京杭运河特大桥主桥0#、1#块施工裂缝分析与预防

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1、京杭运河特大桥主桥0#、1#块施工裂缝分析与预防随着现代化大跨度桥梁建设的迅速发展，较大体积的砼结构越来越多地应用于桥梁建设，以承受更大的荷载。砼裂缝是否得到控制直接影响着工程质量，因此砼施工中的裂缝控制越来越受到重视。本文结合京杭运河特大桥主桥0#、1#块的砼施工分析了裂缝产生的原因及采取的预防措施。关键词：主桥；0#、1#块；裂缝；分析与预防一、工程概况　　京福高速公路JF-XRC-3标京杭运河特大桥主桥上部结构采用单箱室预应力混凝土变截面连续箱梁，跨径组成为73+130+73m，设计为19块。其中0#、1#块根部高7m，顶板厚度0.65m,底板厚1.3m，在墩顶

2、设置两道厚0.8m的横隔板，人孔处加设一道横梁，混凝土量0#、1#块总计327.56m3。裂缝控制可以说是0#、1#的质量控制重点。同类桥中多数0#、1#块出现了裂缝，造成巨大的经济损失。二、原因分析　　1．支架变形产生的裂缝。　　本桥0#块长7m，考虑下一步挂篮施工方便，我们采取把1#块和0#块同时支架现浇的方法。支架刚度是否满足f＜l/400，直接意味着是否会出现裂缝，尤其在支架与墩顶交界处，由于支架变形易在此处出现裂缝。　　2．施工工艺质量引起的裂缝。　　在混凝土施工过程中，若施工工艺不合理，施工质量低劣，也容易产生纵向、横向等各种裂缝，特别是细长薄臂结构更容易

3、出现裂缝。裂缝出现的部位、走向和宽度因产生的原因而异，比较常见的有：　　1)混凝土保护层过厚，或乱踩绑扎好的上层钢筋，使承受构件的有效高度减小，形成与受力钢筋垂直方向的裂缝。　　2）混凝土因振捣不密实、不均匀，出现蜂窝、麻面、空洞，是导致钢筋锈蚀或其它荷载裂缝的原因。　　3）混凝土浇筑过快，混凝土流动性较低，在硬化前因混凝土沉实不足，硬化后沉实大，容易在浇筑数小时后发生裂缝，即塑性收缩裂缝。　　4）混凝土搅拌、运输时间过长，使水分蒸发过多，引起部分砼坍落度偏小，使得砼出现不规则的收缩裂缝。　　5）混凝土初期养护时急剧干燥，使得混凝土与大气接触的表面上出现不规则的缩缝。

4、　　6）用泵送砼施工时，为保证砼的流动性，增加水和水泥的用量，或因其它原因加大了水灰比导致混凝土凝结硬化时收缩量增加，使得砼出现不规则裂缝。　　3．原材料不合格或选用不当产生的裂缝。　　研究表明，影响砼收缩裂缝与水泥品种、标号及用量有很大的关系。矿渣水泥、快硬水泥、低热水泥混凝土收缩性较高，普通水泥、火山灰水泥、矾土水泥砼收缩性较低。另外水泥标号越低单位体积用量越大，磨细度越大，则混凝土收缩越大，且发生收缩时间越长。施工中经常采用强行增加水泥用量的做法，结果使收缩应力明显加大。　　骨料中石英岩、石灰岩、白云岩、花岗岩、长石岩等吸水率较小，收缩性较低，而砂岩、板岩、角闪

5、岩等吸水率较大，收缩性较高。另外骨料粒径大收缩小，含水量越大收缩性越大。外掺剂保水性越好，则砼收缩性越小。　　4．砼内外温差过大产生的裂缝。　　经过对出现温度裂缝验算表明，在不采取任何措施的情况下，内部绝热温升在40。C以上，混凝土内外温差超过25．C易产生裂缝。　　对于以上分析，又查阅了大量的工程实例，发现所有出现裂缝的工程事故，至少有一条不满足上述要求。三、预防措施　　针对以上裂缝产生的原因，经过分析研究采用预防措施如下：　　1.采用落地式钢管支架。支架采用直径40cm的钢管及型钢组成，坚向钢管横向设计为4排纵向设计为2排，并在端部设计3个斜支撑。钢管全部用角钢剪

6、刀撑的形式联结成一个整体，并与预埋在墩身外侧和承台顶面的钢板焊接，支架的受力全部作用到承台上。经过预压观测整个支架在1.2倍的梁体重量预压下，变形最大值不超过5mm。从浇筑完的0#、1#块证明，没有出现因支架变形产生的裂缝。　　2.砼施工过程中，在钢筋顶面铺上木板作为施工平台。技术人员各负责一个面，监督工人砼振捣情况，避免振捣不到位出现砼“搁空”、“假实”现象。严格控制砼的浇筑速度。在浇筑时注意施工顺序，先浇筑支架上的砼，再从两侧向中间浇筑。浇筑完的砼及时用土工布覆盖养护。　　3．在原材料选用上，我们采用了徐州巨龙集团硅酸盐低水化热水泥，粗骨料选用吸水率较小、收缩性较

7、低的石灰岩，细骨料选用沂河中沙，外加剂选用淄博华伟NOF-2B高效缓凝减水剂。经业主、监理和施工单位多次试验确定，该0#、1#块的砼配比设计为水泥444kg／m3、砂705kg/m3、碎石1149kg/m3、水182kg/m3、外加剂3.552kg/m3，实践证明该砼的和易性、泵送性能均非常好。　　4.由于本0#、1#块最厚的才1.3米,我们在砼浇筑时注意控制砼的入模温度，在浇筑完砼后及时用几层草帘或几层土工布覆盖保温，并用预埋在梁体的波纹管不断通水作为冷却管，这样就可以控制砼内外温差不超过25。c。四、实施效果　　由于各项工作都准备的比较充分，对各