的P水泥，在得到用户认可的情况下，可采用其他型号的水泥，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 粗骨料 采用天然岩石碎石，应采用525mm的连续级配碎石，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，其它技术要求应符合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GB50119和GB/T18736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扣件技术条件 第一册 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扣件技术条件 第二册 有螺栓弹条扣件第7部分的要求。4.2 制造要求 4.2.1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5kN。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。枕心混凝土温度与轨枕表面混凝土温度之差不大于20。开始养生的环境温度不大于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少于3h；混凝土升温速度不大于15/h；应有一定的停汽降温时间，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23.5之间时，最高养生温度可通过线性插值求得。混凝土温度的测量应尽可能接近枕心的位置。只要生产商能够有证据说明在养生周期全过程中枕心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保湿层。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一般区段应小于1500C，对于在海边、盐碱地等有特殊要求的区段应小于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 混凝土抗压强度等级不低于60，并符合TB10425的规定。4.3.7 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 枕中截面负弯矩 b) 动载试验（轨下截面正弯矩） c) 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； 卸载后残余裂纹宽度不大于0.05mm； 。 d) 轨枕弯矩试验的检验荷载、及各系数、和k3 由买方认可的设计图提供。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、允许有少量的砂浆剥离。 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510C2各断面高度+5-310B3* 承轨部位枕顶宽度2B4无挡肩枕* 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预埋件孔顶距枕面高度0.8全检A有挡肩枕*两承轨槽外侧底脚间距离+2.0（+1.5）-0.5 （-1.0）10A* 同一承轨槽底脚间距离+1.5-0.5B* 承轨槽底脚距套管中心距离1B套管下沉110B距轨槽面120mm深处套管偏离中心线距离210B5预应力钢丝上排预应力钢丝距轨枕顶面距离310B任意两排预应力钢丝之间距离210B断丝不允许全检A6* 轨底坡 0.4B7承轨面不平度110B8* 两承轨台之间的相对扭曲0.7B外 观 质 量9预埋件（或预埋套管）允许堵孔数不允许10B10承轨部位表面缺陷(气孔、粘皮、麻面等)长度20、深度510B11有挡肩枕挡肩中部120mm宽度内表面缺陷长度10、深度210B12其它部位表面缺陷(气孔、粘皮、麻面等)长度80、深度810C13肉眼可见裂纹不允许10A14端部破损和掉角长度8010C15端部预应力钢丝在混凝土内的露筋深度3010B16端部预应力钢丝外伸长度长度210B17箍筋和螺旋筋外露不允许10C18轨枕质量5.010C19端面涂灰漆及倾斜角10o10C 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。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。5.3 混凝土抗压强度和弹性模量试验应符合GB/T50081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京沪高速铁路扣件技术文件轨道部分有、无螺栓弹条扣件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 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、材料或工艺有重大变更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，试验在脱模后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。6.4.6 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。8.3 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； 4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=150mm3具有1：40坡度的钢板100mm20mm 4橡胶