预制整孔简支箱梁混凝土水化热的监控.doc

【精品文档】如有侵权，请联系网站删除，仅供学习与交流预制整孔简支箱梁混凝土水化热的监控.精品文档.预制整孔简支箱梁混凝土水化热的监控桥梁?预制整孔简支箱梁混凝土水化热的监控周兆春(北京中铁房山桥梁有限公司,北京102400)摘要:京津城际轨道交通线总长90%以上为桥梁结构,其中以简支箱粱为主要上部结构形式,32nl整孔简支箱梁预制数量占到全线预制箱粱总孔数的89%.32nl预制箱梁混凝土一次性灌筑体积较大,混凝土水化热很大.主要介绍32nl整孔简支箱梁预制过程中混凝土内外温度变化情况及混凝土内外温差控制措施.关键词:预制箱梁;混凝土;水化热;监控中围分类号:U444文献标识码:B文章编号:10042954(2006)090048031概述京津城际轨道交通线是沟通北京,天津两大城市的便捷通道,全线长ll5.4km,设计时速350km/h.全线桥梁长度占线路总长达90%以上,上部结构主要为预应力混凝土双线简支箱梁.全线不同跨度简支箱梁共制造2960孔,其中32m跨度简支箱梁为主要形式,共计2643孔,约占简支箱梁总孔数的89%.32m双线简支箱梁是第一次大规模地在新线建设中使用,收稿日期:20060627作者简介:周兆春(1964一),男,高级工程师,1987年毕业于石家庄铁道学院.工学学士.现场预制经验相对较少.32m箱梁混凝土体积较大,灌筑时间长,对预制过程中的水化热温度变化情况研究较少.以京津线32m双线整孔简支箱梁试验梁为例,介绍整孔简支箱梁预制过程中混凝土内外温度变化情况及混凝土内外温差控制措施.2混凝土配比试验梁混凝土粗骨料采用粒径525mm的连续级配碎石,石粉含量0.47%,压碎指标5.9%,实测岩芯强度为170MPa(大于混凝土设计强度的2倍),砂浆棒膨胀率0.14%;细骨料采用河砂,细度模数2.6,含泥量0.9%,CI一含量0.003%,砂浆棒膨胀率0.17%;水泥采用P.042.5水泥,碱含量0.49%,Cl一含量0.01%;外加剂采用TY一6A复合型高效减水剂,减水率23%,碱含量6.15%,CI一含量0.12%;粉煤灰采用一级灰,碱含量1.04%,CI含量0.01%;拌和水为饮用水.试验梁施工配合比(水泥:水煤灰):河砂:碎石:外加剂:水=(1:0.334):1.453:2.404:0.221:0.025,每m混凝土中水泥用量为356kg,510mm碎石用量400kg,1025mm碎石用量742kg,砂用量701kg,粉煤灰用量119kg,外加剂用量11.875kg,拌表57号墩支点截面应变测试结果e工况N8工况N9测点位置实测值校验系数实测值校验系数计算值计算值HZl2740.3O.67507O.1O.7lHz21622.1O.722634.6O.75HZ32O一29.3O.682740.7O.66Hz44259.2O.7l一5885.3O.68Hz55374.2O.7l一77一llOO.7OHz6223O.4O.72527O.10.74Hz7lll6.2O.682434.6O.69HZ8一l4一l90.743O一40.70.74Hz92939.20.746285.30.73HZlO一3442.90.7975一llOO.68从以上表格中的数据可以看出,实测各测点实测值均小于计算值,校验系数为0.440.70,说明结构具有一定的应力储备;沿腹板高度分布的截面应变基本呈线性分布,说明结构处于弹性工作阶段.5结语渌水铁路特大桥的实测挠度与应变均小于有限元实体模型计算的理论值,实测的相对残余挠度与应变均较小,表明该桥静力结构性能各项指标均能达到设计要求,桥梁竖向刚度具有较大的富余量,满足运营要求,有良好的行车性能,完全可以交付运营.参考文献:【1】铁运函2oo4】120号文,铁路桥梁检定规范【S】.【2】韩洪远,雷崇.某大跨预应力钢筋混凝土连续箱梁桥成桥试验【J】.山西建筑,2004,30(13):2324.【3】吴立寰,马凡祥.三洪奇大桥的静动载试验分析与评定【J】铁道标准设计,2004(5).【4】夏建中.芜湖长江大桥成桥静动载试验【J】.中国铁道科学,2001,22(5):8184.【5】曹建安,陈政清.双肢薄壁连续刚构铁路桥静载的试验研究【J】.长沙交通学院,1999,15(4):5053.【61李春跃.吴忠黄河大桥主桥荷载试验及分析【J1.铁道标准设计,2004,(1).48铁道标准设计RAILWAYSTANDARDDESIGN2000(9)周兆春一预制整孔简支箱梁混凝土水化热的监控和水用量105kg,总碱含量为2.59kg,总CI一含量0.016%,混凝土和易性良好.3箱梁混凝土水化热监测试验梁混凝土用量较大,灌筑共计用时7.5h.静停12.5h后开始进行蒸汽养护,持续时间为28.5h.试验利用预埋在混凝土箱梁跨中及端部的26个温度传感器,对梁体灌筑后混凝土水化热温度随时间变化情况进行了测试.水化热温度测试从混凝土搅拌开始,共持续了约170h.试验梁水化热温度测点布置见图1.跨中截面l340I婴!垫!端部截面(距梁端50cm)圈1试验梁内埋温度点布置(单位:cm)根据梁体混凝土水化热产生的温度随时间变化的测试结果,混凝土水化热温度在混凝土搅拌后49.5h左右达到最高值,最先出现在梁端腹板上部变截面处(T16处).搅拌51.5h后,梁体跨中截面相应位置(T1处)的水化热温度也达到48.5的最高值.水化热最高温度值都是在蒸养结束后才出现.箱梁底板混凝土水化热温度相对较低,高温持续时间相对较短;腹板和顶板混凝土水化热温度相对较高,高温持续时间相对较长.试验梁跨中截面各测点水化热温度最高值时问,ll圈2跨中腹板变截面处点的温度变化曲线铁道标准设计RAILWAYSTANDARDDESIGN2000(9)桥梁?见表1.梁端截面各测点水化热温度最高值见表2.表1跨中截面点水化热温度最高值测点最高温度/C距搅拌时间/h时间T148.551.52o0641413:00T244.545.520o64147:00T345.346.520o64148:00T448.25220o64一l413:30T544.145.520064147:00T644.951.52006414l3:00T745.14620064147:301'845.44720064149:301,940.646.520o64一l48:00TlO41.74620064147:30Tll42.24720o64一l48:30Tl242.34620o64一l47:30表2端部截面点水化热温度最高值测点最高温度/C距搅拌时间/h时问Tl443.04620064147:30Tl545.14820064149:30Tl648.549.520064一l4ll:00Tl744.445.52o064147:00Tl846.9442o064145:30Tl944.4452o064146:30T2O44.9452o064146:301'2l47.8472o064148:30T2245.645.520o64147:00T2342.74820o64一l49:30T2441.645.520o64147:00T2540.848.52o064一l410:00T2643.O542o06414l5:30试验实测结果表明:由于跨中截面顶板,腹板和底板厚度均较小,箱梁顶板,腹板和底板表面测点与相应芯部测点温度变化规律基本一致.梁端端部截面腹板厚度较大,混凝土内外表面和芯部的温度变化差别较大.箱梁对称位置的水化热温度变化规律也基本一致.蒸养结束后,大部分内埋测点的水化热温度开始下降.受桥面浇水养护的影响,顶板表面及芯部的温度下降速度相对较快;梁体腹板上部变截面区域的水化热温度下降速度相对较缓慢.梁体端部西侧腹板外表面(T17)与芯部(T18)温差出现最大值16.4,发生在拆模之前.其他区域,在整个测试时间内,梁体混凝土芯部与表层温差均在15之内.拆除箱梁内模时,梁体混凝土芯部与表层,表层与环境温差均小于15.停止蒸养3昼夜后,梁体温度与环境温度大体一致.试验梁内埋各测点的水化热温度变化曲线见图2一图9,时间从混凝土加水搅拌时刻开始.圈3跨中顶板内点的温度变化曲线49桥粱?商赠周兆春一预制整孔简支箱梁混凝土水化热的监控拆除三24487296120144168192时问,h跨中腹板内测点的温度变化曲线图6端部腹板变截面处测点的温度变化曲线毯赠时间,lI图8端部腹板内测点的温度变化曲线4箱梁混凝土内外温差的控制箱梁混凝土内外温差的控制主要是采用蒸汽养护来实施的.梁体混凝土灌注完成后用帆布搭成大棚,在棚内通蒸汽,在梁体周围形成一个小的温度控制环境,根据实测的梁体混凝土内外温度,调节蒸汽供给量,以控制梁体周围小环境的温度,使梁体混凝土内外温度差值控制一个在规范要求的范围内.箱梁蒸汽养护共持续28.5h,通过蒸养棚内布置的7个温度测点对试验梁蒸汽养护全过程进行了监测.蒸养棚升温阶段持续了9h,恒温阶段持续了l6.5h,降温阶段持续了3h.蒸养棚升温阶段,梁端区域升温速度大于跨中区域,顶板区域升温速度大于底板区域,箱梁内部升温速度较外部缓慢.梁端底板附近棚温升温速度约为3.383.41/h.跨中底板附近棚温升温速度约为3.22/h;梁端顶板附近棚温升温速度约为3.614.08/h,跨中顶板附近棚温升温速度约为3.26/h;跨中箱梁内部升温速度约为1.91/h.恒温养护阶段,箱梁顶板附近蒸汽温度大于底板附近温度;箱梁内部温度变化幅度较小.箱梁顶板附近蒸汽温度变化范围为32.346.2;箱梁底板附近蒸汽温度变化范围为28.343.7;跨中箱梁内部蒸毯赠图5寇赠蒸养开始l24487296120144168l92时闻,lI跨中底板内测点的温度变化曲线图7端部顶板内测点的温度变化曲线毯赠时l可,lI图9端部底板内测点的温度变化曲线汽温度变化范围为39.747.3.降温阶段,梁端底板附近棚温降温速度约为3.705.03/h,跨中底板附近棚温降温速度约为4.30/h;梁端顶板附近棚温降温速度约为4.004.70/h,跨中顶板附近棚温降温速度约为5.0/h;跨中箱梁内部降温速度约为2.97/h.5结语试验实测结果表明:通过蒸汽养护时棚内温度变化的控制,从而对因梁体混凝土水化热产生的混凝土结构内外温差是可以控制的,关键是养护棚内环境温度的控制,在梁体混凝土灌注后蒸汽养护的升温,恒温,降温,敞棚及拆模各个阶段,使环境温度与混凝土水化热产生的混凝土内外温度相适应.本试验梁在梁体混凝土灌注,蒸汽养护阶段,敞棚及拆模的各个阶段.混凝土内外温差除个别点外均满足了现行客运专线预应力混凝土预制梁暂行技术条件中对混凝土内外温差的有关要求,脱模后箱梁外观质量较好,混凝土试块各阶段强度和弹模均满足设计要求,试验结果可供参考.参考文献:【11刘玉亮.后张法预应力混凝土箱梁制造质量过程控制【J1.铁道标准设计,2002(1).【2】TB10002.32oo5,铁路桥涵钢筋混凝土和预应力混凝土结构设计规范【S】.50铁道标准设计RAILWAYSTANDARDDESIGN2006(9)丧-_辱轰-,一.4越赠图