混凝土的軌枕

.PAGE1.我國混凝土軌枕使用分析1.前言自1956年我國研制出預(yù)應(yīng)力混凝土枕以來截止到20XX底,鋪設(shè)混凝土枕總數(shù)已達1.625億根,占各類軌枕總數(shù)的76%,其中Ⅲ型枕837萬根,占混凝土枕總數(shù)的5.2%,Ⅱ型混凝土枕9618萬根,占混凝土枕總數(shù)的59.2%,Ⅰ型和69型枕仍有4360萬根,占混凝土枕總數(shù)的32.2%,橋岔枕約有452.3萬根。但由于歷史的原因,各型號軌枕的承載能力與在使用中鋪設(shè)的線路條件并不完全匹配,產(chǎn)品質(zhì)量不盡人意,致使一些軌枕提前出現(xiàn)傷損,有些傷損甚至比較嚴(yán)重,增加了養(yǎng)護維修工作量,對行車安全不利。20XX秋檢資料統(tǒng)計：Ⅲ型枕傷損率為0.1%,老Ⅱ型枕傷損率為0.7%,Ⅰ型和69型枕傷損率為4.9%。2.Ⅰ型混凝土軌枕早在1953年鐵道部有關(guān)部門就開始進行了混凝土軌枕代替木枕的研究工作,于1954年開始進行軌枕試制和試鋪,鐵道部于1957年起開始建立預(yù)應(yīng)力混凝土軌枕制造工廠。1961年鐵道部有關(guān)單位總結(jié)現(xiàn)場使用經(jīng)驗,編制了"弦Ⅱ-61A"型預(yù)應(yīng)力鋼弦混凝土軌枕的設(shè)計圖,并開始了批量生產(chǎn)?？偟恼f來,到1984年Ⅱ型混凝土軌枕鑒定前主要生產(chǎn)和使用的混凝土軌枕有兩大類：<1>69型混凝土枕69型是按建設(shè)型機車,軸重21t、85km/h、1840根/km進行設(shè)計的。該枕1995年約占鋪設(shè)總數(shù)的50.0%,以后基本不生產(chǎn)。<2>I型混凝土枕1979年在69型枕配筋不變的情況下,將軌枕外型尺寸統(tǒng)到與Ⅱ型枕一樣,強度與69型等強,最后統(tǒng)一為I型混凝土枕〔弦79型和筋79型。與69型枕比較,I型枕中間斷面高度由155mm增至165mm,提高了中間斷面正彎距的承載能力,端頭由原斜坡改為平坡；在螺栓孔圍增設(shè)了螺旋筋,在軌枕端頭增設(shè)了箍筋。結(jié)構(gòu)設(shè)計計算結(jié)果表明：軌枕截面疲勞承載能力：軌下斷面11.1kN·m,中間斷面負彎矩8.03kN·m；而按照給定的線路條件,軌枕截面承受的荷載彎矩為：軌下斷面11.8kN·m,中間斷面負彎矩10.1kN·m。顯然,軌枕承載能力不足,特別是中間斷面負彎矩承載能力相差更遠。軌枕截面靜載抗裂彎矩為：軌下斷面15.7kN·m,中間斷面負彎矩11.3kN·m。由于69型枕與I型枕設(shè)計承載能力等強,一般也統(tǒng)稱為I型混凝土枕。根據(jù)各方面的調(diào)查發(fā)現(xiàn)I型混凝土枕主要問題為：①軌下截面強度不足,調(diào)查發(fā)現(xiàn)：接頭軌枕軌下截面正彎矩裂紋占調(diào)查總數(shù)的84%,非接頭軌枕軌下截面正彎矩裂紋占調(diào)查總數(shù)的42%。②中間截面設(shè)計承載力偏低。由于截面強度不足,要求中間道碴掏空,這種要求掏空過長,過深,造成軌下塌碴,嚴(yán)重影響軌下截面的承載能力和增加中間截面的正彎距；掏空不足,會使軌枕中間截面負彎距因"墊腰"而開裂,調(diào)查發(fā)現(xiàn)：接頭軌枕中間截面正彎矩裂紋占調(diào)查總數(shù)的40%,非接頭軌枕中間截面正彎矩裂紋占調(diào)查總數(shù)的9.4%,接頭軌枕中間截面負彎矩裂紋占調(diào)查總數(shù)的26%,非接頭軌枕中間截面負彎矩裂紋占調(diào)查總數(shù)的9.4%,這一結(jié)果出現(xiàn)的主要原因是,各養(yǎng)路工區(qū)對于軌枕中間掏空長度的掌握按"寧長勿短"的原則執(zhí)行?，F(xiàn)場普遍要求提高軌枕中間截面設(shè)計強度,養(yǎng)路作業(yè)不再掏空中間截面道碴。③沒有設(shè)置螺旋筋和箍筋的69型枕以前的軌枕,普遍出現(xiàn)沿兩軌下四個螺栓孔方向而形成的縱向長大裂紋,失效率較高。1990年對廣深線的調(diào)查結(jié)果表明：69型枕大部分出現(xiàn)沿四個螺栓孔的縱向長大裂紋,最大裂紋寬度達4～5mm,造成螺栓道釘?shù)腻^固作用完全失效,危及行車安全,在某一節(jié)軌排的46根軌枕中有36根出現(xiàn)了縱裂。3.Ⅱ型枕3.1Ⅱ型枕選型的技術(shù)研究分析引言Ⅱ型混凝土枕的研發(fā)開始于1978年,原稱"81型"軌枕,1984年2月通過了鐵道部組織的專家技術(shù)審查,鑒定以后改稱Ⅱ型混凝土枕,包括S-2型枕和J-2型枕兩種,到目前為止已生產(chǎn)和鋪設(shè)1億多根。目前,我國已停止生產(chǎn)S-2型枕〔圖號：TB1877－87,繼續(xù)生產(chǎn)和使用并且通過鐵道部組織的專家技術(shù)審查的Ⅱ型枕主要有J-2〔圖號：專線3227－85、YⅡ-F〔圖號：專線3385-3、TKG-2〔圖號：研線9840、新Ⅱ型枕〔圖號：研線0121和YⅡ-T型〔以下除特殊說明的以外,新Ⅱ型枕以外的Ⅱ型枕統(tǒng)稱老Ⅱ型枕。這些軌枕的長度都是2.5米,除新Ⅱ型枕外,其余都是老Ⅱ型枕的鋼模,它們結(jié)構(gòu)設(shè)計性能及使用條件上存在著差別。這里從技術(shù)分析的角度出發(fā),對它們的生產(chǎn)、使用性能、理論計算和試驗研究提出看法。3.1.2Ⅱ型枕存在的主要問題盡管Ⅱ型枕的承載能力高于I型枕,隨著運量和車速的不斷提高,鋪設(shè)上道的軌枕仍有提前出現(xiàn)各種傷損的現(xiàn)象,有的區(qū)段甚至失效率較高,達不到預(yù)期的使用年限。而分析其原因,往往涉及設(shè)計、制造、運輸、鋪設(shè)、養(yǎng)護以及與扣件連接方式等各個環(huán)節(jié)。以下敘述其存在的幾個主要方面問題。①1991年,部原工務(wù)局組織全路１２個鐵路局對管內(nèi)鋪設(shè)Ⅱ型枕線路進行了一次大調(diào)查,調(diào)查線路20條,累計長度112.3公里,近20萬根軌枕。結(jié)果表明,枕中表面橫向裂縫占各類傷損總數(shù)的38.7%,在某些線路區(qū)段,枕中有表面橫向裂縫的軌枕占該區(qū)段軌枕鋪設(shè)總數(shù)的60%～80%。調(diào)查分析認為,中間截面承載能力不足。②1994年,部物資總公司等單位組成了聯(lián)合調(diào)查組,對9個鐵路局管內(nèi)約25萬根Ⅱ型枕進行了調(diào)查。據(jù)調(diào)查,枕中橫裂是傷損嚴(yán)重的形式之一,有的橫裂已形成環(huán)裂,導(dǎo)致軌枕失效。這種傷損在繁忙干線和道碴滿鋪、板結(jié)地段居多。據(jù)分析認為,在繁忙干線上的Ⅱ型枕超負荷承載,其承載能力不足。為此,建議將枕中600mm范圍的道碴掏空,以改善中間截面的受力狀態(tài)。③近年內(nèi),鐵科院對Ⅱ型枕在列車荷載下的截面彎矩進行過現(xiàn)場測試。在道床中部為松散滿鋪的狀態(tài)下,測得中間截面最大負彎矩值為8.5～9.2kN.m,與其設(shè)計的承載負彎矩10.5kN.m已很接近；而軌下截面的正彎矩約為6.8～7.1kN.m,為設(shè)計承載正彎矩的50%左右。在道床中部掏空狀態(tài)下,中間截面只承受正彎矩,此時,軌下截面的正彎矩測值達設(shè)計承截正彎矩的70～85%。需要說明的是,在進行現(xiàn)場動測試驗時,軌道及其部件一般均處于正常的使用狀態(tài),所測試結(jié)果反映不出最不利的荷載效應(yīng)。按Ⅱ型枕的鋪設(shè)要求,枕中道床應(yīng)不掏空,而根據(jù)實測結(jié)果,Ⅱ型枕中間截面已處于接近承載水平的受力狀態(tài),如果軌道存在軌面較大的不平順、軌枕空吊,以及輪、軌面短波不平順等不利工況,軌枕就有可能出現(xiàn)裂縫。如果出現(xiàn)小裂縫,雖然不影響正常使用,但使用耐久性肯定會有所下降。由此分析認為,老Ⅱ型枕中間截面的安全貯備有待提高。3.1.3現(xiàn)行各種Ⅱ型枕軌枕結(jié)構(gòu)及工藝特點3.1.3.1J-2型枕J-2型枕的預(yù)應(yīng)力鋼筋為4Φ10.0mm高強螺紋鋼筋,與混凝土的粘結(jié)力很強,生產(chǎn)工藝較簡單,張拉過程的預(yù)應(yīng)力損失較少。故其有靜載和疲勞強度容易達標(biāo)的優(yōu)點。但是一方面又由于其預(yù)拉力很集中,每根鋼筋承受80kN的拉力,對于這樣大預(yù)拉力,放張時就象一個大釘子一樣插入混凝土里,在混凝土的脫模強度在只達到C45的情況下,很容易被脹開,造成軌枕端部沿鋼筋位置的縱裂。一些肉眼不見的微細縱裂可能事實上已經(jīng)存在于軌枕當(dāng)中了。1991年,部原工務(wù)局組織的大規(guī)模的調(diào)查表明：J-2型枕的縱向、水平裂紋也是較嚴(yán)重的,個別區(qū)段達43.9%。我們認為這種軌枕應(yīng)該盡快停止上道。3.1.3.2YⅡ-F型枕YⅡ-F型枕采用8Φ7.0規(guī)律變形鋼絲〔有認為是鋼筋的,分上下四排布筋,每排2根,如圖3.1.3.2所示,這是一種改Ⅱ型枕,99年由部建設(shè)司發(fā)文推廣使用。其工藝特點是預(yù)應(yīng)力張拉比S-2型枕簡單,將鐓好頭的鋼筋穿在張拉掛板上,預(yù)應(yīng)力值易于保證。開始時各廠靜載達標(biāo)困難,經(jīng)過廠家的努力〔不管這些努力是否對軌枕的耐久性十分有利,許多廠家在靜載及疲勞試驗方面都達了標(biāo)。這種YⅡ-F型枕的缺點是布筋不合理。鋼筋〔以前相當(dāng)一些專家認為對于軌枕這樣的小截面構(gòu)件來說,直徑為5mm以下的鋼絲才稱之為鋼絲之間的凈間距為21mm,不能滿足規(guī)范規(guī)定的25mm的要求；由于老Ⅱ型枕的截面小,沿著豎向4根鋼筋的位置有劈裂現(xiàn)象。另一個的弱點是靠近截面中心處的兩根鋼筋在承擔(dān)疲勞荷載〔特別是開裂疲勞荷載時不能充分發(fā)揮作用。3.1.3.3TKG－2型枕TKG－2型枕也采用8Φ7.0規(guī)律變形鋼絲,分上下兩排布筋,每排4根,如圖3.1.3.3所示,這也是一種改Ⅱ型枕,使用老Ⅱ型枕的鋼模。1998年由部運輸局基礎(chǔ)部提出、鐵道科學(xué)研究院負責(zé)研制。其工藝和YⅡ-F型枕一樣簡單明了,預(yù)應(yīng)力值得以保證。通過技術(shù)審查后已在多個軌枕、橋梁工廠進行生產(chǎn)。這種軌枕的缺點是由于老Ⅱ型枕的截面小,鋼絲〔有專家認為是鋼筋之間凈間距為１８mm,不能滿足規(guī)范規(guī)定的25mm的要求；沿著橫向4根鋼筋的位置也有劈裂現(xiàn)象。其最大的優(yōu)點是鋼筋分上下兩排,在承擔(dān)疲勞荷載〔特別是開裂疲勞荷載時能充分發(fā)揮作用。在靜載及疲勞試驗方面都較容易達標(biāo)。3.1.3.4新Ⅱ型枕由于對YⅡ-F型枕和TKG-2型枕的保護層和鋼絲之間的靜間距等是否符合規(guī)范和軌枕技術(shù)條件的要求存在著爭議,1999年4月,部科教司主持召開有關(guān)Ⅱ型枕〔含改Ⅱ型的專家研討會,根據(jù)各方面所提意見,為了從根本上解決Ⅱ型枕存在的問題,下決心要開展新Ⅱ型枕的研制。同年8月,蔡副部長作出批示："組織鐵科院、專業(yè)設(shè)計院抓緊進行新Ⅱ型混凝土軌枕研究設(shè)計?？梢詭追N配筋形式〔軌枕外形尺寸要統(tǒng)一,形成系列產(chǎn)品〔要考慮現(xiàn)有生產(chǎn)設(shè)備的利用,并借此整頓混凝土軌枕生產(chǎn)企業(yè)"。20XX《新Ⅱ型預(yù)應(yīng)力混凝土軌枕系列的研制》列入鐵道部科技研究開發(fā)計劃。鐵科院、專業(yè)設(shè)計院等單位,對軌枕的型式尺寸進行了優(yōu)化設(shè)計、試制、室內(nèi)試驗、試驗段鋪設(shè)、現(xiàn)場動測和養(yǎng)護維修工作量的跟蹤調(diào)查等大量的研究工作。于20XX9月通過了鐵道部組織的專家技術(shù)鑒定。①運營條件現(xiàn)行《鐵路線路設(shè)計規(guī)范》〔GB50090-99對Ⅱ型枕適用條件的規(guī)定如表3.1.3.4所列〔道床厚度項略：表3.1.3.4-1Ⅱ型枕的適用條件軌道類型重型次重型中型輕型年通過總質(zhì)量〔Mt25~5015~258~15≤8〔km/h≤120≤120≤100≤80鋼軌類型〔kg/m60505050〔43軌枕鋪設(shè)根數(shù)〔根/km18401680～17601600～16801520～1640現(xiàn)行《鐵路線路設(shè)備大修規(guī)則》規(guī)定,換軌大修及鋪設(shè)無縫線路前期工程,應(yīng)按表3.1.3.4-2更換和補足軌枕配置根數(shù)〔道床厚度項略：表3.1.3.4-2大修換枕的配置標(biāo)準(zhǔn)〔Mt.km/km＞5025～5015～25＜15鋼軌類型〔kg/m75605050〔43軌枕配置根數(shù)〔根/km1840184017601760～1680新Ⅱ型枕的設(shè)計滿足上述規(guī)定的運營條件和軌道結(jié)構(gòu)的相應(yīng)要求,具體歸納如下：適用于年通過總質(zhì)量50Mt及以下各類軌道；旅客列車設(shè)計最高速度≤120km/h；鋼軌類型為60kg/m、50〔43kg/m；道床厚度按現(xiàn)行《規(guī)范》、《規(guī)則》的有關(guān)規(guī)定；適用于R≥300m的曲線、直線軌道。②設(shè)計荷載彎矩計算依據(jù)根據(jù)確定的運營條件和軌道類型,采用《設(shè)計方法》的有關(guān)規(guī)定計算得出軌下和枕中截面的荷載彎矩值。設(shè)計參數(shù)設(shè)計軸重：25噸〔按250kN計綜合動載系數(shù)α：一般軌道α=1.0。輪重分配系數(shù)γ：0.48承軌面的枕上動壓力Rd：120kN載彎矩值取整如下：軌下截面正彎矩：Mg＝14.0kN.m枕中截面負彎矩：Mz＝－12.0kN.m枕中截面正彎矩：Mz＝6.0kN.m現(xiàn)有Ⅱ型枕軌下和枕中截面正、負荷載彎矩以往的計算值分別為：13.0kN.m和－10.2kN.m。②新Ⅱ型枕的結(jié)構(gòu)設(shè)計特點φ7.0mm變形鋼絲〔壓痕、螺旋肋在Ⅲ型枕、提速岔枕、改Ⅱ型等枕型相繼獲得成功應(yīng)用,可使軌枕生產(chǎn)工藝簡單、可靠。根據(jù)不增加預(yù)應(yīng)力鋼絲用量的設(shè)計原則,新Ⅱ型枕的配筋仍采用8φ7.0mm,鋼絲凈間距和混凝土凈保護層厚度均滿足規(guī)范要求。采用上下兩排、每排4根鋼絲的配筋方案,這種配筋方案有利于提高疲勞強度和使用耐久性?？稍诩扔虚L模工藝、設(shè)備條件下組織生產(chǎn)?；炷猎O(shè)計的強度等級為C60；施加預(yù)應(yīng)力時的混凝土立方體強度等級不低于C45。混凝土強度標(biāo)準(zhǔn)值,設(shè)計值和彈性模量等參數(shù)均按《設(shè)計方法》的規(guī)定。預(yù)應(yīng)力鋼絲的抗拉強度不低于1570MPa；初始張拉力不低于348kN。當(dāng)采用Ⅱ級松弛高強度鋼絲時,應(yīng)力總損失值為張拉控制應(yīng)力的16％～17％。根據(jù)確定的荷載彎矩、配筋方式和數(shù)量,混凝土強度等級、預(yù)應(yīng)力鋼絲的張拉力和應(yīng)力總損失值,以及有關(guān)截面寬度的設(shè)計原則,經(jīng)計算確定軌下截面和中間截面的高度分別為205mm和175mm,較Ⅱ型枕的相應(yīng)值分別增加4mm和10mm。其中軌下截面僅增加4mm,對道床厚度和建筑高度的影響不大。此外,為滿足規(guī)范規(guī)定的混凝土保護層和鋼絲凈距,軌下截面的側(cè)面坡度采用雙坡。由于彈條Ⅰ型和Ⅱ型扣件調(diào)距量統(tǒng)一為-12,+8mm,軌枕左右兩承軌槽內(nèi)側(cè)底腳的間距設(shè)定為1208mm,較老Ⅱ型枕的相應(yīng)尺寸縮小了4mm。3.1.4現(xiàn)行各種Ⅱ型枕軌的設(shè)計性能對比分析。將YⅡ－F、TKG－2和新Ⅱ型這三種主要軌枕進行對比分析,主要性能如表3.1.4-1所列。由表列值可以得出：與TGK-2和YⅡ-F枕相比,新Ⅱ型枕的設(shè)計承載能力軌下截面下降很小〔分別為4.1％和4.2％,而中間截面則提高較多〔分別為15.0％和15.88％,達到了加強中間截面的目的,因此承載能力的排座次是：新Ⅱ→TGK-2→YⅡ-F。②與TGK-2和YⅡ-F枕相比,新Ⅱ型枕的靜載抗裂強度軌下截面下降很小〔分別為1.5％和1.3％,而中間截面則提高較多〔分別為15.2％和18.3％,達到了加強中間截面的目的,因此設(shè)計抗裂強度的排座次是：新Ⅱ→TGK-2→YⅡ-F。③新Ⅱ型枕單根軌枕的計算底面積增加125mm2,在同樣列車荷載作用下其道床頂面計算壓應(yīng)力可比其他兩種軌枕下降2％左右。④單根軌枕重量較Ⅱ型枕增加約22kg。也是穩(wěn)定軌道結(jié)構(gòu)的有利因素。據(jù)此,在相同的運營條件和軌道結(jié)構(gòu)中鋪設(shè)新Ⅱ型枕有可能減少每公里的鋪設(shè)根數(shù)。每公里軌枕配置數(shù)量直接影響列車荷載的分配以及軌道框架的縱橫向穩(wěn)定性。新Ⅱ型軌枕設(shè)計荷載彎表3.1.4-1新Ⅱ型枕的主要性能序號項目單位新Ⅱ型枕TGK-2型枕YⅡ-F型枕1軌枕長度mm2500250025002截面尺寸軌下枕中軌下枕中軌下枕中高度mm205175201165201165頂面寬度mm169190165.5161165.5161底面寬度mm2802502752502752503軌枕重量kg2732512514枕底面積cm26700657565755配筋8φ7.08φ7.08φ7.0總張拉力kN348345345用鋼量kg6.046.046.046設(shè)計承載彎矩kN.m14.00-12.5514.57-10.9114.59-10.837靜載抗裂彎矩kN.m20.58-17.2120.88-14.9420.85-14.558開裂疲勞鋼絲應(yīng)力增量MPa115.8109.3114.2117.0118.0145.1矩的計算中,采用了0.48的輪重分配系數(shù),對應(yīng)的軌道配置為：60kg/m鋼軌——軌枕間距600mm；50kg/m鋼軌——軌枕間距575mm。較現(xiàn)行《鐵路線路設(shè)計規(guī)范》和《鐵路線路大修規(guī)則》的有關(guān)規(guī)定在軌枕間距方面已留有余地了。因此,按《規(guī)范》和《規(guī)則》規(guī)定的軌枕根數(shù)鋪設(shè),新Ⅱ型枕的承載能力有足夠的安全貯備。一根軌枕的道床橫向阻力由三部分組成：相應(yīng)軌道長度軌枕等部件重量與其底面的摩擦力；軌枕端部道床的被動壓力；軌枕側(cè)面道床的主動壓力。與其它兩種Ⅱ型枕相比,新Ⅱ型枕的單根重量增加了22kg,按每公里1760根〔軌枕間距575mm鋪設(shè)的軌枕總重量比按1840根〔軌枕間距550mm鋪設(shè)的其它兩種Ⅱ型枕總重量還多了18640kg,相當(dāng)于74根老Ⅱ型枕的重量。僅按單根枕重量可提供的枕底摩擦力〔道床橫向阻力組成之一比較,新Ⅱ型枕較其它兩種Ⅱ型枕增加約8.8％,而按鋼軌方向單位長度枕底摩擦力相比,1760根/公里鋪設(shè)的新Ⅱ型枕還比1840根/公里鋪設(shè)的其它兩種Ⅱ型枕增加約3.8％。以上計算分析是理論值,未考慮側(cè)面和端部的影響值,以及不同道床斷面、狀態(tài)等因素,與實測值會有所出入。但經(jīng)分析可以說明,在相同的運營條件和軌道結(jié)構(gòu)中,新Ⅱ型枕的每公里鋪設(shè)根數(shù)可以適當(dāng)減少,而不會影響軌道的穩(wěn)定性。顯然,在不減少每公里鋪設(shè)根數(shù)的情況下,軌道的穩(wěn)定性將有所提高。⑤主要截面的混凝土最大預(yù)壓應(yīng)力值為了防止軌枕混凝土因過大的預(yù)壓應(yīng)力導(dǎo)致的內(nèi)部微細裂縫〔特別是縱向裂紋的產(chǎn)生,對主要截面混凝土的最大預(yù)壓應(yīng)力值必須有所控制?！对O(shè)計方法》中規(guī)定：全部預(yù)應(yīng)力損失完成后,計算截面混凝土的最大預(yù)壓應(yīng)力應(yīng)不大于12N/mm2,主要截面混凝土的最大預(yù)壓應(yīng)力的計算值如表3.1.4-2所示,均不超過12N/mm2,新Ⅱ型枕采用側(cè)面雙坡,略為增加截面高度的設(shè)計,軌下截面最大預(yù)壓應(yīng)力比其它兩種Ⅱ型枕的相應(yīng)值下降11.1％和19.2％；中間截面最大預(yù)壓應(yīng)力比其它兩種Ⅱ型枕的相應(yīng)值下降17.9％和7.0％。表3.1.4-2軌枕截面的最大預(yù)壓應(yīng)力計算值枕型軌下截面〔N/mm2中間截面〔N/mm2新Ⅱ型6.219.63TKG-2型6..911.35YⅡ-F型7.410.3⑥混凝土保護層厚度、預(yù)應(yīng)力鋼絲凈距新Ⅱ型枕各截面尺寸均已考慮了與配筋相關(guān)的技術(shù)要求。在8φ7.0mm的新Ⅱ型枕設(shè)計中,枕底的混凝土保護層厚度為42.5mm,枕中頂面的混凝土保護層厚度為31.5mm,枕中上排鋼絲側(cè)面混凝土最小保護層厚度為28mm；而預(yù)應(yīng)力鋼絲的最小凈距為26mm,均滿足現(xiàn)行《規(guī)范》的相應(yīng)規(guī)定。解決了其它兩種Ⅱ型枕不能滿足現(xiàn)行《規(guī)范》相應(yīng)規(guī)定的問題。⑦從現(xiàn)場調(diào)查的情況來看,許多軌枕是在微裂〔或開裂的情況下運營使用的。在我國軌枕疲勞檢驗的標(biāo)準(zhǔn)中,截面的疲勞檢驗荷載是采用高于抗裂檢驗標(biāo)準(zhǔn)荷載值,為開裂疲勞檢驗,主要是考驗鋼筋的疲勞性能、混凝土與鋼筋的粘結(jié)疲勞性能以及混凝土的抗壓疲勞性能,此時的疲勞強度主要取決于截面開裂后預(yù)應(yīng)力筋的應(yīng)力增量等。與TGK-2和YⅡ-F枕相比,新Ⅱ型枕的開裂疲勞鋼絲應(yīng)力增量均有所下降,軌下截面下降-1.4％和1.9％,中間截面下降分別為7.0％和32.8％,由于新Ⅱ型枕的應(yīng)力增量小,說明其疲勞性能顯著提高,要達到與TGK-2或YⅡ-F相同的裂紋寬度,必須增加疲勞次數(shù)或加大荷載,達到了加強中間截面的目的,可延長其使用壽命。3.1.5新Ⅱ型枕的靜載抗裂、疲勞和極限強度的檢驗值的確定3.1.5.1靜載抗裂強度檢驗值根據(jù)表3.1.4-1所列,新Ⅱ型枕軌下和中間截面的靜載抗裂彎矩分別為20.58kN.m和-17.21kN.m。按《設(shè)計方法》規(guī)定的靜載抗裂檢驗值的計算公式,可得出檢驗值如下：軌下截面——156.40kN≈160kN中間截面——124.78kN≈125kN軌下和中間截面靜載抗裂彎矩與其設(shè)計荷載彎矩的比值分別為1.47和1.44。3.1.5.2疲勞強度檢驗的最大荷載值根據(jù)《設(shè)計方法》規(guī)定的疲勞最大荷載計算公式,并以截面邊緣名義拉應(yīng)力達7N/mm2為準(zhǔn),計算得出軌下和中間截面的疲勞荷載彎矩為23.72kN.m和18.90kN.m,相應(yīng)的最大荷載值為：軌下截面——180.34kN≈180kN中間截面——137.01kN≈135kN軌下和中間截面疲勞最大荷載值與靜載抗裂荷載之比值分別為1.13和1.08。3.1.5.3極限〔破壞強度及檢驗值按《設(shè)計方法》第5.4條公式〔5-3及第6.4條公式〔6-4可分別計算出新Ⅱ型枕的極限承載彎矩和檢驗值如表3.1.5-1。軌下和中間截面極限承載彎矩分別為抗裂強度的1.35倍和1.34倍。各項檢驗值匯總于3.1.5-2。表3.1.5-1極限承載彎矩及檢驗值截面類別極限承載彎矩Mu〔kN.m0.8Mu〔kN.m檢驗荷載Pu〔kN軌下27.7922.23230枕中23.0018.40190表3.1.5-2檢驗值匯總表截面類別靜載抗裂檢驗值P〔kN疲勞強度最大荷載值Pmax〔kN極限強度檢驗值Pu〔kN軌下160、170180≥230枕中125135≥190在表3.1.5-2中,軌下截面的靜載抗裂強度檢驗值列出了2個值,其中160kN是按公式計算的結(jié)果,170kN是不計系數(shù)0.95的計算結(jié)果,而此值與現(xiàn)有Ⅱ型枕軌下截面的檢驗值相同。3.1.6新Ⅱ型枕的靜載抗裂和疲勞強度試驗等3.1.6.1靜載抗裂強度試驗試制軌枕的靜載抗裂強度試驗在脫模后48小時內(nèi)進行,由各廠分別在廠內(nèi)完成。3.1.6.2疲勞強度試驗按疲勞最大荷載Pmax軌下為180kN,枕中為135kN在混凝土達到設(shè)計強度后進行試驗。3.1.6.3新Ⅱ型枕的其它試驗新Ⅱ型枕共鋪設(shè)了4個線路試驗段,并且在試驗段進行了現(xiàn)場動態(tài)測試。這些研究工作表明,由于線路狀態(tài)較好,測出的軌振動荷載均小于設(shè)計承載力,而且有一定的安全儲備。線路穩(wěn)定,養(yǎng)護維修工作量少,軌枕使用正常,沒有發(fā)現(xiàn)損傷等問題。3.1.7小結(jié)和建議通過以上對現(xiàn)行各種Ⅱ型枕的結(jié)構(gòu)型式、生產(chǎn)工藝過程、理論計算和試驗研究分析,我們看到：TKG-2和YⅡ-F型枕雖然各有各的優(yōu)點,但存在難以克服的缺點。在鐵道部各司局領(lǐng)導(dǎo)直接支持下研制成功的新Ⅱ型枕,克服了這些缺點,在工藝不變的條件下,即可進行生產(chǎn)。而且與TKG-2和YⅡ-F型枕相比,有如下的優(yōu)點：在軌下截面承載能力變化不大的條件下,中間截面承載能力有較明顯的提高〔分別提高15.0％和15.88％。解決了Ⅱ型枕中間截面承載能力不足的問題。②在軌下截面靜載抗裂強度幾乎相等的條件下,中間截面有較大的提高〔分別為15.2％和18.3％,靜載檢驗標(biāo)準(zhǔn)在軌下截面不變的條件下,中間截面從110kN提高到125kN。③新Ⅱ型枕單根軌枕的計算底面積增加125mm2,在同樣列車荷載作用下其道床頂面計算壓應(yīng)力可比其他兩種軌枕下降2％左右。④單根軌枕重量較Ⅱ型枕增加約22kg。在相同的運營條件和軌道結(jié)構(gòu)中鋪設(shè)新Ⅱ型枕有可能減少每公里的鋪設(shè)根數(shù)。新Ⅱ型枕的每公里鋪設(shè)根數(shù)可以適當(dāng)減少,而不會影響軌道的穩(wěn)定性。顯然,在不減少每公里鋪設(shè)根數(shù)的情況下,軌道的穩(wěn)定性將有所提高。⑤主要截面的混凝土最大預(yù)壓應(yīng)力值軌下截面最大預(yù)壓應(yīng)力比其它兩種Ⅱ型枕的相應(yīng)值下降11.1％和19.2％；中間截面最大預(yù)壓應(yīng)力比其它兩種Ⅱ型枕的相應(yīng)值下降17.9％和7.0％。有利于防止軌枕混凝土因過大的預(yù)壓應(yīng)力導(dǎo)致的內(nèi)部微細裂縫〔特別是縱向裂紋的產(chǎn)生。⑥截面的加大,解決了其它兩種Ⅱ型枕混凝土保護層厚度、預(yù)應(yīng)力鋼絲凈間距不能滿足現(xiàn)行《規(guī)范》的相應(yīng)規(guī)定的問題,可防止鋼絲漲裂軌枕端部現(xiàn)象的發(fā)生。⑦開裂疲勞鋼絲應(yīng)力增量軌下截面下降-1.4％和1.9％,中間截面下降分別為7.0％和32.8％,由于新Ⅱ型枕的鋼絲應(yīng)力增量小,其疲勞性能顯著提高,要達相同的裂紋寬度,必須增加疲勞次數(shù)或加大荷載,達到了加強中間截面的目的,可延長其使用壽命。⑧所以這幾種Ⅱ型枕的性能排座次是：新Ⅱ型枕→TKG-2型枕→YⅡ-F型枕。因此建議盡快推廣應(yīng)用新Ⅱ型枕,達到強化軌道,減少養(yǎng)護維修工作量的目的。⑨另一個建議是,用戶最有發(fā)言權(quán),在檢驗機構(gòu)對工廠進行質(zhì)量監(jiān)督的同時,應(yīng)建立用戶對混凝土枕質(zhì)量的驗收制度。3.2新Ⅱ型枕對于快速路160km/h以下速度的適應(yīng)性分析3.2.1前言研究成果和鑒定意見表明：新Ⅱ型枕的設(shè)計速度為120km/h,本節(jié)是就新Ⅱ型枕否適用于客車最高運行速度160km/h的問題從理論計算和動測試驗結(jié)果兩方面進行論述分析。3.2.2荷載彎矩和結(jié)構(gòu)承載能力的理論計算分析根據(jù)確定的運營條件和軌道類型,采用《設(shè)計方法》的有關(guān)規(guī)定計算得出軌下和枕中截面的荷載彎矩值。設(shè)計軸重：25噸〔按250kN計；輪重分配系數(shù)γ：0.48綜合動載系數(shù)α：在《設(shè)計方法》中,綜合動載系數(shù)分兩級,對于重載軌道α=1.5,對于一般軌道α=1.0,老Ⅱ型枕設(shè)計采用一般軌道α=1.0。《設(shè)計方法》研究報告認為,輪軌的不平順狀態(tài)、軌枕的不均勻支承或支承失效〔即空吊將會引起很大的動力效應(yīng),在平順的軌道上,僅僅由速度增加的因素引起的動力附加作用不是很大的,只有存在諸不平順因素的情況下加上速度的因素就會產(chǎn)生不利的動力作用。由現(xiàn)行《鐵路線路維修規(guī)則》對于軌道動態(tài)幾何尺寸容許偏差值可以看出：快速路〔客車速度為121～160km/h的軌道動態(tài)幾何尺寸容許偏差值較普通線路〔速度為121km/h的要求要嚴(yán)格得多,也就是說其動態(tài)不平順更小,因此其動力增長應(yīng)該與普通線路基本相同。1994年,鐵科院在滬寧線進行了提速條件下軌枕動力參數(shù)現(xiàn)場測試。彎矩綜合動載系數(shù)α＝Md/Mj－1,Md為提速列車通過時實測所得軌枕動彎矩值,Mj為提速列車以準(zhǔn)靜態(tài)5km/h通過時實測所得軌枕準(zhǔn)靜態(tài)彎矩值,圖3.2.2是中間截面荷載彎矩綜合動載系數(shù)與速度關(guān)系點圖,可見測試所得到的綜合動載系數(shù)α在0～1.03之間,隨列車速度的提高,α值呈增加趨勢,大部分點值落在0～0.7范圍內(nèi),個別速度下,α值有最大值1.03出現(xiàn)。因此一般軌道,客車提速到160km/h,在維修標(biāo)準(zhǔn)較高的快速路綜合動載系數(shù)α采用1.0是合理的。根據(jù)各已知參數(shù),按《設(shè)計方法》的計算式可計算得出快速路的荷載彎矩：軌下截面荷載正彎矩：Mg＝14.0kN.m枕中截面荷載負彎矩：Mz＝－12.0kN.m枕中截面正彎矩：Mz＝6.0kN.m由表3.2.2-2列值可以得出：新Ⅱ型枕的軌下和枕中截面荷載彎矩接近或小于其設(shè)計承載彎矩和抗裂彎矩,從而滿足快速鐵路的要求,而且其承載彎矩比S-2型枕分別提高了6.9%和14.1%。新、老Ⅱ型枕的主要結(jié)構(gòu)性能kN.m新Ⅱ型枕S-2型枕截面軌下枕中軌下枕中荷載彎矩14.00-12.0014.00-12.00設(shè)計承載彎矩14.00-12.5513.10-11.0靜載抗裂彎矩20.58-17.2119.30-14.93.2.3新Ⅱ型枕軌道結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性分析前面章節(jié)已經(jīng)敘述,一根軌枕的道床橫向阻力由三部分組成：相應(yīng)軌道長度軌枕等部件重量與其底面的摩擦力；軌枕端部道床的被動壓力；軌枕側(cè)面道床的主動壓力。與Ⅱ型枕相比,新Ⅱ型枕的單根重量增加了22kg,按每公里1760根〔軌枕間距575mm鋪設(shè)的軌枕總重量比按1840根〔軌枕間距550mm鋪設(shè)的Ⅱ型枕總重量還多了18640kg,相當(dāng)于74根Ⅱ型枕的重量。僅按單根枕重量可提供的枕底摩擦力〔道床橫向阻力組成之一比較,新Ⅱ型枕較Ⅱ型枕增加約8.8％,而按鋼軌方向單位長度枕底摩擦力相比,1760根/公里鋪設(shè)的新Ⅱ型枕還比1840根/公里鋪設(shè)的Ⅱ型枕增加約3.8％。以上計算分析是理論值,未考慮側(cè)面和端部的影響值,以及不同道床斷面、狀態(tài)等因素,與實測值會有所出入。但經(jīng)分析可以說明,在相同的運營條件和軌道結(jié)構(gòu)中,新Ⅱ型枕的每公里鋪設(shè)根數(shù)可以適當(dāng)減少,而不會影響軌道的穩(wěn)定性。顯然,在不減少每公里鋪設(shè)根數(shù)的情況下,軌道的穩(wěn)定性比老Ⅱ型枕將有所提高。3.2.4現(xiàn)場實測荷載彎矩的對比分析從1990年～1999年,我們在廣深準(zhǔn)高速運行條件下,在鐵科院環(huán)行線提速到160km/h的條件下,北京鐵路局京原線的試驗段上,在大秦線對萬噸級單元和組合列車運行條件下,對軌枕荷載彎矩進行了動態(tài)測試。結(jié)果表明：①普通路的荷載彎矩平均值為：軌下截面在4.41～6.58kN?m之間,中間截面在-1.3～-4.06kN?m之間；荷載彎矩最大的可能值為：軌下截面在6.71～12.57kN?m之間,中間截面在-2.38～-6.1kN?m之間。②快速路的荷載彎矩平均值為：軌下截面在2.0～6.0kN?m之間,中間截面在-3.5～-8.7kN?m之間；荷載彎矩最大的可能值為：軌下截面在6.8～7.1kN?m之間,中間截面在-8.9～-9.2kN?m之間。新Ⅱ型枕的結(jié)構(gòu)承載力〔軌下截面14.0kN?m,中間截面在12.55kN?m完全能滿足此要求,且有一定的的富裕。③從普通路和快速路測試結(jié)果的對比分析來看,快速路的荷載彎矩普遍要大一些,但普通路軌下截面荷載彎矩的最大值〔大秦線的11.1kN?m和京原線的12.57kN?m要比快速路的大。所以總的來說,它們是相當(dāng)?shù)?。小結(jié)和建議由以上的理論計算和現(xiàn)場動測分析可以得出如下的結(jié)論：①在理論計算上,新Ⅱ型枕的綜合動載系數(shù)α在普通路和快速路的運營條件下取都為1.0是合理的,新Ⅱ型枕的結(jié)構(gòu)承載能力滿足由此計算得到快速路的〔121～160km/h荷載彎矩的要求。②新Ⅱ型枕的結(jié)構(gòu)強度和軌道結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性比老Ⅱ型枕都有所提高,由此將新Ⅱ型枕運用于快速路,其效果肯定比廣深線要好。③現(xiàn)場動測結(jié)果表明：普通路和快速路的荷載彎矩測試結(jié)果相當(dāng),而且新Ⅱ型枕的結(jié)構(gòu)強度對于在快速路實測得到的荷載彎矩來說,具有一定的富裕量。④由以上的分析結(jié)果可以看到：新Ⅱ型枕可以在快速路〔121～160km/h上使用。3.310φ6.25mm新Ⅱ型枕的試驗研究20XX12月的全路工務(wù)工作會議后,XX局、北京局等提出使用截面配筋為10φ6.25mm新Ⅱ型枕的要求。3.3.1結(jié)構(gòu)特點分析按照鐵道部科研成果《預(yù)應(yīng)力混凝土枕設(shè)計方法》,就10φ6.25mm新Ⅱ型枕的主要結(jié)構(gòu)性能作一計算,結(jié)果如表3.3.1所示。從表3.3.1的計算結(jié)果來看,10φ6.25mm和8φ7.0mm的這兩種新Ⅱ型枕配筋方案總的來說承載能力是相當(dāng)?shù)?。都能滿足新Ⅱ型枕的設(shè)計荷載彎矩為14.0kN.m〔軌下和表3.3.110φ6.25mm新Ⅱ型枕的主要性能對照表配筋配筋方案8φ7.0mm〔X-Ⅱ10φ6.25mm〔X-Ⅱ8φ7.0mm〔YⅡ-F總張拉力kN348348345用鋼量kg6.046.046.04結(jié)構(gòu)性能截面軌下枕中軌下枕中軌下枕中結(jié)構(gòu)承載能力kN.m14.30-12.5515.0-12.014.59-10.83靜載抗裂彎矩kN.m20.58-17.2121.88-16.220.85-14.55開裂疲勞鋼絲應(yīng)力增量MPa115.8109.3116.7135.0118.0145.112.0kN.m〔枕中的要求。在承載能力和抗裂彎矩方面互有高低,但都很接近。另外,10φ6.25mm新Ⅱ型枕不僅在強度方面比YⅡ-F型枕有明顯的提高,而且在開裂疲勞鋼絲應(yīng)力增量方面,比YⅡ-F型枕分別下降1.11％〔軌下和7.48％〔枕中,有利于抑制疲勞裂紋的擴展,或者說,要達到相同的疲勞裂紋寬度,可承受更大的疲勞荷載或增加疲勞荷載作用的次數(shù)。10φ6.25mm新Ⅱ型枕在結(jié)構(gòu)上最大的特點是預(yù)應(yīng)力在軌枕端部截面上的分布更加均勻,和8φ7.0mm的配筋方案相比,其單根鋼絲的張拉力由43.5kN降到34.8kN,降低了25％。對防止枕端混凝土出現(xiàn)裂紋有利。預(yù)應(yīng)力鋼絲直徑越小,其在混凝土中傳遞到規(guī)定預(yù)應(yīng)力值所需的長度就越短,根據(jù)中國建筑科學(xué)院1997年預(yù)應(yīng)力螺旋肋鋼絲預(yù)應(yīng)力傳遞試驗的結(jié)果,傳遞長度一般為42D,因此φ6.25mm的傳遞長度為263mm,可以有效地將預(yù)應(yīng)力傳遞到軌枕的控制計算截面〔軌下截面,而且有更大的安全系數(shù)〔與φ7.0mm相比。在與混凝土握裹面積方面,10φ6.25mm配筋方案比8φ7.0mm的配筋方案增加了11.61％。更有利于保證軌枕的結(jié)構(gòu)性能〔靜載及疲勞強度,從而提高軌枕的使用耐久性。在生產(chǎn)工藝方面,每端需要鐓頭的個數(shù)為10個,介于8φ7.0mm方案和16φ5.0mm方案之間,不會增加工序的工作量。3.3.2試驗研究分析根據(jù)設(shè)計圖和相關(guān)技術(shù)條件我們對10φ6.25mm新Ⅱ型枕進行了工廠試制、靜載抗裂和疲勞強度試驗研究分析。3.3.2.1靜載抗裂試驗共有10個工廠進行了此種軌枕試制,有6個工廠提出了靜載試驗數(shù)據(jù)。我們試驗所用的φ6.25mm預(yù)應(yīng)力鋼絲由天津銀龍預(yù)應(yīng)力鋼絲有限公司生產(chǎn)。以下對試驗數(shù)據(jù)作出一些分析。在房山橋梁廠的試驗中,我們首先把10φ6.25mm新Ⅱ型枕和YⅡ-T型枕進行了對比試驗〔如表3.3.2-1所示,從表可以看出,在首次進行新Ⅱ型枕試制時,由于預(yù)應(yīng)力中心較高〔為93mm,中間截面的靜載抗裂值很高,致使2個軌下截面靜載值不合格,在隨后的所有試驗中,把預(yù)應(yīng)力中心高度調(diào)整為88.5mm〔設(shè)計圖的最終值,軌下截面和中間截面靜載強度全部合格。試驗結(jié)果表明：在試制條件基本相同〔相同的工廠、相近的生產(chǎn)日期、相同的原材料、相同的配合比、相同的工藝制度和相同的試驗機、軌下截面靜載強度基本相等的前提下,中間截面的靜載強度比TC－Ⅱ型枕高20.1％〔調(diào)整絲位前～23.1％〔調(diào)整絲位后。在20XX1月5日～20XX1月22日在房山橋梁廠進行了多次10φ6.25mm新Ⅱ型枕靜載試驗,結(jié)果如表3.3.2-2所示。在20XX1月5日的試驗中,由于多個絲位偏差超出了規(guī)定的偏差限〔＋4,－2,對中間截面靜載強度不利,造成了3個中間截面靜載強度不合格而相應(yīng)軌枕的軌下截面靜載強度又特別高的的現(xiàn)象,這說明了在生產(chǎn)實踐中規(guī)范工序、要嚴(yán)格控制絲位偏差的重要性。表3.3.2-2中的其余3次試驗表明,靜載強度全部合格,而且有較高的開裂值。除房山橋梁廠外,我們還進行了另外5個廠家的試制試驗,結(jié)果如表3.3.2-3所示。試驗結(jié)果表明：在所有各廠10φ6.25mm新Ⅱ型枕絲位合格的軌枕中,除絲位偏差有超限的一批軌枕外,其余靜載強度全部合格。各廠之間大范圍的統(tǒng)計結(jié)果如下：軌下截面的靜載開裂強度平均值X軌下＝230.31kN,均方差為σ軌下＝20.42kN,有效數(shù)據(jù)N＝70個,保證率為95％的靜載開裂值為196.7kN；中間截面的靜載開裂強度平均值X枕中＝155.31kN,均方差為σ枕中＝16.0kN,有效數(shù)據(jù)N＝35個,保證率為95％的靜載開裂值為128.99kN。可見,軌下截面試驗值的離散性要高于枕中截面。對XX橋梁廠作出的小范圍統(tǒng)計結(jié)果如下：軌下截面的靜載開裂強度平均值X軌下＝226.09kN,均方差為σ軌下＝15.56kN,有效數(shù)據(jù)N＝18個,保證率為95％的靜載開裂值為200.5kN；中間截面的靜載開裂強度平均值X枕中＝145.31kN,均方差為σ枕中＝9.88kN,有效數(shù)據(jù)N＝9個,保證率為95％的靜載開裂值為129.05kN。以上的統(tǒng)計結(jié)果表明：雖然大范圍統(tǒng)計的平均值較小范圍統(tǒng)計的平均值高,但由于各廠之間的生產(chǎn)條件和試驗條件人員存在著一定的差異,產(chǎn)生的均方差大于小范圍的統(tǒng)計結(jié)果,因此在相同的保證率時,某一個工廠的靜載開裂值可能會高一些。表3.3.2-1房山橋梁廠10Φ6.25mm新Ⅱ型枕靜載強度對比試驗備注首次試制,預(yù)應(yīng)力中心高度為93mm。軌下和中間平均值之和364.4kN。本次為調(diào)整絲位前軌下和中間平均值之和315.6kN。從此開始,預(yù)應(yīng)力中心高度改為88.5mm。軌下和中間平均值之和371.3kN。調(diào)整絲位后軌下和中間平均值之和340.5kN。軌下截面〔右開裂荷載kN198.0195.6201.1162.7188.0166.6161.0209.6182.2195.0225.1190.3189.4198.0207.5200.5靜停時間S180180180180180180180180180180180180180180180180靜停荷載kN170170170170170170170170170170170170170170170170枕中截面開裂荷載kN165.0175.6187.9147.9143.4148.4147.2193.7182.8178.5148.8141.7152.8167.0143.3148.1靜停時間S180180180180180180180180180180180180180180180180靜停荷載kN125125125110110110110125125125110110110110110110軌下截面〔左開裂荷載kN166166.4198.1162.9170.0170.0169.6197.1195.3192.8219.0189.5184.2206.8190.2190.3靜停時間S180180180180180180180180180180180180180180180180靜停荷載kN170170170170170170170170170170170170170170170170編號12345678910111213141516試驗日期〔型號2001,12〔X－II2001,12〔TC－II2002,1〔X－II2002,1〔TC－II表3.3.2-2房山橋梁廠10Φ6.25mm新Ⅱ型枕靜載試驗備注拉線量絲位：＋6.5mm拉線量絲位：＋5.5mm拉線量絲位：＋7.0mm拉線量絲位：＋6.0mm合格后未壓開裂。軌下截面〔右開裂荷載kN278.0297.5295.8270.0269.0287.1252.0260.0合格合格合格259.5252.6238.3靜停時間S180180180180180180180180180180180180180180靜停荷載kN170170170170170170170170170170170170170170枕中截面開裂荷載kN136.4133.5124.9154.0116.0125.0180.7170.5合格合格合格147.1168.2158.5靜停時間S180180180180180180180180180180180180180180靜停荷載kN125125125125125125125125125125125125125125軌下截面〔左開裂荷載kN283.6283.0285.5269.8280.5267.3240.8240.5合格合格合格261.1222.8259.8靜停時間S180180180180180180180180180180180180180180靜停荷載kN170170170170170170170170170170170170170170編號12356789101112131415試驗日期2003,1,52003,1,162003,1,172003,1,22表3.3.2-3各廠10Φ6.25mm新Ⅱ型枕靜載試驗結(jié)果匯總備注豐懷軌枕有限公司貴溪橋梁廠合格后未壓裂XX恒暢鐵路軌枕有限公司鐵道部質(zhì)量檢驗中心試驗結(jié)果。軌下截面〔右開裂荷載kN226.8226.8224.8215.8234.0230.1合格合格合格244.6259.6257.6靜停時間S180180180180180180180180180180180180靜停荷載kN170170170170170170170170170170170170枕中截面開裂荷載kN139.6160.5149.5131.9138.6131.1合格合格合格157.7146.9173.7靜停時間S180180180180180180180180180180180180靜停荷載kN125125125125125125125125125125125125軌下截面〔左開裂荷載kN225.6240.5223.8235.0219.8226.8合格合格合格259.3258.9250.3靜停時間S180180180180180180180180180180180180靜停荷載kN170170170170170170170170170170170170編號123456789101112試驗日期2002,3,282002,3,302003,1,152003,1,16～17續(xù)表3.3.2-3各廠10Φ6.25mm新Ⅱ型枕靜載試驗結(jié)果匯總備注XX恒暢鐵路軌枕有限公司鐵道部質(zhì)量檢驗中心試驗結(jié)果。XX混凝土軌枕廠XX橋梁工廠軌下截面〔右開裂荷載kN253.8257.8249.5207.0205.0224.8219.8210.7238.5229.8206.2210.1靜停時間S180180180180180180180180180180180180靜停荷載kN170170170170170170170170170170170170枕中截面開裂荷載kN150.2168.8160.7138.2156.0149.5163.2153.9178.0136.3139.0146.2靜停時間S180180180180180180180180180180180180靜停荷載kN125125125125125125125125125125125125軌下截面〔左開裂荷載kN254.3254.8256.6213.0201.6239.0221.0206.0219.3233.1210.2208.5靜停時間S180180180180180180180180180180180180靜停荷載kN170170170170170170170170170170170170編號131415161718192021222324試驗日期2003,1,16～172003,2,18～2,202003,3,10～3,15續(xù)表3.3.2-3各廠10Φ6.25mm新Ⅱ型枕靜載試驗結(jié)果匯總備注XX橋梁工廠軌下截面〔右開裂荷載kN246.3234.5217.3254.6199.0215.5靜停時間S180180180180180180180180180180180180靜停荷載kN170170170170170170170170170170170170枕中截面開裂荷載kN150.4138.1164.2158.8134.6140.2靜停時間S180180180180180180180180180180180180靜停荷載kN125125125125125125125125125125125125軌下截面〔左開裂荷載kN243.6232.8237.1236.6223.0231.5靜停時間S180180180180180180180180180180180180靜停荷載kN170170170170170170170170170170170170編號252627282930試驗日期2003,3,10～3,15表3.3.2-4為20XX各廠試制8φ7.0mm新Ⅱ型枕的靜載試驗結(jié)果〔見《新Ⅱ型預(yù)應(yīng)力混凝土枕研制報告》20XX鑒定報告,其各廠開裂荷載平均值的均值為：軌下截面200.7kN；枕中截面160.78kN。因此與之相比,本次試制的10φ6.25mm新Ⅱ型枕靜載抗裂強度枕中截面下降3.5％、軌下截面提高14.75％,兩者之和約提高11％。必須注意的是,這是幾批試驗的結(jié)果。20XX各廠試制8φ7.0mm新Ⅱ型枕的靜載試驗結(jié)果匯總廠名項目軌下截面枕中截面未達檢驗值的截面數(shù)豐臺廠開裂截載最大值<kN>223.8183.8開裂截載最小值<kN>194.0158.8開裂截載平均值<kN>209.4171.0變異系數(shù)γ0.0450.047房山廠開裂截載最大值<kN>293.5223.4軌下截面：2個開裂截載最小值<kN>141.9155.3開裂截載平均值<kN>204.7186.5變異系數(shù)γ0.1720.128株洲廠開裂截載最大值<kN>228.0175.0軌下截面：5個開裂截載最小值<kN>130.0125.0開裂截載平均值<kN>191.8140.7變異系數(shù)γ0.0710.088貴溪廠開裂截載最大值<kN>230.0165*軌下截面：7個開裂截載最小值<kN>160.0125開裂截載平均值<kN>196.9145.4變異系數(shù)γ0.1160.081注：*7個軌下截面均為第一批,從第二批抽取的6根枕全部截面都通過了檢驗值。3.3.2.2疲勞強度試驗10φ6.25mm新Ⅱ型枕的疲勞試驗是在2個工廠試制的軌枕中各隨機抽取6根軌枕進行,試驗結(jié)果如表3.3.2-5所示。從表3.3.2-5中可以看出,經(jīng)過200×104次的疲勞加載后,所有軌枕的殘余裂紋寬度均為0；疲勞后的破壞荷載遠遠高于標(biāo)準(zhǔn)值,表明了軌枕具有較強的疲勞承載能力,疲勞性能不低于前面所述的8φ7.0mm新Ⅱ型枕。表3.3.2-510φ6.25mm新Ⅱ型枕疲勞試驗結(jié)果匯總表試驗工廠試驗日期編號試驗截面最大疲勞荷載kN加載次數(shù)殘余裂紋寬度mm破壞荷載kN合格判斷測值標(biāo)準(zhǔn)測值標(biāo)準(zhǔn)豐懷軌枕有限公司2002,11,21～12,11軌下1802×1040.00.05370230合格2軌下1802×1040.00.05370230合格3軌下1802×1040.00.05370230合格4枕中1352×1040.00.05250190合格5枕中1352×1040.00.05250190合格6枕中1352×1040.00.05250190合格房山橋梁廠2003,3～2003,47軌下1802×1040.00.05320230合格8軌下1802×1040.00.05320230合格9軌下1802×1040.00.05320230合格10枕中1352×1040.00.05240190合格11枕中1352×1040.00.05240190合格12枕中1352×1040.00.05240190合格3.3.3小結(jié)和建議①計算結(jié)果表明：10φ6.25mm和8φ7.0mm的這兩種新Ⅱ型枕配筋方案的軌下和枕中的承載能力之和是相當(dāng)?shù)摹６寄軡M足荷載彎矩要求。②10φ6.25mm新Ⅱ型枕在開裂疲勞鋼絲應(yīng)力增量方面,比YⅡ-F型枕分別下降1.11％〔軌下和7.48％〔枕中,有利于抑制疲勞裂紋的擴展,或者說,要達到相同的疲勞裂紋寬度,可承受更大的疲勞荷載或增加疲勞荷載作用的次數(shù)。③10φ6.25mm新Ⅱ型枕的結(jié)構(gòu)與8φ7.0mm相比,能分散軌枕端部的預(yù)應(yīng)力,有效地減少端部出現(xiàn)的裂紋。在與混凝土握裹面積方面,增加了11.61％。更有利于保證軌枕的結(jié)構(gòu)性能〔靜載及疲勞強度,從而保證軌枕使用的耐久性。④試驗得到的靜載抗裂平均值為：軌下截面X軌下＝230.31kN；中間截面X枕中＝155.31kN。相對與檢驗標(biāo)準(zhǔn)〔軌下截面170kN,中間截面125kN來說,具有較大的富裕,整體水平略高于于8φ7.0mm新Ⅱ型枕。⑤靜載抗裂試驗值比YⅡ-T型枕高20.1％～23.1％。⑥疲勞強度檢驗滿足要求,在經(jīng)過規(guī)定次數(shù)的疲勞加載后,12根軌枕的殘余裂縫為0,而且具有較高的破壞強度,表明了軌枕具有較強的疲勞承載能力,整體水平略高于于8φ7.0mm新Ⅱ型枕。⑦10φ6.25mm新Ⅱ型枕通過試驗顯露出來良好的結(jié)構(gòu)性能,得益于結(jié)構(gòu)設(shè)計的合理性以及高性能的原材料特別是φ6.25mm螺旋肋鋼絲,也有賴于工廠嚴(yán)格的生產(chǎn)質(zhì)量管理。建議加快推廣使用此種新Ⅱ型,以達到強化軌道的目的。4.Ⅲ型混凝土軌枕Ⅲ型混凝土軌枕的研發(fā)分為幾個階段：C-Ⅲ型枕的研發(fā)〔TK—Ⅲ型枕,長模法生產(chǎn),M-Ⅲ型枕〔短模法生產(chǎn)的研發(fā),生產(chǎn)圖的制定。4.1C-Ⅲ型混凝土軌枕的研究設(shè)計4.1.1綜述C-Ⅲ型混凝土枕〔下稱TK—Ⅲ枕是按照"世界銀行第五批工務(wù)系統(tǒng)貸款PCDW項目"17km線路試驗段的運營條件而研制的重型軌枕。TK—Ⅲ枕的主要截面尺寸及設(shè)計指標(biāo)如表4.1.1所列,表中同時列出Ⅱ型枕的相應(yīng)值,可供對比。序號項目單位TK-Ⅲ型枕Ⅱ型枕1軌枕長度mm260025002截面名稱軌下中間軌下中間3截面高度mm230185201165截面上部寬mm170206165.5161截面下部寬mm3002802752504軌枕重量kg3202515枕底面積cm2772065886枕端側(cè)面積cm25904907配筋10φ7.04φ10/44φ3總張拉力kN422327用鋼量Kg7.856.17/6.118設(shè)計承載彎矩kN·m19.05-17.3013.3-10.59靜載抗裂彎矩kN·m27.90-23.5019.3-14.610檢驗荷載kN210-170170-1104.1.2小結(jié)<1>TK—Ⅲ型枕較Ⅱ型枕其軌下和中間截面的承截力分別提高了43%和65%,可大大提高軌道的整體強度。同時采用加寬枕底寬度使與道床的支承面積增加了17%,端部側(cè)面積增加20%,對于提高道床的縱橫向阻力和軌道穩(wěn)定性將是十分有效的。<2>TK—Ⅲ型實際的枕底面積為7720cm2。若以等支承面積計,1600根TK—Ⅲ型枕的底面積約與1840根Ⅱ型枕相當(dāng)。由此可以得出,加長和加寬的TK—Ⅲ型枕可以減少每公里的軌枕配置根數(shù)。究竟配置多少根軌枕為合理,這是個涉及軌道標(biāo)準(zhǔn)的問題,它不僅取決于軌枕結(jié)構(gòu),還與配套的鋼軌、扣件及道床等性能有關(guān),需要綜合研究確定。<3>采用現(xiàn)有的流水機組先張工藝小批量生產(chǎn)TK—Ⅲ型枕的成功,特別是預(yù)埋鐵件無擋肩b型枕的主要幾何尺寸能滿足設(shè)計要求的事實表明,盡管既有的軌枕生產(chǎn)工藝技術(shù)不算先進,工藝控制和管理還不完美,但畢竟是一種可行的工藝。與采用其他全新工藝相比,具有節(jié)省投資、降低成本和縮短投產(chǎn)周期等明顯的優(yōu)點。這點很重要,使目前生產(chǎn)Ⅱ型枕的生產(chǎn)線可以在短時間內(nèi)轉(zhuǎn)而生產(chǎn)TK—Ⅲ型枕成為可能。<4>第一批TK—Ⅲ型枕將在17km的試驗段鋪設(shè),試驗段在北京、XX鐵路局管內(nèi)主干線上。通過運營考驗,進一步確認設(shè)計所預(yù)期的及室內(nèi)試驗已初步驗證的各項技術(shù)和經(jīng)濟指標(biāo)。<5>該型軌枕于1995年通過鐵道部鑒定,被定義為C-Ⅲ型枕〔即長線張拉Ⅲ型預(yù)應(yīng)力混凝土枕,建議推廣使用。4.2M-Ⅲ型混凝土枕〔短模法生產(chǎn)工藝的設(shè)計研究根據(jù)鐵道部科技發(fā)展計劃項目合同"預(yù)應(yīng)力混凝土枕系列及新型軌枕研究試制"的要求,在部科技司、工務(wù)局、建設(shè)司、物資總公司的指導(dǎo)和關(guān)心下,通過鐵專院、鐵科院、北京鐵路局、豐臺橋梁廠、株洲橋梁廠等單位的共同努力,經(jīng)過反復(fù)試制試驗,于1994年10月上旬全部供試鋪的Ⅲ型預(yù)應(yīng)力混凝土枕<以下簡稱Ⅲ型枕>在北京鐵路局XX工務(wù)段管內(nèi)京廣下行線K172+600～900鋪設(shè)上道。試鋪的Ⅲ型枕共計382根,其中由豐臺橋梁廠生產(chǎn)的無擋肩枕313根,由株洲橋梁廠生產(chǎn)的有擋肩枕69根,主要是使用短模法進行生產(chǎn)。4.2.1Ⅲ型枕的適用范圍<見表4.2.1>Ⅲ型枕的適用范圍見表4.2.1表4.2.1機車車輛最大軸重<kN>軌道類型年通過總重密度<Mt·km/km>最高速度<km/h>鋼軌類型<kg/m>最小曲線半徑<m>250重型、特重型30～60、＞60貨車90客車16060、753504.2.2Ⅲ型枕總的設(shè)計過程根據(jù)鐵道部各階段的指示精神,課題組對Ⅲ型枕設(shè)計的修改過程見表4.2.2。圖號軌枕長度<m>軌枕型式配筋情況專線32932.6無擋肩24根φ5mm專線32942.6有擋肩24根φ5mm專線32972.5無擋肩24根φ5mm專線3306<修改前>2.6枕端300mm無擋肩<枕底寬：>枕中240mm8根φ7.5mm專線3312<修改前>2.6枕端300mm有擋肩<枕底寬：>枕中240mm8根φ7.5mm專線3315<修改前>2.5枕端300mm無擋肩<枕底寬：>枕中240mm8根φ7.5mm專線33062.6枕端320mm無擋肩<枕底寬：>枕中280mm8根φ7.8mm專線33122.6枕端320mm有擋肩<枕底寬：>枕中280mm8根φ7.8mm專線33152.5枕端320mm無擋肩<枕底寬：>枕中280mm8根φ7.8mm4.2.3Ⅲ型枕主要型式尺寸及結(jié)構(gòu)承載能力主要型式尺寸見表4.2.3-1,不同類別混凝土枕疲勞承載能力與外荷載彎短的比值<安全儲備系數(shù)>情況見表4.2.3-2。軌枕類別配筋總張拉力<kN>斷面尺寸<上寬×高×底寬><mm>疲勞承載能力kN·m>鋼筋重量<kg>混凝土重量<kg>專線3306<無擋肩,枕長2.6m>專線3312<有擋肩,枕長2.6m>8根φ7.8390～420170×230×311220×185×280+19.2-17.67.802350355專線3315<無擋肩,枕長2.5m>7.502335大秦線重載軌枕56根φ3386170×225×274188×185×25017.43<15.67>-14.95<-13.20>8.018313B704根φ9.4320160×214×275150×175×22018.4-12.35.67280注：括號內(nèi)的值表示按實際產(chǎn)生的預(yù)應(yīng)力損失計算時。軌枕類別疲勞承載能力/外荷載彎矩軌下斷面枕中斷面專線3306,<無擋肩,枕長2.6m>專線3312<有擋肩,枕長2.6m>1.351.32專線3315<無擋肩,枕長2.5m>1.681.03德國B701.221.24大秦線枕<枕長2.6m,新工藝>1.131.26大秦線枕<枕長2.6m,老工藝>1.041.16老工藝枕中滿支承枕上壓力150老工藝枕中滿支承枕上壓力150kNⅡ型枕0.910.60老工藝枕中3/4老工藝枕中3/4支承枕上壓力107.3kNⅡ型枕1.000.984.2.4Ⅲ型枕的主要設(shè)計特點Ⅲ型枕是在總結(jié)學(xué)習(xí)國內(nèi)外軌枕設(shè)計方法的基礎(chǔ)上,結(jié)合我國當(dāng)前重載運輸及材料、工藝等方面的情況以改進和提高,并根據(jù)現(xiàn)行《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范》<CBJ10-89>進行設(shè)計的。其特點是在設(shè)計中選用優(yōu)質(zhì)原材料,采用符合制造工廠工藝水平的技術(shù)參數(shù)進行軌枕外形及結(jié)構(gòu)的優(yōu)化設(shè)計。力求軌枕在設(shè)計、材料、制造、檢驗、使用各環(huán)節(jié)上的協(xié)調(diào),以及在提高軌枕本身承載能力的同時,使整個軌道的強度及穩(wěn)定性均得到提高,還可以適當(dāng)減少每公里軌枕的鋪設(shè)根數(shù),減少線路養(yǎng)護維修工作量。<1>合理選擇設(shè)計參數(shù),改進軌枕設(shè)計計算方法①Ⅱ型枕設(shè)計計算枕上動壓力是在靜輪載的基礎(chǔ)上考慮速度系數(shù)及偏載系數(shù)的影響。計算結(jié)果,Ⅲ型枕的枕上動壓力值為150kN,比Ⅱ型枕時提高了37%。②計算軌枕外荷載彎短時,枕中斷面在Ⅱ型枕計算時的計算圖式為軌枕枕中的反力是軌下反力的3/4。而Ⅲ型枕計算時枕中反力與軌下相同,即假定為滿支承狀態(tài)。計算結(jié)果Ⅲ型枕枕中斷面外荷負彎短直為13.3kN·m<枕長2.6m時>比Ⅱ型枕時10.37kN·m提高了28%。據(jù)此,進行軌枕結(jié)構(gòu)設(shè)計時必然使Ⅲ型枕的枕中承載能力強于Ⅱ型枕。因此,有利于克服Ⅱ型枕枕中斷面安全儲備不足的缺點。③Ⅲ型枕設(shè)計計算的預(yù)應(yīng)力損失值是根據(jù)制造廠因工藝的不同和實際產(chǎn)生的預(yù)應(yīng)力損失值來決定設(shè)計的決張拉力值,當(dāng)存在不同的預(yù)應(yīng)力損失值時,將采用不同的張拉力。當(dāng)然,這個值同時不得超過由允許張拉系數(shù)所決定的總張拉力。④在Ⅲ型枕設(shè)計中,除采用正截面強度、疲勞強度及抗裂強度檢算來控制軌枕達到設(shè)計承載能力所需要的最小配筋率外,還通過正截面邊緣壓應(yīng)力的檢算,要求其小于或等于12MPa來控制軌枕的最大張拉力避免因過大的縱向預(yù)壓應(yīng)力引起的橫向效應(yīng)而促發(fā)軌枕的縱裂現(xiàn)象。<2>選用優(yōu)質(zhì)材料、改善及提高軌枕產(chǎn)品的性能。①預(yù)應(yīng)力鋼材,Ⅲ型枕選用φ7.0mm的預(yù)應(yīng)力鋼絲。由于Ⅲ型枕配筋根數(shù)少,相應(yīng)簡化了工廠生產(chǎn)中編絲、張拉工藝；鋼絲韌性提高,則不易斷絲；采用低松馳鋼絲可以降低預(yù)應(yīng)力損失。如果所采用的是光面預(yù)應(yīng)力鋼筋,就必須采用軌枕端部帶錨固板的短模生產(chǎn)工藝,生產(chǎn)成本會相應(yīng)提高,這種生產(chǎn)工藝僅在我國株洲橋梁工廠有一條引進的意大利生產(chǎn)線。②砂、石、水泥在制造技術(shù)要求中對砂、石質(zhì)量控制更加嚴(yán)格。要求石子逐步實現(xiàn)分級,其含污量在0.5%以下,并規(guī)定粗骨料以碎石為主。細骨料采用中砂,含污量在1%以下。均比現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定的粗、細骨科含污量為1%及3%降低50%,可增加砂、石與水泥之間的粘結(jié)強度。同時還提出要控制每立方米混凝土中的堿含量,規(guī)定盡可能采用低堿水泥及低堿減水劑,尤其在采用具有堿活性的骨料時,水泥的堿含量不得超過0.6%,以避免發(fā)生堿骨料反應(yīng)。<3>軌枕承載能力及安全儲備的提高從表4.2.3-1中可以看出,Ⅲ型枕的疲勞承載能力軌下斷面為19.2kN·m,枕中斷面為-17.6kN·m,分別比Ⅱ型枕提高43%及65%。<4>軌枕型式尺寸設(shè)計的優(yōu)化①軌枕的長度在Ⅲ型枕設(shè)計意見書的推薦方案中,軌枕長度為2.6m,在斷面承載能力相同的情況下,軌枕長度為2.6m時,軌枕正、負彎短承載能力與外荷彎短的匹配,比軌枕長度為2.5m時,更為合理。同時,在相同枕寬的條件下,軌枕長度為2.6m比2.5m可以適當(dāng)降低道床應(yīng)力及路基面應(yīng)力,從而提高整個軌道的強度及穩(wěn)定性。②軌枕的寬度Ⅲ型枕的底面寬度在軌下斷面為311mm,枕中斷面為280mm,分別比Ⅱ型枕的280mm、250mm加寬了11%、12%。軌枕底面加寬可以加大軌枕在道床上的技承面積。③軌枕的擋肩Ⅲ型枕根據(jù)與其匹配扣件的不同分為有擋肩軌枕及無擋肩軌枕,使用單位可以根據(jù)扣件型式、鋪設(shè)養(yǎng)護要求及養(yǎng)護機具條件等進行選用。④軌枕配置根數(shù)的減少由于Ⅲ型枕底面積及重量的增加,可以保證軌道具有足夠的縱、橫向阻力,滿足道床及路基面應(yīng)力在允許條件之內(nèi)。因此,Ⅲ型枕的試驗段中每公里鋪設(shè)根數(shù)為1760根,比Ⅱ型枕1840根減少80根,但道床及路基面應(yīng)力還比Ⅱ型枕降低。同時,可以降低投資,方便現(xiàn)場的養(yǎng)護維修。<5>Ⅲ型軌枕與先進的扣件相配套在Ⅲ型枕設(shè)計中與無擋肩軌枕配套使用的扣件為彈條Ⅲ型扣件<預(yù)埋鐵座型式>,與有擋肩軌枕配套使用的扣件為彈條Ⅱ型扣件<硫磺錨固、螺旋道釘型式>,扣件的主要性能見表4.2.4,從表中可以看出配套扣件的各項技術(shù)性能均優(yōu)于與Ⅱ型枕配套使用的彈條I扣件性能<與60kg/m鋼軌配套時>彈條I型彈條Ⅱ型彈條Ⅲ型SKL-14初始扣壓力<kN>8.2101110～11軌距調(diào)整量<mm>+12,-8+12,-8+8,-8需備件調(diào)整調(diào)高量<mm>101000彈條直徑<mm>13132013彈程<mm>8101313.5抗橫向疲勞荷載<kN>667676/縱向防爬阻力<kN>約8＞15＞15＞15節(jié)點靜剛度<kN/mm>＞10060～8060～80/單個扣件扣壓力損失<kN/mm>約1.21.01.00.82型扣件,在保證軌距、防止鋼軌爬行等方面均將體現(xiàn)出極大的優(yōu)越性。<6>通過試制、試驗及試鋪、軌枕設(shè)計中的主要技術(shù)性能指標(biāo)均得到了驗證〔見鑒定的相關(guān)報告。<7>該型軌枕于1995年通過鐵道部鑒定,被定義為M-Ⅲ型枕〔即帶錨固板的Ⅲ型預(yù)應(yīng)力混凝土枕。4.3Ⅲ型枕生產(chǎn)圖的制定在前面兩種型號的Ⅲ型枕經(jīng)過鐵道部的鑒定后不久,鐵專院對MⅢ型枕進行了較大的修改,把鋼筋換成了10φ7.0mm鋼絲,形成了現(xiàn)在正式生產(chǎn)圖號的Ⅲ型枕。各型混凝土枕主要性能及使用條件一覽表5.1Ⅰ型枕主要性能及使用條件一覽表表5.1Ⅰ型枕系列改Ⅰ型2500枕中1751562502546φ7.02554.503-8.14-11.8鐵專院：專線9605承載能力和適用條件與S-Ⅰ型相當(dāng)。軌下20116628011.216.1S-Ⅰ型〔S792500枕中17515625025436φ3.02674.962-8.43-12.1鐵專院：專線327643、53kg鋼軌,蒸汽、內(nèi)燃機車,軸重210、230kN,1760根/km,最高行車速度85km/h,可使用扣板式扣件、彈片式扣件和彈條扣件。鐵路線路設(shè)計規(guī)范已規(guī)定新線正線軌道不能使用。軌下20116628011.517.0J-Ⅰ型〔J792500枕中1751562502544φ8.22224.120-8.03-11.3鐵專院：專線承載能力和適用條件與S-Ⅰ型相當(dāng)。軌下20116628011.115.7筋692500枕中155166250約2104φ8.52504.686承載能力和適用條件與S-Ⅰ型相當(dāng)。軌下200166272弦692500枕中155166250約210３4φ3〔4φ8.52504.686承載能力和適用條件與S-Ⅰ型相當(dāng)。軌下200166272軌枕大類型軌枕型號單位mmmmmmmmkgkNkgkN.mkN.m項目軌枕長度截面高度頂面寬度底面寬度軌枕重量配筋總張拉力用鋼量設(shè)計承載彎矩靜載裂彎矩設(shè)計單位及圖號適用條件序號123456785.2Ⅱ型枕主要性能及使用條件一覽表表5.2Ⅱ型枕系列XⅡ〔新Ⅱ型枕2500枕中1751902502738φ7.03486.04-12.55-17.21鐵科院：研線0121重型、次重型軌道,年通過總質(zhì)量在50Mt以下,鋼軌類型為50、60kg/m,客車設(shè)計速度為140km/h,R≥300m。彈條Ⅰ、Ⅱ型扣件。每公里鋪設(shè)根數(shù)可在有關(guān)規(guī)定的基礎(chǔ)上減少80根。軌下20516928014.020.58TKG－2〔改Ⅱ2500枕中1651612502518φ7.03276.04-11.0-14.9鐵科院：研線9840適用條件與S-Ⅱ型相當(dāng)。軌下201165.527513.119.3YⅡ－F〔改Ⅱ2500枕中1651612502518φ7.03276.04-11.0-14.9鐵專院：專線3385適用條件與S-Ⅱ型相當(dāng)。軌下201165.527513.119.3S－2,J－2〔老Ⅱ2500枕中1651612502514φ10/44φ33276.17/6.11-10.5-14.6專院、鐵科院：TB1877、專線3227重型、次