铁路工程:铁路客运专线基础工程(产品)质量的控制措施
随着国务院先后批准武广、郑西、石太、京津、合宁、合武、温福、福厦、甬温9个客运专线项目立项,铁路建设即将欣起新的高潮。客运专线建设规模大、技术标准瞄准国际一流客运专线水平,采用许多新技术、新工艺,工程质量要求高,前期准备工作时间紧,建设工期短。确保工程质量作为一切工作的出发点和落脚点。使客运专线的建设达到国际先进水平,发展完善我国铁路网,成为襀中国铁路现代化的龙头工程,也是展示国家综合实力的形象工程,是铁路管理者和建设者面临的严峻考验。为此,树立和落实科学发展观,总结我国铁路建设发展的经验,贯彻“以人为本、服务运输、强本简末、系统优化、着眼发展”的建设新理念,在工程建设的各环节尤其是工程质量控制方面突破传统思维理念,与时俱进,制定加强质量控制的有效措施,已成为当务之急。
1客运专线工程质量的新要求
铁道部已颁布的350km/h客运专线暂行技术条件参照了欧洲高速铁路标准和我国秦沈客运专线、青藏铁路建设和试验的经验,与以往铁路建设工程相比,采用了许多新技术、新工艺,并对每个分部工程(产品)的质量指标提出了新要求,简述如下。
1.1预应力混凝土预制桥梁
1.1.1原材料
在原有的技术条件基础上,新增下述要求。
1)采用高性能混凝土
2)新增对水泥中C3A含量的限值(<8%;强腐蚀环境下<5%)。
3)新增对细集料品种、细度模数的限值(2.6~3.0)。
4)新增对粗集料级配分类使用的规定。
5)新增对外加剂中碱含量、硫酸钠、氯离子含量的限值。
6)增加阻锈剂的使用要求。
7)新增对混凝土活性矿物掺和料的要求。
8)新增对无碴轨道桥面防水层的要求。
9)新增对金属螺旋管性能的要求。
10)新增对桥梁泄水管性能的要求。
11)新增对检验项目与频次的规定。
1.1.2工艺
在原有的技术条件基础上,新增下述要求。
1)增加了混凝土灌注时入模温度、模板温度的限值(5℃~35℃)。
2)明确了混凝土养护、拆模时芯部温度的控制。
3)规定了混凝土拌和物的含气量、坍落度损失的限值。
4)规定了耐久性试验的项目为:抗冻融循环、抗渗性、抗氯离子渗透性、抗裂性、抗钢筋锈蚀、抗碱骨料反应。
5)明确了后张梁采用三次张拉工艺。
6)明确了折线配筋时,直线筋与折线筋的张拉次序。
7)完善了张拉伸长值计算的规定。
8)新增了预应力瞬时损失测试的频次。
9)新增了管道压浆材料中掺加阻锈剂的要求。
10)新增了压浆后3d内温度的限值(高于5℃)。
11)调整了模板安装尺寸允许误差的质量指标。
1.1.3成品
1)加严了梁体张拉后30d上拱度的限值。
2)调整了产品外观、尺寸偏差的要求。
3)产品型式检验内容增加了护筋性检验。
4)修改了成品梁静载试验的频次。
1.1.4保存、运输、架设
1)严格控制箱梁存梁时4个支点的反力(与平均值误差不超过10%或4个支点高差不大于2mm)。
2)架设工艺中规定了垫石的强度、弹模、厚度、注浆压力等。
3)严格控制箱梁架设后4个支点的反力与平均值误差不超过5%。
4)严格控制邻跨桥面的高差。
1.1.5质量保证期限新增了预制梁质量保证期限的规定为10年
1.2预应力混凝土轨枕
1.2.1原材料
在原有的技术条件基础上,新增下述要求。
1)采用高性能混凝土。
2)对水泥中碱含量的限值(<0.6%)。
3)对细集料品种、细度模数的限值(2.5~3.0)。
4)对粗集料级配分类使用的规定。
5)对粗集料中碱活性的限值及混凝土碱含量的限值。
6)预埋铁座或预埋塑料套管性能的要求。
7)对混凝土矿物活性掺和料的要求。
1.2.2工艺
1)调整了预应力总张拉值的控制指标。
2)新增了自然养护的规定和要求。
3)蒸汽养护时,增加了静停时间、降低了升温和降温的速度、减少了轨枕表面与外界的温度差别、降低了最高养护温度。
4)延长了轨枕脱模后的保温养护时间(由原来的3d改为7d)。
5)规定了冬季施工的要求。
1.2.3质量要求
1)增加了无挡肩轨枕预埋件的检验项目。
2)增加了有挡肩轨枕套管的质量指标。
3)外形尺寸与混凝土龄期建立了关系。
4)增加了混凝土抗冻性能、抗渗性能的要求。
5)增加了混凝土弹模的限值。
6)增加了轨枕与扣件组装后绝缘电阻的限值(5kΩ)。
7)增加了预埋套管或预埋铁座的抗拔力限值(60kN)。
8)增加了动载检验的规定。
9)改变了静载、疲劳试验的抽样准则。
10)改变了轨枕静载试验的龄期规定。
11)判定准则中减少了C类项点的超偏允许值。
1.3无碴轨道在客运专线建设中将有部分区段采用无碴轨道这一新技术。
1.3.1无碴轨道的结构
1)板式结构组成为:钢轨、扣件、预制混凝土板、CA砂浆调整层、混凝土凸形挡条、混凝土底座、微孔橡胶垫板(减振型使用)。
2)双块式结构组成为:钢轨、扣件、双块式轨枕、道床板、底座。
3)长枕埋入式结构组成为:钢轨、扣件、轨枕、道床板等。
1.3.2对扣件的技术要求
1)规定了轨距、高低调整量。
2)规定了橡胶垫板的静刚度。
3)规定了弹条扣压力。
4)规定了预埋套管的抗拔力要求。
5)规定了绝缘性能要求。
1.3.3混凝土强度混凝土强度等级为C40.
1.3.4对基础的要求
1)路基的工后沉降不大于30mm,不均匀沉降不大于20mm/20m.
2)规定了基床表层的填料和压实标准。
3)规定了隧道围岩基底的承载力。
4)规定了桥梁瑜余徐变、稳定安全系数的限值。
5)规定了相邻墩台沉隆量差的限值。
1.3.5轨道电路技术要求
1)规定了道床漏泄电阻限值。
2)规定了钢轨阻抗的电感偏差的限值。
1.4钢轨客运专线采用60kg/m钢轨,在TB/T2344-2003的基础上,新增下述要求:
1.4.1尺寸允许偏差及表面质量
1)新增轨头顶部断面要求。
2)严格了下述项目的质量指标要求:①接头夹板安装面斜度;②接头夹板安装面高度;③轨底凹险;④端面斜度;⑤螺栓孔直径及位置;⑥平直度及扭曲。
3)调整了表面缺陷、刮伤的指标限值。
1.4.2化学成分
1)钢水或成品钢含氧量允许值降低。
2)其他化学元素含量规定值有所调整。
1.4.3拉伸性能硬度
1)伸长率提高。
2)新增轨头踏面中心线硬度。
1.4.4非金属夹杂物
1)加严硫化物(A类)含量的限值。
2)加严氧化铝(B类)、硅酸盐(C类)、球状氧化物(D类)的限值。
1.4.5成品性能
1)新增了疲劳裂纹扩展速率的限值要求。
2)明确了型式检验、验收检验的内容及频次。
1.5道碴
客运专线采用特级碎石道碴,对道碴产品提出了新的要求。
1.5.1材质性能
1)提高了抗磨耗、抗冲击性能。
2)降低了集料的压碎率。
1.5.2道碴级配及颗粒形状
1)调整了道碴级配曲线。
2)降低了针、片状指数。
3)提高了清洁度指标。
2加强质量控制的措施
为实现客运专线高标准、高质量、达到国际先进水平的目标,设计、科研、施工各部门必须齐心协力,有机结合,各负其责,共同努力;作为质量把关部门更应突破传统的理念和手段,为客运专线建设预期目标的实现保贺护航。
2.1建立健全质量监督机制
建立政府监督、质检把关、市场调控、企业自律的质量控制机制,形成良性循环是促进质量工作的前提条件。只有政府和全社会高度重视并共同努力,才能保证客运专线的建设向既定目标稳步迈进。
2.2质量控制方式的多元化
施工(生产)单位作为质量构筑的主体,必须建立一整套完善的质量体系,从原材料的采购把关,到各工艺、工序流程、生产过程、产品出厂(工程竣工)的各个环节都应建立自检、互检、专检的机制,强化质量意识,提高责任感,通过纠正及预防措施力争将“不合格”消灭在萌芽中。
施工监理作为社会的第三方机构,受建设方委托,肩负着施工质量、进度、投资(验工计价)控制的重任,必须由专业化队伍进行现场监督、控制,见证质量形成的全过程,并及时提出预见性意见和方案、采取必要的措施,制止“不合格”的出现,起到过程控制的主力军作用。
专业质检机构应担负起对生产(施工)企业生产能力、资质、业绩的考核评审和成品(产品)的检验工作,对产品(工程)的质量提供量化的检验报告,为原材料的进场把关、工艺工序的过程参数测试验证、成品(工程)质量提供数据依据,并应进行“质量万里行”的监督抽查工作,打击伪劣产品(工程)的生产者,杜绝客运专线建设中任何潜在的质量隐患的产生。
2.3质检方法、手段的突破
针对客运专线中出现的新技术、新材料、新标准、新要求,应加强质检方法的研究和检验手段的完善,冲出传统观念,全面、真实的呈现产品(工程)的实际质量状况,切实把住质量关,为决策部门提供依据。
2.3.1混凝土工程
首次全面推广使用高性能混凝土,是铁道混凝土工程建设的突破性发展。为确保优质工程的建设目标责任制,必需做到:①对混凝土主要原材料(尤其是高性能掺和料)进行进场把关检验;②采用新的检验手段开展混凝土拦和物性能的施工控制抽查检验,时刻关注施工工艺执行情况;③除传统的检验项目(如混凝土结构用钢材的性能检验、混凝土试件强度、弹模检验)外,还应开展混凝土试件的抗冻融性能、抗渗性、护筋性等耐久性能的检验;④开展结构实体混凝土强度、密实度的测试(采用国际先进手段);⑤严格控制预施应力这一关键工序,加强对预应力瞬时损失的测试,及时调整预施应力数值,确保预应力度。
值得强度的重点是:应该将混凝土质量控制由试验室内的试件替代法推广至对混凝土构件实体进行无损检测的方法。
2.3.2混凝土结构配件
加强对混凝土结构主要配件的质量控制,确保混凝土结构质量的同步性和主要配件的等强性。①开展对金属螺旋管性能的检验。②开展对桥梁泄水管性能的检验。③开展对预应力锚具的检验。④开展对防水层产品的检验。⑤开展对桥梁支座产品的检验。⑥开展对CA砂浆性能的检验。⑦开展微孔橡胶垫板性能的检测。
2.3.3线路产品
加强线路的主要产品质量控制工作。①钢轨在加强对外形外观质量、化学成分、拉伸性能及硬度、非金属夹杂物、轨底残余应力、钢轨平面应变断裂韧性等传统项目检验、把关的基础上,开展对钢轨疲劳裂纹扩展速率的检验,全面控制钢轨—线路关键产品的质量水平。②对特级道碴应严格控制抗磨耗、抗冲击性能、集料的压碎率、渗水性能、抗大气腐蚀性、抗压强度和颗料级配、清洁度等指标。③结合有碴、无碴线路对扣件系统的新要求,严格控制扣件系统各配件的机械性能、材料特性及使用性能;在传统检验项目的基础上重点开展扣件体系的组装各配件的机械性能、材料特性及使用性能;在传统检验项目的基础上重点开展扣件体系的组装件疲劳性能(采用专用装置)的检验、动态性能检验及冲击性能检验;此外,对新型扣件的轨距与高低的调整量、弹条扣压力、橡胶垫板的静、动刚度、预埋套管的抗拔力、绝缘性能等项目也应开展监督抽查检验,以确保产品质量的持续稳定。
2.3.4完善检验装备水平
先进的检验装备是提供科学、准确的试验数据的保障,目前,国际上已有许多精良的无损检测设备应用于工程建设中的现场测试:桩基无损检测、钢筋无损探测、混凝土密实度仪、混凝土裂纹深度无损检测、混凝土强度的回弹、超声波检测、构件厚度探测、混凝土雷达、便携式金属表面硬度测试、金属内部缺陷的无损探伤……,这些先进的测试仪器对于隐蔽工程(成品)的质量评定优其是现场灌注的大型结构物的质量评定,起到了无可替代的作用,所提供的数据是对“生产(施工)过程控制”结果的最有力的验证。我们应改变传统的思维定势,尽快采用国际先进的设备、手段控制客运专线的工程建设质量,服务于中国铁路的现代化建设,使质检工作与科研、设计、施工一道齐头并进,共创国际一流铁路建设的奇迹。
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