1、1 铁路“十一五”和“中长期”规划“十一五”期间,铁路发展的主要目标是:建设新线 17000 公里,其中客运专线 7000 公里;建设既有线复线 8000 公里;既有线电气化改造 15000 公里。到 2010 年全国铁路营业里程达到 9 万公里以上,复线、电化率均达到 45%以上。到“十三五”末 2020 年全国铁路营业里程达到 10 万公里以 上,其中快 速客运专线达到 16000 公里;复线率和电化率均达到 50%以上,客运专线形成“ 四纵四横”的格局;建设三个城际快速客运系统和其他城镇密集地 区的城际轨 道交通。“四纵”分别是北京 上海客运专线、北京 武汉 广州 深圳客运专线、北京 沈
2、阳 哈尔滨客运专线、杭州 宁 波 福州 深圳客运专线。“四横”分别是徐州 郑州 兰州客运专线、杭州 南昌 长沙客运专线、青岛 石家庄太原客运专线、南京 武 汉 重庆 成都客运专线。三个城际快速客运系统分别是环渤海地区、长江三角洲地区和珠江三角洲地区城际客运系统。主要建设北京 天津、上海 南京、南京 杭州、南京 芜湖 安庆、 广州 珠海、九江 南昌、青岛 烟台 威海、绵阳 成都 峨嵋、长春 吉林、柳州 南宁 城际轨道交通系统以及沪杭磁悬浮交通。快速客运速度目标值分为每小 时 200250 公里和300350 公里两类。据不完全统计,到 2006 年底,已开工的有武广、京津、郑西、石太、合武、甬台
3、温、胶济、达成、温福、福厦十一条客运专线,其累计总里程约 3000 公里,目前处于开工 准备阶段的还有京沪、太中银、广珠、哈大,四条总里程约 3000 余公里。2.客运专线建设设计理念 快速客运专线具有高速动荷载和冲击力大特点,要求有足够的耐久性、良好的动力特性和低廉的养护维修费用,并应满足动车组运营安全、旅客乘坐舒适和环保的原则。 为了满足这些要求,在客运专线建设设计大比例采用混凝土高架桥,同时用无砟轨道板取代有砟轨道线路。预制混凝土桥梁、无砟轨道板和现浇灌注桩、承台、桥墩、桥台、桥帽、梁部等主体结构都要求使用高耐久性、高体积稳定性、高保塑性、高抗氯离子渗透性(低电通量 )的高强高性能混凝土
4、。其设计使用年限应满足 100 年(相当于纪念性建筑和特别重要的建筑结构的设计使用年限) 。3 客运专线高性能混凝土品质要求和用量客运专线高性能混凝土采用高品质的水泥、细骨料、粗骨料,掺入一定 量的活性掺合料(往往达到胶结料总量的 3050%)和聚羧酸系高性能减水剂,通过优选 混凝土配合比,在生产(或施工)工程中严格质量控制可以得到满足客运专线混 凝土结构 100 年设计使用年限。如预应力混凝土预制梁 C50 技术性能:胶结材 (水泥+掺合料)500kg/m3、水胶比0.35、含气量 24%;混凝土耐久性指标:抗冻 融性(D200) 、重量损失5% ,相对动弹性模量 60%,抗渗性P20、抗氯
5、离子渗透性(电通量)1000C,碱硅酸反应(快速砂浆棒膨胀率)0.10%、禁 用碱碳酸盐反应活性骨料、耐腐蚀 性应符合设计要求等。由于客运专线建设设计的高架桥跨结构大幅倍增,据统计高架桥跨结构 总延长公里约占客运专线全长的三分之二以上,另加上线(桥)下桩基、墩台建筑和桥面上无 砟轨道板,混凝土用量十分巨大。现按“十一五”规划客运专 线建设总里程 7000 公里计,其桥梁累计总长约 5000 公里,高性能混凝土总用量约 2.0 亿立方 米,如果把城际快速通道和部分复线、煤炭运输、港口和口岸通道、西部路网 等需要使用高性能混凝土的总量加起来,“十一五”高性能混凝土总用量约 2.5 亿立 方米。4
6、客运专线混凝土用外加剂技术标准和应用规模客运专线高性能混凝土用外加剂技术性能,除应满足国家标准(GB8076 混凝土外加剂和GB8077 混凝土外加剂匀质性试验方法)及相关行业标准 (JC473 混凝土泵送剂和 JC475 防冻剂)外,还应满足铁路和客运专线有关标准如科技技2006104 号客运专线高性能混凝土用外加剂产品检验 细则、科技基2005101 号客运专线高性能混凝土暂行技术条件、铁科技2004120 号客运专线预应力混凝土预制 梁暂行技术条件、 TB/T3043-2005预制后张法预应力混凝土铁路桥简支 T 梁技术条件,铁建设2005160 号铁路混凝土工程施工质量验收补充标准。客
7、 运专线 高性能混凝土用外加剂应采用减水率高、保塑性好、有害杂质低、适量引气、能显著提高混凝土抗冻融耐久性、降低氯离子渗透性(低电通量),其匀质性和 化学性能 指标及掺外加剂混凝土的性能应满足表 1 的要求。表 1 客运专线高性能混凝土用外加剂技术要求 序号 项目 指标 备注1 含固量 应在生产厂控制值3%内 /2 密度 0.02g/ml 之内 /3 PH 值 应在生产厂控制值1.0 内 /4 水泥净浆流动度,mm 240 /5 硫酸钠含量,% 10.0 /6 氯离子含量,% 0.2 /7 碱含量(Na2O+0.658K2O),% 10.0 /8 减水率,% 20 /3.0 用于配置非抗冻混凝
8、土时9 含气量,%4.5 用于配置抗冻混凝土时30min 180 用于泵送混凝土时10 坍落度保留值,mm60min 150 用于泵送混凝土时11 常压泌水率比,% 20 /12 压力泌水率比,% 90 用于泵送混凝土时3d 130 /7d 125 /13 抗压强度比,%28d 120 /14 对钢筋锈蚀作用 无锈蚀 /15 收缩率比,% 135 /16相对耐久性指标,%,200 次 80 /注: = 1 * GB3 序号:17 为外加剂匀质性和化学性能指标 816 为外加剂混凝土性能指标= 2 * GB3 用于客运专线预应力混凝土预制梁时,硫酸钠含 量应5.0%,氯离子含量应0.1%。应当指
9、出,客运专线高性能混凝土用外加剂的技术条件对第二代以萘磺 酸系为代表的高效减水剂是较难达到的,而对于第三代聚羧酸系高性能减水剂则较易达到。这 可从聚羧酸系高性能减水剂标准(报批稿)的匀质性(见表 2)、化学性能 (见表 3)和掺聚羧酸系高性能减水剂混凝土性能指标(见表 4)与客运专线高性能混凝 土暂行技术条件技术指标(见表 1)的对照得到验证。表 2 聚羧酸系高性能减水剂匀质性指标序号 试验项目 指标1 固体含量 1)对液体聚羧酸系高性能减水剂:S20时,0.95SX1201d 170 150 3d 160 140 155 1357d 150 130 145 1256抗压强度比,不小于28d
10、130 120 130 1207 28d 收缩率比,不大于 100 120 100 1208 对钢筋锈蚀作用 对钢筋无锈蚀作用5 外加剂产品检验及生产企业考核为加强高性能混凝土用外加剂产品质量的检验与 监督管理,规范外加剂的检验工作,铁道部科学技术司颁布客运专线高性能混凝土用外加剂产品检验细则(科技 技2006104 号)的通知,要求进入铁路行业的生产 并销售外加剂企业,其质量保证能力检查和产品质量检验必须合格。生产企业应在给定的期限内向铁道 部产品质量监督检验中心(简称中心)提出评审检验申请书,中 心收到企业的申请后,应组织对其进行质量保证能力检查和产品质量检验。检验内容包括两部分:(1)客
11、运专线高性能混凝土用外加剂企业质量保证能力检查。(2)外加剂产品质量检验。检验程序:受理企业申请 生产企业质量保证能力检查 产品质量检验。检验(检查)合格的企业将由铁道部科学技术司分批予以公布。通知告 示从 2007 年 2 月1 日起,没有通过检验合格的外加剂产品不得新进入客运专线使用。中心 每年应对客运专线使用的外加剂产品进行用户抽样检验,抽样检验不合格的予以 公布。 检验细则由铁道部科学技术司负责解释。通过半年来的企业质量保证能力检查和产品质量 检验工作,现检查合格的生产企业有20 家,抽检合格外加剂产品计 24 个。 检验细则的颁布促进生产企业质量 保证能力,提高减水剂产品品质。使我国
12、第三代减水剂 聚羧酸系高性能减水剂得到跨越式的发展,也大大提高客运专线高性能混凝土的应用水平。 6 结束语1) 铁路“十一五”规划 “ 十一五”期间建设新线 1.7 万公里,其中客运专线约 7000公里,既有线复线约 8000 公里。铁路建设设计理念已发生转变: 客运专线的设计大量使用高性能混凝土桥 梁和无砟轨道板,以取代有砟轨道。大幅度增大混凝土用量,预测“十一五”期间铁路高性能混凝土每年平均使用量将达 5000 万 m3,相应高性能外加剂的年 使用量约 20 万吨。2)聚羧酸系高性能减水剂的匀质性、化学性能 和掺聚羧酸系高性能减水剂的混凝土性能都达到或超过客运专线高性能混凝土用外加剂的技术指标,当前可以确认聚羧酸系高性能减水剂是客运专线主体结构高性能混凝 土优选的外加剂。3)对于向铁路客运专线提供外加剂产品的企业除 熟悉有关国标和行标外,还应组织学习铁路客运专线有关高性能混凝土和外加剂的技术条件、标准和规范。并纳入 本企业质量管理体系的受控文件。同时应遵照“ 科技技2006104 号”的通知的内容和程序,提出企业申请,中心对企业进行质量保证能力的检查和产品质 量的检验。