RPC混凝土技术条件.docx

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RPC混凝土技术条件

客运专线活性粉末混凝土（RPC）材料人行道挡板、盖板暂行技术条件

二〇〇六年十月

前言

客运专线桥梁采用整体式人行道挡板时，由于振动荷载、风力及列车风载较大，使得挡板尺寸大，自重较重；人行道盖板作为客运专线桥梁检查车的移动通道要承担相应的荷载，需增加其截面高度，自重也将加大。

客运专线桥面设施多，各种设施的组合使铺设在桥面之上的二期恒载较重。

采用活性粉末混凝土材料，可大大减轻桥面二期恒载，提高桥面设施的耐久性，减轻安装难度。

同时由于活性粉末混凝土具有较高的抗拉强度，并且在设计时留有了足够的富余量，可保证在使用过程中构件不开裂，整体性较好，能够很好地满足构件的使用性能和耐久性。

根据铁道部研究开发计划项目“RPC新型材料在铁路桥梁中的应用前期研究（2003G039）”和“高速铁路桥面设施设计研究及高性能构件的研制（2004G015）”的研究成果，并参考国外有关研究和规定，于2005年开始编制，经过征求意见和审查，形成本暂行技术条件。

本技术条件负责起草单位：

北京交通大学

本技术条件参编单位：

北京惠诚基业工程技术有限责任公司

中铁工程设计咨询集团有限公司

铁道第一勘察设计院

铁道第三勘察设计院

本技术条件主要起草人：

阎贵平、季文玉、安明喆、钟铁毅、都清、周之琪

李承根、辛兵、徐升桥、邓运清、王召祜

本技术条件由铁道部科学技术司负责解释。

1、适用范围

本暂行技术条件规定了采用活性粉末混凝土（ReactivePowderConcrete，以下简称RPC）材料的铁路客运专线桥梁人行道挡板、盖板的技术要求、主要试验方法、检验规则、标志与制造技术验收书、验收标准、质保期等内容。

本暂行技术条件适用于采用RPC材料的铁路客运专线桥梁人行道挡板、盖板的设计、制作、检验。

普通铁路桥梁、路堤上采用时可参照本暂行技术条件执行。

2、规范性引用文件

下列标准及设计规范、规程中包含的条文，通过在本暂行技术条件中引用而构成本暂行技术条件中的条文。

在暂行技术条件颁布时，所示版本均有效。

所有引用的标准及设计规范、规程都有可能在本暂行技术条件使用期间被修订，使用本暂行技术条件的各方应探讨使用下列标准及设计规范、规程最新版本的可能性。

（1）《京沪高速铁路设计暂行规定》（上、下）铁建设[2004]157号

（2）《新建时速200~250公里客运专线铁路设计暂行规定》（上、下）

铁建设[2005]140号

（3）《新建时速200公里客货共线铁路设计暂行规定》

铁建设函[2005]285号

（4）《铁路桥涵设计基本规范》TB10002.1-2005

（5）《铁路桥涵施工规范》TB10203-2002

（6）《客运专线铁路桥涵工程施工质量验收暂行标准》

TB10415-2003

（7）《混凝土结构工程施工质量验收规范》GB50204-2002

（8）《铁路混凝土与砌体工程施工规范》TB10210-2001

（9）《铁路混凝土与砌体工程施工质量验收标准》TB10424-2003

（10）《铁路混凝土强度检验评定标准》TB10425-1994

（11）《硅酸盐水泥-普通硅酸盐水泥》GB175-1999

（12）《混凝土外加剂》GB8076-1997

（13）《普通混凝土拌和物性能试验方法标准》GB/T50080-2002

（14）《普通混凝土力学性能试验方法标准》GB/T50081-2002

（15）《混凝土拌和用水标准》JGJ63-1989

（16）《普通混凝土用砂质量标准及检验方法》JGJ52-1992

（17）《混凝土氯离子渗透电量快速测定方法》ASTMcl202-97

（18）《普通混凝土长期性能和耐久性试验方法》GBJ82-85

（19）《钢筋混凝土用热轧带肋钢筋》GB1499-1998

（20）《钢筋混凝土用热轧光圆钢筋》GB13013-1991

（21）《低碳钢热轧圆盘条》GB/T701-1997

（22）《钢纤维混凝土》JG3064-1999

3、术语

RPC：

是由各种专用原料经过特定工艺条件生产出来的水泥基复合材料，其力学和物理性能与现有混凝土材料有较大区别，其设计和施工除特别指明外，不能直接套用现有混凝土材料构件的有关规定进行。

人行道挡板：

是位于铁道线路外侧，人行道平面以上，起防护作用的板状构造物。

人行道盖板：

是桥梁上供工作人员和桥梁检查车通行的通道路面盖板。

构件：

在本暂行技术条件中专指客运专线RPC材料人行道挡板及盖板。

4、技术要求

采用RPC材料的铁路客运专线桥梁人行道挡板、盖板应按经有关部门批准的图纸及本暂行技术条件制造。

4.1产品类型

客运专线采用RPC材料制造的人行道挡板及盖板。

4.2原材料要求

4.2.1原材料应有供应商提供的出厂检验合格证书，并应按有关检验项目、批次规定，严格实施进场检验。

4.2.2水泥应采用品质稳定、强度等级不低于42.5低碱硅酸盐水泥或低碱普通硅酸盐水泥，水泥熟料中C3A含量不应大于8％。

其性能应符合GB175-1999规定，不得使用其他品种水泥。

4.2.3骨料应采用SiO2含量大于97％的石英砂。

4.2.4外加剂应符合GB8076规定，并检验合格后方可使用。

严禁掺入氯盐类外加剂，且减水率不得低于29%，硫酸钠含量不得大于2%。

外加剂掺量由试验确定。

4.2.5拌和物用水应符合JGJ63-1989的要求。

凡符合饮用标准的水，均可使用。

4.2.6钢筋（带肋、光圆钢筋及盘条）性能应符合GB1499-1998、GB13013-1991及GB/T701-1997的规定。

4.3配合比试验

客运专线RPC材料人行道挡板、盖板生产前应进行配合比试验，试件的性能指标应满足设计要求的抗压强度、抗拉强度、弹性模量、氯离子渗透系数、抗冻性能等参数。

拌合物的坍落度应满足施工要求。

4.4主要工艺技术要求

4.4.1模板应具有足够的强度、刚度和稳定性；应保证构件各部位形状、尺寸及预埋件的准确定位。

4.4.2RPC材料的配制和灌注工艺

4.4.2.1搅拌设备应为强制式搅拌机，搅拌速度不低于45转/分。

4.4.2.2RPC材料的水胶比不应大于0.2。

4.4.2.3RPC材料拌合物坍落度应小于180mm。

4.4.2.4搅拌完毕的RPC材料拌合物应在30min内灌注完毕。

构件宜连续灌注，最大间隔时间应不超过6min。

4.4.2.9试件的留置与试验

RPC材料抗压强度、抗拉强度、弹性模量、氯离子渗透系数、抗冻融性能测定试件，应在RPC材料的浇注地点随机抽样制作，其试件的取样与留置应符合下列规定：

1）RPC材料力学特性（含立方体抗压强度、弹性模量、抗拉强度）每50m3检验一组，批量不到50m3，按50m3考虑。

每次取样应至少各留置两组。

2）RPC材料氯离子渗透系数与抗冻融性能每1000m3检验一组，批量不到1000m3，按1000m3考虑。

4.4.3RPC材料构件养护

4.4.3.1成型构件需要静停6h后，采用蒸汽养护，养护过程分为升温、恒温、降温三个阶段，升温速度不应大于12℃/h，降温速度不应大于15℃/h。

4.4.3.2构件蒸汽养护结束后需自然养护，环境温度不应低于20℃，并对构件进行洒水养护，时间不应少于7d。

4.4.4拆模

蒸汽养护结束后可以拆模，但应注意不得损坏构件的外观并不得造成构件的主体损伤。

5.5检验标准

4.5.1RPC材料

主控项目

4.5.1.1RPC材料抗压、抗拉强度与弹性模量必须符合表1要求，并应采用同条件养护试件。

表1同条件养护RPC材料性能要求

项目

抗压强度

抗折强度

弹性模量

氯离子渗透量

抗冻标号

挡板、盖板

≥130MPa

≥18MPa

≥48GPa

＜40Coul

＞F500

4.5.1.2试件抽样方法

检验数量：

施工单位按4.4.2条要求的留置数量全部试验。

检验方法：

施工单位进行RPC材料抗压强度、抗拉强度和弹性模量试验。

4.5.1.3试验方法

RPC材料试件应以配合比、生产工艺条件、龄期相同的材料组成同一验收批；同一验收批的RPC材料强度应以同批内所有各组标准尺寸试件的强度、弹性模量测定值为代表值。

1）强度试验方法按GB/T50081-2002规定进行，抗压强度试件选用100×100×100mm试件，加载速率取1.2MPa/S；抗拉强度采用棱柱体抗折强度试验方法，试件选100×100×400mm试件，加载速率取0.08MPa/S。

抗压强度与抗拉强度均不乘折减系数。

2）弹性模量试验方法按GB/T50081-2002进行，试件选100×100×300mm试件，其中加载速率应取1.0～1.2MPa/S。

一般项目

4.5.1.4RPC材料拌制前，应测定砂石等原材料的含水率，并根据测试结果和理论配合比调整材料用量，提出施工配合比。

检验数量：

施工单位每工作班不应少于一次。

检测方法：

砂石等原材料含水率测试。

4.5.1.5RPC材料拌和物的塌落度应符合设计配合比的要求。

检验数量：

施工单位每工作班不少于一次。

检验方法：

塌落度试验按GB/T50080-2002进行。

。

4.5.1.6RPC材料原材料每盘称量的偏差（按4.4.2.3条要求）

检验数量：

施工单位每工作班抽查不少于一次。

检验方法：

复称。

4.5.1.7RPC材料氯离子渗透系数与抗冻性能应满足表1要求

检验方法：

氯离子渗透性试验按ASTMcl202-97规定进行。

抗冻性能试验按GBJ82-85的“快冻法”进行，试件尺寸选100×100×400mm。

4.5.2包装与构件外观

主控项目

4.5.2.1构件应在包装的明显部位标明生产日期和质量验收标志。

构件上的预埋件、插筋、预留孔洞的规格、位置和数量应符合设计的要求。

检验数量：

全部检验。

检验方法：

观察。

4.5.2.2构件外观质量不应有影响使用性能的严重缺陷。

对已出现影响使用性能的严重缺陷的构件，应按废品处理。

4.5.2.3构件不应有影响使用性能、安装的尺寸偏差。

对超过尺寸允许偏差影响安装、但不影响使用性能的构件，应进行处理，并重新检查验收。

检查数量：

全部检查。

检验方法：

量测，检查技术处理方案。

一般项目

4.5.2.4构件的外观质量不宜有一般缺陷。

对已出现的一般缺陷，应进行处理，并重新检查验收。

具体质量指标应符合表2要求。

检查数量：

全部检查。

检验方法：

观察，检查技术处理方案。

4.5.2.5构件的尺寸偏差检查数量：

同一工作班生产同类型构件，抽查5%，且不少于3件。

4.5.3构件性能检验

4.5.3.1构件抽样方法

检验数量：

对成批生产的构件，应按1%抽检。

同一工艺正常生产的一批不足100件时，同类型产品为一批。

在每批中应随机抽取一个构件进行检验。

4.5.3.2检验内容与方法

承载能力与抗裂性检验。

1）加载方式

按设计提供的内力分布进行模拟加载；加载设备应采用液压千斤顶，同时采用压力传感器测定荷载值。

在测试的同时注意观测裂缝是否出现，当出现第一条可见裂缝时的最大荷载即为开裂荷载，所引起的开裂截面弯矩即为开裂弯矩。

当构件不能继续承担荷载时的最大荷载即为破坏荷载，所引起的控制截面弯矩即为破坏弯矩。

2）评定标准

开裂弯矩应大于设计弯矩的1.8倍。

破坏弯矩应大于设计弯矩的2.0倍。

设计弯矩以设计单位提供的数据为准。

3）当第一个构件检验结果不能全部符合要求时，可再抽取两个构件进行检验。

当第二次抽取的两个构件的全部检验结果符合要求时，该批构件可通过验收。

4）当第二次抽取的两个构件中有一个不符合要求时，则该批构件不能通过验收，应进行逐个构件的1.8倍设计弯矩试验，未开裂者可通过验收，开裂者按废品处理。

5、检验规则

对客运专线RPC材料人行道挡板、盖板，按4.5.2条和4.5.3条进行检查、验收，并按批量签发技术验收书。

检测应采用经计量合格的工具，并定期标定。

6、验收标准

验收标准按本暂行技术条件第4.5条规定的检验标准执行。

7、质保期

7.1在正常存储、使用条件下，产品质保期为产品交货日起两年。

7.2在质保期内生产厂家应承担更换由于生产者过失造成的不符合本暂行技术条件规定的挡板和盖板。

附录（规范性附录）：

设计原则

1设计荷载

1.1人行道挡板

人行道挡板设计荷载包括：

（1）列车风压：

按《京沪高速铁路设计暂行规定》（上、下）铁建设[2004]157号第6.2.26条采用，应考虑脉动风压引起的动力响应

（2）自然风压：

按《铁路桥涵设计基本规范》（TB10002.1-2005）4.4.1条采用

（3）人行道挡板水平推力：

按《铁路桥涵设计基本规范》（TB10002.1-2005）4.5.1条采用

（4）人行道挡板振动荷载：

是指人行道挡板由于列车高速通过而引起的振动荷载，按下式计算。

式中：

——人行道挡板振动荷载（

），作用于板顶位置；

——梁体横向振动加速度，一般取为1.5（

），如有试验资料，可按实测值取；

——对于人行道挡板，取板体质量的1/3（

）；

D——动力放大系数，其取值为（挡板的频率与梁的横向自振频率之比定为β）：

，当

时；

，当

及

时；

，当

及

时；

，其他情况时。

荷载组合应按上述各荷载的最大值相加。

1.2人行道盖板

人行道盖板设计荷载包括：

（1）人行道竖向静荷载：

按《铁路桥涵设计基本规范》（TB10002.1-2005）4.5.1条采用

（2）桥梁检查车荷载：

由主管部门提供

荷载组合应按上述各荷载的最大值相加。

2构件设计

2.1人行道挡板及盖板设计采用弹性计算方法，截面不允许开裂，允许出现小于允许值的拉压及主拉应力。

要求进行控制截面的压应力、拉应力、主拉应力及剪应力的检算。

RPC材料的允许应力按附表1取用。

附表1RPC材料的允许应力

抗压容许应力

抗拉容许应力

抗主拉容许应力

抗剪容许应力

2.2人行道挡板和梁体连接部位：

设计时不允许开裂，以免连接处开裂后在往复振动荷载作用下开裂加剧形成机动体系。

2.3人行道挡板的自振频率：

为防止发生共振，应尽可能避开梁的横向自振频率。

3RPC材料的基本设计参数

人行道挡板、盖板：

抗压极限强度

抗拉（抗折）极限强度

弹性模量：

保护层厚度：

连接钢筋锚固长度：

编制说明：

1.关于人行道挡板设计荷载目前尚无明确规定，本暂行技术条件根据可能承受的荷载，提出了初步的计算和荷载组合方法。

今后在有关规范给出的相应荷载有变动时，应按新的规定执行。

2.本暂行技术条件所涉及构件的安全性主要由材料的抗拉强度控制，在产品承载能力检验时，应以材料的抗拉强度或构件的承载力作为主要检验对象，抗压强度仅作为参考。