京沪高速铁路箱梁施工裂缝控制措施探讨

No.4,2009

ModernBusinessTradeIndustry

2009年第4期

京沪高速铁路箱梁施工裂缝控制措施探讨

张　崇

(中铁十八局集团有限公司,天津300221)

摘　要:京沪高速铁路简称:京沪高铁,英文:Beijing-ShanghaiHigh-speedRailway。京沪高速铁路是《中长期铁路

网规划》中投资规模最大、技术含量最高的一项工程,也是我国第一条具有世界先进水平的高速铁路。桥梁长度约1140km,占正线长度86.5%;隧道长度约16km,占正线长度1.2%;路基长度162km,占正线长度12.3%;全线铺设无砟正线约1268公里,占线路长度的96.2%。有砟轨道正线约50公里,占线路长度的3.8%。全线用地总计5000km2(不包括北京南站、北京动车段、大胜关桥及相关工程)。即结合京沪高铁箱梁施工中梁体裂缝的原因进行分析,进而提出控制和防止裂缝的有效措施,提高箱梁施工质量。

关键词:京沪高铁;箱梁施工;裂缝;原因分析;控制措施

中图分类号:U238　　　　　　　　文献标识码:A　　　　　　　　文章编号:167223198(2009)0420300201

1　干缩裂缝

干缩裂缝多出现在箱梁养护结束后的一段时间或是混凝土浇筑完毕后的一周左右。水泥浆中水分的蒸发会产生干缩,且这种收缩是不可逆的。干缩裂缝的产生主要是由于混凝土内外水分蒸发程度不同而导致变形不同的结果:混凝土受外部条件的影响,表面水分损失过快,变形较大,内部湿度变化较小,变形较小,较大的表面干缩变形受到混凝土内部约束,产生较大拉应力而产生裂缝。相对湿度越低,水泥浆体干缩越大,干缩裂缝越易产生。干缩裂缝多为表面性的平行线状或网状浅细裂缝,宽度多在0.05～0.2mm之间,干缩裂缝通常会影响混凝土的抗渗性,引起钢筋的锈蚀,影响混凝土的耐久性。箱梁的桥面部位由于暴露在外,如混凝土终凝后养护不及时就容易出现干缩裂缝,腹板部位也偶尔出现,另外端部模型拆除较早又养护不及时,表面失水也容易出现干缩裂缝。

主要预防措施:(1)选用低C3A和C4AF、高C2S的水泥,可以降低干缩;(2)掺入粉煤灰可以降低高性能混凝土的干缩;(3)混凝土的干缩受水灰比的影响较大,水灰比越大,干缩越大,因此在混凝土配合比设计中应尽量控制好水灰比的选用,同时掺加高效减水剂;(4)加强混凝土的早期养护,并适当延长混凝土的养护时间。冬季施工时要适当延长混凝土保温覆盖时间,并涂刷养护剂养护。

在外,如果覆盖不及时将会产生裂缝,所以箱梁桥面是梁体最容易产生塑性收缩裂缝的部位。主要预防措施:(1)选用干缩值较小早期强度较高的硅酸盐或普通硅酸盐水泥;(2)严格控制水灰比,掺加高效减水剂来增加混凝土的坍落度和和易性,减少水泥及水的用量;(3)在配合比设计时,尽量避免或减少用硅灰和高细度的矿粉等矿物外加剂,减少混凝土的塑性收缩;(4)严格控制振捣时间,振捣过长时导致粗、细骨料分层,过短则振捣不密实,形成了混凝土强度不足或不均匀;(5)梁体混凝土浇筑完后,桥面要作好二次抹压;(6)及时覆盖土工布或者潮湿的草垫、麻袋等,保持混凝土终凝前表面湿润,或者在混凝土表面喷洒养护剂等进行养护;(7)在高温和大风天气要设置遮阳和挡风设施,及时养护。

3　温度裂缝

箱梁混凝土浇筑后,在硬化过程中,水泥水化产生大量的水化热。由于箱梁混凝土的体积较大,大量的水化热聚积在混凝土内部而不易散发,导致内部温度急剧上升,而混凝土表面散热较快,使得混凝土结构内外出现较大的温差,这些温差造成内部与外部热胀冷缩的程度不同,使混凝土表面产生一定的拉应力。当拉应力超过混凝土的抗拉强度极限时,混凝土表面就会产生裂缝,这种裂缝多发生在混凝土施工中后期。在混凝土的施工中当温差变化较大,特别是拆模时,混凝土表面温度和环境温度差别太大(一般超过2　塑性收缩裂缝

15℃时),会导致混凝土表面温度急剧下降,而产生收缩,表塑性收缩是指混凝土在凝结之前,表面因失水较快而

面收缩的混凝土受内部混凝土的约束,将产生很大的拉应产生的收缩。塑性收缩裂缝一般在干热或大风天气出现,

力而产生裂缝。这种裂缝通常在箱梁混凝土表面较浅的范裂缝多呈中间宽、两端细且长短不一,互不连贯状态。较短

围内产生,一般出现在腹板及端部较厚部位,另外由于混凝的裂缝一般长20～30cm,较长的裂缝可达2～3m,宽0.1～

土大截面与小截面的温度差引起的应力差,也很容易造成0.5mm。其产生的主要原因为:混凝土在终凝前几乎没有

温度裂缝。箱梁施工中发现过在腹板大截面与翼板小截面强度或强度很小,或者混凝土刚刚终凝而强度很小时,受高

交接的端部位置出现较长的裂纹就是典型的温度裂纹。混温或较大风力的影响,混凝土表面失水过快,造成毛细管中

凝土内部的温度与混凝土厚度及水泥品种、用量有关。混产生较大的负压而使混凝土体积急剧收缩,而此时混凝土

凝土越厚,水泥用量越大,水化热越高的水泥,其内部温度的强度又无法抵抗其本身收缩,因此产生龟裂。影响混凝

土塑性收缩开裂的主要因素有水灰比、混凝土的凝结时间、越高,形成温度应力越大,产生裂缝的可能性越大。因此防环境温度、风速、相对湿度等等。由于箱梁的桥面部位暴露止大体积混凝土出现裂缝最根本的措施就是控制混凝土内—300

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现代商贸工业

No.4,2009

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2009年第4期

论微波技术在烟条密度检测中的应用

李可伟

(常德烟草机械有限责任公司研究所,湖南常德415000)

摘　要:介绍了当前国内外烟条密度检测现状,分析了微波技术的烟条密度检测原理,提出了微波技术在卷接机组的烟条密度检测中的具体应用方法。

关键词:微波传感器;检测;烟条;密度;频率;功率中图分类号:TP732.1　　　　　　　　文献标识码:A　　　　　　　　文章编号:167223198(2009)0420301202　　目前,国内的高速卷接机组所采用的重量控制系统主要由核能传感器来检测。核检测头结构简单,性能稳定,但存在一些问题:核源的衰竭;高速卷烟时,精度要求更高,这就要求更大的核放射量;使用许可的要求;必须获得操作许可证,对员工进行特定的培训,造成维护的不便;对湿度的灵敏性。由于核检测头的缺点,国外曾想利用红外检测技术来替换它。但由于红外线对颜色和湿度的敏感性,使得测量结果很不稳定,故并不成功。随后,烟机制造公司开始考虑利用微波技术进行烟条密度检测。德国HAUNI公司于1998年开发了微波检测系统。2000年,荷兰ITM公司在德国TEWS公司的微波技术支持下开发了名叫LIBRA部和表面的温度差。主要防治措施:(1)尽量选用低热水泥,减少水泥用量,减少温度裂纹;(2)改善骨料级配,使用高效减水剂等减少水泥用量,降低水化热;(3)掺加粉煤灰降低水化热,推迟热峰的出现时间;(4)使用高效减水、缓凝的外加剂;(5)采用二次投料的净浆裹石或砂浆裹石工艺,可以有效地防止水分聚集在水泥砂浆和石子的界面上,使硬化后界面过渡层结构致密、粘结力增大,从而提高混凝土强度10%或节约水泥5%,并进一步减少水化热和裂缝;(6)合理安排施工工序,分层、分块浇筑,以利于散热,减小约束。对已浇筑的混凝土,在终凝前进行二次振动,可排除混凝土因泌水在石子、水平钢筋下部形成的空隙和水分,提高粘结力和抗拉强度,并减少内部裂缝与气孔,提高抗裂性。在高温季节泵送,宜用骨料降温冷却,温草袋覆盖管道进行降温措施,以降低混凝土入模温度;(7)混凝土养护主要是保持适当的温度和湿度条件。保温能减少混凝土表面的热扩散,降低混凝土表层的温差,防止表面裂缝。混凝土浇筑后,及时用湿润的草帘、麻片等覆盖,并注意洒水养护,适当延长养护时间,保证混凝土表面缓慢冷却。在寒冷季节,混凝土表面应设置保温措施,以防止寒潮袭击。

的高速微波检测系统。从这两套系统在长沙卷烟厂及常德卷烟厂的使用效果来看,测量结果稳定可靠。本文将分析微波技术在烟条密度检测中的应用。

1　微波技术介绍

1.1　微波

微波是波长为1m-1mm的电磁波,它具有五个特点:①可定向辐射的装置,容易制造;②遇到各种障碍物易于反射;③绕射能力差;④传输特性好,传输过程中受烟雾、火焰、灰尘、强光等影响很小;⑤介质对微波吸收与介质的介电常数成正比,水对微波的吸收作用最强。4.2　注缝法

嵌缝法是裂缝封堵中最常用的一种方法,它通常是沿裂缝凿槽,在槽中嵌填专用注缝胶,以达到封闭裂缝的目的。梁场采用的是铁道部研制的专用注缝胶。

5　结语

裂缝的存在是混凝土施工中不可避免的普遍现象,箱梁混凝土施工同样如此。但是,我们应该明白裂缝的出现不仅会降低箱梁的抗渗能力,而且会引起钢筋的锈蚀,混凝土的碳化,降低材料的耐久性,直接影响箱梁的使用寿命。因此,我们在施工中,应充分认识到裂缝的出现的危害性,采取各种有效的措施和合理的处理方法来预防裂缝的出现和发展,不断提高混凝土浇筑质量,满足客专铁路安全稳定耐久的要求。参考文献

[1]陈洪波.200Km时速铁路预应力混凝土32mT梁下挠问题研究

[D].中南大学,2007.

[2]薛洪卫.32m高速铁路简支箱梁结构优化设计研究[D].中南大

学,2008.

[3]彭永忠.高速铁路简支箱梁施工组织设计研究[D].中南大学,

2007.

[4]徐群丽.RPC预应力T梁顶板应力分布规律研究[D].北京交通

4　裂缝的处理方法

4.1　表面修补法

表面修补法主要适用箱梁混凝土表层很浅的龟裂的修补,裂纹不对内部钢筋锈蚀造成影响的,而限于美化外观的一种修补方法。通常的处理措施是在裂缝的表面涂抹胶水拌合的水泥浆。

大学,2007.

[5]陈洪波.200Km时速铁路预应力混凝土32mT梁下挠问题研究

[D].中南大学,2007.

作者简介:李可伟(1975-),常德烟草机械有限责任公司研究所助理工程师,主要从事工业自动化软件开发。

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