客运专线铁路预制箱梁产生裂缝研究与防治

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1、客运专线铁路预制箱梁产生裂缝研究与防治　　摘要我国桥梁建设比较多，包括客运专线路桥梁占有一大部分。预制箱梁主要是用于客运专线的大跨度桥梁结构，为了保证桥梁的使用寿命，需要在施工过程中对裂缝防治进行严格控制。关键词铁路桥梁；防裂分析防治中图分类号U21文献标识码A文章编号1674-6708（2013）93-0077-02随着社会经济的不断发现，我国也在大量的修建客运专线铁路。据资料显示，铁路桥梁使用的普通混凝土对桥梁的耐久性和质量有一定的影响，其寿命不到50年就会发生不同程度的病害或损害，甚至因耐久性比较差造成经济损失严重。我国在进入科技信息时代的同时，也对客运

2、线铁路桥梁结构建设提出了更高的要求。由于普通的混凝土质量不能够满足现代化桥梁建设的需要。因而，在客专桥梁建设过程中对预制箱梁的混凝土要求采用高性能混凝土保证了桥梁的使用寿命。同时对混凝土防裂也提出了更高的要求，根据多年的施工谈一下对裂缝的产生和防止探索。1箱梁产生裂缝的原因1.1原材料的问题7高性能混凝土对原材料的要求比较严格，特别是对砂石料、水泥及混凝土的总碱含量的要求均高于普通混凝土。1）粗骨料含有碱—硅酸反应活性矿物，且膨胀率在0.1%并不大于0.2%时；2）未做抑制性实验；3）使用膨胀率在大于0.2%的骨料；4）使用碱含量大于0.6%的水泥且水泥用量大

3、；5）配合比中未加掺和料，加大了水化热；6）进场水泥温度过高，未按规定放置；7）混凝土的总碱含量超过3.0kg/m3；8）锚环、锚板的质量不符合要求；9）弹簧圈的圈数及直径不符合要求。1.2施工过程中的问题1）制梁台座的下沉；2）存梁台座的下沉；3）模板加工质量死角多且打摸不光；4）灌注时模板的温度；5）混凝土入模时的温度；6）施工中端部钢筋放置位置不准确；7）混凝土保护层超标；8）混凝土的养护没有按标准执行；9）强度不够就拆模；710）拆模时环境温度、混凝土芯部温度、混凝土表面温度超出规定；11）大风及恶劣天气时拆模时；12）不按操作规程拆模；13）初张拉时

4、已将内模拖出；14）脱模后养护不及时；15）预留反拱太小；16）特殊环境的防护措施执行不利。2箱梁裂缝的防治1）建场原材料调查时必须对砂石料进行严格的检验，施工配合比中不得采用碱-碳酸反应的骨料，优先采用非活性骨料。若粗骨料含有碱—硅酸反应活性矿物，其砂浆棒膨胀率应小于0.10%，当膨胀率在0.1到不大于0.2%时应进行掺合料和复合外加剂抑制混凝土碱骨料反应的有效性评价，且混凝土的总碱含量不超3.0kg/m3。碱骨料的反应造成桥梁混凝土开裂在我国已出现，而且对桥梁的使用寿命有很大的影响。必须让权威检验机构进行检验合格方可使用；2）要求使用碱含量不大于0.6%得

5、低碱水泥，严格控制混凝土的总碱含量不超3.0kg/m3；3）水化热的控制，大体积混凝土水化热的控制一般是大体积混凝土控制表面裂缝的问题7，其中最为主要的影响因素是水泥水化热，水泥水化热一般在水化过程中会散发出大量的热，然后就会聚集在混凝土的外部结构上造成内部温度急剧增加，应力增大。水泥水化热所引起的温度变化与混凝土的配比有着直接的关系，混凝土的导热性能比较差会引起水泥水化热温度上升，温度应力也就会相对的减小。到那时随着时间的延长，混凝土内部降温就会急剧下降，应力增加造成裂缝。裂缝产生的原因与混凝土的温差及水化热有关。我国最早就对混凝土的温度应力和裂缝进行了研究

6、，主要采用的是有限元分析法，并运用相关的温度应力公式进行计算，以此控制箱梁混凝土温度变化，防止裂缝现象发生。其中也有研究人员对32米铁路混凝土箱梁温度进行过测试试验，并根据试验数据总结出其水化热温度和应力变化是随时间的变化而变化的。主要分析分层面是温差产生的裂缝机理，在箱梁混凝土温差裂缝中的到了良好的控制。国外业内研究者认为，大跨度桥梁裂缝产生的主要原因是温差引起的，因而在施工过程中必须建立合理的温度控制养护措施。而且这种温度养护措施的建立在实验研究上和实际应用中，有效的避免了温度裂缝，同时也提高早期的箱梁质量。7大体积混凝土裂缝产生的主要原因是水化热和温差的

7、影响。现代化客运专线桥梁在建设过程中也对此进行了防护措施如加减水剂、掺粉煤灰等，在温度控制上也起到了一定的作用。但是这些措施对温度裂缝的控制只是暂时，要长期进行防护还应该从箱梁混凝土温度控制和防裂做大量的工作，需要从材料、施工方法、先进的监测技术等方面进行全面系统的分析和监控。目前针对水化热和温差防治裂缝的措施。（1）降低水泥的用量，尽量减少胶凝材料的总量及水的用量（2）严格控制混凝土的养护在静、升、恒、降温四个阶段，静停时间不宜少于4h，生、降温的速度不宜大于10℃/h，混凝土的芯部温度不宜超过60℃。温差约束，一般在施工过程中要尽量避免受外界气温的影响。混

8、凝土会在内外温差比较明显的情况下，外界