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1、PC箱梁施工水化熱規(guī)律分析及裂縫控制研究lit松’。鄔曉光‘，鄭小剛2●1．長安大學公路學院，陜西西安710064；2．邢衡高速公路管理處，河北邢臺054000摘要：本文以一座預應力混凝土等截面Pc箱梁橋——坂上互通AK0+315．2立交橋為依托，對箱梁水化熱溫度實測值進行分析，尋找一定的規(guī)律。明確施工過程中水化熱作用對Pc箱梁結構變形的影響，并提出系統(tǒng)有效的溫控措施防止裂縫的形成發(fā)展，為今后相似結構施工過程中溫度裂縫的控制及預防提供依據(jù)。關鍵詞：PC箱粱水化熱橋梁施工裂縫控制0引言PC箱梁施1二過程中混凝土水化作用將導致混凝土箱梁內外存在較大的溫度差，混凝土
2、內部與表面的溫差引起的不均勻變形會在表面混凝土中產生一定的拉應力，嚴重時導致混凝土開裂對整個箱梁結構的受力性能和耐久性能產生很嚴重的不利影響【l。因此，PC連續(xù)箱梁橋施工過程中水化熱分析及其裂縫控制的研究對于箱梁施工具有重要的指導意義。本文主要通過試驗研究的方法，對國內某工程實際進行水化熱溫度試驗，對試驗結果進行分析，探尋防止等截面Pc箱梁施工過程中溫差過大引起的混凝土開裂措施，對今后的T程實際提供借鑒依據(jù)。1等截面PC箱梁水化熱試驗分析1．1工程概況本文主要依托河北邢衡高速公路邢臺段坂上互通AK0+315．2立交橋，為預應力混凝土等截面連續(xù)箱梁。箱梁采用滿堂
3、支架法一次性澆筑完成。在本橋第2跨跨中及根部選取兩個截面，每個截面在箱梁內部選取了18個測點，在澆筑后24小時內進行溫度實測(時間間隔為1小時)。測點布置如圖l、圖2所示。．12圖l測點截面縱向布置圖2跨中斷面測點橫向布置12箱梁內部溫度一般發(fā)展規(guī)律Pc箱梁施工階段，水化熱作用對于箱梁的溫度應力影響顯著。圖3、圖4、圖5分別是跨中斷面頂板、腹板、底板混凝土內部各測點溫度隨入模時間的變化曲線。由圖可見，在混凝土澆筑20h之前，其內部溫度呈現(xiàn)快速持續(xù)上升趨勢，達到最高溫度后，進入緩慢溫降階段，在混凝土澆筑lOOh后，其內部溫度時程曲線隨外界環(huán)境溫度變化趨于平緩。由
4、混凝土箱梁水化過程溫度時程曲線可以看出，各測點溫度峰值相差不是很大。但是不同的施工條件，溫度時程曲線到達峰值的時間不同，說明施工條件對于箱梁的水化過程有一定的影響。自然養(yǎng)護中箱梁的溫度峰值一般出現(xiàn)在入模60～70h后，而由圖中可以看出，蒸汽養(yǎng)護條件下溫度峰值一般在人模20～30h就會出現(xiàn)，這也說明，蒸汽養(yǎng)護大大加快了箱梁的水化速度。由圖4中可以發(fā)現(xiàn)，箱梁溫度沿梁高方向變化規(guī)律：梁頂、梁底部位溫度比腹板中間段溫度要低，腹板中間段隨著高度的升高，溫度有所下降。說明腹板不同位置的水化程度存在差異，但差異性較小。另外，從圖3中可得知，底板兩端溫度比中間段溫度要高，說明
5、，截面尺寸對箱梁水化熱溫度也有一定影響。；幅：∞016S箜S■5¨．5曙，Sl∞^●瞳■h圖3跨中頂板混凝土內部溫度時程曲線圖4跨中腹板混凝土內部溫度時程曲線圖5跨中底板混凝土內部溫度時程曲線箱梁內部溫度達到峰值后，進入緩慢的溫降階段。圖6為在箱梁中頂板、底板、腹板選取的典型測點的溫降時程曲線，其中，底板的溫降速度為0．4～0．48℃／h，腹板溫降速度為0．3～0．42℃／h，頂板溫降速率為0．4～0．45。C／h。說明粱體頂、底板散熱條件較腹板良好，可較快地實現(xiàn)溫降。在入模60～70h后，溫降過程結束，之后梁體的溫度隨環(huán)境溫度有所變化。圖6箱梁各部位溫降時程
6、曲線對比圖7、圖8跨中與根部兩個不同斷面溫度時程曲線，除6號測點外其他測點在兩個斷面的分布規(guī)律基本一致，說明，梁體溫度變化沿·163·2Q!堡生篁2塑i篁篁!蘭!塑l江酉建撾．—』塑堡惦：蜘§幅舶：巧：焉曲；幅∞：荔O16532S柚5¨S葛5l∞I∞^■●蠕h圖7跨中典型測點溫度時程曲線016S置5明5114．5蕢Sl∞I∞^●啊^圖8根部典型測點溫度時程曲線梁體縱向是均勻分布的。分析跨中斷面6號測點溫度較小的原因主要是由于澆筑第二天日照作用的影響，5號測點位于向陽面，而6號測點位于背陰面。根部斷面澆筑是在夜間進行，日照作用影響不大。這也說明環(huán)境條件對梁體水化
7、過程也有一定影響。綜上，箱梁的整體水化過程主要受養(yǎng)護條件、截面尺寸、入模溫度、單方混凝土水泥用量、環(huán)境溫度等因素的影響舊1。2箱梁溫度裂縫分析混凝土澆筑完成后，水泥水化釋放大量水化熱，形成了較大的內外溫差，結構內部產生溫度應力，當拉力超過混凝土的極限拉應力時，混凝土結構就會產生溫度裂縫。溫度裂縫的發(fā)展可以簡述為3個階段：(1)當∥o。=0．3～0．4時(盯。為破壞強度，盯為施加的應力)，結構內部產生微裂縫，裂縫處于相對穩(wěn)定期。這個階段，有些裂縫的尖端因應力集中而略有發(fā)展，但對混凝土的宏觀變形無明顯變化，即使荷載的多次重復或長期作用，微裂縫也不會有過大的發(fā)展。(
8、2)當a／w。=0．4～0．75時，結
