预应力钢筋混凝土轨枕的冲击试验
岩土工程师专业辅导：预应力混凝土轨枕的裂缝及结构耐久性2
2 混凝⼟轨枕裂缝的成因 混凝⼟轨枕裂缝的⽣成可以从结构、⼯艺、材料等⽅⾯探讨，也可从设计、制造、铺设、使⽤等⽅⾯研究。
在此，仅从物理、化学、⼒学的⾓度进⾏分析。
2.1 ⼒学因素 混凝⼟轨枕所受弯矩的⼤⼩不仅与枕上动压⼒有关，⽽且与枕下道碴⽀承状态有关。
原先设计规定铺设和养护时应使轨枕中间部分掏空400rnm，掏空部分道碴顶⾯应低于枕底30mm，避免负弯矩过⼤⽽产⽣枕中上部横裂。
近年来要求中间不掏空，即中间应垫满浮碴。
设计时假设中间部分的⽀承反⼒应为轨下部分的 3/4(掏空时为0)。
与⼀般的预应⼒混凝⼟制品不同的是轨枕的⽀承状态随着列车的运⾏及养护维修条件⽽不断变化，⼀旦当⽀承状态与枕上垂直动压⼒⼒联合作⽤引起的弯矩超过设计限值时，则轨枕的相应部分就会产⽣如图1、图2所⽰的裂缝。
此外当预加应⼒偏⼤⽽脱模时混凝⼟强度⼜不⾜时，轨枕端部就会产⽣如图 5、图6所⽰的纵向裂缝;列车运⾏时对钢轨的⽔平和纵向作⽤⼒和螺旋道钉引起的上拔⼒⼜会使轨枕螺栓道钉孔周围产⽣如图3、图4所⽰的纵向裂缝和横向裂缝。
由于预应⼒混凝⼟轨枕横向裂缝(轨下正弯矩和枕中正、负弯矩)在计算和试验⽅⾯均已有诸多研究，⽽纵向裂缝的计算及试验却很少涉及。
在此，仅对端部纵向裂缝(或称⽔平裂缝)作⼀分析： 根据清华⼤学研究，先张法⾼强钢丝预应⼒混凝⼟梁，当预应⼒值较⾼时，沿梁⾼离开预应⼒筋⼀段距离，靠近中和轴附近，在梁端⾯上出现拉应⼒6Y，常引起端头裂缝，如图8所⽰。
通过20余根梁的模拟试验，建⽴了端⾯拉应⼒计算公式：6Ymax=k6 o 式中：6 o⼀梁端横截⾯上平均压应⼒：6 o=N/A (A为梁端横截⾯积，N为混凝⼟预压⼒); k⼀应⼒系数，其变化规律可近似表达为： k=1/{18(e/h)2⼗0.25} 式中：e⼀集中⼒距底边的距离;h⼀为端部梁⾼; 裂缝发⽣的位置C(裂缝与梁底⾯的距离)：√eh 梁的抗裂性验算必须满⾜下式要求：6Ymax≤rf t 式中：f t⼀混凝⼟的抗拉强度; r⼀塑性系数(⼀般取1.7) 将以上研究结果⽤来验算预应⼒混凝⼟轨枕的端部拉应⼒，得出表l. 由表1可见，预应⼒引起的轨枕端⾯⽔平拉应⼒6Ymax约为混凝⼟设计抗拉强度的75~90%，并为考虑塑性变形后的混凝⼟抗拉强度的50%，单⼀因素，轨枕单⾯是不会产⽣纵向裂缝的。
铁路预应力混凝土竖孔轨枕抗冲击性能研究
铁路预应力混凝土竖孔轨枕抗冲击性能研究王开杨（中交第二公路工程有限公司，陕西西安 710065）［摘要］铁路预应力混凝土轨枕的作用主要是将车轮荷载从轨道传递到下部基础，同时有效保持轨道的轨距，让列车安全运行。
预应力混凝土轨枕在铁路轨道中最为常用，由于其他设施如信号装置、光纤、电缆等经常被镇流器或捣固机损坏，因此有必要对混凝土轨枕进行改造，以便在内部铺设电缆等设施，使其不会受到有害或恶劣环境的影响。
本文从以往的研究扩展到轨枕孔洞和腹板开口的设计标准，基于混凝土轨枕极限强度设计的修正压力场理论（MCFT），着重介绍混凝土轨枕在动力瞬态荷载作用下的结构承载力。
本文的研究结果有助于加深对预应力混凝土竖孔轨枕动力性能的认识，为铁路行业的轨道维护提供建议。
［关键词］铁路；预应力混凝土轨枕；竖孔；修正压力场理论［中图分类号］U213.3 ［文献标识码］B ［文章编号］1001-554X（2023）07-0137-04Research on impact resistance of railway prestressed concrete vertical hole sleepersWANG Kai-yang铁路是现代最高效、最有效的运输方式之一，可以用来运输货物、旅客、矿产、粮食等［1］。
铁路预应力混凝土轨枕已经在铁路行业中使用了50多年，是铁路轨道结构的主要组成部分［2］。
轨枕可以由木材、混凝土、钢材或其他工程材料制成［3］。
几十年前，它们已经被系统地引入铁路行业，目前几乎遍及世界上所有的铁路网。
轨枕主要有将荷载从轨底转移和分配到下部基础、通过钢轨扣件系统将钢轨固定在合适的轨距上、保持轨道倾角以及抑制铁轨的纵向、横向和垂直运动等作用，以保证列车的安全通行［4］。
铁路轨枕是铁路轨道系统中有关结构安全的关键部件，因此必须对轨枕进行可靠的设计和分析，以保证公共安全和列车运行的可靠性［5］。
轨枕的关键性能标准，如静态能力、动态强度和极限冲击载荷能力都应进行评估，因为每个属性都是重要的并且是相互联系的。
铁路工程原材料试验检测及常见问题分析
铁路工程原材料试验检测及常见问题分析一、引言铁路工程是重要的交通运输基础设施，对于国家经济发展和人民生活具有重要的意义。
在铁路建设和维护过程中，原材料的选择和质量是至关重要的。
为了保障铁路工程的安全性和持久性，需要对原材料进行试验检测，并分析常见问题，及时采取措施予以解决。
本文将对铁路工程原材料的试验检测和常见问题进行介绍和分析。
二、铁路工程原材料试验检测铁路轨道是铁路工程的重要部分，其材料的质量直接关系到铁路线路的安全与舒适。
铁路轨道的材料主要有钢轨、混凝土轨枕、轨道圆木等。
钢轨是铁路轨道的主要材料，其试验检测主要包括材质分析、化学成分分析、力学性能检测等。
混凝土轨枕的试验检测主要包括抗压强度、抗冻性、吸水率等指标的检测。
轨道圆木的试验检测主要包括树种鉴别、含水率、力学性能等指标的检测。
铁路路基是支撑铁路轨道的重要部分，其材料的质量直接关系到铁路线路的稳定性和安全性。
铁路路基的主要材料包括碎石、砾石、砂石等。
其试验检测主要包括颗粒级配、强度、含水率等指标的检测。
三、铁路工程原材料常见问题分析1.铁路轨道材料常见问题（1）钢轨的轨面磨耗过大，造成轨道几何形状不合格；（2）混凝土轨枕的抗压强度不达标，导致轨枕的开裂和变形；（3）轨道圆木的含水率偏高，容易发霉和腐烂。
（1）碎石的颗粒级配不合格，影响路基的排水和稳定性；（2）砂石的含泥量偏高，影响路基的抗渗性和抗压强度。
（1）钢筋混凝土的预应力损失过大，影响桥梁的承载能力；（2）焊接接头处存在裂纹和气孔，影响钢结构的受力性能。
Ⅲc 型预应力混凝土枕预埋套管抗拔力检验不合格成因分析及对策
Ⅲc 型预应力混凝土枕预埋套管抗拔力检验不合格成因分析及对策摘要：Ⅲc 型轨枕成品检验项目共29 项，包括外观质量、外形质量和力学性能检验。
预埋套管抗拔力检验是5 项力学性能检验的一种，它是在轨枕脱模养护28 天后，每批轨枕抽检2 根轨枕，每根轨枕检测一个套管抗拔力，只有两根轨枕均合格代表本批轨枕合格，否则判整批轨枕抗拔力不合格。
所以预埋套管抗拔力试验存在检验滞后、代表数量大的特点，并且是直接判定轨枕合格与否的关键性能。
本文就莱阳轨枕场Ⅲc 型轨枕预埋套管抗拔力检验的影响因素做出了分析并制定相应的对策，大大提高了预埋套管抗拔力检验合格率，为同类型施工做出了借鉴。
关键词：Ⅲc 型轨枕成品检验预埋套管抗拔力影响因素对策引言混凝土轨枕是一项重要的铁路器材，也是我国产量和用量都大的一项重要水泥制品。
随着我国铁路建设事业的不断发展和高速重载铁路的需要，对铁路轨枕的性能和质量的要求也不断提高，驱使轨枕产品的不断升级换代。
Ⅲc 型预应力混凝土枕主要用于重载、提速的铁路线路。
Ⅲc 型预应力混凝土枕具有结构强度大、纵横向稳定性和整体刚度好、安装方便、配置数量少等优点，是目前有砟轨道使用轨枕中耐久性最好、使用量最大的轨枕，市场需求量大。
Ⅲc 型枕的截面、配筋等和Ⅲa 型枕相同，也为有挡肩，只是预留孔硫磺锚固改为采用 D1 型塑料套管。
我国目前Ⅲa 型枕的机组流水法预制工法较成熟，但年平均产量在 40 万根左右，远不能满足青荣线有效预制工期要求。
所以莱阳轨枕场借鉴其他厂Ⅲa 型枕的预制工法，并在此基础上将每个工位单位效能加以改进、升级，以机械化生产代替人工作业。
从钢筋半成品加工到各工艺流程全部改为最大化机械生产，标准高、效率快；加多工位设置，分散工序操作，缩短流水节拍；增加缓存工位、释放吊车利用率，保证流水作业连续，提高安全系数。
一些列改进后仅在试生产的第四个月就顺利通过了国家铁路部上道技术审查，此工法得以在青荣城际铁路线上推广使用。
预应力钢纤维混凝土铁路轨枕生产检验规定
预应力钢纤维混凝土铁路轨枕生产检验规
定
【学员问题】预应力钢纤维混凝土铁路轨枕生产检验规定？
【解答】一、按现行标准《钢纤维混凝土试验方法》进行钢纤维混凝土抗压强度、抗拉强度检验；
二、按铁道部标准《预应力混凝土轨枕静载抗裂试验方法》进行轨枕静载抗裂强度检验，轨下截面静载抗裂荷载应大于230kN，中间截面静载抗裂荷载应大于180kN；
三、按铁道部标准《预应力混凝土轨枕疲劳试验方法》进行轨枕疲劳强度检验，疲劳荷载的上限值：轨下截面为200kN，中间截面150kN，循环特征值ρ=0.2；
四、进行轨枕外观及外形尺寸检验。
以上内容均根据学员实际工作中遇到的问题整理而成，供参考，如有问题请及时沟通、指正。
混凝土枕产品检验标准
混凝土脱模抗压强度
静载抗裂强度
3
Ⅲa型枕
混凝土枕（TB/T2190—2013）
外观质量和各部尺寸
混凝土脱模抗压强度
静载抗裂强度
4
Ⅲc型枕
TB/T3300-2013 高速铁路有砟轨道预应力混凝土轨枕
外观质量和各部尺寸
混凝土脱模抗压强度
静载抗裂强度
预埋套管抗拔力
5
Ⅲqa型枕
TB/T 2190-2013 混凝土枕
3.每一检验数含两侧2个测量值，其中若有一个测量值未达标，判该检验数未达标。
3
混凝土脱模强度
A
≥45.0MPa
按GB/T50081—2002的规定进行。试压1组混凝土脱模抗压强度试件，核查企业记录。
1.型式检验1/批
2.出厂检验1/池
压力试验机
≥10批
4
混凝土28d强度
A
按TB10425—94进行评定合格
500kN轨枕静载试验机
5倍照明放大镜
1.试验样品为出池后48小时之内的轨枕。
2.每枕3个截面（检验数），6根轨枕共18个检验数。
3.每一个检验数含两侧2个测量值，其中若有一个测量值未达标，判该检验数未达标。
2.
疲劳强度
A
1.轨枕在疲劳荷载下，循环加载2×106次，卸荷回零后3分钟，受拉区下缘钢丝处的残余裂缝宽度不得大于0.05mm。
6
500mm游标卡尺
枕中
165
17
轨底凹形花纹深度
C
10
在轨枕一端选3个典型凹花（深、中、浅）测量。用150mm钢直尺竖放于凹花壁上，用另一150mm钢直尺置于凹花底部，读取两尺相交的凹花深度值。
16轨枕静载试验操作指导书(作业指导书)
混凝土轨枕静载试验操作指导书1适用范围本作业指导书适用于公司生产的预应力混凝土枕(含宽枕、桥枕、岔枕)产品的静载抗裂试验。
2引用标准预应力混凝土枕静载抗裂试验方法TB/T1879预应力混凝土枕Ⅰ型、Ⅱ型及Ⅲ型TB/T2190混凝土岔枕技术条件TB/T30803试验条件预应力混凝土枕（以下简称轨枕）静载抗裂试验条件应满足要求：3.1采用轨枕静载抗裂试验机进行,并在检验有效期内使用；3.2轨枕应从长度为2.5m至3.0m产品中抽取；3.3轨枕应从外观及及各部尺寸合格的产品中抽取；3.4试验用量测仪表应预先进行标定或校准;3.5观察裂缝采用5倍放大镜并有照明装置。
4准备工作试验前的准备工作应符合下列规定：4.1首先，试验前应对电气、油路各方面进行检查，确认传感器及各种阀门与电气控制框已连接好；4.2开启电源等待显示正常，预热15分钟；4.3轨枕支承的中心位置应符合标准或设计的要求。
5荷载布置试验轨枕的荷载布置应符合下列规定：5.1轨枕的试验荷载布置应符合标准或设计的要求；6加载方法加载方法应根据标准或设计的加载要求进行。
6.1 将轨枕吊放于小车，轨枕两端应在小车标尺零线的±50mm 范围内。
移动小车，使待试验样品的截面在试验机中心，利用靠尺使轨枕试验截面与试验机加载支座对位，然后垫上橡胶垫板。
6.2选择相应的轨下或轨中键，其上方指示灯亮,并顺序完成空行程快速接近和慢进加初始荷载,产生大于5.0kN的荷载后再按加载键,使荷载以设定的速度匀速上升到规定恒载值，恒载值保持到设置好的时间(180秒)。
恒载阶段后，是自动卸载还是手动卸载或继续加载由设置的内容决定。
并在整个加载过程中用照明加放大镜观测轨枕两侧受拉区，如在试验中发现轨枕产生裂纹，按开裂键，面板相应方框中将显示左侧当前开裂荷载值、右侧当前开裂荷载值、保载过程中产生裂纹的时间值及显示开裂时间。
6.3若按住开裂键，则停止加载，松开开裂键，继续加载，对设置状态出现裂纹后不欲继续加载，则按暂停键即可卸载，试验完毕按复位键。
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。
预应力混凝土轨枕产品
现场检查生产条件关键项不合格时，停止进行产品检验；产品抽样静载试验不合格 时，不再进行外形外观与尺寸检验。
生产条件关键项不合格时必须复查生产条件和产品抽样检验；生产条件关键项合格、 产品检验不合格时，复查仅进行产品检验；复查时，均须进行疲劳试验。 7.2 产品检验开始前，检验单位必须作好下列准备工作:
4. 检验条件
4.1 检验环境条件要求 各检验项目在常温下进行。
5. 检验设备及专用量器具的校准
1．全部检验设备及专用量器具必须在检定周期内。 2．应采用荷载精度小于 1%、加荷速度 1000±500N/S、保载阶段荷载波动±0.5%并有准 确对位装置的轨枕静载试验机进行轨枕静载试验。
6. 检验内容及检验方法
编号：ZJZ 304(GW)-01-2005
预应力混凝土轨枕产品质量检验细则
2005-05-31 批准
2005-05-31 实施
铁道部运输局批准
预应力混凝土轨枕产品质量检验细则
1. 适用范围
1.1 本细则仅适用于运输局组织的产品质量抽查检验。 1.2 本细则仅适用于新 II 型预应力混凝土枕（以下简称新 II 枕）、III 型预应力混凝土有
新II枕：175＋－５ ３mm
IIIa枕、IIIb枕：
＋５ 185－３mm
测两承轨槽中心截面与枕中截面,将厚度尺滑爪紧贴轨枕顶面, 移动测尺,使固定爪抵住轨枕底面,读取测尺读数.检验前应清除 底面残渣.
6
专用厚度尺
1.第 13,14,15,16 项 中每一检验数含预 埋铁座两侧或同侧 2 个测量值,在 2 个 测量值中若有 1 个 超标即判该检验数 超标;
1
岔枕：受检厂家应具备 3 组或 3 组以上的产品库存量。随机抽取 20 根，所抽岔枕应 尽量覆盖各长度段。 3.2 抽样地点
混凝土抗冲击性能测试原理
混凝土抗冲击性能测试原理一、引言混凝土是建筑物中广泛使用的一种材料，具有较好的力学性能和耐久性。
然而，在一些特殊情况下，如地震、爆炸等恶劣环境下，混凝土的抗冲击性能可能会受到严重影响，从而导致建筑物的倒塌和人员伤亡。
因此，对混凝土的抗冲击性能进行测试是非常必要的。
本文将介绍混凝土抗冲击性能测试的原理，包括测试方法、测试设备、测试参数以及测试结果的分析等方面。
二、测试方法混凝土抗冲击性能测试主要采用冲击试验法。
冲击试验是指通过给试样施加一定冲击载荷，来检测其在冲击载荷下的破坏形式和破坏能力的一种试验方法。
常见的冲击试验方法有自由落锤法、压缩气体法、炮弹撞击法等。
自由落锤法是指将一定质量的自由落锤从一定高度自由落下，与试件相撞后，观察试件的破坏情况。
压缩气体法是指利用高压气体对试件施加冲击载荷，观察试件的破坏情况。
炮弹撞击法是指用枪炮发射炮弹撞击试件，观察试件的破坏情况。
在以上三种试验方法中，自由落锤法是最为常用的方法。
因为自由落锤法设备简单，操作方便，不需要太多的专业知识，适用于各种类型的混凝土试件。
三、测试设备混凝土抗冲击性能测试设备主要包括落锤、支架、试件、示波器等。
落锤是冲击试验的主要载荷来源，一般由铸铁或钢铸成。
通常，落锤的质量为0.5~10kg，高度为0.5~1.5m。
支架是用来支撑试件的，通常由钢制或木制材料制成。
支架的高度和形状应适合于试件的尺寸和形状。
试件是被测试的对象，通常为混凝土块或钢筋混凝土构件。
试件的尺寸和形状应符合试验要求。
示波器是用来记录试件在冲击载荷下的应力-应变响应。
通过示波器可以记录和分析试件受冲击载荷后的应力波形和变形情况，从而评估试件的抗冲击性能。
四、测试参数混凝土抗冲击性能测试的主要参数包括冲击载荷、冲击速度、试件尺寸和形状、支架高度和形状以及试验环境等。
冲击载荷是指落锤对试件施加的冲击力，通常以Joule（焦耳）为单位。
冲击载荷的大小和施加方式可以根据试验要求进行调整。
客运专线预应力混凝土桥枕检验细则
８ 数 据 处 理
８１ 原始 记 录 中数 值有 效位 的选 择 ．
８ 数值修约规则 ． ４ 遵循 口诀 ：“ 四舍六人五考虑 ，五后非零则进
一
该有效位 的选择一般按检测仪器设备 的最小分 度来读数。对于那些需要做进一步运算的数值 ，应 在 按最 小分度 值读 数后 再估 读一 位 。读数 时 ，小数
５ 检 验 设 备 及 专 用量 器 具 的校 准
５１ 全 部 检 验设 备 及 专 用 量器 具 必 须 在 检定 周 期 ．
内。
２ 检验依据
运 基线 路 ［０ ９ ６ ２０ ］５ ６号客 运 专线 预应 力混 凝 土桥 枕技 术 条件 ：Ｔ ／＇ １０－２０ Ｂｒ２９－ ０ ２预应 力 混凝 土 Ｉ 枕 Ｉ 、Ｉ 型及 Ｉ 型 ：Ｔ Ｔ １７－ ２０ 型 Ｉ Ｉ Ｉ Ｂ／ ８９ ０２预应 力
铁 道 部 运 输 局
（０ ０年 ９月 １ ２１ ９日）
１ 适用范围
本细则适用于客运专线预应力混凝土桥枕 （ 以 下 简 称 Ｉｑ Ｉ ｃ型桥 枕 ）生 产企 业 质 量保 证 能力 检 查 Ｉ
４ 检验条件
４１ 检验环境条件要求 ． 各 检验项 目在 常温 下进行 。
和产品质量检验。
加减 ：以小数部分位数最少的一数为准 ，其余
各 数均 修约 成 比该数 多一 位 ，然 后计 算 。
乘除 ：以有效位数最少的一数为准 ，其余各数
均 修约 成 比该 数 多一 位 。然后计 算 。 乘 方或 开方 ：计算 结 果保 留原 有有效 位 数 ，若
９ 产品质量检验判定 ：当受检产 品满足表 ３ ． ２ 判
３ 抽 样 方 案
３１ 在经企业检验合格的全部 Ｉ ｑ 型桥枕 （ ． Ｉｅ Ｉ 不少
预应力钢筋混凝土轨枕的冲击试验
预应力钢筋混凝土轨枕的冲击试验摘要：伍伦贡大学采用了大功率重锤冲击试验机以评估预应力钢筋混凝土轨枕在冲击荷载下的脉冲应变影响。
本文不仅详细介绍了大功率重锤冲击试验机，试验的仪表化和标准化，还包括故障模型分析、裂纹扩展、弯曲刚度和能量吸收机制。
测试用的预应力轨枕由澳大利亚制造，现场的轨道基床已由实验室模型获得的频率响应函数进行了模拟和校准。
试验主要利用大功率重锤冲击试验机研究了预应力轨枕的能量转移机制。
关键字：预应力钢筋混凝土轨枕，冲击试验，有砟铁轨Abstract:The wollongong university high power hammer impact test enginery prestressed concrete sleeper to assess the impact of the load in pulse strain effects. This paper not only introduces detailed high-power hammer impact test enginery, test instrument, and standardization, including failure model analysis, crack propagation, bending stiffness and energy absorption mechanism. Test of prestressed sleeper by Australia manufacturing, the scene of rail and the bed had been obtained by laboratory model frequency response function and calibration of the simulation. Test the main use high power hammer impact test enginery studied energy transfer mechanism of prestressed sleeper.Key word: prestressed concrete sleeper, impact test track a frantic jumble1.引言本文通过对轨道环境的模拟，使用冲击试验方法研究了预应力钢筋混凝土轨枕的能量转移机制，并重点用试验验证了轨枕的极限抗冲击性和破坏模型。
铁道部运输局关于发布新Ⅱ型预应力混凝土枕有关技术规定的通知
铁道部运输局铁道部科学技术司
关于发布新Ⅱ型预应力
混凝土枕有关技术规定的通知
各铁路局：
由铁道科学研究院、原专业设计院共同研制的新Ⅱ型预应力混凝土枕于2001年10月通过铁道部组织的技术鉴定，具备了批量生产的条件。
为提高产品质量、保证行车安全，铁道部运输局、科技司会同建设司共同组织有关单位制定了暂行的《新Ⅱ型预应力混凝土枕技术条件》、《新Ⅱ型预应力混凝土枕产品质量检验规则》、《新Ⅱ型预应力混凝土枕产品企业生产条件考核办法》、《新Ⅱ型预应力混凝土枕钢模型技术条件》和《上道验收管理办法》。
现将上述暂行规定予以发布(另发)，自发布之日起实施。
主题词：工务轨枕质量规定通知
抄送：铁道院，各设计院，工程、建筑、物资总公司，部工程中心，质检中心，建设司。
铁道部运输局2002年6月21日印发
前言
本技术条件(暂行)以TB／T2190—91《II型预应力混凝土枕技术条件》、《预应力混凝土枕I型、II型及III型》(报批稿)和新II型枕科研成果为基础编制而成。
本技术条件(暂行)增加了“定义”等内容；对某些技术参数进行了修改，轨枕的承载能力检验值改变为由设计图纸给出；对新II型枕相关条文作了更加明确的规定。
本技术条件(暂行)由铁道部运输局、科技司和建设司组织编制。
本技术条件(暂行)由铁道科学研究院(铁建所)和铁道专业设计院负责编制和解释。
预应力混凝土轨枕挡肩裂纹分析及防治措施
预应力混凝土轨枕挡肩裂纹分析及防治措施发布时间：2021-10-14T02:38:46.844Z 来源：《城镇建设》2021年第15期作者：许占龙[导读] 随着现代科学技术的不断发展，轨枕生产技术越许占龙中铁物资太原轨枕有限公司，山西太原 030041摘要：随着现代科学技术的不断发展，轨枕生产技术越来越成熟。
混凝土轨枕裂缝的预防和控制是一项系统工程，从设计、施工、材料、检测等多方面进行控制，并提高控制技术水平和技术管理体系，综合运用各种预防措施，确保枕木质量，延长其使用寿命。
只有不断提高混凝土轨枕的生产水平，通过采用先进的施工技术和工装设备，严格控制轨枕产品的内外质量，能够应对市场的不断变化，取得更大的发展进步。
因此，本文针对混凝土轨枕挡肩裂纹进行详细分析。
关键词：预应力混凝土；混凝土轨枕；防控措施引言预应力混凝土轨枕生产技术具有生产效率快、技术成熟、成本低等优点，就目前而言它是我国应用最广泛的轨道施工技术。
为此，结合工程实践中遇到的问题，对预应力混凝土裂缝产生的原因及质量控制要点进行了分析和探讨。
1 混凝土轨枕裂缝的类型土枕裂缝的类型有：轨下垂直横向裂缝（轨下正弯矩断裂尺寸）、枕下垂直（横向）裂缝（枕下正弯矩和负弯矩裂缝）、枕上螺栓孔纵向裂缝、枕上横向裂纹（平行于轨道方向）、枕端纵向裂纹、枕内纵向裂纹、裂纹等。
（如下图1所示）图1 混凝土轨枕裂缝的类型 2 混凝土轨枕裂缝产生的原因 2.1 混凝土原因混凝土配合比不合理的原因。
双线轨枕的拆除强度不得小于40MPa。
这是双线轨枕的实际规格要求，早期强度要求。
C60轨枕配合比设计采用双掺粉煤灰和复合外加剂，以节省生产成本。
试验表明，粉煤灰有利于改善混凝土的工作性能和耐久性，但不利于提高早期强度。
在脱模时易发生肩裂。
混凝土养护时间不足的原因。
枕木养护时间不足，会导致脱模强度达不到规定的要求，直接导致枕木肩部出现裂缝。
但在轨枕出膜前，实验室需出具拆除通知单，拆除强度达到要求后方可进行拆除作业，固化时间不得短缺。
IIIb型预应力混凝土枕检验细则
在生产企业成品库或用户处抽样。 3.3 抽样要求 3.3.1 该产品由质检中心组织人员抽样。 3.3.2 须至少 2 名抽样人员持“铁道部监督抽查通知书”前往抽样地点抽样，并将通知 书亲自交给接待抽查的生产企业人员。
2
3.3.3 样品应从经生产企业检验合格的近期产品中随机抽取，由抽样人员操作。抽样时
应检查样品的生产企业标记及合格标记或出厂合格证明书。
3.3.4 抽取的样品，在参加现场抽样人员全部在场的情况下，当场立即作好样品标记、
封存，并进行隔离。封样时，封条/铅封/样品上须有标记。所有标记必须清晰。
序号
检验项目
30 6 1
30 6 1
50 6 2
40 12 3
B-3 上下两排钢丝（筋）间距
40 12 3
B-4 外侧两排钢丝（筋）间距
40 12 3
B-5 两轨底外侧预埋件距离
B-6
同一轨底内外侧预埋件 间距离
B-7 预埋件台面至枕面高度
B-8 预埋件孔顶至枕面高度
B-9 轨枕横断面高度
B-10 轨底坡
B-11 承轨台表面缺陷
批准号：CC-060-2004 编 号：ZJZ302(GW)-2004-060
铁道部产品质量监督抽查检验实施细则
预应力混凝土枕（IIIB）
2004 年 6 月 4 日发布
2004 年 6 月 4 日实施
铁道部科学技术司批准
前言
本细则由铁道部产品质量监督检验中心铁道建筑检验站负责起草。 本细则由铁道部产品质量监督检验中心负责解释。
300mm/ /0.1mm
预应力混凝土轨枕挡肩裂纹分析及防治措施
[3] 杨明远.混凝土枕挡肩裂纹的原因分析和控制措施[J].铁道 建筑技术,2018,35(11):116-11 &
(上接第149页) 进入施工场地之前进行系统性的抽样监测，进而保障建造材 料的质量，从材料的生产日期、使用性能、数量等不同方面进 行核查。
3.3进行高水平的人员管理 施工方应当制定详细的施工操作工序与质量标准,并在
效措施进行维护或快速整修，避免发生恶性安全事故。工作 人员在操作机械设备时,应当注意保养、爱护设备，尽可能地 延长设备的使用寿命，减轻机械设备中零部件的磨损状况。
4结论
在现代化交通网络建设活动中，沥青路面施工作业是关
键性的主要环节之一，为保证公路工程的使用寿命与基本承
载能力达到预定的计划标准，施工单位应把握施工技术要
5) 在施工过程中，必须进行有效的管控措施，施工时必 须要有相关的专业技术人员进行监督,必要时技术人员可以 进行指导和操作示范。在施工之前，可以提前做好预试验,
提高施工人员的熟练度,避免施工人员由于不熟悉施工流程 在施工过程中出现操作失误。为了避免施工过程出现问题 导致挡肩裂纹的出现，还需要有专业人员领头进行阶段性检 测复査，通过阶段性试验的结果来判断施工的质量,如出现 与工艺流程不符的情况应及时进行反馈,结合现场施工情况 进行有效调整，这样才能提高施工的质量。
预应力混凝土轨枕电阻测试标准
预应力混凝土轨枕电阻测试标准预应力混凝土轨枕电阻测试是用来测定预应力混凝土轨枕电阻的一种方法，通过该测试可以评估轨枕的质量和耐久性。
电阻测试标准是为了保证测试过程的准确性和可比性，下面将介绍一种常用的预应力混凝土轨枕电阻测试标准。
1.标准名称：2.标准编号：该标准没有固定编号，可以根据需要进行编制3.测试原理：4.测试仪器和设备：（1）数字电阻计：用于测量轨枕的电阻值；（2）测试电源：提供一定的电压和电流；（3）电极：与轨枕表面接触的金属电极。
5.测试步骤：（1）准备工作：确保测试仪器和设备的正常工作状态，清洁和检查电极；（2）调整测试电压和电流：根据轨枕的特性和要求，设置适当的电压和电流；（3）接触电极：将金属电极与轨枕表面充分接触；（4）测量电阻：使用数字电阻计测量电阻值，并记录。
6.报告要求：测试结果应包含以下信息：（1）轨枕编号和位置；（2）测试日期和时间；（3）测试仪器和设备的型号和编号；（4）测试时的电压和电流；（5）测得的电阻值。
7.误差控制：为了保证测试结果的准确性和可比性，需要进行误差控制。
可以采取以下措施：（1）定期检查和校准测试仪器和设备；（2）确保电极表面的清洁和良好接触；（3）使用合适的测试电压和电流；（4）测试环境的控制，避免干扰。
8.校准和检验：测试仪器和设备应定期进行校准和检验，以确保其准确性和可靠性。
可以根据相关标准和规范进行校准和检验。
9.结论和讨论：根据测试结果，可以评估预应力混凝土轨枕的质量和耐久性，并提出改进建议。
还可以对测试方法进行讨论，包括优缺点和改进方法。
总之，预应力混凝土轨枕电阻测试是一种评估轨枕质量和耐久性的方法，通过制定标准和控制误差可以保证测试结果的准确性和可比性，为轨枕的选用和设计提供依据。
需要注意的是，具体的测试标准可以根据需要进行编制，上述内容仅作为一种常用的标准参考。
Ⅲa型预应力混凝土枕质量保障要点
Ⅲa型预应力混凝土枕质量保障要点摘要：为了保证Ⅲa型预应力混凝土枕产品的一次性合格率，将生产过程中容易发生的质量通病予以防治，从工装改进、过程控制、技术变更、材料控制等方面入手，解决问题根源。
关键词：张拉；Ⅲa型轨枕；放张；密实度1关键技术控制点1.1实现缓慢同步放张，杜绝挡肩开裂现象。
1.2调整预应力钢丝的位置，加强和改进过程控制，增强轨枕的抗裂性能。
1.3张拉过程控制。
1.4原材料及震动时间的控制提高轨枕密实度。
2控制措施2.1放张机改进2.1.1轨枕脱模前必须放松预应力钢丝。
当采用张拉设备放松紧固螺母时，其放张拉力不得超过400KN。
不允许在带应力的情况下直接切割钢丝。
放张采用自动放张设备，放张油顶采用YCW100型油顶，油表的精度为I级。
钢模到位后，将张拉杆上的内套套在张拉杆上将丝扣上紧，张拉油顶上的外套必须上满丝扣。
推动张拉小车调整高度，将张拉内外套对准，接口紧密，调整张拉顶的位置，方可开始缓慢放张。
2.1.2放张是保证轨枕合格的关键工序，放张速率过快会使模具和轨枕的挡肩产生水平剪切力，直接破坏挡肩，使轨枕报废。
2.1.3造成挡肩损坏还有另外一种原因，就是带应力的情况下切割钢丝，也就是未经放张直接切割钢丝，因为钢丝不经过放张，它就一直会处于紧绷状态，就像被拉紧了的皮筋一样突然从中间断开，就会迅速向拉紧它的方向弹去，由于钢丝处于混凝土握裹状态，当一头的钢丝突然被切断时轨枕整体将会向另外一头回弹，并且瞬间会与模具之间产生剪切力，造成挡肩破坏，所以严禁带预应力进行切个钢丝，为避免类似情况发生，必须引进同步放张软件，此程序不仅能控制同步放张还能实现缓慢放张，放张速率能达到1KN/s,从而减少轨枕的报废率。
2.2提高轨枕的静载抗裂性能2.2.1经过前期的试生产，发现轨枕进行静载试验时，偶有枕中开裂现象产生，经研究确定轨枕开裂与轨枕中预应力钢丝的位置有一定关系，在符合标准要求的前提下，决定将钢丝位置整体上移两毫米，配套设备如张拉块位置、张拉中心、分丝板位置相应做出调整。
500kN混凝土轨枕静载试验机的测试方法
500kN混凝土轨枕静载试验机的测试方法
陈晓冬
【期刊名称】《铁道标准设计》
【年(卷),期】1997(000)002
【总页数】3页(P25-27)
【作者】陈晓冬
【作者单位】铁道部产品质量监督检验中心
【正文语种】中文
【中图分类】U213.34
【相关文献】
1.预应力混凝土轨枕静载试验影响因素分析与控制 [J], 张文花
2.预应力钢丝质量控制对混凝土轨枕静载抗裂强度的影响 [J], 郑理伟
3.500kN混凝土轨枕静载试验机的测试方法 [J], 陈晓冬
4.预应力混凝土轨枕生产过程中静载抗裂性能保证措施浅析 [J], 赵明坤
5.预应力混凝土轨枕生产过程中静载抗裂性能保证措施浅析 [J], 赵明坤
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预应力钢筋混凝土轨枕的冲击试验
摘要：伍伦贡大学采用了大功率重锤冲击试验机以评估预应力钢筋混凝土轨枕在冲击荷载下的脉冲应变影响。
本文不仅详细介绍了大功率重锤冲击试验机，试验的仪表化和标准化，还包括故障模型分析、裂纹扩展、弯曲刚度和能量吸收机制。
测试用的预应力轨枕由澳大利亚制造，现场的轨道基床已由实验室模型获得的频率响应函数进行了模拟和校准。
试验主要利用大功率重锤冲击试验机研究了预应力轨枕的能量转移机制。
关键字：预应力钢筋混凝土轨枕，冲击试验，有砟铁轨
Abstract:
The wollongong university high power hammer impact test enginery prestressed concrete sleeper to assess the impact of the load in pulse strain effects. This paper not only introduces detailed high-power hammer impact test enginery, test instrument, and standardization, including failure model analysis, crack propagation, bending stiffness and energy absorption mechanism. Test of prestressed sleeper by Australia manufacturing, the scene of rail and the bed had been obtained by laboratory model frequency response function and calibration of the simulation. Test the main use high power hammer impact test enginery studied energy transfer mechanism of prestressed sleeper.
Key word: prestressed concrete sleeper, impact test track a frantic jumble
1.引言
本文通过对轨道环境的模拟，使用冲击试验方法研究了预应力钢筋混凝土轨枕的能量转移机制，并重点用试验验证了轨枕的极限抗冲击性和破坏模型。
试验所用的预应力钢筋混凝土轨枕基于澳大利亚标准AS1085.14[2]设计制造，轨道的支撑环境由弹性材料模拟，该材料已被现场和实验室震动测定所验证[3]。
本次试验采用的是大功率冲击试验机，以评估柔性支撑环境下预应力钢筋混凝土轨枕的冲击响应，测试结果可用于验证设计的数值模型，和预测其他不同轨道环境下的应力转移机制。
2.试验综述
2.1试样
试验所用的钢筋混凝土轨枕由澳大利亚的一家生产商供应，这也是“澳大利
亚铁路工程与技术合作研究中心（Rail CRC）”下的一项合作研究项目。
我们采用是常用于宽轨的全尺寸预应力钢筋混凝土轨枕，其尺寸规格如表1所示。
用于浇筑预应力轨枕的材料是高强度混凝土，28天的抗压强度达到了55MPa，且其中预应力钢筋的断裂强度也达到了1860MPa。
按照澳大利亚标准AS1012.14 [4]，对轨枕进行钻芯取样，测试发现其2年的平均抗压强度达到了80MPa，我们同样相信那些高强度的钢筋也具有极佳的质量，其强度不会随时间而发生太大的变化。
预应力钢筋混凝土轨枕的试样如图2所示。
表1 试样规格
图2 轨枕试样
2.2支撑环境
在铁路轨道系统中，轨枕下方是一层松散粗糙且具有高摩擦的颗粒材料，也就是我们常说的道砟，它们通常由一个特定粒度分布的碎石组成。
如果采用真实的道砟基床去进行边界条件的试验或者数值模拟，实际操作是非常困难的。
为了均匀分布来自轨枕下部的压力，并且在多次高速冲击后轨枕依然能保持强度，我们根据澳大利亚标准AS1085.19J[3]采用聚合物材料（或者橡胶垫）来代替道砟。
该标准指出，当轨枕两端所受的静态荷载由50kN增大到60kN时，允许轨枕产生0.1mm至0.5mm（含0.1和0.5）的垂直位移。
我们通过测量橡胶垫的静态刚度来选择合适的替代材料，根据静态测试和无损动态测试[5]，发现用于采矿工业的传送带是一个较好的选择，我们还发现不同层数的橡胶垫能模拟不同的轨道支承基床，例如，2-3层橡胶垫能模拟刚性轨道基床。
此次研究的重点是对轨枕形变的测量，虽然还存在道砟的摩擦损耗等不确定因素，但我们会忽略道砟的摩擦，特别是粉状道砟的摩擦因素，只对问题进行简化考虑。
2.3试验方案
在本次研究中，要选择合适的落锤高度和落锤质量以模拟冲击荷载。
这个试验方案是为了确定特定轨枕的能量吸收能力，这样便可以反算出重锤坠落的适宜高度，即先对轨枕进行一系列的预测试，通过单边冲击让其完全破坏[1]，其结果可以用来调整重锤的坠落高度。
为了消除周围噪音和地面震动的影响，我们为混凝土轨枕准备了一个特殊的支撑环境，并把它放置在实验室一块隔离的高强度基座上，该基座由高强度钢筋混凝土制成，尺寸达到了5×3×2.5m，基座下部还铺有一层压实的沙层，并被50mm厚的减震材料所包围。
基座上还有钢拉杆，拉
杆上有螺纹孔，可以用来安装丝杆支撑座。
试样一侧的撞击板用来把荷载转移给整个试样，试样另一端的螺纹钢把轨道固定在基座上。
钢制重锤与滚轴相连，并可以在导向板内滑落，以这种引导方式进行自由坠落的摩擦力很小，重锤先机械升到合适的高度（这也是轨枕所能承受的极限高度），再由电子快速释放系统进行释放[1]。
该冲击试验装置能够满足试样的测试工作，其工作区达到了1800×5000mm。
2.4大功率落锤冲击试验机
该试验机的核心部件就是那个可以自由下落的重锤，它的最大坠落高度为6m，等效冲击速度达10m/s。
冲击荷载能够由连接到计算机的动态测压传感器进行监控和记录，重锤的效能可由高速照相机进行校准。
但是由于导向板存在摩擦，这会使冲击时重锤的速度降到理论速度（Vt）的98%，为了在冲击时能够达到规定的速度，我们还需要根据系数（1/0.982=1/0.96）对坠落高度进行调整。
由能量守恒定律可知，坠落高度（h，m）和坠落速度（V，m/s）满足：
0.98V=（1）
g为重力加速度（=9.81m/s2），我们会在同条件下对混凝土轨枕进行重复冲击试验。
值得注意的是，该装置可以用来研究破坏和能量吸收机制、冲击荷载（通过动态测压传感器）、加速度和工程结构的裂纹扩展，所以对预应力钢筋混凝土轨枕进行不同高度的坠落测试也可以用来进行伤害等级分级。
2.5利用高速照相机对撞击器进行校准
表2展示的是用高速照相机评估冲击试验装置的效能。
自由落体的速度可由能量守恒定律计算出来，而实际速度由物体在相应时间范围内移动的距离而获得。
撞击器和参比柱上都有10mm长的刻度，当撞击器上的标记经过参比柱上的标记时，其时间范围就能够被高速相机所捕获。
从表中可以看出，当坠落高度增加时，试验装置的效能会降低（即实际撞击速度和理论速度的差距会变大），从所有坠落高度的平均效能看来，损失的速度约为2%。