连续刚构桥梁0#块裂缝分析及施工控制

连续刚构桥梁 0#块裂缝分析及施工控制

贵磊

中铁六局集团石家庄铁路建设有限公司 河北石家庄 050000

摘要：连续刚构桥梁是一个连续桥，具有墩柱固结的优点，总体上采用混凝土外部预应力结构，主墩在二个以上，同时具备了梁桥连接和T字形钢结构的优点。随着我国建筑业和道路交通业的不断发展，连续刚构桥梁施工工艺在应用中不断完善和进步，由于桥梁施工的重要环节之一即为连续刚构桥梁，因其体系转换率高和总体结构跨度大的特点，在实际施工中需要采用专业的施工控制手段，保证工程质量。本篇文章在此基础上，主要对连续刚构桥梁0#块裂缝的分析及施工控制措施进行研究与分析。

关键词：刚构桥梁；0#块；裂缝

引言

连续刚构桥墩顶的0#块的空间形态复杂，随桥跨度而变厚的顶板腹板底板和带人孔洞的横隔墙板,所以墩顶的0#块是桥面工程设计中着重考察的部位。由于混凝土裂纹形成的原因也复杂,有时是各种原因相互影响的后果,但每种裂纹都有影响它形成的多个因素。对零号块来说,混凝土形成裂纹的因素,一般分成如下几个类：施工或其他荷载；混凝土收缩；施工工艺质量差；温度改变。

一、连续钢构0#块施工方法

1. 0#块支架安装及预压

（1）支架安装

0#块支架由外托架、内支架、侧面支架系统组成，内支架系统由纵梁，横梁，分配梁，预埋件组成。外托架由纵梁、横梁、托架、上下预埋件组成。侧面支架系统由横梁、托架、上下预埋件组成。

①内支架：承受混凝土荷载并传递给由纵梁，横梁，分配梁组成的支架平台；平台并将荷载传递给预埋件；预埋件最终将荷载传递至墩身。

②外托架：承受荷载并将荷载传递给由纵梁，横梁，托架组成的支架平台；平台并将荷载传递给预埋件；预埋件最终将荷载传递至墩身。

③侧面托架：该托架承担所有的翼缘部分荷载，翼缘钢模支架将荷载传递给由纵梁，托架组成的支架平台；平台将荷载传递给预埋件；预埋件最终将荷载传递至墩身。

2. 支架预压

0#块支架预压采用千斤顶反压法。利用12台100T千斤顶进行预压。主墩封顶过程中,预埋反压用精轧螺纹钢。反压横担和托架主纵梁间采用12台100T液压千斤顶作为反压的施荷装置，根据0#块砼最不利位置处(腹板)重量的120%作为千斤顶持荷的控制力。所有千斤顶同步加载，单个千斤顶施加力按四个阶段进行，内支架的8个干斤项分别为25t，50t.75t;外侧支架4个千斤项分别为20t. 40t. 60t,加载总持荷时间不少于24小时。

2. 0#块钢筋及预应力管道安装

1. 钢筋绑扎

0#块钢筋整体绑扎，先底板和腹板，后顶板。当梁体钢筋和预应力钢筋位置冲突时，可适当调整梁体钢筋位置。

2. 预应力管道安装

预应力管道按设计进行并采用定位钢筋固定并穿衬管保护。

3. 0#块混凝土浇筑施工

0#块混凝土由搅拌站集中拌制，罐车运至墩位处，人工配合地泵垂直进行混凝土浇筑。混凝土浇筑前对模板标高、钢筋、预应力孔道布置进行检查并调整。按底板、腹板，后顶板顺序浇筑。浇筑时前后左右对称、分层浇筑。依据“对称、平衡、同步进行”的原则分两次浇筑。

（四）预应力张拉及孔道压浆

混凝土浇筑完成待混凝土强度达到设计强度的90%且龄期不小于7天后，张拉横、竖向预应力钢筋并锚固。张拉采用智能张拉设备，压浆采用真空辅助压浆。

二、连续刚构桥梁0#块裂缝主要原因分析

（一）混凝土内外温差大

在施工过程中，0#块内外温度差原因是：混凝土凝固产生的水化热。混凝土本身具有热胀冷缩的特性，在前期强度上升时水化热会产生热量，使混凝土内温度升高，混凝土导热性较差，因此，内部温度无法传递出去，使混凝土内外产生温差，混凝土表面产生拉应力；

（二）预应力张拉

混凝土浇筑完成到达张拉期限后开始张拉工作，受到基础、钢筋等约束，混凝土内部出现拉应力。该应力超过抗拉强度极限时，就会产生裂缝；

（三）混凝土振捣不规范

混凝土振捣不密实、不均匀、漏振现象导致产生蜂窝、麻面、空洞，形成由其他荷载产生的裂缝；

4. 塌落度不满足规范要求

混凝土搅拌、运输到现场浇筑时间过长，水分蒸发多，地泵垂直运输对混凝土塌落度本身要求高，为避免运输距离长易堵管等原因造成混凝土塌落度在实际浇筑过程中不满足规范及设计要求；

（五）拆模时间过早

拆模时间过早，混凝土强度未达到设计及规范要求，强度缺乏使得0#块在自重或施工荷载下出现裂缝；

（六）混凝土养护不到位

浇筑完成后，未及时按要求进行保温养护，过程中没有良好的湿度、抗风条件，产生裂缝。

三、0#块混凝土裂缝控制措施

（一）控制混凝土浇筑时温度

应避免在一天中温度最高的时候浇筑混凝土，避免混凝土内外温差较大产生水化热；

2. 预应力张拉

混凝土浇筑完成到达张拉期限后开始预应力筋张拉工作，张拉时严格根据设计及规范要求张拉，避免拉应力超过混凝土的极限抗拉强度，使混凝土产生裂缝；

2. 控制混凝土振捣的施工质量

混凝土入模后采用插入式振捣器，对前后两次混凝土交接处加强振捣，防止形成接缝。遵循快插慢拔原则，移动距离不超过其作业半径的 1.5 倍，与模板间隔5-10cm，且深入下层混凝土 5-10cm，每一振点振捣20s-30s，当混凝土不再下沉、出现气泡、表面浮浆为准。不可过振，否则易发生离析，一名作业人员振料粗，另一名随后细振，按振捣间距细心振捣，加强模板边角和结合部位振捣。

2. 增强混凝土养护及测温工作

浇筑至设计标高后进行二次收浆抹面。按照规范要求进行保温养护，提升自身抗裂水平。养护要有适宜湿度和抗风条件，外表湿润。

2. 控制混凝土塌落度

1. 优化施工工序，一天温度最低的时浇筑，避免水分流失过大；

2. 到达现场的混凝土进行塌落度测试，严格控制塌落度，不合格时返厂处理；

3. 开始浇筑前，根据浇筑的距离及方量进行水和砂浆润管工序。为防止泵管吸收水分和挂壁水泥浆，第一车砼的塌落度适当的放大；

4. 浇筑混凝土时管内温度高，管内水分流失很快，易加速混凝土的初凝速度。因此在浇筑过程中发生意外造成浇筑等待时间延长，应及时拆管，逐节清除管内残留混凝土。

2. 设计措施

精心设计混凝土配合比，采用低砂率、低塌落度、低水胶比；掺高效减水剂和引气剂；提高粉煤灰掺量，制造出“高强、高韧性、中弹”的抗裂混凝土。

预防构造突变产生应力集中，在应力集中位置采取增强措施。

（七）原材料选择

水泥的选择：混凝土的使用在提高硬度的前提下减少水化热的形成。使用低温水化热混凝土结构。

砂浆材料:根据我国现有《水泥结构工程建设及检验标准》、《一般混凝土配合比建筑设计法规》中的相关规定进行施工。

结论

随着我国交通工程建设的发展，连续刚构的跨径越来越大，技术条件复杂、实施困难大、影响因素多，所以连续性刚构桥梁裂缝管理是必不可少的。综上所述，在连续刚构桥建设过程中实施严密的建筑施工管理，保证连续刚构桥建设的水平与效率，消除存在的隐患，确保连续刚构桥梁在使用过程中不出现严重的安全事故，为我国工程发展奠定坚实的基础。

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