“当量温差”在裂缝控制研究中的应用

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1、“当量温差”在裂缝控制研究中的应用l0低温建筑技术2005年第2期(总第104期)@⑨王锋,高宇,李(1.上海交通大学空间结构中心,上海200240;燕,王增春,何艳丽2.浙江东阳二建上海公司.浙江东阳300027)【摘要】以上海市某隧道工程为例,提出"当量温差"的概念.考虑各因素在裂缝开展中的影响:工程结构复杂,气候影响大,引道部分的地下水位高,混凝土浇捣厚度大(5o0—1200mm),水化热影响大,日照辐射和气温变化温差大等不利因素均可导致路面开裂.隧道部分采用叠合板结构容易产生不均匀收缩应力,盾构

2、同步施工对隧道温度和沉降均有影响导致叠合路面出现裂缝.【关键词】裂缝性质;开裂诱因;水化热;大气温度【中图分类号】TU452.2【文献标识码】B【文章编号】1001—6864【2005)02—0010—03APPLICATIONOF"EQUIVALENTTEMPERATURE"INCRACKINGCONTROLWANGFeng.GAOYu,LIYan,WANGZeng—chun,HEYan—li(1.SpaceStructureResearchCenter,ShanghaiJiaotongUnivers

3、ity,Shanghai200030,China;2.ShanghaiBranch.ZhejiangDongyangNo.2Co.ofConstruction,Dongyang300027,China)Abstract:Inthearticle,'equivalenttemperature'isapplied,andaprojectoftu~elconstructionistakenasanexample.Thegroundwaterlevelundertheleadingroadishigh,andt

4、hethicknessofthecon—creteislarge.Thee扫fectofheatofhydrationisconsiderable.Furthermore.theradiationofsunlightandtemperaturedifferencecanalsoleadtocrackingoftheleadingload.Shrinkagestressesforthereasonofboldingslabandotherconstructionfactorscanleadtocracki

5、ng.Theauthorstrytotransferthesefactorsinto'equivalenttemperature'.Keywords:crackingcharacter;crackinginducement;heatofhydration;temperature1工程简介和开裂情况调查1.1工程概述工程全长2207m,其中圆形隧道131O,矩形隧道366m,敞开隧道531m.工程引道和矩形隧道部分采用地下连续墙作为引道护壁.引道段C30,s6混凝土现浇,每20m设伸缩缝,厚度从500mm

6、到1200mm随路面标高下降逐渐加厚.矩形隧道采用C30,s6混凝土整体现浇形式,内衬壁厚500ram,底板厚1000mm,通过接驳器与连续墙连接成整体.圆形隧道泥水平衡式盾构掘进施工,板面为200mm厚预制混凝土底板上做200mm厚现浇钢筋混凝土面层,组成叠合板结构承受行车荷载.每40m路面设伸缩缝.1.2路面开裂情况调查1.2.1引道段路面开裂比较严重,绝大部分裂缝垂直于引道纵向轴,裂缝间距比较均匀.裂缝开展具有以下特征:①裂缝宽度在0.40—1.50mm,均比较宽,部分较大裂缝经凿开后有地下水渗出

7、,裂缝贯穿整个截面;②裂缝间距集中在6.0—10.0mm,间距比较均匀有规律.1.2.2圆形隧道段圆形隧道段路面开裂,集中在隧道口区段.裂缝主要垂直纵向轴线,自中央延伸至两端护壁,部分沿护壁向上延伸,大部分较有规律.裂缝发生在现浇层上,下层预制板无开裂.裂缝宽度集中在0.20—0.60mm之间,有较多裂缝超过规定值0.3mm,需分析裂缝成因并进行修复.此段裂缝形式有以下3种(第1种为主):(1)通长裂缝:平行隧道横轴延伸至护壁底部,部分延伸至护壁顶部,未贯穿路面和护壁;(2)网状裂缝:呈网格状.较细密;

8、(3)局部短缝:裂缝很宽,长度较短.2开裂诱因分析2.1引道路面开裂诱因分析和理论计算2.1.1诱因分析(1)本工程引道路面采用现浇混凝土底板,每幅板面积为20.0m×15.5m,厚度为0.5—1.2m,需分析水化热引起的温差应力.考虑天气,水泥品种,标号,用量以及模板等诸方面因素后,并考虑水化热温升在路面内部分布不均匀性,取水化热当量温差如表1所示.(2)大气温度影响及当量温差:大气温度对路面的影响主要有两个因素决定:日照温差和季节温差.