后张法预应力箱梁“蒸汽养护”过程中裂纹产生与防范

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1、后张法预应力箱梁“蒸汽养护”过程中裂纹产生与防范【摘要】后张法预应力箱梁冬季蒸汽养护过程中，恒温时间过长、温度过高，养护过程中升降温度速率太大，以及山于蒸汽的不均匀性等问题都可能会造成混凝土产生裂纹。下面就新建天津至保定铁路JBSG-4标霸州制梁场箱梁预制为例，对箱梁蒸汽养护中梁体顶板产生的裂纹作详细分析，并提出相应的防范措施。【关键词】蒸养；裂纹；分析；防范预应力混凝T：箱梁由于其自重轻，结构性能好等原因而被广泛的应用，在新建天津至保定铁路JBSG-4标桥梁中就采用了后张法预应力制箱梁，给施工的确带来了很大的方便。但是在冬季施工蒸汽养护过程屮，梁体顶板经常会出现细小裂纹，下面就这一现

2、象产生的原因以及相应的防范措施作一分析。1概要新建天津至保定铁路工程第四标段位于河北省境内，含津保正线及部分京九联络线工程，其屮津保正线DK55+224.36（煎茶铺特大桥首台）〜DK96+813.4,正线长度42.846公里（含联络线折算正线长度），京九联络线左线HLDK97+000-霸州西站站中心，右线HLDK96+600〜霸州西站站中心，左线长1.257公里，右线长1.244公里。霸州制梁场位于河北省霸州市岔河集乡西下岔河村境内，占地面积约216.8亩，位于线路右侧。制梁场承担DK55+224.36-DK96+813.4范围内共计41.589公里范围内的642孔箱梁预制工程。制梁

3、场中心里程为DK74+495.5,箱梁供应跨大广高速特大桥等5座特大桥、2座大桥2座屮桥，642片梁均为后张法预应力箱梁。2蒸汽养护工艺蒸汽养护T艺分为静停、升温、恒温、降温四个阶段。混凝土收面时,蒸汽养护棚架要及时跟进，做到收面与覆盖基本同步。2.1静停阶段梁体混凝土灌注完毕至混凝土初凝之前的养护期为静停期。混凝土表面收浆后，及时用蒸汽养护棚架覆盖。静停期可向蓬内供给少量的蒸汽，将蓬内温度控制在20°C以内且不低于5°CO静停养护时间一般为混凝土浇筑完4〜6h。2.2升温阶段温度由静停期升至规建的恒温阶段为升温期。升温是混凝土定型阶段，原则为“缓慢升温，高湿低温”，升温速度不得大于1

4、0°C/ho2.3恒温阶段恒温是混凝土强度和刚度增长的主要阶段。恒温时蒸汽养护温度不宜超过45°C,梁体芯部混凝土温度不宜超过60°C,个别最大不得超过65°C。恒温期一般保持48h,具体时间根据试验确定。2.4降温阶段降温是蒸养的关键阶段，要严格控制。按规定恒温时间，取出随梁养护的混凝土检查试件经试验达到混凝土脱模强度后，停止供汽降温，降温速度不大于10°C/ho如检查试件达不到脱模强度的耍求，则按试验室的通知延长恒温时间，直至混凝土达到脱模强度后方能降温。降温至25°C以下,且梁体表面温度与环境温度之差不超过15°C时，方可撤除保温设施和测试系统。3问题的产生蒸汽养护混凝土强度达到

5、预初张拉强度后，揭开篷布，发现很多梁体顶板会出现一些细小裂纹，走向没有规律，纵横向都有，裂纹长度、深度较小。4原因分析(1)混凝土内外温差导致。在冬季施T过程中，因为外界温度较低，而梁体混凝土中山于水化热的原因产生很大的热量，当蒸养篷布掀开后，混凝土表面遇冷将发生急剧收缩，而内部混凝土因水化热尚未完全消失而发生较大的内外温差，从而形成一种内胀外缩的现象，导致混凝土表面产生裂缝。(2)养护时升降温梯度过快。蒸汽养护过程中，山于设备问题，多半采用手动控制电池阀门来控制蒸汽养护的升降温速度，所以实际操作过程中，升降温速度经常大于规范要求。升温速度过快热蒸汽预混凝土表面接触凝结成水，导致混凝土

6、表面的水灰比增大而影响梁体表面质量。降温速度过快，混凝土表面降温就快,收缩也就快，混凝土的导热系数小，内部降温慢，收缩也就慢，混凝土表里产生温差，在表层混凝土中产生拉应力，当拉应力大于混凝土强度时，就会在混凝土表面产生小裂纹。(1)恒温温度过高、时间过长。对于水泥和混凝土制品，恒温阶段的温度越高和养护时间越长，制品的强度也就发展的越快。但过高的恒温温度和和较长的养护时间会造成制甜后期强度的损失和其它特性受损，而且由于强度发展过快，混凝上内部产生内压引起应力，导致混凝土产生小裂纹。（4）梁体温差。蒸汽养护过程中多半采用单端头通汽，加上篷布的不严密性，通蒸汽的一端温度上升比另一端要快，从而

7、造成梁体温差，收缩变形不同步，而产牛小裂纹。5防范措施山于以上问题而使梁体产生小裂纹的，只要在实际设备工艺上有所改进，加上施工操作过程中控制好，问题就可以解决。（1）加强箱梁的养护管理。降低水泥用量掺用粉煤灰。以一定量的粉煤灰取代部分水泥，降低水泥水化热和混凝土绝热温升。在梁体混凝土温度冷却至与外界温度相近时，方可拆除加热养护结构的模板和保温层，如蒸养篷布。当混凝土与外界气温相差大于15°C而要拆除模板时，混凝土表面应加以覆盖，并使其缓慢冷却，