客运专线预应力混凝土箱梁质量控制

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1、客运专线预应力混凝土梁的质量控制铁道科学研究院铁道建筑研究所2005年12月0.前言(1)我国既有铁路预应力混凝土梁的概况(2)客运专线预应力混凝土梁的特点(3)预应力混凝土梁质量控制是客运专线桥梁乃至高速铁路桥梁质量控制的关键问题。1.原材料1.1总则1.2应重点控制的问题(1)水泥(2)骨料(3)粗骨料(4)高效减水剂(5)钢绞线(6)锚具(7)桥面防水层材料2.制梁设备2.1总则2.2重点控制问题(1)模板(2)制、存梁台座(3)箱梁支点的不平整量支点不平整量的定义3.混凝土配合比及浇筑前的质量检查3.1总则3

2、.2重点控制问题(1)预应力管道的位置与定位(2)箱梁支座板的不平整量(3)钢筋及预应力管道的混凝土保护层厚度各国规范对钢筋、预应力管道保护层的规定国家距表面最近钢筋保护层厚度(mm)预应力管道最小保护层厚度德国401.2倍管道直径(各向)日本301.0倍管道直径(各向)中国高速暂规30侧面：1.2倍管道直径底面：不小于60mm4.混凝土浇筑工艺4.1总则4.2重点控制问题(1)混凝土的配合比、准确计量及工作性能(2)各种试件的制备(3)混凝土施工时的温度控制混凝土施工时的温度控制（1）模板温度宜控制在5～35℃；（

3、2）混凝土拌和物入模温度宜控制在10～30℃；（3）冬季施工的控制。5.混凝土的养护及拆模5.1秦沈客运专线箱梁制造的经验（1）秦沈客运专线的成功建成，标志者我国铁路预制梁技术的全面提高；（2）由于尚缺乏足够的经验，也存在一些不足，主要体现在以下几个方面：①混凝土养护温度的控制②先期生产时混凝土的早期开裂①混凝土的水化热发展规律根据箱梁混凝土水化热温度随时间变化的测试结果，水化热温度在混凝土完浇筑成后16～20小时左右后达到最高，考虑各箱梁浇筑时间不同等因素后，箱梁混凝土水化热出现最高温度时间平均约为混凝土入模后24

4、小时。②混凝土水化热的下降梁跨中及端部截面底板每小时降温约0.45～0.55℃，顶板每小时降温约0.35～0.45℃，腹板每小时降温约0.30～0.35℃。③箱梁混凝土与环境的温差停止蒸养48小时后，箱梁内外空气温度差在10℃之内；除端部腹板及跨中腹板上部变截面处与环境温度差在17～20℃外，箱梁其他部位与环境的温差基本在15℃之内。同时，梁体混凝土表面与芯部的温差不大。因此，可选择此时进行箱梁模板的拆除，以防止梁体由于温差过大出现早期裂缝。5.2混凝土养护及拆模的温度控制养护的温度控制：（1）静停时间（2）升温速度

5、（3）蒸汽温度（4）混凝土芯部最高温度（5）拆除保温设施时的温差拆模的控制：（1）芯部与表面、表面与环境温差、混凝土强度（2）拆模后宜进行早期张拉（3）气温急剧变化时不宜拆模6.预应力施工6.1质量控制基本原则（1）预应力施工的质量将直接影响梁体的抗裂性能;（2）为有效避免可能出现的梁体早期裂缝，除应对拆模时梁体芯部及环境温度、混凝土的强度、弹性模量进行控制外，应采用三次张拉工艺；（3）应对张拉用设备及相关资料进行检查；（4）终张拉应在存梁台座进行，并严格控制张拉混凝土弹性模量及龄期不小于10天。（5）根据现场实测的

6、各种摩阻结果，复核设计或施工单位确定的各种张拉参数。6.2预应力的各种损失简介预应力混凝土结构的预应力损失分两大部分：（1）瞬时损失：后张法：管道摩阻、锚口及喇叭口摩阻、弹性压缩、锚具回缩；先张法：锚口摩阻(折线配筋时的转折器摩阻)、温差损失、弹性压缩、锚具回缩；（2）长期损失：混凝土收缩徐变损失、预应力筋松弛损失。6.2.1管道摩阻损失（1）管道摩阻损失的组成①由摩擦引起的摩阻(摩擦系数m)②由管道偏差引起的摩阻（摆动系数k，并与管道长度有关）③因此，设计规范中计算管道摩阻损失的公式为：P2/P1＝e-(kx+

7、mq)（2）影响损失的主要因素①摩擦系数(相对较稳定)；②管道弯起的角度；③管道的长度；④直管道的平顺程度。其中：2～4项与施工工艺及质量关系密切，变化相对较大。6.2.2锚口及喇叭口摩阻损失（1）产生损失的原因（2）影响损失的主要因素锚口摩阻：①夹片的加工精度；②限位高度；③钢绞线的直径。喇叭口摩阻：①分丝角度；②喇叭口的长度。6.2.3弹性压缩及回缩损失弹性压缩损失主要取决于梁体混凝土及钢绞线弹性模量、张拉顺序和张拉吨位；一般情况下，只要终张拉时梁体的弹性模量满足设计要求，实测弹性压缩损失往往小于设计值。夹片回缩

8、损失主要由夹片锚固后的外露高度和限位板高度决定6.2.4长期损失（1）松弛损失松弛损失主要由钢绞线的原材料性能、加工工艺决定，相对较稳定（2.5%）。（2）收缩徐变损失主要影响因素包括：混凝土的弹性模量、张拉龄期、混凝土的配合比、初始应力的大小、外界环境等。因此，需要控制终张拉时混凝土的弹性模量、龄期；要求控制混凝土中水泥用量。6.3预施应力的