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
350km/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
I
350km/h客运专线有碴轨道预应力混凝土轨枕暂行技术条件
目 录
1 范围………………………………………………………………………………………1 2 规范性引用标准………………………………………………………………………….1 3 符号……………………………………………………………………………………….2 4 技术要求………………………………………………………………………………….2 5 检验方法 ………………………………………………………………………………..7 6 检验规则………………………………………………………………………………….7 7 标志及合格证明书……………………………………………………………………..9 8 存放、装卸及运输……………………………………………………………………..9 9 质保期…………………………………………………………………………….…….10 附录A（规范性附录）轨枕弯矩试验方法…………………………………………….…….11
II
350km/h客运专线有碴轨道预应力混凝土轨枕暂行技术条件
1 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 GB50119
铁路混凝土与砌体工程施工及验收规范 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 GB/T5224 GB/T701 GB/T343
预应力混凝土用钢丝 预应力混凝土用钢绞线 低碳钢热轧圆盘条 一般用途低碳钢丝
ASTM C1260 混凝土氯离子渗透性试验方法 TB10425 GB/T50081 GBJ82
铁路混凝土强度检验评定标准 普通混凝土力学性能试验方法标准 普通混凝土长期性能和耐久性能试验方法
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TB/T2922 TB/T3054
铁路混凝土用骨料碱活性试验方法 铁路混凝土工程预防碱骨料反应技术条件
3 符号
Fro 轨下截面设计正弯矩对应的检验荷载，kN；
Frr 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；
Fr0.05
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；
FrB
Fru 轨下截面动载及疲劳试验的最小荷载，kN；
FconFcrn 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；
FcBn 枕中截面负弯矩破坏荷载，kN；
k1s 对应于静载试验荷载Fr0.05的荷载系数； k2s 对应于静载试验荷载FrB的荷载系数； k1d 对应于动载试验荷载Fr0.05的荷载系数；
k2d 对应于动载试验荷载FrB的荷载系数；
k3 对应于疲劳试验后FrB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PⅠ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
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粗骨料 采用天然岩石碎石，应采用5～25mm的连续级配碎石，其中5～10mm粒径占40％，10～25mm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2.5～3.0，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0.10～0.20％时，混凝土碱含量不应超过3kg/m。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Ⅰ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
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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/m。
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2％～3.5％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3.35×10MPa。28天混凝土弹性模量应不低于3.60×10MPa。 4.3.6 混凝土抗压强度等级不低于Ｃ60，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。
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a) 静载试验 轨下截面正弯矩 Frr>Fro Fr0.05>k1s×Fro FrB>k2s×Fro 枕中截面负弯矩 Fcrn>Fcon
b) 动载试验（轨下截面正弯矩） Fr0.05>k1d×Fro FrB>k2d×Fro
c) 疲劳试验（轨下截面正弯矩） 经2×10次荷载循环后：
加载到Fro时，裂纹宽度不大于0.1mm； 卸载后残余裂纹宽度不大于0.05mm； FrB>k3×Fro。
d) 轨枕弯矩试验的检验荷载Fro、Fcon及各系数k1s、k2s、k1d、k2d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5kΩ。
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。
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表1 轨枕主要尺寸偏差和外观
序号 检查项目 1 2 3 轨枕长度 各断面高度 * 承轨部位枕顶宽度 ** 两轨底外侧预埋件间距离 无挡 肩枕 同一轨底内外侧预埋件间距离 预埋件台面至枕面高度 预埋件孔顶距枕面高度 4 有挡 肩枕 **两承轨槽外侧底脚间距离 * 同一承轨槽底脚间距离 * 承轨槽底脚距套管中心距离 套管下沉 允许偏差值(mm) ±5 +5 -3 ±2 +2.0（+1.5） -0.5 （-1.0） +1.5 -0.5 ±0.8 ±0.8 +2.0（+1.5） -0.5 （-1.0） +1.5 -0.5 ±1 1 2 ±3 ±2 不允许 0.4 1 0.7 外 观 质 量 每批检查根数 （出厂检验） 10 10 ―― 全检 全检 全检 全检 10 ―― ―― 10 10 10 10 全检 ―― 10 ―― 检查 项别 C B B A A A A A B B B B B B A B B B 距轨槽面120mm深处 套管偏离中心线距离 上排预应力钢丝距轨枕顶面距离 5 预应力钢丝 * 轨底坡 承轨面不平度 * 两承轨台之间的相对扭曲 任意两排预应力钢丝之间距离 断丝 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 预埋件（或预埋套管）允许堵孔数 承轨部位表面缺陷(气孔、粘皮、麻面等) 有挡肩枕挡肩中部120mm宽度内表面缺陷 其它部位表面缺陷(气孔、粘皮、麻面等) 肉眼可见裂纹 端部破损和掉角 端部预应力钢丝在混凝土内的露筋 端部预应力钢丝外伸长度 箍筋和螺旋筋外露 轨枕质量 端面涂灰漆及倾斜角≯10 o不允许 长度≯20、深度≯5 长度≯10、深度≯2 长度≯80、深度≯8 不允许 长度≯80 深度≯30 长度≯2 不允许 ±5.0％ 10 10 10 10 10 10 10 10 10 10 10 B B B C A C B B C C 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。
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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4～12周内完成，每一轨枕仅用于一个试验。抽检数量： a）静载试验
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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。
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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。
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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。
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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Fr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100mm×20mm； 2． 硬橡胶垫 100mm×15mm； 3． 承垫钢板100mm×20mm；
4． 钢轴直径d=30mm～40mm或钢球半径R=40mm； 5． 钢轴直径d=30mm～40mm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。
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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2
1．支座
2．钢轴直径d=30mm～40mm或钢球半径R=150mm 3．具有1：40坡度的钢板100mm×20mm 4．橡胶垫 100mm×15mm
5．钢轴直径d=30mm～40mm或钢球半径R=40mm； 6．承垫钢板100mm×20mm
7．刚性基础
图A.2 枕中截面负弯矩试验布置
A.2 试验程序
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A.2.1 检验荷载
Fr0和FcOn由设计图给出。 A.2.2 静载试验 A.2.2.1 轨下截面
轨下截面正弯矩型式检验和出厂检验的程序示于图A.3a和A.3b。
图A.3a 轨下截面正弯矩型式检验的试验程序
图A.3b 轨下截面正弯矩出厂检验的试验程序
图A.3 轨下截面正弯矩试验程序
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A.2.2.2 枕中截面
枕中截面负弯矩型式检验的试验程序示于图A.4。
图A.4 枕中截面负弯矩型式检验的试验程序 A.2.3 动载试验
轨下截面正弯矩动载试验程序示于图A.5。
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1． 每一级荷载循环为5000次
2． 每级荷载循环间检查时间不大于5min 3． Fru=50kN
典型周期荷载
图A.5 轨下截面正弯矩动载试验程序
A.2.4 疲劳试验
轨下截面正弯矩疲劳试验程序示于图A.6。
1 荷载循环2×106
次。第一循环按图3a加载
2 Fru=50kN
3 典型周期荷载同图A.5
图A.6 轨下截面正弯矩疲劳试验程序
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A.3 试验设备及其它要求
A.3.1轨枕静载试验机准确度级别为一级，满负载显示分辨率为0.2%，并在检验有效期内使用。 A.3.2 轨枕疲劳及动载试验机准确度为一级，加载频率在2～5Hz之间，并在检并在检验有效期内使用。
A.3.3 裂纹观测
a) 观测裂缝采用5倍放大镜,并有照明装置; b) 量测裂纹高度应用精度为1mm的量尺;
c) 量测裂纹位置在受试截面两侧距受拉边缘15mm处;
d) 观测裂纹宽度用20倍读数放大镜，读数精度为0.01mm，并有照明装置。
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