大跨度连续箱梁预应力混凝土裂缝预防和施工控制

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1、大跨度连续箱梁预应力混凝土裂缝预防和施工控制摘要结合石武客运专线中平跨京珠高速公路特大桥悬浇连续箱梁施工实践，对预应力混凝土裂缝成因进行了归纳分析，并对混凝土裂缝的预防及施工控制进行初步探索。关键词大跨连续箱梁预应力混凝土裂缝预防施工控制1工程概况石武客运专线中平跨京珠高速公路特大桥悬浇箱梁跨度(70+128+70)m，截面采用单箱单室、变高度、变截面直腹板形式。箱梁顶宽12.0m，底宽7.0m。顶板厚度除梁端附近外均采用450〜650mm，按折线变化;腹板厚度640〜1100mm，按折线变化；底板厚由跨中的520mm按二次抛物线变化至根部

2、的1200mm联在端支点、中跨中及中支点处共设置5个横隔板，隔板厚度：边支座处1.5m,中跨中0.8m,中支点处3.0m。横隔板设有孔洞，供检查人员通过。箱梁混凝土采用C50混凝土，设纵向、横向、竖向三向预皮力。2预应力混凝土裂缝成因分析2.1泵送混凝土产生早期收缩裂缝的原因⑴最近几年水泥改用国家新标准生产以后水泥的物化性质有所改变，具体表现在水泥的比表面积增大，部分P.O52.5水泥的0.09mm筛余量在0%〜2%之间，造成水泥水化速度加快、水化热集中、需水量增加；部分水泥熟料刚出窑就立即细磨，且不需停放，只要检验合格随即出厂使用，这些过

3、热水泥配制混凝土，一方面水化速度快、需水量大，如果处于干燥环境混凝土极鉍造成收缩裂缝，兒一方面混凝土强度亦要降低8%左石。⑵受泵送条件的限制，混凝土需要增大胶凝浆体和拌和水用量，增大砂率，降低碎石用量，一方面导致混凝土抗拉性能下降，表面结构脱水变松散；另一方面砂率增大亦增加拌和水用量，加上过多的胶凝浆体造成混凝土的收缩应力增加，一旦收缩应力大于混凝土的抗拉强度，收缩裂缝将不可避免地出现。⑶混凝土外加剂的应用可以降低混凝土拌和物的用水量，但有些外加剂的成分如早强成分会加大混凝土的干缩，，因此使用前需对外加剂和水泥的适应性进行检测并确定外加剂的

4、有效成分的种类。労外在使用水化热较高水泥和缓凝性减水剂配制的混凝土由初凝阶段进入终凝阶段的时间减短，短哲时间内急需水分补充，否则表面裂缝很快就会形成。⑷配合比设计中砂率、水灰比选择不当、减水剂的有效减水率不够造成混凝土和易性偏差，导致混凝土离淅、泌水、保水性不良，增加收缩值。⑸配合比设计中混凝土膨胀剂掺量选择不当，尤其掺入膨胀剂后混凝土养护不到位，膨胀剂不仅起不到补偿混凝土收缩的功能，反而会增加混凝土的收缩。2.2施工及现场养护原因产生的裂缝⑴混凝土浇筑的匀质性可减少裂纹裂缝的产生，特别是泵送工艺的应用，为保证特大桥梁部重点部位混凝土质量，

5、一方面考虑施工速度等原因外，另一主要原因是尽量保证浇筑混凝土的匀质性。在现场浇筑混凝土时，如振捣或插入不当，漏振、过振或振捣棒抽拔过快，均会影响混凝土的密实性和均匀性，诱导裂缝的产生。⑵大体积混凝土浇筑，对水化热计算误差、现场混凝土降温及保温工作不到位，引起混凝土内部温度过高或内外温差过大，混凝土产生温度裂缝。⑶高空浇筑混凝土，风速过大、烈日暴晒，混凝土收缩值大。⑷对大体积混凝土工程，缺少两次抹面，易产生表面收缩裂缝。⑸现场养护措施不到位，混凝土早期脱水，引起收缩裂缝。⑹现场模板拆除不当或拆模过早引起拆模裂缝。⑺现场预应力张拉不当（超张、偏

6、心），引起混凝土张拉裂缝。2.3结构应力产生的裂缝⑴块段之间横向裂缝块段之间的横向裂纹，一般是由于块段接茬混凝土的联结强度偏低，或挂篮下沉量过大造成的，或块段接茬不平顺造成的。①块段接巷混凝土的联结强度偏低，是由于混凝土表面凿毛不彻底，或新浇筑混凝土水分向老混凝土过多扩散水分，产生干裂裂缝。②在混凝土浇筑过程中，挂篮下沉量过大，对已初凝混凝土造成扰动，降低接巷混凝土强度，产生裂缝。③块段接茬不平顺，形成错台现象，形成应力集中部位，产生裂缝。⑵在1/4跨度附近斜向裂缝这种裂缝一般是由于剪应力过大，主拉应力超过混凝土的抗拉强度而造成的，有吋也与

7、构造钢筋的布置有关。当荷载增大吋，裂缝会逐渐向受压区发展。在开裂严重的情况下，裂缝可能沿腹板贯通。⑶腹板下弯束位置贯通裂缝这种裂纹一般是由于预应力或截面尺寸设计不合理，导致混凝土压应力过大，腹板的抗剪强度偏低造成，有也与施工质量有关。⑷纵向预应力锚下位置纵向贯通裂缝这种裂纹一般是由于预应力设计吨位过大或截面尺寸不合理，锚下混凝土极力过于集中造成的，有时也与施丁质量有关。⑸底板纵和预应力齿板位置的腹板斜⑸裂缝这种裂纹一般是由于设计不合理造成，底板纵向预应力与腹板预应力布置吋，形成集中力后的混凝土受拉区应力叠加，形成斜向裂缝。⑹合拢段横向收缩裂

8、缝这种裂缝一般是由于混凝土在边界混凝土约束条件下，混凝土在空气中水化收缩，形成沿块段接莕处的收缩裂纹。3预应力混凝土裂缝的预防和施工控制3.1泵送混凝土产生早期收缩裂缝的的预防和