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预应力混凝土轨枕裂缝的预防和控制

轨枕作为一种预应力混凝土结构,要想完全杜绝裂缝是很难做到的。但裂缝毕竟是有害的。为此,应当竭尽全力来防止裂缝的出现。
预防和控制裂缝,可以从三方面入手:
(1)从力学角度,为防止横向裂缝,除了根据可能出现的最大荷载,合理配置预应力钢筋外,还应加 强端部箍筋和道钉孔处螺旋筋的配置。此外,加强线路维修养护,使轨枕处于良好支承状态也是防止轨枕轨下和枕中出现横向裂缝的重要条件。
箍筋和螺旋筋的设置有利于防止轨枕端部和中部纵裂以及钉孔裂缝,但目前箍筋本身不成整体,且与预应力钢筋只是松散搭接,在防止纵裂方面效果有限。有的工厂严格将端部箍筋布置在离端头30mm范围内,并与预应力钢筋牢固绑扎在一起,从而发现对防止端部纵裂有很好效果。
(2)加强生产管理,严格操作工艺
九十年代以后,中国混凝土轨枕工厂的上级管理部门对工艺操作提出按《技术条件》和《检查细则》严格要求,如严格混凝土配合比,确保振动密实和混凝土强度(包括放张强度),特别是蒸汽养护,要求预养时间≥2h,升温速度≤20℃/h,恒温速度≤60℃,脱模时轨枕表面与环境温度之差≤20~40℃,有的工厂还在轨枕脱模存放的三天内进行浇水养护。这些措施对于减少轨枕裂缝,特别是龟裂及纵裂,将是十分有利的。
(3)严格控制混凝土原材料
除了对水泥强度与安定性、集料的级配与含泥量等常规指标严格控制外,还应重点考虑碱集料反应问题。中国天然河砂至今未发现有碱活性,但不少地区的粗集料却有潜在碱活性,因此应大力推广应用低碱水泥(含碱量≤0.6%)和低碱减水剂。在目前使用低碱水泥和低碱减水剂尚有困难的情况下,应注意控制最大水泥用量,以使轨枕混凝土的碱含量不超过安全限值(3kg/m3)o例如:当水泥含碱量高达1%,轨枕混凝土的水泥用量为500kg/m3时,则混凝土的含碱量为500×1%=5kg/m3。即使不掺减水剂,亦已大大超过3kg/m3的安全限值;当水泥含碱量为0.6%时,减水剂含碱量为5%,掺量为1%时,则混凝土含碱量为500×0.6%十500×1%×5%=3.25kg/m3>3kg/m3(安全限值),因此,这时混凝土的最大水泥用量就降为460kg/m3,因为460×0.6%十460×1%×5%=2.99kg/m3≈3kg/m3(安全限值),而不是通常技术条件中规定的500kg/m3。

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