悬臂施工桥梁

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1、悬臂施工桥梁0号块裂缝的分析及施工控制摘要：本文结合盐通高速公路通扬运河特大桥0号块施工后表面产生的裂缝，分析了其产生的原因及机理，在盐通高速公路如泰运河特大桥0号块施工时，有针对性地采取了一些措施，有效地防止了0号块混凝土表面裂缝的产生。关键词：悬浇桥梁0号块裂缝分析控制一、引言随着我国交通工程建设的发展，预应力混凝土连续箱梁的跨径越来越大。悬臂法施工不受桥高、水深、桥下通航及行车等影响，目前已广泛应用于大跨径的预应力混凝土连续箱梁桥的施工中。主跨桥墩顶上的0号块（本桥0、1号块一起施工，简称为0号

2、块）则是悬臂施工的基础，该块随着跨径的增加其高度也在成倍增加，有的箱梁墩顶块件底板的厚度已达到1.0m。同时，箱梁采用的混凝土设计强度一般都达到50Mpa，属于高强混凝土。相应的水泥单方用量有的已达到规范规定的极限用量（500kg/m3），水化热引起的混凝土内部温度较普通混凝土大得多，而且0号块施工工艺复杂，内部结构形式多样，影响因素较多，在混凝土表面极易产生裂缝。盐通高速公路通扬运河特大桥0号块施工后表面产生了裂缝，通过分析其产生的原因及机理，并在盐通高速公路如泰运河特大桥0号块施工时采取了相关控制

3、措施，取得了较为理想的结果。二、裂缝的种类及产生的原因混凝土表面裂缝产生的原因比较复杂，有的甚至是多种因素互相作用的结果，但每一道裂缝均有其产生的一种或多种主要原因。对于0号块而言，在拆模后混凝土表面容易产生裂缝的主要原因及影响因素，大致可分为以下几种类型：（一）荷载引起的裂缝1、设计阶段有关应力状态未计算或漏算，特别是钢筋设置偏少，或应力集中部分钢筋遗漏。在0号块上支座的钢筋网片是施工重点。2、施工时块件顶部随意增加或改变施工荷载，导致块件内部出现裂缝。3、局部集中力的作用点，如竖向预应力筋开洞处，

4、有的0号块在腹板部位还有横向预应力筋，并在腹板处留有张拉孔，拆模张拉后，很容易沿着开洞的某一角度产生裂缝。（二）温度变化引起的裂缝温度变化是产生0号块表面裂缝的主要原因，混凝土具有热胀冷缩的性质，当外部环境或结构内部温度发生变化，混凝土将发生变形，若变形遭到约束，则在结构内将产生应力，当应力超过混凝土抗拉强度时即产生温度裂缝。在施工阶段引起0号块内外温度变化主要因素是混凝土凝固过程中产生的水化热、天气骤然降温及昼夜的较大温差。有关研究表明，在0号块混凝土凝固过程中混凝土内部会产生60℃以上的温度，若混

5、凝土是处于冬季施工，且冬季施工保温措施不完善，则极易在混凝土表面出现裂缝。焊接合拢段劲性骨架时，若焊接措施不当，钢板附近混凝土容易烧伤开裂。试验研究表明，由火灾等原因引起高温烧伤的混凝土强度随温度的升高而明显降低，钢筋与混凝土的粘结力随之下降，混凝土温度达到300℃后抗拉强度下降50%，抗压强度下降60%，光圆钢筋与混凝土的粘结力下降80%；由于受热，混凝土体内游离水大量蒸发也可产生急剧收缩。（三）混凝土收缩引起的裂缝4在实际工程中，混凝土因收缩所引起的裂缝也是常见的。在混凝土收缩种类中，塑性收缩和缩

6、水收缩（干缩）是发生混凝土体积变形的主要原因。塑性收缩发生在施工过程中、混凝土浇筑后4~5小时左右，此时水泥水化反应激烈，分子链逐渐形成，出现泌水和水分急剧蒸发，混凝土失水收缩，同时骨料因自重下沉，因此时混凝土尚未硬化，称为塑性收缩。如0号块的箱梁腹板与顶底板交接处，因硬化前腹板沉降在腹板与翼板接合处发生顺腹板方向裂缝。在腹板高度超过5米以上的0号块件，这是必须要注意的一个重要方面。缩水收缩（干缩）。混凝土结硬以后，随着表层水分逐步蒸发，湿度逐步降低，混凝土体积减小，称为缩水收缩（干缩）。因混凝土表层

7、水分损失快，内部损失慢，因此产生表面收缩大、内部收缩小的不均匀收缩，表面收缩变形受到内部混凝土的约束，致使表面混凝土承受拉力，当表面混凝土承受拉力超过其抗拉强度时，便产生收缩裂缝。（四）支架模板变形引起的裂缝由于支架竖向不均匀沉降或水平方向位移，使结构中产生附加应力，超出混凝土的抗拉强度而导致结构开裂。1、支架竖向支撑及横向固定不牢固，在混凝土浇筑完成后，支架发生不均匀沉降及发生水平位移，则混凝土在强度形成过程中会出现裂缝。2、模板支撑不牢固或对拉镙丝强度不足，在混凝土浇筑过程中出现胀模等现象，导致混

8、凝土出现裂缝。（五）施工工艺质量引起的裂缝施工质量的控制，是确保混凝土质量合格的重要保证，必须要严格按照国家有关规范、技术标准进行施工和监理，是保证结构安全耐用的前提和基础，根据裂缝出现的部位和走向，裂缝宽度因产生的原因不同而异，比较典型且常见的如下：1、混凝土保护层过厚，或乱踩已绑扎的上层钢筋，使承受负弯矩的受力筋保护层加厚，导致构件的有效高度减小，形成与受力钢筋垂直方向的裂缝。2、混凝土振捣不密实、不均匀，出现蜂窝、麻面、空洞，导致钢筋锈蚀或其它荷载