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《客運專線高性能混凝土暫行技術條件》

2008-09-27 00:00:00 作者:鐵道部科學技術司 來源:鐵道部科學技術司 瀏覽次數:0

1. 范圍
本技術條件規定了客運專線橋梁盆式橡膠支座的技術要求、試驗方法、檢驗規則及標志、包裝、儲存和運輸、支座安裝、養護維修和保修期等。

2. 規范性引用文件
下列標準及設計規范、規程包含的條文,通過在本技術條件中引用而構成為本技術條件的條文。在本技術條件頒布時所示版本均為有效。然而,所有標準都會被修訂,使用本技術條件的各方應探討使用下列標準最新版本的可能性。
TB/T2331-2004    鐵路橋梁盆式橡膠支座 
GB/T17955-2000   球型支座技術條件
TB 1893-87        鐵路橋梁板式橡膠支座技術條件
GB700-88         碳素結構鋼
GB699-88         優質碳素鋼技術條件
GB/T1591-94      低合金高強度結構鋼
GB/T3077-1999    合金結構鋼
GB11352-89       一般工程用鑄造碳鋼件
GB/T7233-87      鑄鋼件超聲波探傷及質量評級方法
GB3280-92        不銹鋼冷軋鋼板
GB 527-83         硫化橡膠物理試驗方法的一般要求
GB /T528-1998     硫化橡膠或熱塑性橡膠拉伸性能的測定
GB/T 6031-1998    硫化橡膠或熱塑性橡膠硬度的測定
GB/T 7759-1996    硫化橡膠、熱塑性橡膠常溫、高溫和低溫下壓縮永久變形的測定
GB/T 7762-2003    硫化橡膠或熱塑性橡膠耐臭氧龜裂靜態拉伸試驗
GB/T3512-2001    硫化橡膠或熱塑橡膠的熱空氣加速老化和耐熱試驗
GB/T1682-1994    硫化橡膠低溫脆性的測定
GJB3026-1997     聚四氟乙烯大型板材規范
GB/T1039-92      塑料力學性能試驗方法總則
GB/T1033-86      塑料密度和相對密度試驗方法
GB/T1040-92      塑料拉伸試驗方法
GB3398-82        塑料球壓痕硬度試驗方法
GB2040-2002      銅及銅合金板材
GB/T8923-88      涂裝前鋼材表面銹蝕等級和除銹等級
HG/T2502-1993   5201 硅脂
JB/T5943 -91     工程機械焊接件通用技術條件 
GB/T1804-2000   “一般公差  未注公差的線性和角度尺寸的公差”  

3. 技術要求
3.1 成品支座的技術要求 
成品支座的豎向承載力、水平承載力、位移、轉角和摩擦系數應滿足支座設計要求。 
3.2 支座用膠料的物理機械性能
支座用膠料的物理機械性能必須滿足表3.2.1的要求。
表3.2.1 膠料的物理機械性能 
部件:
項目橡膠承壓板橡膠密封圈
氯丁橡膠三元乙丙膠氯丁橡膠三元乙丙膠
硬度,IRHD60±560±550±550±5
拉伸強度,MPa≥17.5≥15.2≥14.5≥12.0
扯斷伸長率,%≥400≥350≥400≥350
脆性溫度,oC ≤-40≤-60≤-40≤-60
恒定壓縮永久變形
(70o C×22h),%≤25≤25≤25≤25
耐臭氧老化40o C×96h
100pphm,30%伸長 無龜裂無龜裂無龜裂無龜裂
熱空氣老化試驗試驗條件(o C×h ) 
拉伸強度降低率,%
扯斷伸長降低率,%
硬度變化,IRHD100×70
≤15
≤40
≤+10100×70
≤15
≤40
≤+10100×70
≤15
≤40
≤+10100×70
≤15
≤40
≤+10

為確保支座質量,支座用膠料的材質性能除按常規進行檢測外,必須從支座成品中按一定比例取樣。在一批支座中(不大于100件)抽取一塊橡膠板,解剖制成標準試片,進行拉伸強度和扯斷伸長率試驗,與表3.2.1相比,拉伸強度下降應不大于20%,扯斷伸長率下降應不大于35%。嚴禁使用再生膠。
3.3 支座用聚四氟乙烯板物理機械性能
支座用聚四氟乙烯板物理機械性能應滿足下列要求:
密度:2.1~2.3g/cm3
拉伸強度不小于30MPa
斷裂伸長率不小于300%
球壓痕硬度 H133/60>23MPa
支座用聚四氟乙烯板在硅脂潤滑條件下與不銹鋼板對磨時,在常溫條件下(23+5℃),壓應力30MPa時應滿足下列要求:
初始靜摩擦系數 µst≤0.012
線磨耗率≤15μm/km
支座用聚四氟乙烯板應用新鮮純料模壓而成,嚴禁使用再生料和回頭料。聚四氟乙烯板表面儲硅脂坑應模壓成型,不得采用機加工方法成型。支座用聚四氟乙烯板除進行常規檢測外,必須從支座成品中按一定比例取樣,在一批支座中(不大于100件)抽取一塊聚四氟乙烯板,制成標準試片進行密度、球壓痕硬度和摩擦系數檢驗,檢驗結果應符合本條的規定。
3.4 支座用鋼材
3.4.1 支座用優質碳素鋼和碳素結構鋼應符合GB699及GB700有關規定。
3.4.2 支座用鋼板應符合GB/T1591的有關規定。
3.4.3 支座用合金結構鋼應符合GB/T3077的有關規定。
3.4.4 支座用鑄鋼件的機械性能(含沖擊韌性Akv值)、化學成分應符合GB11352的有關規定,鑄鋼件缺陷應符合TB/T2331的有關規定。每件鑄件必須有超聲波探傷報告。
3.4.5 支座用鏡面精軋不銹鋼板應符合GB3280的有關規定。
3.5 支座用5201-2硅脂性能應滿足HG/T2502的要求。
3.6 支座用黃銅緊箍圈應采用H62牌號黃銅,其機械性能及化學成分應滿足 GB/T2040的要求。
3.7 單向活動支座側向導槽的滑板采用SF-Ⅰ三層復合板,其物理機械性能應滿足TB/T2331的要求.
3.8 支座部件加工尺寸偏差應符合設計圖紙要求,組裝后單向活動支座的凈空間隙控制在0.6±0.1mm,固定支座的凈空間隙控制在0.5±0.1mm,以下幾項的公差配合必須滿足:
3.8.1 盆環內徑與盆塞外徑公差配合;
3.8.2 單向活動支座上支座板導向槽內側凈空尺寸與鋼襯板外側尺寸公差配合;
3.8.3 活動支座不銹鋼板表面粗糙度及平面度要求。
3.9 支座防腐涂裝及防塵體系
支座防腐處理必須按設計圖中規定的涂裝體系要求辦理。
3.9.1涂裝表面必須進行處理,首先應清除附著于鋼材表面的雜質,用稀釋劑或清潔劑除去油污及臟物,并對邊角和焊縫進行打磨,如有腐蝕性鹽類,應用清水沖洗干凈并吹干其表面。
3.9.2用噴射和拋射除銹法將待涂裝表面的氧化皮、鐵銹及其他雜質清除干凈后,用真空吸塵器將鋼材表面再清除一次,處理后機加工表面應達到GB/T8923中規定的Sa2.5級。
3.9.3在表面處理后4h之內進行涂裝,以防處理表面生銹,各道漆層均采用無氣噴涂法。環氧富鋅底漆干膜平均厚度要求為80μm,環氧云鐵中間漆平均干膜厚度100μm,面漆為可復涂灰色丙烯酸脂肪族聚氨脂面漆三道,干膜平均厚度為70μm~80μm。漆膜厚度未達到要求處,必須補涂。
3.9.4 支座用螺栓采用多元合金共滲或鋅鎘鍍層(即達克洛)等方法進行防護。
3.9.5 支座的防塵裝置應嚴格按照設計圖紙的要求制造和安裝。
3.10 支座組裝
支座組裝后的高度誤差(同設計圖相比):
豎向承載力<20000kN時,偏差不應大于±2mm;
豎向承載力≥20000kN時,偏差不應大于±3mm。

4. 試驗方法
4.1 橡膠              
橡膠材料的性能試驗按本技術條件的引用標準進行。
4.2 聚四氟乙烯板
聚四氟乙烯板的性能試驗按本技術條件引用標準進行。
聚四氟乙烯板與精軋不銹鋼板的線磨耗率應采用TB/T2331附錄B《聚四氟乙烯摩擦系數試驗方法》在下列條件下試驗:
壓應力:   σ=30MPa
相對摩擦速度:  V=8mm/s(正弦波)
相對往復滑動距離: S=±10mm
累計滑動距離:  1000m
試驗溫度:  常溫
試件尺寸:  Ø100×7mm
線磨耗率由試驗前后試件重量損失計算確定。
4.3 鑄鋼
    鑄鋼的化學成分應逐爐檢查,并提供化學成分分析報告,機械性能(含沖擊韌性Akv值)采用隨爐試棒檢驗,隨爐試棒應配制二套,一套由鑄件廠測試,提出力學性能報告,一套由支座生產廠家復測。鑄件超聲波探傷按GB/T 7233規定執行,并提供詳細的超聲波探傷報告,必要時可從成品鑄件中取樣進行測試。
4.4 成品支座
4.4.1 一般規定
成品支座試驗應在經國家計量認證的檢測機構中進行,條件許可時也可在制造廠進行。
4.4.2 試驗樣品  
成品支座試驗應采用實體支座,受試驗設備能力限制時,可與用戶協商選用有代表性的小型支座進行試驗;支座摩擦系數可選用小型支座進行試驗。
4.4.3 試驗方法
成品支座的豎向承載力、摩擦系數和壓轉試驗方法分別按TB/T 2331附錄C、D、E進行。

5.  檢驗規則
5.1檢驗分類
   客運專線橋梁盆式橡膠支座的檢驗分原材料及部件進廠檢驗、產品出廠檢驗和型式檢驗三類。
5.1.1 原材料及部件進廠檢驗為支座加工用原材料及外協加工件進廠時進行的驗收檢驗。
5.1.2 產品出廠檢驗為支座生產廠在每批產品交貨前必須進行的檢驗。
5.1.3 型式檢驗由經國家計量認證的檢測機構,在生產廠家初次生產客運專線橋梁盆式橡膠支座及在生產過程中按一定抽檢頻率所進行的檢驗。
5.2 檢驗項目及檢驗周期
5.2.1客運專線橋梁盆式橡膠支座用原材料及部件進廠后的檢驗項目及檢驗周期應符合表5.2.1的規定。對原材料及外協部件除有供應商的質保單外,支座生產廠必須提供復檢報告。
表5.2.1  盆式橡膠支座用原材料及部件進廠后的檢驗
檢驗項目檢驗內容檢驗依據檢驗頻次
橡膠物理機械性能3.2條每批原料(不大于500kg)一次
幾何尺寸設計圖紙每件
聚四氟乙烯物理機械性能3.3條每批原料(不大于200kg)一次
幾何尺寸設計圖紙每件
鑄鋼件裂紋及缺陷TB/T2331每件
機械性能GB11352每爐
鋼板機械性能GB/T1591每批鋼料
不銹鋼板機械性能GB3280每批鋼板
硅脂物理機械性能HG/T2502每批(不大于50kg)
黃銅物理機械性能GB/T2040每批黃銅

5.2.2客運專線橋梁盆式橡膠支座出廠檢驗項目及檢驗周期應符合表5.2.2規定,出廠檢驗由工廠質檢部門進行,并出具質檢報告。
表5.2.2 盆式橡膠支座出廠檢驗
檢驗項目檢驗內容檢驗依據檢驗頻次
支座各部件尺寸按設計圖每個支座
上支座板不銹鋼板平面度按設計圖
聚四氟乙烯板凸出襯板高度≥3mm
聚四氟乙烯板表面儲硅脂槽尺寸及排列方向按設計圖
支座組裝高度偏差3.10條
支座表面防腐涂裝3.9條
支座鑄件超聲波探傷GB/T 7233

5.2.3客運專線橋梁盆式橡膠支座型式檢驗項目及檢驗周期應符合表5.2.3的規定:
表5.2.3 盆式橡膠支座型式檢驗
檢驗項目檢驗內容檢驗依據檢驗頻次
支座及
材料支座原材料及部件性能5.2.1條支座總數的1%
支座出廠檢驗項目5.2.2條支座總數的1%
支座承壓橡膠板成品取樣
物理機械性能3.2條支座總數的1%
聚四氟乙烯板成品密度、
球壓痕硬度及摩擦系數3.3條支座總數的1%
聚四氟乙烯板的線磨耗率3.3條一組(兩個支座)
整體支座豎向承載力檢驗TB/T2331附錄C一組(四個支座),
支座總數的4%
整體支座摩擦性能檢驗TB/T2331附錄D
整體支座壓轉性能檢驗TB/T2331附錄E

5.3 檢驗結果的判定
5.3.1 在進廠檢驗中發現不合格原材料及部件不得使用,在出廠檢驗中對整體支座檢驗不合格的部件,必須進行更換,直至全部檢驗項目均符合要求時方可出廠。
5.3.2 型式檢驗采用隨機抽樣方式進行。型式檢驗項目全部合格,則該批產品為合格。當檢驗項目中有不合格項,應取雙倍試樣對不合格項目進行復檢,復檢后仍有不合格項,則該批產品為不合格。
5.4 為確保客運專線橋梁盆式橡膠支座制造質量,應實施監制制度,對生產廠家的制造過程及質量檢驗進行監控。

6. 標志、包裝、儲存和運輸
6.1 每個支座應有標志,其內容應包括:產品名稱、規格型號、主要技術指標(豎向承載力,縱橫向位移量,適用溫度)生產廠名、出廠編號和出廠日期。
6.2 每個支座均應有包裝,包裝應牢固可靠。包裝箱外應注明產品名稱、規格、制造日期、體積和重量。箱內應附有產品合格證、質量檢驗單、使用說明書及裝箱單。上述文件須用塑料袋包裝封口。
6.3 支座使用說明書應包括支座結構外型尺寸及簡圖、支座安裝注意事項、與支承相接部分的混凝土等級要求及支座安裝養護細則。
6.4 支座在儲存、運輸過程中,應避免陽光直接照射、雨雪浸淋,并保持清潔;嚴禁與酸、堿、油類、有機溶劑等影響支座質量的物質接觸,并距熱源1m以上。

7. 支座安裝
7.1采用客運專線盆式橡膠支座時,支座支承墊石混凝土標號不宜低于C50,墊石高度應考慮安裝、養護和必要時更換支座的方便,墊石頂面四角高差不大于2mm。
7.2 支座采用預埋套筒和錨固螺栓的連接方式,在墩臺頂面支承墊石部位需預留錨栓孔,錨栓孔預留尺寸:直徑應大于套筒直徑加60-0+20mm,深度應大于套筒長度加60-0+20mm。預留錨栓中心及對角線位置偏差不得超過10mm。
7.3 支座安裝時,必須采取可靠措施,確保各支座受力均勻。
7.3.1 預制簡支箱梁用盆式橡膠支座的安裝應按《客運專線預應力混凝土預制梁暫行技術條件》的要求執行。
7.3.1.1 盆式橡膠支座在工廠組裝時,應仔細調平,對中上、下支座板,并預壓50kN荷載,以消除支座各部件之間的間隙,然后用連接角鋼將支座連接成整體。
7.3.1.2 在支座安裝前,工地應檢查支座連接狀況是否正常,不得任意松動上、下支座板連接螺栓。
7.3.1.3 梁體吊裝前,先將支座安裝在預制梁底部,擰緊支座與梁體的連接螺栓,在支座與梁底預埋鋼板之間不得有間隙,如有空隙,應采取注漿方式予以填充。
7.3.1.4 鑿毛支座安裝部位的支承墊石表面,清除預留孔中的雜物,安裝灌漿用模板,模板與墊石頂面應采取可靠措施,防止在重力灌漿時發生漏漿。然后用水將支承墊石表面浸濕。
7.3.1.5 吊裝預制箱梁(帶支座),將箱梁落在臨時支承千斤頂上,通過千斤頂調整梁體支點標高。
7.3.1.6 梁體就位后,在支座底板與墩、臺支承墊石之間應預留20~30mm的空隙,以便用重力灌漿灌注高強度無收縮材料。
7.3.1.7 采用重力灌漿方式灌注支座底部及錨栓孔處空隙,灌漿過程應從支座中心部位向四周注漿,直至從模板與支座底板周邊間隙處觀察到灌漿材料全部灌滿為止。灌漿前應初步計算所需漿體體積,實際灌注漿體數量不應與計算值產生過大的誤差,防止中間缺漿。
7.3.1.8 灌漿材料達到規定強度后,拆除模板,檢查是否有漏漿處,對漏漿處進行補漿。
7.3.1.9 擰緊下支座板地腳螺栓,拆除上、下支座板連接角鋼,拆除臨時千斤頂,安裝支座鋼圍板。
7.3.2 現澆梁橋盆式橡膠支座的安裝
7.3.2.1 支座在工廠組裝時應仔細調平,對中上、下支座板,并用連接板將支座連接成整體。
7.3.2.2 支座安裝前工地應檢查支座連接狀況是否正常,不得任意松動上、下支座板連接螺栓。
7.3.2.3 支座安裝前鑿毛支承墊石表面,清除錨栓孔中的雜物,安裝灌漿用模板,并用水將支承墊石表面浸濕。
7.3.2.4 安裝支座就位,用鋼楔塊楔入支座四角,找平支座,并將支座調整到設計標高,在支座底面與支承墊石之間應留20~30mm空隙。
7.3.2.5仔細檢查支座中心位置及標高后,用高強度無收縮材料灌漿。
7.3.2.6 采用重力灌漿方式,同7.3.1.7條。 
7.3.2.7 灌漿材料終凝后,拆除模板及鋼楔塊,檢查是否有漏漿處,對漏漿處進行補漿,并填堵鋼楔塊抽出后的空隙,擰緊下支座板錨栓。
7.3.2.8 待灌筑梁體混凝土后,及時拆除上、下支座板連接鋼板,并安裝支座圍板。
7.3.3 預制多片式T型梁橋盆式橡膠支座的安裝
7.3.3.1支座在工廠組裝時應仔細調平,對中上、下支座板,用連接板將支座連接成整體。
7.3.3.2 支座安裝前工地應檢查支座連接狀況是否正常,不得任意松動上、下支座連接螺栓。
7.3.3.3 預制T梁吊裝前,先將支座安裝在T梁底部,擰緊上支座板錨栓,上支座板與梁底預埋鋼板之間不得留有空隙,如有空隙,應采取注漿方式予以填充。
7.3.3.4 T梁落梁前,先在支承墊石頂面鋪一層20~30mm厚M50干硬性無收縮砂漿,砂漿頂面鋪成中間略高于四周的形狀,相應錨栓孔內也搗滿M50砂漿。待梁體兩端均就位落實后,用臨時支架(或墊木)支擋梁體兩側,防止梁體側傾。及時灑水養護干硬性砂漿。
7.3.3.5 多片式T梁安裝時,應先吊裝中間兩片T梁,并在該兩片T梁吊裝就位后,及時焊接兩片T梁之間的連接鋼筋,隨后對稱吊裝其余各片T梁,在每片T梁就位后,設置臨時支架,及時焊接相應的連接鋼筋。
7.3.3.6 在多片式T梁之間的橫隔板混凝土澆筑并達到強度后,及時拆除支座的連接鋼板和螺栓,安裝支座圍板,各支座處于正常工作狀態。

8. 支座的養護維修
8.1 支座使用期間應每年定期進行檢查、養護,檢查項目按TB/T2320.3《鐵路橋隧建筑物劣化評定標準—支座》執行。
8.2 每隔兩年應對支座錨栓進行清洗涂油,防止銹死。

9. 保修期
9.1 客運專線橋梁盆式橡膠支座的保修期自正式驗收、交付使用之日起十年。
9.2 在保修期內,生產廠家承擔由于生產者過失造成的不符合本技術條件的盆式橡膠支座的維修及更換。
附錄A 客運專線橋梁盆式橡膠支座安裝用材料
(參考性附錄)
A.1 預制簡支箱梁盆式橡膠支座重力灌漿用灌漿材料的性能應滿足下列要求:
抗壓強度:28d≥50MPa
                56d和90d后強度不降低;
彈性模量:28d≥30 Gpa;
抗折強度:24h≥10MPa;         
漿體水灰比不宜大于0.34,且不得泌水,流動度≥320mm,30min后流動度不應小于240mm;
標準養護條件下槳體28d膨脹率為0.02~0.1%。
當有特殊要求時,灌漿材料可采用早強快硬材料,常溫條件下,灌漿材料2h抗壓強度不宜低于20MPa,56d抗壓強度不應小于50MPa。
A.2現澆梁橋盆式橡膠支座重力灌漿用灌漿材料的性能應滿足下列要求:
抗壓強度:8h≥20MPa;
                  12h≥25MPa;
                  24h≥40MPa
                  28d≥50MPa
56d和90d后強度不降低
彈性模量:28d≥30 Gpa;
抗折強度:24h≥6MPa
                  28d≥8MPa
56d≥10MPa
不得泌水,流動度≥220mm,初凝≥30min,終凝≤3h;
收縮率:<2%, 膨脹率:≥0.1%;
A.3預制多片式T梁盆式橡膠支座用M50干硬性無收縮砂漿的性能應滿足下列要求:
    抗壓強度:8h≥25MPa;
                    28d≥50MPa
                    56d和90d后強度不降低;
彈性模量:28d≥30 Gpa;
抗折強度:24h≥10MPa;
標準養護條件下槳體28d膨脹率為0.02~0.1%。
編制說明
《客運專線橋梁盆式橡膠支座暫行技術條件》是在TB/T2331-2004《鐵路橋梁盆式橡膠支座》和GB/T17955-2000《球型支座技術條件》的基礎上,參考國內外的最新標準,如歐洲標準EN1337-5 Structural bearings-Pot bearing、美國公路橋梁設計規范(AASHTO)等編制而成。其中《鐵路橋梁盆式橡膠支座》為剛修定過的鐵路標準,其修定工作也由我院完成,為適應我國鐵路的發展,加入了大量的新內容。作為連接橋梁上部結構和下部結構的重要部件,為提高橋梁整體的耐久性,客運專線對橋梁支座提出了少維修、壽命長等更為嚴格的要求。為滿足客運專線的要求,本技術條件主要有以下方面的特點:
1)、型式檢驗時對成品支座承壓橡膠板進行解剖,制成膠料標準試片進行檢測;
2)、支座用聚四氟乙烯板物理機械性能檢測中增加了球壓痕硬度的測定,從而控制聚四氟乙烯板成型壓力;
3) 、規定了聚四氟乙烯板在硅脂潤滑條件下的初始靜摩擦系數;
4) 、型式檢驗時對成品支座聚四氟乙烯板進行密度、球壓痕硬度及摩擦系數等檢驗;
5) 、型式檢驗時增加了支座滑動材料聚四氟乙烯板的耐磨耗性能檢驗,以保證在支座的設計使用期限內聚四氟乙烯板滿足使用要求;
6) 、單向活動支座側向導槽的滑板采用SF-Ⅰ三層復合板,該材料可以自潤滑,設計壓應力高,可以減小支座的尺寸和高度;
7) 、將支座的檢驗分為原材料檢驗、出廠檢驗和型式檢驗,并明確了檢驗頻次,在不同階段對支座質量進行控制;
8) 、在成品支座的檢驗中增加了支座的壓轉試驗,測定支座的轉動性能,保證支座滿足設計和使用要求;
9) 、對支座的防腐涂裝提出明確的要求;
10)、由于客運專線橋梁采用的梁型有簡支箱梁、連續箱梁、簡支T梁等多種梁型,每種梁型的架設方法不同,支座的安裝方式也不同,本技術條件增加了針對不同梁型的支座安裝細則,以指導施工,避免由于支座安裝帶來的不利影響;
11)、為了保證支座工作正常,及時發現存在的問題,要定期對支座進行養護、檢查,發現問題及時處理;
12)、進一步明確了支座生產廠家的責任,增加了支座的保修期。
在編制此技術條件期間,得到了鐵道部高速辦、鐵道部科教司等單位的大力支持,在此表示衷心的感謝。

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