浅析预制T梁温控抗裂措施

吕小锋

中铁七局集团西安铁路工程有限公司 陕西西安 710000

摘要：预制铁路T梁混凝土产生的裂纹有很多原因，但是大多数裂纹是由温度、湿度的变化引起的，混凝土在硬化期间产生大量的水化热，温度急剧上升，内外收缩速度不平衡，造成表面应力和内部应力差异，进而使混凝土产生大量裂纹，严重的可能对整个预制T梁的设计受力产生不良影响，存在施工安全隐患。由于T梁的特殊外形结构，传统的预埋冷却水管方法不能采用，这就要求我们从其他方面采取措施，监控梁体的内外温差，提高混凝土的抗裂性能，从根源上解决问题的症结。

关键词：T梁；温度；控制；措施

一、T梁混凝土配合比的抗裂设计

1、优先选用低水化热的水泥，但是考虑到铁路混凝土的强度、耐久性的要求，预制T梁混凝土采用强度不能低于42.5的硅酸盐或普通硅酸盐水泥，可以在设计配合比时加入一定量的粉煤灰、矿粉，减少水泥用量，改善混泥土的工作性、降低水化热，增加混凝土的干缩性，抗裂性。

2、严格控制粗、细骨料的含泥量，碎石含泥量不应大于0.5%，砂子含泥量不应大于2.0%,尽量采用硬质洁净的天然河砂，最主要控制细度模数在2.6~3.2，这是防止混凝土由于骨料不合格引起裂纹的关键指标。对于达不到标准要求的骨料，可以选择在进场前二次清洗和筛选。

3、在干旱、半干旱，常年大风地区进行施工时，混凝土表面的水分会迅速流失，应充分考虑环境因素对混凝土凝结时间，塌落度损失等性能的影响，并且在保持水胶比不大于0.35的情况下，通过设计加入高性能的减水剂、引气剂，适当提高混凝土的含气量，使预制T梁混凝土拌合物入模前的含气量控制在2%~4%，降低水和水泥用量，从而降低混凝土的水化热，达到控制早期裂纹的产生。

二、T梁混凝土拌合的温度控制

1、夏季施工，水泥入机温度不宜大于40℃，以降低水泥对混凝土出机温度的影响。骨料堆放场要搭设遮阳棚，避免阳光直射，必要时在混凝土搅拌前对骨料喷洒冷水降温。拌合用水采用深井冷水，水温不应超过20℃（根据天气情况采用混凝土热工计算）。在进行预制T梁混凝土施工时，环境温度较高时，可采用加冰块的方法降低拌合水的温度。混凝土出机后，在按照规定的方法和频次对混凝土的坍落度、含气量、泌水率进行检测的同时，还应对混凝土的出机温度进行测量，混凝土出机温度宜在10℃~30℃之间。

2、冬季施工，拌制混凝土前，应先经过热工计算，并经试拌确定水和骨料需要预热的最高温度，保证混凝土出机温度不低于10℃，入模温度不低于5℃。混凝土拌合物的出机温度不能够满足设计和施工要求时采用蒸汽对水及骨料进行加热，水的加热温度不高于60℃，骨料的加热温度不得高于40℃；当骨料不加热时，水可加热至80℃以上，但搅拌时应先投入骨料和已加热的水搅拌均匀后加入外加剂，再次拌匀后投入外参料和水泥。

三、T梁混凝土浇筑的工艺控制

1、预制T梁混凝土拌合物入模温度控制在5℃~30℃，模板及钢筋温度宜在5℃~35℃。当模板温度低于0℃或高于40℃时，应对模板采取升、降温措施。

2、灌注T梁梁体下翼缘和腹板混凝土采用斜向分段水平分层法从一端向另一端连续灌注，连续灌注8m后再反向灌注。其工艺斜度以30°～45°为宜，水平分层灌注厚度不得大于300mm，两层混凝土灌注间隔时间，根据试验混凝土初凝的时间按照以下表格控制，每片梁的浇筑时间控制在3.5h以内。

温度（℃）	拌和物的滞留时间（min）	拌和物的间断时间（min）
30	40	80
25	50	90
20	70	100
15	80	110
10	90	120

3. 为保证T梁混凝土的浇筑、振捣密实度，提高混凝土的抗裂性能，铁路预制T梁是以附着式振捣器为主；插入式振动器只是配合侧振进行振捣，只能用于没有预应力管道的梁体部位，振动棒上应设有用于梁体各部振捣时插入深度的警界标示（用不同油漆颜色标注），防止振捣棒碰触预应力管道造成变形和混凝土空洞。附着式振动器按照T梁模板上的结构，在马蹄斜面和腹板位置上采用梅花式安装，每节8米模板上安装不少于8个。

4、混凝土、环境温度测量及监控宜采用自动温度控制、调控系统。梁体混凝土在浇筑过程中提前预埋测温感应探头，预埋位置：梁体预埋6个测温探头（布设位置：两侧距梁端端头2m、跨中各2个,），插入梁体桥面混凝土表面50cm以下3个，插入梁体桥面混凝土表面以下5cm处3个，测梁体芯部及表层温度。梁体混凝土浇筑完成后每1小时测量一次梁体芯部、表层、环境温度，并做好测温记录，直至拆模时梁体芯部与表层、表层与环境温度之差不大于15℃，防止出现温度裂纹。

四、T梁混凝土养护、拆模的温度控制

1、自然养护时，梁体混凝土应保持湿润，拆模前养护期间宜在模板外侧搭设遮阳设施，防止阳光直射模板，外露混凝土应进行覆盖保湿。

2、养护期间应对有代表的部位进行温度监控，定时测定混凝土芯部温度、表层温度以及环境气温，严格控制混凝土的内外温差满足要求，一般混凝土芯部最高温度不宜超过60℃。

3、混凝土强度和龄期满足要求后方可拆除模板。拆除模板前应进行温度测量。一般情况下，梁体芯部混凝土与表层混凝土之间的温差、表层混凝土与环境之间的温差大于15℃时不宜拆模。大风或气温急剧变化时不宜拆模。

4、在进行洒水保湿养护时应严格控制养护水温，当混凝土表面温度较高时，避免用冷水直接浇洒混凝土表面；养护水温与混凝土表面温度不得大于15℃。

5、冬季采用蒸汽养护，梁体混凝土蒸养分为四阶段。

（1）静停：混凝土灌注完毕后静停4-6小时。在冬季，当环境温度低于+5℃时，灌注完毕后应进行低温预养，预养温度为5～10℃；

（2）升温：升温速度每小时不得超过10℃；

（3）恒温：30～48小时，恒温养护期间温度不宜超过45℃，梁体芯部混凝土温度不宜超过60℃，个别最大不得超过65℃；

（4）降温：降温速度不得大于10℃/h，应该从恒温温度降至与自然的气温相差不大于15℃。

按照铁路预制T梁的施工工艺要求及设计规范规定，梁体的预应力施工分为初张拉和终张拉，初张拉的有两个目的，一就是为了加快施工进度，提高施工台座的周转率，而另外一个目的就是尽早对梁体施加预应力，防止梁体腹板、底板产生早期收缩裂纹。所以当混凝土强度、弹性模量、混凝土龄期满足设计要求时宜及时进行预应力施工，施加预应力时梁体外模因松开，避免造成梁体隔墙结构受力裂纹。

结束语：

综上所述，确保从配合比设计、原材搅拌、浇筑养护、温度监控等重要环节采取相应施工措施，严格按照规范要求施工，控制原材料质量、温度控制可有效的避免混凝土裂纹的产生，保证了工程质量。

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[5]Q/CR 9652-2017客货共线铁路桥涵工程施工技术规程[S]