百合郁江特大桥承台大体积混凝土温度裂缝研究.pdf
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1、第29卷第3期2023 年 7 月Vol.29 No.3July 2023铁道运营技术Railway Operation Technology摘要:承台作为桥梁结构的最重要的承力构件,对桥梁结构的整体受力发挥着极其重要的作用。由于铁路桥梁跨度大、载荷重,桥梁承台的结构尺寸较大,随着结构物截面尺寸的增加和混凝土强度的提高,由水化热导致的混凝土温度裂缝问题愈发凸显。以新建南玉铁路百合郁江特大桥P4号主墩承台为研究对象,通过采用Midas FEA有限元仿真软件进行建模分析,提出了采用低水化热混凝土材料、多层浇筑、埋设冷却水管、加强温度监控和混凝土养护等措施,对承台大体积混凝土的水化热进行有效控制,避
2、免了温度裂缝的产生。关键词:大体积混凝土;水化热;裂缝中图分类号:U24文献标识码:A文章编号:1006-8686(2023)03-038-4何江伟百合郁江特大桥承台大体积混凝土温度裂缝研究(中国铁路南宁局集团有限公司工程质量安全监督站,工程师,广西南宁530029)10.13572/ki.tdyy.2023.03.011Abstract:Taking the P4 main pier of Baihe Yujiang Long Span Bridge of newly built Nanyu Railway as example,Midas FEA finite element simula
3、tion software was used for modeling analysis.The effective measures to control the heat of hydration of concrete are put forward,including the use of low heat of hydration concretematerials,multi-layer pouring,buried cooling water pipes,strengthening temperature monitoring and concrete maintenance,e
4、tc.,to avoid temperature cracks in the mass concrete Pile Caps.Key words:mass concrete;the hydration heat;cracksHE JiangweiResearch on temperature crack of mass concrete on the PileCaps of Baihe Yujiang Long Span Bridge(China Railway Nanning Bureau Group Co.,LTD Engineering quality and safety superv
5、ision department,Engineer,NanningGuangxi,530029,China)随着我国高铁建设的快速发展,具有中国特色工程技术的大跨度高铁桥梁跨越大江大河。南玉铁路百合郁江特大桥于线路DGK107+700处跨越广西横州市百合郁江。桥型设计为(36+40+64+330+64+40+36)m钢混结合梁斜拉桥,桥长612m,该桥是同期在建世界最大跨度的双线无砟轨道桥,是南玉铁路重难点工程。P4#主墩承台尺寸 30.6m23.2m6m,该尺寸符合大体积混凝土的标准,需要采用大体积混凝土施工工艺。根据使用环境、结构部位和施工工艺等要求,建造桥梁所采用的混凝土性能有所区别,随
6、着结构物载面尺寸和混凝土标号的增加,大体积混凝土水化热产生高温导致的有害裂缝问题日益突出。因此,需要进一步研究温度裂缝产生的机理和危害,采取有效措施控制温度应力,从而防止承台大体积混凝土温度裂缝的产生,才能保证上部桥梁结构的施工安全。1温度裂缝产生的原因混凝土在硬化过程中,水泥和水反应会产生大38量的水化热,对于大体积混凝土而言,混凝土体积越大,所用水泥放热量越大,浇筑时气温越高,原材料带入热量就越多,温度峰值就越高,其核心区的温度峰值可达6070以上。然而大体积混凝土由于自身导热性能差,芯部热量不易散发,而表面散热较快,导致混凝土内部产生较大的温度梯度差,从而产生较大的温度应力。当温度拉应力
7、大于混凝土极限抗拉强度时,就会产生裂缝,这也是大体积混凝土产生裂缝最主要的原因。因此控制温度裂缝关键在于控制温度应力,而控制应力的关键就在于如何控制混凝土水化热最高温升和内外温差。2温度裂缝的危害分析大体积混凝土内出现的温度裂缝按深度的不同,分为贯穿裂缝、深层裂缝及表面裂缝三种。贯穿裂缝是由混凝土表面裂缝发展为深层裂缝,最终形成贯穿裂缝,它切断了结构的断面,可能破坏结构的整体性和稳定性,其危害性是较严重的。深层裂缝部分地切断了结构断面,也有一定危害性。表面裂缝一般危害性较小。裂缝造成的危害主要有以下几个方面。2.1承载力降低,安全性能下降混凝土结构最主要的性能是承受压力,而裂缝对于混凝土的承载
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