客运专线铁路无砟轨道支承层暂行技术条件(最终版)

PAGEIPAGEI客运专线铁路无砟轨道支承层暂行技术条件二○○八年四月客运专线铁路无砟轨道支承层暂行技术条件PAGEIPAGE1前言为统一客运专线铁路无砟轨道支承层技术标准，明确支承层施工控制技术要点，确保支承层的长期性能，特制订本暂行技术条件。本技术条件依据客运专线无砟轨道技术再创新研究的最新成果以及国内外相关标准编制而成。本技术条件负责起草单位：中铁十一局集团有限公司中国铁道科学研究院本技术条件主要起草人：伍林荆山仲新华谢永江雷智敏毕宝山陈林生李化建曾国升本技术条件由铁道部科学技术司负责解释。客运专线铁路无砟轨道支承层暂行技术条件细骨料采用级配合理、质地均匀坚固、吸水率低、空隙率小的洁净天然河砂或人工砂，其性能应符合表4.1.4的规定。表4.1.4细骨料的技术要求序号项目单位技术要求1级配/JGJ52规定的Ⅰ、Ⅱ或Ⅲ区2细度模数/≥2.33含泥量（天然砂）%≤3.04泥块含量%≤1.05石粉含量（人工砂）MB＜1.4(合格)%≤10.0MB≥1.4(不合格)%≤5.06坚固性%≤107总压碎值指标（人工砂）%＜308云母含量%≤2.09轻物质含量%≤1.010硫化物及硫酸盐含量%≤1.011有机物含量%合格12碱活性砂浆棒膨胀率%≤0.1抑制效能试验/合格（砂浆棒膨胀率处于0.1%-0.3%时）粗骨料选用级配合理、粒形良好、质地均匀坚固、线胀系数小的洁净碎石，也可采用碎卵石或砾石，不宜采用砂岩碎石，最大公称粒径宜采用31.5mm或40mm，其它性能应符合表4.1.5的规定。表4.1.5粗骨料的技术要求序号项目单位技术要求1级配/JGJ52规定的连续粒级2针、片状颗粒含量%≤153含泥量%≤2.04泥块含量%≤0.55压碎指标值%≤166坚固性%≤107硫化物及硫酸盐含量%≤1.08有机物含量（碎卵石或砾石）%合格9碱活性膨胀率%≤0.1（砂浆棒或岩石柱）抑制效能试验/合格（砂浆棒膨胀率处于0.1%-0.3%时）水应符合《铁路混凝土工程施工质量验收补充标准》（铁建设[2005]160号）的规定。技术要求支承层材料分水硬性混合料和低塑性水泥混凝土，其性能应符合表4.2的规定。客运专线无砟轨道施工时，支承层材料应优先采用水硬性混合料。表4.2支承层材料的技术要求序号支承层材料类别项目技术要求试验室检验现场检验支承层检验1水硬性混合料28d抗压强度，MPa12～18——28d抗折（弯拉）强度，MPa≥2——28d收缩率，10－6≤200——相对密实度，%—≥98—28d单个芯样强度，MPa——≥628d单组芯样强度，MPa——≥82低塑性水泥混凝土增实因素，JC宜大于1.2JC±0.1028d抗压强度，MPa12～18——28d抗折（弯拉）强度，MPa≥2——28d收缩率，10－6≤200——28d单个芯样强度，MPa——≥628d单组芯样强度，MPa——≥8施工工艺施工前准备施工单位应通过室内试验确定符合本技术条件要求的配合比。施工单位应配备支承层材料的搅拌和运输设备，完善施工组织设计，做好预防措施。滑模摊铺前，应测定支承层中线和水准，用于引导摊铺机行走作业。立模浇筑施工时，模板的位置应准确固定。施工单位应配备足够数量用于支承层养护需要的覆盖物。当采用喷涂养护剂方式进行养护时，应事先进行养护剂适应性试验。正式施工前，施工单位应进行设备和材料工艺性试验。配合比干硬性混合料配合比试验时，应通过击实试验确定最大干密度（ρdmax）和最优含水率（Wopt）。干硬性混合料成型时，应根据最优含水率（Wopt）拌制混合料，并通过套模压振方法使试件达到最大干密度（ρdmax）。低塑性水泥混凝土配合比选定时，应采用较少的胶凝材料用量和水用量。除非必要，应尽量少用或不用减水剂。低塑性水泥混凝土试验时，宜采用增实因素法测定其稠度。搅拌应采用强制式搅拌机搅拌。搅拌前，应严格测定骨料的含水率，及时调整施工配合比。一般情况下，含水率每班抽测2次，雨天应随时抽测，并按测定结果及时调整施工配合比。原材料的计量精度：水泥、粉煤灰、减水剂和水为±1%，骨料为±2%。搅拌过程中，不得使用表面沾染尘土和曝晒过热的骨料。可采用一次投料方式生产，搅拌时间应根据设备功率确定，拌和物应均匀，色泽一致。搅拌完成后，应及时观测拌和物有无结团、塑性坍塌等不良现象。运输拌和物应采用自卸卡车运输。每次使用前后应将自卸卡车清扫干净。自卸卡车运输时，应对拌和物进行有效覆盖，避免拌和物失水过多或遇雨雪天气引起含水率过大变化。自卸卡车在搅拌地点装载拌和物时，分次搅拌的拌和物应卸落于卡车车斗的不同部位，避免在同一部位连续卸落而堆积离析。自卸卡车进入施工现场时，应采取措施清除粘附在轮胎上的泥土等污染物。自卸卡车应慢速行车卸料，避免集中卸料造成堆积离析。摊铺与浇筑摊铺或浇筑支承层材料前，应对基床表层级配碎石适度湿润，并不得积水。采用水硬性混合料时，应采用滑模摊铺或摊铺碾压工艺；采用低塑性水泥混凝土时宜采用立模浇筑工艺。滑模摊铺（1）滑模摊铺机首次摊铺前，应对其摊铺位置、几何参数和机架水平度进行调整。宜采用钉桩或基准线法校准滑模摊铺机挤压底板高程和侧模前进方向，调整水平传感器立柱高度和滑模摊铺机机架前后、左右的水平度，往返校核1～2遍后，方可开始摊铺。（2）滑模摊铺机摊铺前，拌和物应采用机械或人工均匀预摊铺，摊铺长度宜超前摊铺机约5m。（3）滑模摊铺应缓慢、匀速、不间断进行。立模浇筑（1）采用人工或机械设备摊铺混凝土拌和料，布料后应尽快采用机械振捣密实。（2）振捣时间应根据设备功率试验确定，以混凝土表层出现液化状态为宜，不得过振，避免漏振。（3）当浇筑停顿时间超过混凝土初凝时间时，应中断浇筑。再次浇筑时，应将施工缝处的松散骨料剔除，并用水将接触面润湿。（4）混凝土初凝前，应对道床板或轨道板范围的支承层表面进行纵向拉毛处理。（5）应制定严格的施工工艺确保支承层顶面的高程及平整度满足设计要求。运输至现场的拌和物应一次布料到位，及时浇筑或碾压成型密实，否则应及时覆盖。对已振捣密实的支承层表面不平整、局部缺料、掉角等缺陷应采用同一材料及时修补。支承层应在12h内进行横向切缝，缝深不小于支承层厚度的1/3。一般情况下沿线路方向每5m切一横向缝。气温低于5℃时或雨雪天气时，不宜进行支承层施工。养护浇筑完成的支承层应及时进行湿润养护，浇筑一段、养护一段。支承层的养护可采用覆盖潮湿的粗麻布、无纺布等方式进行，也可采用塑料布进行封闭保湿。支承层的湿润养护时间应持续不少于7d。采用立模浇筑施工时，支承层带模湿润养护时间应持续不少于24h，拆模后应及时对暴露面进行补湿并覆盖。浇筑完成的支承层在7d内不得受冻，当气温低于0℃时，应采取保温措施。试验方法水泥检验应根据GB175的要求进行。粉煤灰检验应根据GB/T1596的要求进行。减水剂检验应根据GB8076的要求进行。粗骨料、细骨料检验应根据JGJ52的要求进行，其中碱活性应按TB/T2922中岩相法和快速砂浆棒法（或岩石柱法）的要求进行。拌合水和养护水检验应根据JGJ63的要求进行。干硬性混合料的最大干密度和最优含水率试验应根据TB10102中的轻型击实方法要求进行。干硬性混合料试件的成型应根据JTGE30的要求进行，脱模后强度试件放入标准养护室（温度20℃±2℃，湿度不低于95%）养护。低塑性水泥混凝土增实因素试验应根据GB/T50080的要求进行。试件抗压、抗折（弯拉）强度试验应根据GB/T50081的要求进行。试件收缩率试验应根据GBJ82的要求进行，其中试件测试初长后7d内应对试件进行包裹密封养护。干硬性混合料相对密实度试验应根据TB10102的要求进行。支承层芯样强度试验应根据TB10426的要求进行。检验规则施工前原材料（1）水泥的检验项目和检验频率应符合表7.1.1-1的规定，检验结果应满足4.1.1的要求。表7.1.1-1水泥的检验要求序号检验项目检验频率进场检查复检1不溶物更换料源或每批进货时核查供应商提供的报告。下列情况之一时，检验一次：①任何新选货源。②使用同厂家、同品种水泥的时间达3个月时。③同厂家、同品种的水泥出厂时间超过3个月时。2烧失量3三氧化硫含量4氧化镁含量5氯离子含量6碱含量7凝结时间8安定性9强度10细度（2）粉煤灰的检验项目和检验频率应符合表7.1.1-2的规定，检验结果应满足4.1.2的要求。表7.1.1-2粉煤灰的检验要求序号检验项目检验频率进场检查复检1细度更换料源或每批进货时核查供应商提供的报告。下列情况之一时，检验一次：①任何新选货源。②使用同厂家、同品种粉煤灰的时间达3个月时。2需水量比3烧失量4含水率5三氧化硫含量6游离氧化钙含量7安定性（3）减水剂的检验项目和检验频率应符合表7.1.1-3的规定，检验结果应满足4.1.3的要求。表7.1.1-3减水剂的检验要求序号检验项目检验频率进场检查复检1减水率更换料源或每批进货时核查供应商提供的报告。下列情况之一时，检验一次：①任何新选货源。②使用同厂家、同批号、同品种减水剂的时间达3个月。2常压泌水率比3抗压强度比4收缩率比（4）细骨料的检验项目和检验频率应符合表7.1.1-4的规定，检验结果应满足4.1.4的要求。表7.1.1-4细骨料的检验要求序号检验项目检验频率进场检查复检1级配更换料源或每批进货时核查供应商提供的报告。下列任一情况为一批，每批检验一次：①任何新选料源。②使用同厂家、同品种、同规格细骨料的时间达1年时。2细度模数3含泥量4泥块含量5石粉含量6坚固性7总压碎值指标8云母含量9轻物质含量10硫化物及硫酸盐含量11有机物含量12碱活性（5）粗骨料的检验质量和检验频率应符合表7.1.1-5的规定，检验结果应满足4.1.5的要求。表7.1.1-5粗骨料的检验要求序号检验项目检验频率进场检查复检1级配更换料源或每批进货时核查供应商提供的报告。下列任一情况为一批，每批检验一次：①任何新选料源。②使用同厂家、同品种、同规格粗骨料的时间达1年时。2针、片状颗粒含量3含泥量4泥块含量5压碎指标值6坚固性7硫化物及硫酸盐含量8有机物含量（卵石）9碱活性（6）水的检验项目和检验频率应符合表7.1.1-6的规定，检验结果应满足4.1.5的要求。表7.1.1-6水的检验要求序号检验项目检验频率1pH值任何新水源为一批，每批检验一次。2不溶物含量3可溶物含量4氯化物含量5硫酸盐含量6碱含量7凝结时间差8抗压强度比配合比支承层材料配合比的检验项目和检验频率应符合表7.1.2的规定，检验结果应满足4.2的要求。表7.1.2支承层材料配合比的检验要求序号检验项目检验频率1最大干密度和最优含水率（干硬性混合料）下列任一情况为一批，每批检验一次：①首次使用前。②更换主要原材料时。2增实因素（低塑性水泥混凝土）3抗压强度4抗折（弯拉）强度5收缩率施工过程原材料（1）水泥的检验项目和检验频率应符合表7.2.1-1的规定，检验结果应满足4.1.1的要求。表7.2.1-1水泥的检验要求序号检验项目检验频率1凝结时间同厂家、同批号、同品种、同强度等级、同出厂日期且连续进场的散装水泥每500t（袋装水泥每200t）检验一次，不足上述数量时仍需检验一次。2安定性3强度4细度（2）粉煤灰的检验项目和检验频率应符合表7.2.1-2的规定，检验结果应满足4.1.2的要求。表7.2.1-2粉煤灰的检验要求序号检验项目检验频率1细度同厂家、同批号、同品种、同出厂日期的粉煤灰每120t检验一次，不足120t时仍需检验一次。2需水量比3烧失量（3）减水剂的检验项目和检验频率应符合表7.2.1-3的规定，检验结果应满足4.1.3的要求。表7.2.1-3减水剂的检验要求序号检验项目检验频率1减水率同厂家、同编号、同品种、同出厂日期的减水剂每50t检验一次，不足50t时仍需检验一次。2常压泌水率比3抗压强度比（4）细骨料的检验项目和检验频率应符合表7.2.1-4的规定，检验结果应满足4.1.4的要求。表7.2.1-4细骨料的检验要求序号检验项目检验频率1级配连续供应同厂家、同规格的细骨料400m3（或600t）检验一次，不足400m3（或600t）时仍需检验一次。2细度模数3含泥量4泥块含量5云母含量6轻物质含量7有机物含量（5）粗骨料的检验质量和检验频率应符合表7.2.1-5的规定，检验结果应满足4.1.5的要求。表7.2.1-5粗骨料的检验要求序号检验项目检验频率1级配连续供应同厂家、同规格的粗骨料400m3（或600t）检验一次，不足400m3（或600t）时仍需检验一次。2针、片状颗粒含量3含泥量4泥块含量5压碎指标值（6）水的检验项目和检验频率应符合表7.2.1-6的规定，检验结果应满足4.1.6的要求。表7.2.1-6水的检验要求序号检验项目检验频率1pH值同一水源的水使用达一年时检验一次。2不溶物含量3可溶物含量4氯化物含量5硫酸盐含量6碱含量7凝结时间差8抗压强度比现场支承层材料的检验项目和检验频率应符合表7.2.2的规定，检验结果应满足4.2的要求。表7.2.2现场支承层材料的检验要求序号检验项目检验频率1相对密实度（水硬性混合料）每500延长米检验一次。2增实因素（低塑性水泥混凝土）每50m3或每工作班检验一次。施工后施工后，支承层的检验项目、检验频率和检验结果应符合表7.3的规定。表7.3支承层的检验要求序号检验项目检验频率质量要求1抗压强度每500延长米检验一次（三个试件）应满足4.2的要求2中线位置滑模摊铺每50m、立模浇筑每20m检测一次应满足不大于10mm的偏差要求3厚度滑模摊铺每50m、立模浇筑每20m检测一次应满足(＋20mm，-20mm)的偏差要求4宽度滑模摊铺每50m、立模浇筑每20m检测一次应满足(＋15mm，0mm)的偏差要求5顶面高程滑模摊铺每50m、立模浇筑每20m检测一次应满足(＋5mm，-15mm)的偏差要求6表面平整度滑模摊铺每50m、立模浇筑每20m检测一次3m内平整度不得超过10mm7切缝全检切缝应贯通竖直，缝深应符合设计要求8拉毛每50m检测一次拉毛纹路应清晰、整齐9表面质量全检表面应平整、颜色均匀，不得有疏松及缺棱掉角等缺陷评定一般规定支承层可根据便于控制施工质量的原则，按工作班、施工缝或施工阶段划分为若干检验批。支承层的检验应符合下列规定：（1）主控项目的质量全部合格。（2）一般项目的质量全部合格，有允许偏差的抽查点，80%及以上的抽查点应控制在规定的允许偏差内，最大偏差不得大于规定允许偏差的1.5倍。（3）具有完整的施工操作依据，质量检查记录。检验批全部合格可评定支承层质量为合格。主控项目水泥、粉煤灰、减水剂、细骨料、粗骨料和拌合水的质量应符合4.1.1～4.1.6的规定。实验室检验的支承层材料抗压强度、抗折（弯拉）强度及收缩率应符合4.2的规定。现场检验的水硬性混合料的相对密实度应符合4.2的规定。现场检验的低塑性水泥混凝土的增实因素应符合4.2的规定。实体检验的混凝土芯样28d抗压强度平均值应大于10MPa。一般项目搅拌站及现场检测的低塑性水泥混凝土增实因素应符合表4.2的规定。支承层表面应平整、颜色均匀，不得有疏松及缺棱掉角等缺陷。支承层中线位置、厚度、宽度、顶面高程、表面平整度、切缝及拉毛质量应符合7.3的规定。《客运专线铁路无砟轨道支承层暂行技术条件》条文说明本条文说明系对重点条文的编写依据、存在的问题以及在执行中应注意的事项等予以说明。为了减少篇幅，只列条文号，未抄录原条文。1严格意义上来讲，无砟轨道中用于支承道床板（或轨道板）的结构层均为支承层。在日本，桥梁和路基上的板式无砟轨道支承层设计上均大量采用钢筋混凝土结构。在德国，路基和短桥（涵）上的无砟轨道支承层设计上采用的是具有特殊要求的水硬性材料结构，长桥上则采用钢筋混凝土结构。我国通常将支承道床板（或轨道板）的钢筋混凝土结构称为混凝土底座，将路基和短桥（涵）上支承道床板（或轨道板）的水硬性混合料或低塑性水泥混凝土称为水硬性支承层。本暂行技术条件主要是针对路基和短桥（涵）上的无砟轨道支承层提出的，不适用于钢筋混凝土结构。3.0.1~3.0.2本暂行技术条件所指支承层在无砟轨道中的作用与特重交通等级公路中的基层具有相似之处，即应具备一定的承力、扩散应力和抗弯能力。我国《公路水泥混凝土路面设计规范》（JTGD40-2002）对特重交通等级公路基层材料推荐采用贫混凝土、碾压混凝土和沥青混凝土。4.2对支承层材料进行水硬性混合料和低塑性水泥混凝土的分类，主要是根据施工方法对材料稠度的要求而提出的。在满足基本性能前提下，支承层材料在配制上应遵循一个基本原则，即采用较少的胶凝材料和较少的用水量。说明表1中的配合比推荐用量主要是在采用42.5级的普通硅酸盐水泥进行试验的基础上得出的，可能不适用于其他品种的水泥。说明表1支承层材料配合比推荐用量，kg/m3类型水泥粉煤灰减水剂砂石水水硬性混合料100~15040~60—750~8501150~125080~130低塑性水泥混凝土120~16040~600~2750~8501150~1250115~130对支承层材料的强度，以往的规范往往提出一个最低要求，即潜在的认为强度越高越好，至少在验收时是这样的。本暂行技术条件对强度提出一个范围要求，主要目的是希望适当控制材料中的胶凝材料用量，防止因贪图施工便利而随意加大胶凝材料和水用量，增大支承层收缩开裂的风险。支承层材料的收缩主要与浆体用量和密实度有关，浆体用量越少、密实度越高，试件的收缩值就越小。提出支承层材料抗折强度（公路规范称为弯拉强度）要求，主要是保证支承层的整体抗弯性能。对应2.0MPa的抗折强度，弯拉弹性模量约为18000MPa，材料的抗压弹性模量和弯拉弹性模量基本接近。5.2.2水硬性混合料试件成型时，控制的关键是最大干密度。试件成型时，应根据理论用料量，采用套模加压振动方式压实到要求的最大干密度。经标准养护（温度20℃±2℃，湿度大于95%）到规定龄期后进行抗压和抗折试验。5.5.2水硬性混合料在成型时相对困难，目前这种材料的机械成型工艺（现场施工）主要有滑模摊铺和摊铺碾压。采用滑模摊铺工艺时，虽然比较容易保证支承层的外形尺寸，但水硬性混合料的捣压密实程度主要与设备功率有关，并不是任何一种摊铺机械都能适用于水硬性混合料的施工。摊铺碾压能充分保证密实度，但目前存在两方面问题尚未解决，一是碾压密实后支承层的外形尺寸不能保证；二是300mm厚的支承层需分层碾压，分层界面影响支承层的整体性，可能对支承层的整体抗弯性能不利。因此，施工单位选择摊铺碾压工艺时，其工艺实施方案应征得设计单位的同意。5