预留螺栓孔纵裂原因及改进措施--Ⅱ型预应力混凝土轨枕
浅谈铁路轨枕裂缝成因和预防措施
浅谈铁路轨枕裂缝成因和预防措施发表时间:2018-11-06T10:08:05.933Z 来源:《建筑学研究前沿》2018年第17期作者:陈景武[导读] 预应力混凝土铁路轨枕在实际应用期间会出现不同程度的损伤,严重滞后了行车的安全性。
中铁二十三局二公司黑龙江齐齐哈尔 161000摘要:随着社会的快速发展,国民及各领域对于铁路运输行业的安全及效率需求也呈现出逐年增长的特征。
但就目前来看,预应力混凝土轨枕结构在实际期间极易受到外界多种因素影响,造成铁路轨枕裂缝问题频繁出现,大大影响到了铁路的行车安全及稳定性。
本文就基于以上因素,对铁路轨枕裂缝的成因以及预防措施进行相关论述,以供参考。
关键词:铁路轨枕裂缝;成因;预防措施前言:预应力混凝土铁路轨枕在实际应用期间会出现不同程度的损伤,严重滞后了行车的安全性。
同时,造成铁路轨损伤的因素不仅与行车及装车事故有关,更与其所产生的各类裂缝具有密切的联系。
因此为提升预应力铁路轨枕结构的稳定性,最大程度的消除裂缝问题,相关工作人员就应从明确铁路轨枕裂缝的成因入手,针对铁路工程具体情况及用途,制定出具有针对性的铁路轨枕裂缝预防措施,并以此切实延长铁路轨枕的使用寿命,促进铁路运输事业的可持续发展。
1、铁路轨枕裂缝的类型就目前来看,铁路轨枕裂缝主要具有以下几种类型:第一,轨下垂直横向裂缝;第二,枕中垂直裂缝[1];第三,铁路轨枕顶面螺栓纵向裂缝;第四,铁路轨枕顶部螺栓处裂缝;第五,铁路轨端部纵向裂缝;第六,铁路轨枕中部纵向裂缝;第七,铁路轨枕龟裂等。
2、铁路轨枕裂缝的成因分析2.1力学成因铁路轨枕裂缝与其所受到的弯矩大小与枕上的动压力、枕下道碴支撑具有密切的联系。
具体而言,在铁路轨枕设计期间,规定的铺设及养护应在铁路轨枕中间部分预留400mm,同时,此预留部分的道碴顶部应低于铁路轨枕下部30mm,并以此有效避免负弯矩过大造成铁路轨枕中上部出现裂缝的现象。
现阶段在铁路轨枕施工期间已经将垫满浮碴的方式完全取代了仅预留中间部分的手段。
既有线Ⅱ型预应力混凝土枕伤损及原因分析
处, 继而裂纹连贯 , 宽度加大 , 裂纹 四周混凝 土块破碎 , 钢丝外 露 , 并在大气 、 的作用下 , 水 锈蚀折断 。轨枕 巾部正弯矩裂 纹伤损 , 一 旦发生 , 难以修补。一般经 过 1 ~3 , 5Mt 0Mt则会失效 。
三 三二 一
二பைடு நூலகம்
图 5 端 部 顶 面 纵 裂
中部底 面 , 早期可以从 轨枕 侧面见到 。其形状 如图 2所示 。J 弯 T
矩 的 裂 纹 伤 损 , 期 裂 纹 一 般 发 生 在 距 轨 底 面 4 ~4 n1 早 0mm 5F1 " 2
二
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维普资讯
第 3 4卷 第 l 6期
・
26 ・ 8
20 08 年 6 月
山 西 建 筑
S HANXI ARCHI TECI ' URE
Vo , 4No 1 l3 . 6
J n 2 0 u, 08
文 章 编 号 :0 96 2 (0 8 1 2 60 10 —8 5 20 )60 8 2
一— — 图 7 端 部 两 侧 纵 裂 ==
图 2 正 弯 矩裂 纹伤 损
图8 中部 纵 裂
13 正 负弯矩 交替作 用裂纹 伤损 .
正负弯矩交替作用裂纹 是由于轨枕所受正 、 负弯矩均超过 极
限 承 载 能 力 而 造 成 的 。 处 于 这 种 受 力 状 态 下 的 轨 枕 , 般 先 出 现 一
2 2 预 留螺 栓孔 间纵 裂 .
调 查 表 明 , 留螺 栓 孔 问 纵 裂 在 所 有 纵 裂 的 轨 枕 中 占有 相 当 预
轨枕纵向裂纹原因
轨枕纵向裂纹原因在铁路运输中,轨枕是承受着列车荷载的重要组成部分。
然而,在使用过程中,我们常常会遇到轨枕出现纵向裂纹的情况。
纵向裂纹是指轨枕沿着其纵向方向出现的裂缝或断裂现象。
这种情况不仅会影响铁路运输的安全性和稳定性,还会增加维修和更换成本。
因此,了解轨枕纵向裂纹的原因对于改进轨枕的设计和维护至关重要。
轨枕纵向裂纹的一个主要原因是材料的劣化。
轨枕通常是由混凝土或木材制成的,这些材料在长时间的使用过程中会受到环境因素的影响而发生劣化。
例如,当轨枕长期暴露在雨水或雪水中时,水分会渗透进入轨枕内部,导致材料的腐蚀和破坏。
此外,气温的变化也会对轨枕材料造成一定的影响。
当气温骤变时,轨枕会因温度差异而发生膨胀和收缩,从而导致纵向裂纹的产生。
列车荷载也是轨枕纵向裂纹的重要原因之一。
列车的重量和运行速度都会对轨枕产生巨大的荷载压力。
当列车通过轨道时,轨枕必须承受列车荷载的作用,这会导致轨枕内部产生应力和应变。
如果轨枕的设计不合理或材料不足以承受列车荷载,就会导致轨枕纵向裂纹的出现。
施工质量和维护不当也是轨枕纵向裂纹的原因之一。
在轨枕的制造和安装过程中,如果施工质量不达标,例如混凝土浇筑不均匀或木材有裂缝等,就会导致轨枕在使用过程中易于产生纵向裂纹。
另外,如果轨枕的维护不当,例如没有及时修补和更换老化的轨枕,也会导致纵向裂纹的形成。
轨枕纵向裂纹的原因主要包括材料的劣化、列车荷载、施工质量和维护不当等方面。
为了减少轨枕纵向裂纹的出现,我们应该采取以下措施:首先,选择优质的材料制造轨枕,并对轨枕进行防水处理,以减少环境因素对轨枕的损害。
其次,合理设计轨枕的结构和尺寸,确保轨枕能够承受列车荷载的压力。
再次,加强施工过程的监督和质量控制,确保轨枕的制造和安装质量达到标准要求。
最后,定期检查和维护轨枕,及时修补和更换老化的轨枕,以延长轨枕的使用寿命。
通过以上措施的实施,我们可以有效降低轨枕纵向裂纹的发生率,提高铁路运输的安全性和稳定性。
轨枕制造过程中裂纹产生的原因及控制措施
1 预 应 力混凝 土轨 枕生产 过 程 中裂 纹产 生 的原 因
1 . 1 混凝 土 自身体积 的 变化 引起 裂 纹
由于化学反应产 生 的化学 收缩 、 自收缩 ; 湿 度 引起 的干 湿变 量减少水 泥的用 量 。对高 强混 凝土用 水泥 还应 控制其 比表 面 积
5 0 m / k g 。 形; 温度变形等 , 都会 因为混凝 土的体积变化 而形成裂 纹 , 产 生这 小 于 3
中张拉力与混凝 土强度关 系( 两者关系如控制不好 则可能造 成混
凝 土构件产 生裂纹 ) 有关。 预应力混凝 土轨枕制造过程产 生的裂纹 主要表现 为 : 沿 预应 力筋方 向的纵裂 、 垂 直预应 力筋方 向的横 裂或 环裂 、 预 留孔周 边
的钉孔裂纹 和轨枕端部沿下排钢筋方 向的底裂 。
凝土具有 良好工作性 的情况下 , 应尽可 能的降低混凝 土 的单 位水 泥 和水用量 。根据大量 的试验资料表 明 , 每立方米 混凝土 中 的水 泥用量 , 每增( 减) 1 0 k g , 其水化热将使混凝 土的温度相 应升 ( 降) 1℃ 。因此 , 为控制混凝土温升 , 降低 温度 应力 , 避免温度 裂纹 , 尽
外, 还与预应力钢筋 混凝土 用钢 筋束 中钢筋 长度 的误 差 、 作 为辅
筋用箍筋 的安放位置 、 预应力混凝土构件钢筋放张 ( 先 张法 ) 过程
1 ) 在强度允许 的情况下选用水化热 比较低 的水泥 。
不 同的水泥 , 其早期水化所放 出的热量不 同。在混凝 土设计 强度允许 的情况下 , 我们应尽可能选用 水化热较 小 的水 泥。这样 就会减少混凝土 内外 的温差 , 从而减少温度梯度而形成的裂纹 。 2 ) 合理控制水泥和水 的用量 。 混凝土配合 比设计 时 , 在保 证满 足混凝 土强 度 、 耐 久性 和混
轨枕预留螺栓孔纵裂原因及改进措施
极 限抗 拉 强度 ( Nmm_)压 应力 的最 大值 发 生在 螺栓 与 通过 螺栓 孔 中心所 作 轨枕 横截 面 的交点 处 33 ; L
( 1 1Nmm )方 向平行 于轨枕 纵 向 . 2.5 . 小于混 凝 土的极 限抗压强度 (0 4 Nmm ) 。
2 螺 栓 孔纵 裂 原 因
纵 裂 原 因进 行 分 析 , 出局 部 特 殊 混 凝 土 改 进 的 思路 。 提
【 关键 词】 轨枕 耀栓孔 纵 裂
烈 裂原因 局部特殊 混凝土 改进
【 中图分 类号 ] 1 . 【 U2 6 文献 标识码 】 【 章编号 ] 0 6 3 2 (0 2 0 —0 4 0 3 A 文 1 0 — 2 6 2 0 ) 10 3 — 3
( … 。 一
1
( + ) 1
f
式 中 . 由道 钉 上拔力 ( P为 取最 不 利情况 , 即取 其最大 值 4k 引起 的径 向分布力 , 值为 62MP ; 已 9 N) 其 .5 a又
知 d和 b的平均 值分别为 2 . 5 m 和 5 . 5 m, 42r a 5 2 r 可得 : a
柱接触 面上 将产生均 匀的径 向压力 , 在径 向压 力的 作用下 , 可将螺 栓孔周 围混凝 土 简化为一 承受 内压 的厚 壁 圆筒 , 内壁半径 即为螺 栓孔半径 ( n表 示)外壁 半径 为轨枕 宽度 的一半 ( 6表示 ) 由弹性力 学 可 其 用 , 用 。
知 , 栓孔 周 围受力情 况如 图 2所示 。剪应 力为 拉应 力 , 向应 力为 压应力 , 螺 径 最大值 舒 别 位于螺 栓孔 内壁
M a .2 0 r O 2
轨 枕 预 留螺栓 孔纵 裂原 因及 改 进 措 施
混凝土轨枕裂纹在生产过程中的控制
混凝土轨枕裂纹在生产过程中的控制摘要:本文对混凝土轨枕裂纹产生的原因进行分析,提出混凝土轨枕裂纹在生产过程的预防和控制措施,以提高轨枕的使用寿命。
关键词:混凝土轨枕裂纹控制0前言我国是世界上混凝土轨枕使用的最大国家,生产混凝土轨枕已有四十年的历史了。
目前普遍采用的方法是长模流水机组法,已逐步形成了一整套成熟的工艺设备、工艺流程、验收标准。
但是轨枕质量不能令人满意,使用线路拆换下的损伤轨枕,除了少量是由于行车、装卸事故等造成的机械性损伤外,大量轨枕是因各种裂纹等非受力损伤而下道,减少了轨枕的使用寿命。
因此,如何预防和控制裂纹,对提高混凝土轨枕的结构耐久性,延长混凝土轨枕的使用寿命,是十分重要的。
由于裂纹影响混凝土轨枕使用寿命涉及设计、制造和使用,本文就混凝土轨枕生产制造层面谈混凝土轨枕裂纹的控制。
1混凝土轨枕裂纹的类型混凝土轨枕技术条件TB/T2190-2002《预应力混凝土枕Ⅰ型、Ⅱ型及Ⅲ型》第4.3.2条“轨枕外观质量及各部尺寸偏差”中规定,轨枕表面不允许有肉眼可见裂纹,检查项别为A。
我们在混凝土轨枕出厂检验中发现的裂纹类型,主要有:轨枕端部裂纹、轨枕顶面预留孔纵向裂纹、轨枕侧面纵向裂纹。
1.1轨枕端部裂纹这种裂纹出现在轨枕端部钢筋周围,呈水平方向,大致与钢筋平行。
1.2轨枕顶面预留孔纵向裂纹这种裂纹通常从预留孔处为起点,沿轨枕长度方向逐渐向轨枕中部和端部延伸。
1.3轨枕侧面纵向裂纹这种纵向裂纹发生在轨枕侧面中部,沿轨枕长度方向,平行于钢筋方向。
2 混凝土轨枕裂纹产生的原因2.1轨枕端部裂纹预应力钢筋张拉时,在张拉应力的作用下钢筋产生变形。
放张时,钢筋变形要恢复,由于轨枕内部粘结力和摩擦力的共同作用阻止钢筋回弹,钢筋对混凝土产生压力致使轨枕端部混凝土产生应力。
所以钢筋在放张后对混凝土的作用是轨枕端部产生裂纹的主要原因,生产过程中必须保证混凝土均匀受力,应力正常传递。
箍筋加工尺寸不合格、安放位置不符合要求也是造成轨枕端部裂纹的原因。
预应力混凝土轨枕裂缝的成因及防治
预应力混凝土轨枕裂缝的成因及防治摘要:随着科学的发展和进步,火车速度日益提高。
目前我国铁路使用的轨枕已从原来的木制轨枕更新为预应力钢筋混凝土轨枕。
混凝土轨枕质量的好坏,关系到人民的生命财产安全,一旦预应力钢筋混凝土轨枕质量出现问题,将给人民的生命、财产带来严重威胁。
关键词:预应力混凝土;裂缝;防治措施1引起裂缝主要的因素1.1温度变化引起的裂缝。
混凝土从浇筑至硬化过程中,由于水泥的水化作用将产生并释放大量的水化热,造成轨枕内部温度较大,膨胀不一致,轨枕表面产生拉应力,内部产生压应力,当内外应力不均衡时便产生了裂缝;二是轨枕在脱模时,轨枕温度较高,超过了规范规定的环境温度与轨枕表面温度之差,就会产生温度收缩,轨枕表面会产生很大的拉应力,而形成表面裂缝;三是施工过程中人为因素引起的温度变化,如新布的混凝土与剩余混凝土的接触面、布灰不均匀新旧混凝土分层分块不合理等;四是在蒸汽养护过程中升温过快,恒温温度又很高时,由于混凝土中的材料热膨胀系数不同,而混凝土初期结构强度又很低,高温使气、水大大膨胀,造成混凝土内部结构缺陷,容易引起轨枕端部表面的混凝土龟裂疏松,出厂时仅有肉眼不可见的微细裂缝,在运营使用过程中受到外力的不断作用,以及环境的干湿、冻融影响,也会是裂缝的宽度、长度发展。
1.2混凝土的收缩变形引起的裂缝。
混凝土振捣完成后进入预养阶段,在空气中结硬时体积要收缩变形,这种变形不同程度地受到外界的约束作用,如预应力钢筋、箍筋等,对于这些受到约束而不能自由伸缩的轨枕,混凝土的干缩就可能导致细小裂缝的产生,实践表明有挡肩的轨枕要比无挡肩的轨枕裂缝高于很多倍。
另外在施工中要严控配合比,人们往往为了施工方便,对控制用水量有很大的随意性,其施工用水量常常大于试验室提供的配合比用水量,致使混凝土坍落度大,泌水现象明显,这种混凝土往往伴随着较大的塑性收缩,从而出现塑性收缩裂缝。
1.3碱―骨料化学变化引起的裂缝。
如果混凝土中含有碱活性骨料和碱含量高的水泥,或受到含有可溶性硫酸盐的水作用时,反应生成物遇水可产生膨胀,导致混凝土体积的变化而形成裂缝。
混凝土轨枕预埋套管周边裂纹的原因分析及改进措施
1 前言
混凝土轨枕作为铁路工程中大量使用的预制构件 之一,不仅在构件质量上需要其具有优良的力学性能和 耐久性能,以保证列车运行的平稳性、安全性及可靠性, 还需要其具有良好的外观质量,即外美内实,使其和铁 路沿线的其他工程一起共同组成一道美观的铁路风景[1]。 混凝土轨枕是由 C60 级及 C60 以上的干硬性混凝土生 产的,作为一种高强度的预制混凝土产品,为保证其具 有高强度,在配合比设计及施工工艺上,采取了不同于 普通混凝土配合比的设计措施及施工要求。正是因为混 凝土轨枕特殊的施工工艺,在施工中如果操作、控制不 当以及对原材料的管理不善,就会导致轨枕外观缺陷的 产生。如果对看似细微的外观缺陷不加以控制并解决, 放任其流入铺架单位并使用在线路上,部分小缺陷会随 着使用时间的推移,在受到外界荷载以及恶劣的自然环 境气候等因素的侵害之后,小缺陷会扩展,最终影响轨 枕的整体使用性能,给列车运行带来事故隐患[2]。
的受力情况。轨枕预埋套管就如同圆环法中的钢环,起 着约束作用;单趾轨枕预埋套管外的混凝土就如同圆环 法中的钢环外的混凝土环,只不过圆环法中的钢环的混 凝土环是一个等厚的圆环,而单趾轨枕中预埋套管外的 混凝土是一个厚度不同 (构件边到预埋套管的距离不 同)的混凝土环。其示意图如图 2:
混凝土环 钢环
塑料垫
部开始引发裂缝,并向外部逐步扩展,直到发展到混凝 土环外表面。类似的,轨枕的预埋套管周边混凝土收缩 也受到预埋套管的约束,轨枕的开裂也应该是从最靠近
(a)
(b)
图 4 预埋套管的不同放置位置的比较
预埋套管开始引发裂缝,并向外部逐步扩展,直到发展 3 结束语
到轨枕的混凝土外边界。
收缩与开裂是混凝土质量的重大课题。影响因素十
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预应力混凝土结构的裂缝原因及防止措施
预应力混凝土结构裂缝产生原因及防治措施摘要:预应力混凝土结构张拉前由于梁中普通钢筋偏少、模板支撑方式不合适等原因会造成正截面裂缝,大面积多跨预应力混凝土结构施工阶段易出现剪切裂缝,在预应力传递区易出现主拉裂缝,应针对不同原因采取相应措施。
关键词:预应力;混凝土;裂缝;防治措施1 引言为了避免钢筋混凝土结构的裂缝过早的出现,充分利用高强度钢筋及高强度混凝土的,可以设法在结构构件受荷载作用前,使它产生预应力来减小或抵消荷载所引起的混凝土拉应力,从而使结构构件的拉应力不大,甚至处于受压状态,这种构件就是预应力混凝土构件。
虽然预应力混凝土构件可以延缓混凝土构件的开裂,提高构件的抗裂度和刚度,并节约钢筋,减轻自重的效果,克服了钢筋混凝土的缺点,但是由于许多施工技术人员对预应力混凝土结构的性能尚未完全掌握,以致后浇带设置、模板的支撑与布置、模板拆除的时间与方式,仍然采用钢筋混凝土结构的方法;设计人员对预应力混凝土结构设计的特点还不完全了解,规范也缺乏相应的条文,有的设计只是简单地用预应力筋代替普通钢筋。
不少设计单位将预应力混凝土结构部分委托给预应力专业公司,无法进行综合考虑。
在采用泵送条件下,其收缩与水化热大大增加,约束应力裂缝很难避免,张拉前开裂,张拉后又不闭合,裂缝控制的难度更加困难。
预应力结构裂缝允许宽度是严格的,预应力筋腐蚀属“应力腐蚀”并有可能脆性断裂,预兆性较小,裂缝扩展速度快。
应当尽量避免贯穿性及纵深裂缝,如出现该种裂缝应采取化学灌浆处理来保证强度,即贯缝抗拉强度必须超过混凝土抗拉强度。
因此对裂缝的控制是很重要的。
本文叙述预应力混凝土结构裂缝原因及防治措施。
2 有关裂缝的一些概念混凝土裂缝原因分析:在修补裂缝前应全面考虑与之相关的各种影响因素,仔细研究产生裂缝的原因,裂缝是否已经稳定,若仍处于发展过程,要估计该裂缝发展的最终状态。
对混凝土裂缝的调查和修补中,对调查的原则、普查、详查方法主要有:裂缝的现状调查(裂缝类型和宽度);有无病害(漏水、钢筋锈蚀);产生裂缝的经过(发生时间和过程);设计书的检查;施工记录的检查;根据混凝土钻芯检查构件的强度、厚度;荷载调查;中性化试验;钢筋调查(钢筋位置、细筋数量及有无锈蚀);地基调查;混凝土分析;荷载试验;振动试验。
预应力钢筋混凝土轨枕裂缝分析及防控_张永忠
20114预应力钢筋混凝土轨枕裂缝分析及防控张永忠(太原铁路局大同工务段,山西大同037005)[摘要]混凝土轨枕裂缝的生成在此仅从物理、化学、力学的角度进行分析;混凝土轨枕裂缝的预防和控制裂缝从力学角度、加强生产管理,严格操作工艺、严格控制混凝土原材料三方面着手。
[关键词]预应力钢筋混凝土轨枕;裂缝;分析;防控预应力钢筋混凝土轨枕因其使用寿命长、稳定性能好,可提高轨道的强度和稳定性,能保证均匀的轨道几何尺寸和轨道弹性,平顺性好,可以满足铁路高速、重载的要求,并减少了线路的养护工作量。
现在在我国铁路线路上已经得到广泛应用。
轨枕作为一种预应力混凝土结构,裂缝是难避免的,因此研究预应力混凝土轨枕裂缝的成因及其危害性,研究如何预防和控制裂缝,延长轨枕的使用寿命,对提高铁路轨道的稳定性,将是十分重要的。
1混凝土轨枕裂缝的类型1)轨下垂直横向裂缝。
这种裂缝出现在轨枕两侧下部,一般情况下,裂缝较小,宽度在0.1mm以下,长度未超过中和轴。
1981年对Ⅰ型轨枕调查表明,钢轨接头处的轨枕,其轨下垂直裂缝比例为60%;而钢轨大腰处的轨下垂直裂缝比例为29%。
2)枕中垂直裂缝。
1981年调查的Ⅰ型轨枕,其中筋69型轨枕枕中正负弯矩裂缝分别为34%和11%。
裂缝的宽度及长度均比轨下裂缝严重,有的枕中正负弯矩裂缝连在一起形成环向裂缝,个别轨枕有多道环向裂缝。
1991年调查的Ⅱ型轨枕,枕中垂直裂缝约占调查裂缝轨枕的23.7%,其中钢轨接头处的轨枕,枕中垂直裂缝比率更高,占63%以上。
3)轨枕顶面螺栓孔纵向裂缝。
这种裂缝通常从螺栓孔处为起点逐渐向轨枕中部和端部延伸,有的一直裂到端部,造成劈裂,严重者裂缝宽达3~5mm。
1975年及1981年调查的Ⅰ型轨枕,沿螺栓孔纵裂的轨枕数量占调查轨枕总数的比例最大为48%。
1991年调查的Ⅱ型轨枕伤损率为9.6%,顶面沿螺栓孔纵裂占全部伤损轨枕的33.8%。
总之,轨枕顶面沿螺栓孔纵裂是预应力混凝土轨枕最为普遍存在的裂缝。
新Ⅱ型混凝土轨枕裂缝的成因与防治
() 4 恒温 温度 过高 。高温 蒸养 中 , 泥水 化速度 水
2 裂 缝 形成 的原 因分 析
2 1 温 度 变 化 引起 的 裂 缝 .
产 生 的 原 因 , 出裂 缝 的预 防 措 施 , 保 证 新 Ⅱ型 混 凝 土 轨 枕 质 量 、 高 轨枕 施 工 水 平 有 借 鉴 意 义 。 提 对 提
关 键 词 : 枕 ; 缝 ; 因分 析 ; 防措 施 轨 裂 原 预
中 图分 类 号 : 1 . 4 文 献 标 识 码 : 文 章编 号 : 6 2 3 5 ( 0 1 S — 1 8 0 3 U2 3 3 B 1 7 — 9 3 2 1 ) 10 3 —0
() 3 升温过 快或 轨枕局 部 温度过 高 。《 型预应 新 力 混凝土 枕技 术条 件 》 中规 定 , 升温 速 度 小 于 2 ℃/ O h 。在 升温 过程 中 , 泥 水化 反 应 速 度 加快 , 升 温 水 到 结束 时多 已获 得一 定 的 硬化 强 度 , 是 升 温 中要 产 但
当轨枕 成形后 , 面水 分 不 断蒸 发 。这 种 水分 蒸 发 表 是 由表 及里逐 步发 展 , 面上 湿度形 成梯 度 , 截 内外 干
现在我 们再进 一步 分析 。凸 出的轨槽 板端 面不 是一个 垂 直面 , 是 一个 呈 6 。 的倾 斜 面 。这 样 , 而 0角
缩 量不 一样 , 因而 轨枕 表 面 收 缩变 形 受 到 轨枕 内部 约 束 , 受其他 约束 产 生拉 应力 。尤 其 是 当轨 枕 脱 或
也 因应力 消失 而恢 复原 始 长 度 , 就 引起 轨 枕 成 品 这
浅析预应力混凝土轨枕裂缝成因及预防措施
浅析预应力混凝土轨枕裂缝成因及预防措施摘要:本文结合场内预制轨枕实际施工经验,针对新II型预应力混凝土轨枕预制过程中常见的一些裂缝形式,重点从裂缝产生各部位中剖析其成因,并探讨实际施工中具体的预防措施。
关键词:轨枕;裂缝;成因;预防措施Abstract: In this paper, the venue precast sleeper actual construction experience, prefabricated process of new type II prestressed concrete sleepers some cracks in the form of focus from the cracks in various parts of the analysis of its causes, and to explore the actual construction of specific prevention measures.Keywords: sleeper; cracks; causes; precautions目前,我国的铁路及公路建设得到迅猛发展,行业标准越来越高,施工难度相继增大,科技水平不断提高,轨枕生产对混凝土的各种性能要求越来越高,不仅要求混凝土工作性能好、强度指标高、耐久性好等,而且还要求有个好的外观。
预应力混凝土轨枕从研究、生产到推广使用已经历时四十余年,在这几十年的使用当中发现混凝土轨枕发生了不少损伤、裂纹,危及行车安全,而混凝土受当地气候环境、设施、技术水平等影响,难免会出现这样或那样的裂缝。
为了进一步加强对混凝土轨枕裂缝的认识,预防和控制裂缝的发生,提高混凝土轨枕的使用寿命,本文尽可能对预应力混凝土轨枕裂缝产生的原因和部位作较全面的分析、总结,以方便施工找出控制裂缝的可行办法,达到防范于未然的作用。
轨枕裂缝总体分为受力裂缝、非受力裂缝,下面就这两种裂缝常出现部位、成因及预防措施进行简单阐述。
浅析厂内铁路砼枕纵向裂纹现象的原因及解决办法
浅析厂内铁路砼枕纵向裂纹现象的原因及解决办法作者:刘长明来源:《环球市场》2019年第20期摘要:火电机组的生产运行中,铁路系统的作用不可忽视,它不仅关系到火电机组的口粮供应,还影响到电力企业的经济效益及安全稳定,其重要性不言而喻。
本文主要结合国电双辽发电有限公司厂内铁路砼枕纵向裂纹现象,从翻卸系统流程、砼枕本身质量、铁路道床方面因素综合考量,有针对性地提出了几点处理对策,希望能够为今后的相关研究提供一定的参考依据。
关键词:砼枕;裂缝;原因;处理对策随着社会经济的快速发展,高速、重载列车的推行已成为新常态。
随着路企直通的全面有序推进,电气化铁路已成为后续的改革重点。
高速、重载列车的全面推行已成为铁路运能提升强有力的保障。
为保证重载高速列车的安全开行,对既有线路的技术升级已提上新的日程,既有线路的故障处理也成为了亟需解决的问题。
目前既有线路技术升级改造已经普遍用砼枕替代了木枕,使得线路的维修量不断减少,行车安全度得到大幅提高。
在国电双辽发电有限公司厂内铁路既有线20年运营阶段,发现砼枕裂纹现象较为普遍,裂纹砼枕数量呈逐年增加趋势。
一、砼枕裂纹现象分类国电双辽发电有限公司砼枕裂纹主要有以下四类,其中第3类较为普遍。
(见图1)二、砼枕裂纹现象诊断国电双辽发电有限公司厂内段共九条主要线路,一股道为卸车清底线,二股道为机车走行线,三、四股道为二号翻车机空车线,五、六、七股道为重车线,八、九道为一号翻车机空车线。
经现场观察,九条线中八道和九道劈裂的砼枕居多。
九道长度900m的线路,劈裂的砼枕有1194根;八道长度1000m的线路,劈裂的砼枕有1100根;七道长度1100m的线路;劈裂的砼枕有500根;四道長度1100m,劈裂的砼枕有300根。
从现场拆除的砼枕反映出的裂纹现象查看,砼枕承轨槽及挡肩30cm范围内纵向裂纹和砼枕承轨槽外侧20cm范围内的纵向裂纹现象居多。
(一)空车调车机间歇性循环推力作用影响纵向裂纹双辽公司翻车机系统接、卸、排作业流程为:运煤专列重车从专用线进入厂内铁路重车线对位后,由重车调车机牵引至翻车机上进行翻卸,翻卸完毕后,由迁车台将空车折返至空车调车机,空车调车机推送空车出翻车机室空车线。
铁路轨道结构中混凝土轨枕伤损的形态原因分析及预防措施
奉次煤与瓦斯突出超前预测成果仅作为铁
表I煤与瓦斯突出判定指标临界位殛测试成果衰
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2008
嗍何奎元杖路轨道与修理铁道自版社 [q贡振中幔路线路混最土托傍掘彤忠噩 原因舟析.盘业寡天地2008年07期
5、结论与建议
1).通过车次瓦斯地质勘寨.按 《铁路瓦斯隧道技术规范*、雌耗工业部*煤 与瓦斯突出矿井鉴定规范》MT637—1996厦 《防治煤与瓦斯突出细删》综合判断贵(阳) 广(州)铁路赁州段各隧道均为无煤与瓦斯突 出危险t除小范坪隧道为高瓦斯隧道外,均 为低瓦斯隧道。
2)本次勘察经赞和精度有限,部分灌穗凌稿壤荔麓荔餮缓芽g荔目荔荔笔,菇芬
境,煤层及顶底板岩性、地下水等的影响
…,影响因素多.在勘察阶段较难查明,
地质工程勘寮设计研究院从事地质勘寨项
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避免的,在繁忙的【.作状志F.我们fM难做
到发现线路小病宙轨社小伤{日就立即整 治.这样将给轨枕的伤}H提佻r储备的机 会,蛀后导致轨枕的尖拽,增加『。n蛀。如 果及时采取一定的阗埔措砖将凡人减少轨 忱的伤扭情况,蜒琏轨幢的他川辟命,相对 会减少轨枕作业的【:怍h£。
外.均为低瓦斯隧道。
路选线及隧道设计的依据t庄施工过程 中,综合利用蜊试法、地质法及地球物理 法等超前预硼煤与瓦斯突出危险性。
‘q上接幕B1页 及时、接头养护不良,轨嘶不。F月日没有及 时消灭, 加强线路维传养护,使轨恍处千良好 的支承状悉是防止轨f{t伤掘的诹要条件。 起道时要轻起轻救、禁It轨札曲怍太大. 防止损坏轨枕.起世跨度小能^人.以保 持轨面平顺,扪撬II J爱内外侧目….而Il 打撬要均衡,像lⅢ轨桃母中、蚺稳,防止轨 枕发生裂纹,捣I,々llI.Jti.直r器tl-磕碰伤轨 枕。加强垫板怍址,保证垫饭质艘,在 垫板过程中不徉{f;l伤轨枕.出现空吊板颁 垫板时应及时作业,避片腱轨下绝缘缓冲 垫片损坏或挤出时应瞳时坚换或摆正,咕
施工孔洞混凝土开裂防治措施
施工孔洞混凝土开裂防治措施
一、施工孔洞混凝土开裂原因
1.新旧混凝土结合面未凿毛或凿毛不合格。
2.泵管洞、传料孔等施工预留孔洞处未按设计要求预留钢筋。
3.混凝土浇筑过程中未振捣密实。
4.泵管洞、传料孔等施工预留孔洞下部支撑体系不符合要求。
二、开裂防治措施
1、施工管理防治措施
(1)泵管洞、传料孔等施工预留孔洞处模板支设前,混凝土结合面必须进行凿毛处理,凿毛质量符合要求。
(2)板内钢筋在预留洞口处不得切断,待二次浇筑时,采用高一等级微膨胀混凝土。
(3)加强泵管洞、传料孔等预留孔洞处混凝土的振捣,混凝土应一次浇筑完成,厚度不小于两侧板厚,同时应做好二次收面。
(4)楼层预留孔洞应采用下部搭设支撑体系的方式施工。
混凝土轨枕裂缝产生的原因及防治措施
的破坏作用最为显著 。活 陛集料 、 高碱水泥外加水是其反应 的三个基 本条件。通过上述三种物质的化学反应 , 破坏混凝土内的集料和水泥 石界面上的硅酸盐 , 从而导致混凝土体积嘭胀 , 使其开裂产生裂缝。 值 得注意地是钢筋腐蚀是和轨枕所处的外部环境息息相关的, 其腐蚀速
碴, 及时清理板结 、 肮脏的道床 , 增加其弹 陛。从各个方面综合治理接 头问题 , 才能最大限度防治裂缝的产生 。 2 - 3 选定合适的垫高, 确保 良好支撑。轨下垫层的作用不但能起到绝 缘作用 , 而且可以减少列车经过时对轨枕的冲击力。 相关测试表明, 在 轨枕各截面的弯矩值下降越多, 而超过 度受所处环境的碱度影响, 碱度越大, 钢筋的腐蚀程度就越严重, 那么 定的范围内垫层厚度越大 , 某以临界. 之后, 垫层厚度越大 , 轨枕相应的截面弯矩值不降反升 , 与 出现裂缝 的可 能性 也就 越大 。 上升的还有钢轨的挠曲应力。 因此选定合适的弹性垫层厚度, 此外, 轨枕养护和维修方面的不到位 同样会导致裂缝的出现。由 此同时 , 其次为了落道抽掉垫板或采取不符合 于受力在不均匀的弹性基础上 ,组成轨枕支撑的是松散的道碴颗粒 , 防止过犹不及和垫层厚度不够 , 应该 避免 这些 问题 的出现 。 在列车一次次 的重复冲击和负荷下, 道碴颗粒之间会发生相对的轻微 国家标 准 的弹性垫 层都 是不 可取 的 , 位移 , 并且伴随着压力而带来相互的磨损挤压 , 日积月累就会导致残 2 A 从生产源头抓起 , 严控轨枕材料 。从轨枕的生产抓起 , 对轨枕材
轨枕是一种预应力的混凝土结构 , 产生裂缝在其使用过程中不 采取 一定 的措施 来 防治裂缝 的 出现却 是切 实可行 的 。 可避免 , 因此 , 研究轨枕产生裂缝 的成 因和危害并给出实质性 的防 2 . 1 改善轨枕支撑条件 , 最大限度减少轨枕损伤。养护作业的捣固工
常见混凝土轨枕破损成因及应对策略
1 混凝 土轨 枕伤 损 的 类型
11轨 下垂直横 向裂缝 . 这种 裂缝 出现 在轨枕两侧 下部, 一般 情况下 , 裂缝较 小, 宽 度在 o1 m以下, .m 长度未超过 中和轴 。 12轨枕 中间部分垂直裂缝 . 18 9 1年 调查 的 6 9型轨 枕 ( 9 1 17 17 — 9 6年 间生产), 6 筋 9 轨枕 枕中正弯矩 裂缝分别 为 3 %和 1%( 同区段) 弦 6 4 1 不 , 9枕 3 延 长轨 枕使 用 寿命 的 养护 作业 方 法 中裂缝分别为 3 %和 1%( 同区段) 裂缝 的宽度及长 度均 比 6 3 不 。 轨下裂缝严重, 的枕中正负弯矩裂缝连在 一起形成 环 向裂缝, 有 轨枕作为一 种预应力 混凝土结构 , 要想完 全杜绝裂缝 是很 个别轨枕有多道环 向裂缝 。资料 19 9 1年调查 的 S - 1 8 _2( 9 6年 难 做到的。 但裂缝毕竟 是有 害的 。 为此, 当竭尽全力来防止裂 应 生产) 轨枕 , 中垂直 裂缝约 占调查裂缝轨 枕的 2 . 其 中钢 缝 的 出现 ,提 高混凝土轨枕 的结构耐 久性, 长轨枕 的使 用寿 枕 3 %, 7 延 轨接头处的轨枕, 中垂直裂缝 比率更高, 6%以上 。 枕 占 3 命。 1 轨枕顶面螺栓孔纵 向裂缝 . 3 31改善道床的支承条件 , 少轨 枕伤 损 . 减
了分析 ,结合 现 场 实际 经 验提 出 了相 应 的提 高 混 凝 土 轨 枕 的 结 构耐久性 、 延长混凝 土轨就 的使 用寿命 的养护作 业方 法。 关键 词 : 混凝土轨枕 轨枕伤损 裂缝
2 混凝 土 轨枕伤 损 裂 缝 的成 因
轨 枕处 在露天 环境 中, 由于 混凝 土致密 , 、 水 气不会 渗入 内 部 , 当裂缝开展 到一定 宽度 , 但 且裂 缝深度 到达保护 层时, 、 水 气 就会沿着 裂缝逐步渗透到达钢筋, 引起钢 筋腐蚀 、 生锈, 铁锈是
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预留螺栓孔纵裂原因及改进措施
——Ⅱ型预应力混凝土轨枕
马超李向国张耕宁卜建清
石家庄铁道学院土木分院,河北 石家庄 050043
[摘 要] 随着列车速度和载重量的不断增加,既有的Ⅱ型混凝土轨枕沿轨枕预留螺栓孔部位发展的轨枕纵裂伤损日益严重,成为影响轨道结构的稳定性和安全性的主要因素之一。
本文主要对我国Ⅱ型混凝土轨枕螺栓孔纵裂的原因进行了分析,指出螺栓孔自身设计缺陷导致了螺栓孔周围的应力集中,使得沿轨枕纵向中心线的螺栓孔边缘部分的切向拉应力(与轨枕纵向中心线垂直)远远大于混凝土的抗拉极限,从而导致了该区域纵向微裂纹的出现。
在列车反复荷载作用下,裂纹不断扩展导致轨枕失效。
针对这一情况,提出利用具有膨胀性能的特殊混凝土对螺栓孔部位进行局部改进,经过计算,改进后螺栓孔周围应力分布情况会得到很大的改善,沿轨枕纵轴方向的切向拉应力会大大降低,从而减少了裂纹的发生和发展速度,提高了轨枕的寿命,保证了行车的安全。
Ⅱ型混凝土轨枕;螺栓孔纵裂;纵裂原因;特殊混凝土;改进措施
Cause and Modification Measures of Longitudinal Crack from
Bolt Hole of the PC SleepersⅡ
Chao MA Xiangguo LIGengning ZHANGJianqing BU
School of Civil Engineering, Shijiazhuang Railway Institute, Shijiazhuang, 050043, Hebei, China
Abstract: In recent years, with the increasing of the passenger train's running speed and the load of the freight train,more and more damages have been found for PC sleepers Ⅱ. Among which, the longitudinal crack from bolt hole is the most serious one, which shorten the life of the sleeper and the track's maintenance period badly, and has made a strong impact on the track's stability and safety. This paper mainly analyzes the cause of longitudinal crack from the sleeper's bolt hole area and put forwards it is the stress concentration in the area (which is caused by the sleeper's design defects itself) made this. According to the analysis, the tangential tensile stress (perpendicular to the longitudinal centerline of the sleeper) along the longitudinal centerline of the sleeper near the edge of the bolt hole is much grater than the concrete's tensile strength, so mini-cracks will occur in this area firstly, and then, at the repeated load of the train, they will extend quickly to a longitudinal crack along the centerline of the sleeper till the sleeper lost its function. To solve this problem,special expansion concrete should be used in the area around the bolt hole to change its stress situation. After modification, according to the calculation, the tangential tensile stress along the longitudinal centerline of the sleeper near the edge of the bolt hole decreases largely. So few cracks will develop around the bolt hole and the life of the sleeper will be increased and the running safety of the train will be ensured accordingly.
Key words: PC sleeper Ⅱ; longitudinal crack from bolt hole; cause of longitudinal crack from bolt hole; special concrete;modification measures
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