桥梁混凝土抗冻性能分析和防护措施

从严寒地区桥梁混凝土所处的自然环境入手,调研了国内外混凝土存在的现状和研究,对混凝土在严寒地区存在的冻融剥蚀现象,分析研究混凝土冻融剥蚀原因和影响因素,提出了混凝土抗冻融的耐久性设计和过程防止措施设计,并在多条铁路桥梁设计中得到了应用。     

铁路混凝土耐久性理论与提升方法

面对铁路工程发展的新特点和新需求,迫切需要开展混凝土理论与耐久性提升方法的研究以保证铁路混凝土的长服役寿命。文章介绍了铁路混凝土的发展历程与混凝土耐久性新需求,阐述了铁路混凝土裂缝的表现形式与危害、开裂机理、收缩模型和混凝土抗裂主要措施,总结了铁路建设所面临的混凝土冻融与硫酸盐腐蚀破坏机制及耐久性提升方法。最后指出铁路混凝土结构耐久性评估应考虑疲劳和环境耦合影响,同时应加强现浇铁路结构混凝土开裂机理的探索。     

哈大高速铁路桥梁设计概述

结合哈大高速铁路的设计及严寒地区铁路相关技术研究,总结哈大高速铁路桥梁的设计特点、设计原则、重点桥渡及关键技术。研究结果:针对哈大高速铁路严寒特点确定的设计原则合理可靠,采用的梁型、墩台型式及支座满足高速行车要求;墩台沉降在容许范围;严重侵蚀地段墩台基础耐久性良好;特设大跨结构设计技术研究保证了梁部应力、变形等满足要求。研究结论:哈大高速铁路桥梁设计满足严寒地区使用要求,为类似地区的高速铁路桥梁设计施工提供借鉴。     

隧道主体结构混凝土耐久性探讨

论述混凝土碳化、混凝土冻融破坏、腐蚀性介质侵蚀等影响隧道主体结构混凝土耐久性的主要因素。隧道主体结构混凝土的劣化与混凝土设计、施工,混凝土原材料及配合比、环境影响有关。通过对影响混凝土耐久性的因素分析,提出在水泥和矿物掺和料选择、混凝土配合比设计、混凝土浇筑温度和振捣、二次衬砌混凝土合理拆模时间,选用合理养护方法、表面处理和防护方面的工程措施;提出将提高混凝土耐久性的技术途径和添加纤维素纤维增加二次衬砌韧性来提高混凝土的抗裂性作为隧道主体混凝土结构耐久性的研究方向。     

严寒地区无砟轨道底座板混凝土粉化整治技术

严寒地区无砟轨道底座板混凝土粉化病害已威胁到列车行车安全,须及时整治。本文阐明了严寒地区底座板混凝土粉化主要原因是混凝土抗冻性不足、无砟轨道结构排水不畅及冻融温度过低。根据底座板混凝土粉化的程度,提出了合理有效的整治技术,包括方法、材料和工艺。经对哈大客运专线60 m长底座板混凝土严重粉化试验段整治发现,填充防护层对底座板防护效果良好,其与底座板形成的叠层修复结构状态稳定。     

季节性冻土地区高速铁路设计施工技术

研究目的:为了使我国高速铁路适应各种严寒环境的建设和运营,本文在介绍季节冻土分布及工程特性基础上,回顾了我国季节冻土区高速铁路的发展现状,总结归纳了季节冻土区高速铁路路基冻胀控制技术以及轨道结构工程、接触网和动车组融雪除冰等其他控制技术的研究成果,并对其未来发展进行了展望。研究结论:(1)应尽量避免季节性冻土对工程结构的影响,从高铁的平稳、安全、舒适、耐久性方面考虑,以桥代路是有效的措施;(2)对高铁全生命周期健康状态进行全面监控,结合高铁结构变形规律,开展相关研究,确保高铁安全、高速、健康运营;(3)大力研发非接触式无损监测技术,避免监测仪器对高铁主体结构的影响,使监测结果及时为设计优化与养护维修提供重要依据;(4)不断认识、探索、积累和完善季节性冻土区高速铁路建造技术,同时加强对冻害原因与对策措施的系统分析、冻害机制与维护技术研究,建立季节冻土区高铁养护维修技术标准,逐渐使我国高铁适应各种严寒环境的建设和运营;(5)本研究结果对我国季节性冻土地区高速铁路的设计和施工技术有一定的指导意义。     

提高腐蚀环境下混凝土结构耐久性的措施

在特定的环境中,使用时间不久的混凝土桥梁会出现自然裂缝、剥落、膨胀、疏松等现象,混凝土性能劣化,内部钢筋锈蚀,致使结构被破坏。在碳化、氯化、氯盐、化学侵蚀、冻融破坏环境下,混凝土结构的耐久性受到影响。预防混凝土桥梁结构腐蚀应加大混凝土的密实度,避免钢筋锈蚀和混凝土中性化。进行桥梁设计时应从原材料选择、外加剂的选择、构造措施、施工控制及外表面防护等方面考虑。碳化环境下要考虑提高混凝土标号,加大混凝土的密实度,加大混凝土中钢筋的保护层。盐碱地区混凝土采用外加剂提高混凝土密实性或钢筋的阻锈能力。桥梁耐久性设计时应力求结构外形简洁,轮廓流畅平顺。     

严寒地区高速铁路无砟轨道结构选型分析

为指导严寒地区高速铁路无砟轨道结构选型,结合严寒地区高速铁路的工程特点,分析严寒地区对无砟轨道的需求和选型原则。通过介绍我国双块式无砟轨道,CRTSⅠ型、Ⅱ型和Ⅲ型板式无砟轨道的主要特点及应用情况,从严寒地区高速铁路无砟轨道的适应性、施工性、养护维修及经济性等方面进行对比分析。结果表明:严寒地区应优先选用预制轨道板,CRTSⅠ型和Ⅲ型板式轨道具有较好的严寒适应性和耐久性,但CRTSⅢ型板式轨道的经济性更好,建议严寒地区无砟轨道应优先选用CRTSⅢ型板式无砟轨道。     

积极推进耐久性设计确保混凝土结构百年大计

国内外混凝土结构方面存在的主要问题为腐蚀破坏.介绍国内外研究和使用耐久性高性能混凝土的情况,并对我国高速铁路基础设施的耐久性设计提出建议.     

寒冷地区高速铁路桥梁冻融损伤研究

针对高速铁路桥梁中普遍使用的32m箱梁,以哈大高速铁路为工程依托,基于哈尔滨典型气象年逐时气象资料,综合考虑气温、太阳辐射、风速对桥梁温度场的影响,利用Ansys有限元软件研究寒冷地区高速铁路桥梁冻融损伤。结果表明:混凝土桥梁结构的形式及尺寸效应对其温度场的分布规律及冻融循环次数影响较大,同一结构的不同部位混凝土的冻融损伤程度存在较大差异;距离结构表面深度越深,温度变化越滞后,变化幅度越小,桥梁结构的冻融损伤程度随其深度的增加而呈指数规律递减;哈尔滨地区高速铁路桥梁顶板上表面混凝土和底板下表面混凝土的年等效冻融循环次数分别为4.157次和0.571次,前者的冻融情况远比后者严重;哈尔滨地区高速铁路桥梁混凝土抗冻等级建议值为≥F400。     

提高铁路钢筋混凝土桥梁的耐久性

铁路钢筋混凝土桥梁是应用非常广泛的一种结构形式，但是由于自身和使用环境的特点，使得混凝土存在降低耐久性问题。针对这一问题，论述了降低混凝土结构耐久性的因素及破坏机理，并提出了提高抗碳化能力、防止冻融破坏、预防侵蚀性介质的腐蚀、避免或减轻碱集料反应、预防钢筋的锈蚀等措施，以提高铁路混凝土桥梁的耐久性，延长使用寿命。     

纳潮河大桥结构耐久性设计方案研究

介绍国内外桥梁结构耐久性设计现状、纳潮河大桥工程概况与工程环境条件及耐久性设计要求。分析混凝土结构耐久性的主要影响因素和作用机理，并对破坏作用进行分类，提出冻融循环和Cl^-侵蚀的复合作用是影响纳潮河大桥混凝土结构耐久性的关键。阐述桥梁结构耐久性设计方案的设计原则、技术措施，提出根据纳潮河大桥工程环境条件，制定混凝土结构耐久性设计方案的建议。     

严寒地区高速铁路岔区现浇道床混凝土裂缝控制技术

针对严寒地区高速铁路岔区现浇道床混凝土易开裂、冻胀粉化的问题,从混凝土配合比设计、功能材料使用、施工工艺3方面提出降低道床混凝土开裂及粉化风险的综合抗裂技术措施,并开展了室内混凝土塑性收缩试验和早期抗裂试验。结果表明:采用综合抗裂技术能够有效降低混凝土的早期收缩率,显著提升混凝土的抗裂性能。经在京沈客运专线线下双块式轨枕试验段足尺试验验证,采用综合抗裂技术施工试验段的裂缝数量减少90%,总开裂面积仅为采用常规技术施工试验段的4%。     

新型寒区高速铁路路基保温强化层的抑制冻胀效果研究

针对当前寒区高速铁路路基保温防冻胀材料(EPS板、XPS板、PU板等)耐久性差及局部保温措施效果不佳的不足,提出一种掺加粉砂的粉煤灰-水泥基泡沫混凝土作为路基保温型高强材料,将其施作在高速铁路路基基床表层及两侧边坡之上,形成一种新型的寒区高铁全断面保温路基结构.首先,以掺量比例为试验变量,采用冻融耐久性试验、抗压试验、...     

严寒地区CRTS I型轨道板制造技术

研究目的:哈大客运专线工程项目位于我国东北三省境内,气候条件十分恶劣.在我国甚至在世界范围内,也尚无在如此严寒地区修建无砟轨道的先例.为此,需通过对严寒地区客运专线CRTS I型板式无砟轨道板的生产进行试验研究,解决严寒地区条件下轨道板的耐久性及抗冻性,并形成生产工艺.研究结论:在我国相关行业标准以及客运专线无砟轨道混凝土材料再创新科研成果的基础上,对严寒地区无砟轨道板用钢材、混凝土等原材料经研究提出了技术要求,并优化了预应力混凝土轨道板中预应力体系,形成权限的施工工艺.此技术在严寒地区的成功运用,为今后严寒地区无砟轨道板的生产奠定了坚实的技术基础.     

城市轨道交通混凝土高架桥的耐久性设计

对我国城市轨道交通混凝土高架桥耐久性破坏的主要形态和破坏机理进行了分析,讨论了混凝土结构耐久性极限状态和设计使用年限,并从环境分类,混凝土的要求、最小保护层厚度、最大裂缝宽度限值、构造措施等方面提出了具有实用性的混凝土桥梁耐久性设计方法.     

耐久性混凝土收缩因素研究

正1概述武广高速铁路建设中大量采用耐久性混凝土技术,其中混凝土结构物种类、数量大部分都是大体积结构。在施工中防止混凝土发生收缩,避免形成裂缝,导致混凝土开裂从而严重影响混凝土结构物耐久性尤为重要。武广高速铁路使用的混凝土配合比设计具有以下特     

哈大高速铁路GSM-R解决方案

哈大高速铁路是目前我国在严寒地区设计建设的第一条高速铁路,其GSM-R系统面临通信环境、无线频率资源、设备安装与维护等方面的严峻挑战；提出采用核心网热备容灾和分布式基站技术,保证哈大高速铁路GSM-R系统高可靠性.     

新型无粘结预应力混凝土设计特点和施工技术

重点介绍了无粘预应力混凝土结构的优缺点、工程应用、受力特点、设计方法以及耐久性防护措施等。     

盐湖区桥涵设计建造的主要技术难题及对策

研究目的:我国的盐湖分布广泛,随着大规模的铁路建设,越来越多的铁路需要穿越盐湖地区。根据察尔汗盐湖区的工程环境特点,分析盐湖地区桥涵修建的主要技术难题,研究提出盐湖地区桥涵的主要设置原则、综合防腐措施及施工方法。研究结论:在总结西宁至格尔木铁路相关设计、研究及施工经验的基础上,对盐湖区桥涵设计建造提出了较为系统的对策措施:选择受力明确、施工简便、耐久性好的桥涵结构形式及基础类型,进行恰当的构造处理,采用耐久混凝土,设置合理的钢筋保护层厚度;合理运用环氧涂层钢筋、钢筋阻锈剂、纤维混凝土、硅烷浸渍、防腐涂层、渗透性模板等混凝土结构耐久性附加措施。