郑州黄河公铁两用桥大体积承台裂纹控制技术

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1、郑州黄河公铁两用桥大体积承台裂纹控制技术廖菲51郑州黄河公铁两用桥大体积承台裂纹控制技术廖菲(中铁大桥局集团有限公司，湖北武汉430050)摘要：郑州黄河公铁两用桥主桥第一联为(121+5×1684-121)m单索面连续钢桁结合梁斜拉桥，第二联为(121+3×12O+121)m连续钢桁结合梁桥。该桥承台为大体积混凝土结构，为避免大体积混凝土出现裂纹，以主桥6号墩承台为研究对象，分析裂纹产生的主要原因，提出施工中控制裂纹产生的相应措施：首先通过试验选择混凝土的最优配合比；通过对承台有限元模型进行热工计算分析，得出合理的冷却水管布设方案及温度测点布设方式；严格控制混凝土浇筑时

2、的分层厚度；采用“外部保温、内部降温”的冬季养护原则进行养护，并实时测量各测点温度。结果表明：该承台养护完成后，表面未出现任何裂纹，实现了大体积混凝土裂纹的有效控制。关键词：郑州黄河公铁两用桥；混凝土；承台；裂纹；控制中图分类号：U445．559文献标志码：A文章编号：1671—7767(2012)02—0051～041工程概况较容易产生裂纹。本文以6号墩承台作为研究对郑州黄河公铁两用桥为京广铁路客运专线和中象，进行大体积混凝土的裂纹控制研究。原黄河公路大桥跨越黄河的共用桥梁，桥位距下游京珠高速公路黄河大桥约6km。北起河南省新乡2大体积混凝土裂纹主要类型及产生原因市境内

3、原阳县原武镇阎庄，接现国道G107线，向南混凝土结构裂纹产生的原因复杂而繁多]，包经原阳县原武镇，跨越黄河，与新建的G107辅道相括：荷载引起的裂纹；水泥、砂石及外加剂质量引起接。桥址处黄河两岸大堤相距约10．5km，公铁合的裂纹；温度变化引起的裂纹；收缩引起的裂纹；施建段全部在南北两岸黄河大堤内。工工艺质量引起的裂纹等。对于大体积混凝土，产郑州黄河公铁两用桥公铁合建段长9177m，生裂纹的主要原因集中在以下几方面：主桥分2联布置，总长1684m。第一联采用(121+(1)收缩裂纹。混凝土在散热和硬化过程中其5×168+121)m单索面连续钢桁结合梁斜拉桥，联体积会收缩[

4、5]，对于大体积混凝土，这种收缩更加明长1082m。在1号～6号墩上布置桥塔，桥塔采用显。如混凝土的收缩受到内、外部的约束，就会在混钢箱式结构，塔梁固结，塔高37m，每座桥塔上设置凝土内、外产生相应的收缩应力，当产生的收缩应力5对斜拉索，单索面扇形布置。第二联采用(121+超过混凝土所处龄期的极限抗拉强度，就会在混凝3×120+121)m连续钢桁结合梁，联长602m[1]。土中产生收缩裂纹。主桥立面布置示意见图1。(2)温差裂纹。因水泥水化热引起混凝土内部主桥1号～6号墩承台L2。采用C45混凝土，其和外部温差过大产生的裂纹l6]，特别是大体积混凝尺寸为29．6m×19．

5、2m×5m，单个混凝土方量达土更易发生此类裂纹。温差裂纹产生主要原因：一2828m。，均为大体积混凝土结构，其突出的问题是是在混凝土浇筑完成后初期会产生大量的水化热，墼一168168．168．t681211121．120．120．120．121单位：m图1主桥立面布置示意收稿日期：2011一l116作者简介：廖菲(1977一)，女，工程师，2004年毕业于中南大学土木工程专业，工学学士，2011年毕业于华中科技大学项目管理专业，工程硕士(E-mail：lf771209@21cr1．eom)。52世界桥梁2012，40(2)形成较大内外温差；二是拆模前、后混凝土表面温度凝土

6、内部水化热的疏导效果，取冷却水管为442下降很快，导致内外温差较大；三是当混凝土内部温mm钢管，分别建立1倍(冷却水管上下间距为1．5度到达峰值后，热量逐渐散发，达到使用温度或最低m)、1．5e．(冷却水管上下问距为1．0m)和2倍(冷温度，它们与最高温度的差值即内部温差；四是混凝却水管上下间距为0．75m)流量对于混凝土水化热土结构与相应基础存在的温度差。这些温差都将会疏导的分析模型。引起混凝土结构产生裂纹。通过计算分析得出：如未通设冷却水管，混凝土芯部温度及芯部与外部最大温差将超出规范允许3施工中避免大体积承台产生裂纹的措施值；通设冷却水管后混凝土芯部温度及芯部与外部

7、针对以上主要原因，施工中可以通过以下几点最大温差均可以控制在规范允许范围内，但是冷却进行大体积承台裂纹控制lL7]：①做好混凝土配合比水的流量达到某一值时，即使继续增加流量，降温效的设计，尽量选择水化热低的水泥，适当掺用粉煤灰果也不会显著。和矿粉，减少和限制水泥用量，从而减少水化产生的经过综合比较郑州黄河公铁两用桥承台施工选热量；②根据空间有限元分析结果，合理布设冷却水用1．5倍流量，即现场选用42mm钢管上下左右管，同时做好冬季混凝土结构的保温养护，采用“内间距为11Tt进行冷却水管的布设方案。冷却水管部降温，外部保温”的原