預(yù)應(yīng)力混凝土箱梁水化熱及溫度場試驗研究

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1、鐵道建筑RailwayEngineering20文章編號：1003—1995(2013)04—0020—03預(yù)應(yīng)力混凝土箱梁水化熱及溫度場試驗研究樊簡，郭凡，張棟梁(1．四川內(nèi)威榮高速公路開發(fā)有限公司，四川I內(nèi)江641000；2．西南交通大學(xué)，四川成都610031)摘要：通過對白水沖特大橋箱梁混凝土水化熱及溫度場觀測數(shù)據(jù)的統(tǒng)計和分析，研究箱梁水化熱階段的溫度分布和變化，以及實際環(huán)境下的溫度場，并與現(xiàn)行規(guī)范取值比對，為研究水化熱階段箱梁混凝土溫度應(yīng)力及溫度裂縫控制提供參考。關(guān)鍵詞：混凝土箱粱水化熱溫度場溫度應(yīng)力中

2、圖分類號：U448．35文獻(xiàn)標(biāo)識碼：ADOI：10．3969／j．issn．1003—1995．2013．04．06大體積混凝土在澆筑完成后的硬化過程中，水化超20級，掛車一120級。該橋是有較大縱坡且超高變化熱不斷累積，混凝土內(nèi)部最高溫度可達(dá)70qC以上?。較大的平彎橋，其結(jié)構(gòu)行為較常規(guī)直橋更加復(fù)雜。由此產(chǎn)生的溫度梯度可導(dǎo)致溫度應(yīng)力超過混凝土抗拉2試驗方法強度，在結(jié)構(gòu)內(nèi)部與外部約束、周邊環(huán)境溫差作用下引起混凝土開裂。實踐及理論研究均表明，水化熱引起選取大橋主梁右幅13塊和左幅15塊的中間斷的溫度應(yīng)力是造成大體

3、積混凝土開裂的主要原因之面進(jìn)行混凝土水化熱和溫度場試驗，測試斷面為所選一。溫度裂縫常發(fā)生在橋梁墩臺這樣的大體積實節(jié)段的中間位置處，每個梁段的測試斷面分別埋置25體結(jié)構(gòu)中，現(xiàn)代大跨度預(yù)應(yīng)力混凝土箱梁整體及局部個溫度傳感器，溫度傳感器的布置如圖1所示。]。尺寸都很大，水化熱發(fā)展過程具有了大體積混凝土特．3×906×1O0．×90．點。同時，由于箱梁的混凝土強度高、單方水泥用量大，以及添加摻合料、外加劑等因素的影響，水化熱歷程更加復(fù)雜。而現(xiàn)行橋規(guī)并未涉及水化熱計算與控制尺度，一些建筑施工手冊給出的也只是大體積混凝土內(nèi)

4、部和表面最高溫度的半理論半經(jīng)驗計算公式，混凝土內(nèi)部實際的溫度分布難以準(zhǔn)確量度，給溫度裂縫控制帶來困難。因此，有必要對箱梁水化熱及溫度場的圖1右幅13塊(左幅15塊)溫度傳感器發(fā)展和分布做深入研究。本文結(jié)合白水沖特大橋箱梁布置示意(單位：cm)的水化熱及溫度場試驗情況，分析了水化熱階段箱梁混凝土內(nèi)部不同位置的溫度分布，以期為箱梁設(shè)計、施混凝土內(nèi)部溫度測量元件采用一線溫度傳感器工控制好溫度裂縫提供參考。DS1820S。測溫范圍為一55oC～125oC，精度為±0．5oC，分辨率為0．1℃。數(shù)據(jù)采集儀為DZT．100

5、1試驗概況型一線數(shù)字巡檢儀，分辨率為0．1％。白水沖特大橋主橋為(85+2×150+85)m預(yù)應(yīng)3試驗結(jié)果與分析力混凝土四跨雙幅連續(xù)剛構(gòu)，單幅橋面凈寬11．5m。主梁采用單箱單室截面，三向預(yù)應(yīng)力體系。三個主墩表1僅列右幅13塊試驗部分原始數(shù)據(jù)。為復(fù)合式橋墩，最大墩高105nl，墩頂以下75m范圍3．1混凝土水化熱分析為雙柱式薄壁墩身，雙薄壁墩下部30m為混凝土剛性從測試數(shù)據(jù)可以看出，右幅13塊在整個試驗過薄壁箱墩，基礎(chǔ)采用樁基承臺。設(shè)計荷載等級為汽車一程中環(huán)境溫度變化不大，左幅l5件塊除最后一次測試外，環(huán)境溫度

6、也比較穩(wěn)定，用這些數(shù)據(jù)分析混凝土水化收稿日期：201208-28；修回日期：2012—12—28熱散發(fā)過程是可行的。右幅13塊和左幅l5一塊各測作者簡介：樊簡(1969一)，男，四川江安縣人，工程師。點混凝土水化溫度隨時間變化曲線分別如圖2和圖32013年第4期樊簡等：預(yù)應(yīng)力混凝土箱梁水化熱及溫度場試驗研究21間，左幅15塊混凝土溫度在32．0cc一59．7℃之間，兩者結(jié)果比較接近，表明試驗具有代表意義。第一次測量時測試斷面的溫度分布如圖4所示。從圖4可以看出，梗腋附近由于散熱比較困難，溫度較高；而翼緣板端部由

7、于散熱充分，溫度較低。圖2右幅13塊溫度測點混凝土水化溫度隨距澆筑完成后時間變化曲線蜜圖4右幅13塊(左幅l5塊)澆筑后8．3h混凝土溫度分布(單位：℃)圖2和圖3顯示，除測點3，2O，37，39和46外，其余測點溫度一直呈下降趨勢。測點3和20在澆筑后距澆筑后時間，h8．3～18．0h之間，測點37，39和46在澆筑后13．0—圖3左幅15塊溫度測點混凝土水化溫度隨距澆筑完成后時間變化曲線’35．0h之間溫度變化不明顯，隨后溫度也呈直線下降趨勢，測點溫度下降速率大約在0．5～1．0℃／h之間。所示。結(jié)合表1、

8、圖2和圖3分析在第一次測量時對比圖2和圖3可以發(fā)現(xiàn)，在早期溫度變化不明顯的(右幅13塊為澆筑后8．3h，左幅15塊為澆筑后測點均分布在梗腋附近，這一現(xiàn)象也是與梗腋附近散13．0h)，右幅13塊混凝土溫度在32．5℃63．5℃之熱比較困難有關(guān)。22鐵道建筑右幅l3塊澆筑后86．5h，所有測點溫度都下降到接近環(huán)境溫度(16．0℃)，除測點3和20的溫度分別為22．2℃和23．1qC外，其余