鐵路客運裂縫控制技術探討
時間:2022-12-08 10:03:18
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摘要:隨著我國鐵路事業的不斷進步與發展,混凝土在鐵路客運專線的箱梁施工當中,被越來越廣泛的實用。預制箱梁中,出現比較嚴重的箱梁混凝土裂縫問題。從出現箱梁混凝土裂縫的時間段來講,分為兩種,早期和后期。想要保證鐵路客運專線箱梁混凝土的施工品質,就需要深入研究鐵路客運專線箱梁混凝土的裂縫控制技術,為鐵路客運專線箱梁混凝土施工提供參考借鑒。
關鍵詞:鐵路;客運專線;箱梁混凝土;裂縫控制;技術
如今,鐵路客運專線當中廣泛使用鋼筋混凝土箱梁。箱梁混凝土裂縫問題是在鐵路工程建設當中是非常常見的技術問題。裂縫一旦出現,尤其是貫穿裂縫在重要的結構部位出現,危害性非常大,會將結構的耐久性降低,過早對鋼筋進行腐蝕,將構件的承載力減弱,直接威脅到鐵路的安全使用,所以,需要對其進行控制。
1裂縫種類
1.1溫度裂縫。鐵路客運專線箱梁混凝土澆筑之后,水泥水化過程中將出現比較多的水化熱,正因為箱梁體積巨大,不容易散發水化熱,導致內部溫度急劇上升,表層散熱又極快,出現內外溫差大的現象。溫差大造成不同的內外冷熱情況,造成混凝土結構內外不同的拉應力,一旦外部拉應力大于內部混凝土抗拉應力強度,就會出現裂縫。這樣的裂縫主要是發生于混凝土施工的后期,尤其是混凝土拆模的過程中,主要是因為內外的溫度差比較大,混凝土表層溫度降低比較快導致收縮現象。這些主要是發生在表層范圍中,大部分出現在端部比較厚或者腹板的地方?;炷廉斨兴嘤昧恳约八嗥贩N直接對混凝土產生多少水化熱有緊密的關系,用水泥量越高就容易出現比較高的水泥內部溫度,出現溫度應力比較大,從而增加出現溫度裂縫的可能性。1.2干縮裂縫。干縮裂縫主要是出現在養護箱梁一段時間或者澆筑之后的一周左右,完成澆筑之后混凝土表層受到外界條件的影響,水分損失非??欤冃我卜浅4?,內部水分損失緩慢,溫度改變幅度低,變形比較小,表層出現大的干縮變形是因為受到混凝土內部約束力導致拉應力較大,造成裂縫,因此,混凝土當中相對濕度越小,水泥漿體干縮越大,干縮裂縫就容易出現。1.3塑性收縮裂縫?;炷聊Y前,表層水分蒸發比較迅速導致出現裂縫,這樣的裂縫就是塑形收縮裂縫,大風或者干熱的情況下容易出現這種裂縫。,主要是因為終凝混凝土之前,混凝土強度比較弱,碰到大風或者干熱天氣,造成表面水分過快流失,造成更大的負壓,以致于混凝土體積快速收縮,產生裂縫。
2混凝土裂縫控制技術
2.1優選材料。(1)水泥。因為混凝土溫度的升高是水泥水化熱造成,所以控制混凝土裂縫需要從減少水泥水化熱開始,盡可能的挑選低熱水泥亦或者是降低混凝土水泥使用量來減少水泥水化熱的出現。(2)粗骨料。同樣強度等級的混凝土利用卵石所使用到的水和水泥的量要低于碎石的用水和水泥用量;同樣品種的骨料,骨料粒徑越大,級配越高,空隙率越小就說明總表面積越小,從而混凝土的水與水泥用量也降低,隨之水化熱降低,可更好的防止裂縫出現。(3)細骨料。普通的細骨料就是砂,按照粒徑大小分為粗、中、細砂,相同重量條件下的細砂總面積最高,混凝土當中,因為砂的表面是由水泥包裹著,所以砂的表面積越大所需要的水泥越多。施工過程中要盡可能的選擇使用粗中砂,由此減小孔隙率以及總表面積,降低使用水泥的用量,減少水化熱。(4)外加劑。減水劑的關鍵作用就是將混凝土的和易性改良,有效的將水灰比減小,提高混凝土強度的前提下降低水泥使用量,預防混凝土出現裂縫。(5)摻和料。一般為了降低水泥使用量、降低水化熱同時將和易性提高,會利用粉煤灰取代部分水泥,不但降低水泥使用量,減少水化熱。同時,促使硬化之后的混凝土更加緊致,降低混凝土的收縮數值。2.2優化混凝土施工工藝。(1)使用大剛度模板,防止澆筑混凝土的過程中,受到側向壓力的作用導致模板出現變形,導致變形裂縫出現。(2)保持好混凝土原材料的溫度,夏季高溫要利用地下水將骨料、砂等原材料進行沖涼,防止在陽光下直射,有意遮蔽陽光,泵送管道上要利用草袋覆蓋以此起到隔熱的效果。(3)控制好混凝土的攪拌時間,如果時間太久就會導致水分蒸發,混凝土坍落度過低,在混凝土體積上出現收縮裂縫,而且還是不規則的。(4)控制分層澆筑混凝土的步驟,增強混凝土散發內部熱量的速度,掌控混凝土澆筑速度,保證硬化混凝土前后均勻沉石,防止不規則的裂縫。(5)降低混凝土的水化熱,為了可以將箱梁內模拆除,每跨梁體之間留下兩個天窗,以便更好的將梁內熱量散發出來,同時安裝吹風機來朝著箱體內部吹風,利用空氣的快速流動減少箱體溫度,降低箱體內外混凝土的溫差,減小出現裂縫的幾率。(6)振搗混凝土,在豎向混凝土構件表層構成水渠,導致砂石下沉或者水泥漿上浮,箱體表層出現了塑像收縮,容易在梁體表層出現裂縫。2.3做好表面隔熱養護。箱體混凝土梁裂縫出現,大部分都是因為箱體內外溫差較大導致的。混凝土完成澆筑,內外溫差加大,一般情況下,表面收縮受到內部混凝土約束導致拉應力,這種拉應力比較低,不會高于混凝土的抗拉應力限度。如果冷空氣侵襲,通風散熱的速度加快,造成混凝土表面溫度降低速度加快,容易出現裂縫。因而拆模之后,特別是寒冷季節,要對混凝土表面進行保護,防止因為表面溫度降低而出現的裂縫。科學的養護工作,不僅能夠保溫保濕,還可以將早期過大的內外溫差以及表層收縮情況改良,同時確?;炷翉姸瓤焖偬岣?,提高抗拉強度,地域內外溫差和表層干縮造成的拉應力,盡量將鐵路客運專線的箱梁混凝土內部溫度減少。在溫度非常高的情況下,混凝土澆筑后,要及時做好灑水工作,確?;炷恋谋砻婢S持在濕潤的狀態,這樣可以將外界高溫危害減少,同時還可以防止出現干縮裂縫,更好的將混凝土強度提高。
3結束語
總而言之,對鐵路客運專線箱梁混凝土裂縫控制,需要經過科學合理選擇原材料、保證混凝土施工工藝、增強對混凝土的表面養護工作。只有這樣,才能夠對鐵路客運專線箱梁混凝土裂縫實現行之有效控制的目的,給箱梁混凝土更加穩定健康的施工帶來更好的保障。
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作者:董悅強 單位:中交路橋華南工程有限公司
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