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1、浅析预制梁夏季施工裂纹预防及控制措施【】本文针对客运专线预应力混凝土简支箱梁夏季施工时梁体的结构特点,对后张法简支箱梁C50高强混凝土的裂纹成因、预防及控制措施等进行介绍。 【关键词】预应力梁混凝土施工裂纹预防及控制 1概述 客运专线设计时速350km/h、使用寿命100年，设计方面对梁体的耐久性及抗裂性能要求非常严格。在客专主线桥梁上部结构梁体设计900t箱梁，均设计厂集中预制，而900t箱梁每榀梁设计350m3混凝土，要求在6h内浇筑完混凝土，因此在夏季施工时，必须严格控制混凝土的各方
2、面性能，以防梁体产生裂纹。 2裂纹预防及控制目的 时速350km的客运线对线路状态变形要求很高,而梁体是控制运行状态的主要结构物,因此梁施工阶段的混凝土质量控制至为关键。梁体裂纹控制的目的在于减少引发裂纹的各种因素,抑制混凝土在硬化阶段裂纹的发展趋势,使得梁体混凝土不产生裂纹或者控制裂纹在允许范围内,从而提高混凝土的耐久性,达到预期的使用寿命。 3裂纹成因分析 混凝土裂纹在施工中产生的原因,可大致归纳为以下几方面。 3.1温度应力 混凝土具有热胀冷缩性质,其温度线膨胀系数一般为(1.
3、0～1.5)×10-5/℃。并且由于混凝土是热的不良导体,胶凝材料水化后产生的大量水化热难以迅速释放,造成内部温度迅速升高,易产生比较大的温度变形。混凝土内外温差过大,当温度应力超过混凝土的极限拉应力时,就会产生裂纹。 3.2养护条件 养护是混凝土硬化过程极其重要阶段,它对裂纹的产生有着关键影响。混凝土在标准养护条件下,一般不会开裂。而在施工中要做到标准养护条件往往是很困难的，因此只能控制混凝土养护中接近标养条件的湿度和温度,混凝土出现裂纹的可能性就越小。 3.3施工质量 混凝土在浇筑施
4、工中,振捣不均匀,或是漏振、过振等,会造成混凝土离析、粗细集料和胶结料分布不均匀、密实度差,从而降低结构的整体强度。混凝土内部气泡不能完全排除时,气泡附着在钢筋表面则降低了混凝土与钢筋的粘结力,容易产生裂纹。 3.4原材料及配合比 原材料质量和配合比设计直接影响混凝土的性能和强度,是混凝土裂纹形成不可忽略的原因。砂、碎石含泥量超标、级配不良,外加剂、掺合料选用不合理,配合比设计不当,例如水胶比、水泥用量过大、砂率不当等,都会导致混凝土拌和物性能不好,收缩增大,从而增大裂纹发生的机率。 4裂
5、纹预防及控制措施 根据以上成因分析,梁体混凝土裂纹预防及控制拟从事先(配合比优化设计)、事中(混凝土施工过程控制)、事后(养护)三阶段分别采取措施。 4.1优化配合比设计 4.1.1优选原材料 水泥:由于混凝土内部温升主要是由水泥水化热产生,为尽可能地降低水化热及其释放速率,应优先考虑采用早期水化热低、C3A含量低、细度适合的水泥并尽可能降低水泥用量。 掺合料:在胶凝材料总量中,提高粉煤灰、矿粉所占比例,可降低水化热、水胶比,延缓、推迟混凝土内部温度峰值出现时间,提高混凝土密实性及耐久
6、性。粉煤灰应采用Ⅰ级;矿粉,可采用S95级磨细高炉矿渣。 外加剂:外加剂应采用减水率高、坍落度损失小、适量引气、质量稳定、能满足混凝土耐久性能的产品。 粗、细集料:细集料采用级配良好砂,细度模数为2.6～3.0,含泥量不大于1%;粗骨料采用级配、粒形好的碎石,采用5mm～10mm和10mm～20mm两种级配碎石（一般按照4：6配料）分级堆放、分级计量。级配良好、空隙率小的粗细集料可以有效降低混凝土的用水量和胶凝用量,从而降低混凝土水化热,减小裂纹产生的可能性。 4.1.2混凝土配合比优化设
7、计 为满足混凝土的耐久性,提高混凝土的抗裂性能。在设计梁体混凝土配合比时,应注意:低水胶比(38.5MPa，10d抗压强度>53.5MPa。针对以上梁体胶凝材料总量设计时分别为480kg/m3及490kg/m3,水泥用量340kgm3及320kgm3,有效地降低了混凝土的最高温升。对该配合比内部温度进行实测,环境温度为26℃时,混凝土拌和物出机温度为28℃,蒸汽养护阶段混凝土芯部最高温度为59℃,满足设计要求。 4.2施工过程裂纹控制措施 4.2.1拌制混凝土 混凝土的拌和应
8、严格按照有关规定执行。由搅拌站生产控制，控制原材料进仓温度。 4.2.2施工现场控制措施 4.2.2.1选择适宜的开盘时间 夏季一般安排在傍晚16:00～18:00时段开始浇筑,不宜在早晨浇筑以免白天温度上升时加剧混凝土的内部温升。控制混凝土入模温度10～30℃。炎热天气下灌注混凝土,应尽量避免模板和新浇混凝土受阳光暴晒。 4.2.2.2混凝土运输 夏季应对混凝土运输罐车车身浇洒冷水以避免车身热量传入混凝土导致混凝土温度升高。 4.2.2.3混凝土浇筑 控制混凝土的浇筑速度在满足总
