水泥水化是放熱過程，由於混凝土導熱性能較差，使得大量的熱量聚集在結構內部，從而使混凝土形成期的內部溫度始終大於外（wài）部溫度，無法做到同步升溫（wēn）和同步降溫（wēn），形成非線性的溫度梯度。

    對於薄壁混凝土箱梁，由於有著較高的表麵（miàn）積與體積（jī）比，可以使內部的熱量傳導到（dào）表麵，避免較大的升溫（wēn）。但是大跨（kuà）度混凝土箱梁，在墩頂附近（jìn）的（de）腹板、底板以及橫隔板還是比較厚，會產（chǎn）生較（jiào）大的溫差應力，致使早期混凝土開裂，應引起足（zú）夠的重視。

    在節段預製拚裝的混凝土橋梁中，為減輕預製節段的吊裝重量，有時對於含有橫隔梁的節段（duàn），采取“先預製箱（xiāng）體（tǐ），後澆築隔板”的兩次成型方法。由於（yú）橫隔梁現（xiàn）澆混凝土（tǔ）的體積較大，後澆隔板的水化熱變形會受到先預製箱體的約束，且周圍散熱條件較差，結果（guǒ）造成箱體隔梁的開裂。

    在實際工程中有這樣一個案例：某剛構一連續體係橋梁，采用節（jiē）段預製拚裝方法施工，墩頂（dǐng）0號段先預製（zhì）箱（xiāng）梁外殼（ké），待吊裝到墩頂之後，再澆築其（qí）中的橫（héng）隔梁。橫隔梁厚3m，高2.9m，橫橋向寬2m(頂板底處達6m以上)。現澆橫隔梁采用C55高（gāo）性能混凝土，每立（lì）方米混凝（níng）土水（shuǐ）泥用量為494kg，水灰比為（wéi）0.314，不添加（jiā）粉煤灰（huī）。在橫隔梁混凝土澆築後2-3d，墩頂o號段的（de）右腹板外側麵發現兩條水平裂（liè）紋，分別長1.7m、1.9m；左側腹板發現1條水平裂紋，長0.98m，裂縫寬度在0.3-O.4mm之間。並且（qiě），采用同樣方法施工（gōng）的幾個0號段，均發生了類似情況。

    為了較準確（què）地講行仿真分析，取（qǔ）工地水泥試樣，在試驗室實測單位體積水泥（ní）的最（zuì）終水（shuǐ）化熱約為340 kJ/kg，用最小二乘法擬合放熱曲線，得出水化係數（shù）n的取值（zhí）為0.39。

    建立（lì）三維（wéi）有限元模型進行水化熱效應的仿真分析，先進行熱分析，再進行應力分（fèn）析（xī）。采用（yòng）三維溫度（dù）單元進行瞬態熱分（fèn）析，再將熱分析得到的節點溫度（dù）作（zuò）為體荷載施加在結構單元上進行應力分析。溫度場分布規律為：預製箱（xiāng）梁腹板內（nèi）側溫度明顯高（gāo）於外側表麵溫度，2.5d後達（dá）到最大值47℃，梁體內外溫差最大21℃左右；橫隔梁最高溫度在澆築2.5d時達到66℃，牆體內外溫差最大38℃左（zuǒ）右。上述溫度場（chǎng）作用下應力分布情況為：梁體腹板中部出現66℃，牆體內外溫差最大38℃左右。上述溫度場作用下應力分（fèn）布（bù）情（qíng）況為：梁體腹板中部出現一條水平（píng）分布的縱向拉應力帶，該處2d時出現最大拉應（yīng）力6.5MPa左右，如果不采取措施，水平（píng）裂縫（féng）不可避免。橫隔梁（liáng）豎向應力在澆築3d時達到最大應力llMPa左右，位（wèi）於橫隔梁中間孔洞上倒角處，另外從應力雲圖可見，橫（héng）隔（gé）梁有可能在多處出（chū）現裂縫。

    根據以上結論可知，當采取原有配合比（bǐ）和施工（gōng）方法時（shí），產生裂縫的可能性極大，因此，建議優化混凝土配合比，有針對性地加強局部構造配筋，或采取分層分塊澆（jiāo）築或使用冷卻水管等方法改進施工工藝。

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