大跨度連續剛構箱梁防開裂的施工技術論文
摘要：根據重慶黔江至湖北恩施高速公路阿蓬江特大橋施工實踐，系統介紹了大跨度連續剛構箱梁防開裂施工技術。對于混凝土、施工等原因影響可能導致箱梁出現裂縫的成因進行了分析，有針對性的采取了一些裂縫預防和控制的措施，確保了施工的順利進行。
關鍵詞：大跨度連續剛構箱梁；裂縫；施工技術；預防控制措施
1工程概況
阿蓬江特大橋位于重慶市黔江區舟白鎮縣壩村，為重慶黔江至湖北恩施高速公路全線控制性工程，主橋為（90+170+90）m變截面預應力混凝土連續剛構箱梁。左右幅箱梁采用單箱單室截面，箱梁混凝土采用C55混凝土。預應力采用縱、橫、豎三向預應力體系。大跨徑連續剛構橋經常在施工中就容易出現不同程度的裂紋，造成大橋質量難以控制，給后期運營埋下隱患。在阿蓬江特大橋施工中，我們將防開裂施工技術列為重要研究項目之一，通過分析裂縫產生原因，完善施工措施，有效的避免了裂縫的產生。
2裂縫原因分析及預防控制措施
2.1混凝土原因
混凝土產生早期收縮裂縫的原因有：①水泥水化熱影響。有的水泥比表面積較大，水化速度快、水化熱集中、需水量大，夏季施工容易造成收縮裂縫。②外加劑選型影響。外加劑雖然能夠減少拌和用水量，但部分外加劑質量較差，含有的有害物質會加大混凝土的收縮，混凝土由初凝到終凝的時間減短，短時間內水分急劇缺乏造成表面裂縫。③骨料影響。骨料含泥量過高、呈堿性，會隨著混凝土的干燥出現不規則的網狀裂縫。④配合比設計影響。水泥用量少，混凝土強度不能滿足設計要求；用量太大，可能導致混凝土出現裂縫。泵送混凝土中砂率偏大、水灰比選擇不當，造成混凝土和易性差、離析、浮漿、干縮等產生裂縫。預防控制措施：①選擇合適的水泥品種、等級，避免采用早強水化快的`水泥。阿蓬江特大橋采用重慶拉法基瑞安特種水泥有限公司P.O42.5水泥，經檢測其主要礦物成分含量適宜配制連續剛構梁部的混凝土。②加強外加劑的質量控制，合理摻用外加劑盡量降低水灰比，水灰比越小，混凝土的收縮值越小，相應的收縮應力降低，提高了混凝土的整體抗裂性能。③黔江當地均為機制砂或水洗砂，但因細度模數達不到中粗砂要求，或者含泥量偏高，達不到配制高標號混凝土的要求。最后采用湖南岳陽洞庭湖黃砂，經試驗滿足要求。④優化配合比設計。混凝土配制盡量減少水泥用量，降低水化熱作用；嚴格控制砂率、水灰比，結合現場原材料情況及時調整施工配合比，保證混凝土和易性。
2.2施工原因
施工產生裂縫的原因有：①混凝土振搗不規范，澆筑的均勻性和密實性差導致產生裂縫。②養護不到位引起收縮裂縫。③0#塊方量大，內部溫度過高或內外溫差過大，產生溫度裂縫。④夏季溫度過高，混凝土水化速率過快產生裂縫。⑤拆模過早引起拆模裂縫。預防控制措施：①振搗要快插慢拔，注意振搗時間，避免過振或漏振，采用二次振搗技術，保證混凝土密實性。終凝前進行二次抹面以降低表面裂縫的產生。②加強對新澆混凝土的早期養護，采用土工布覆蓋撒水保證構件表面濕潤，減少早期收縮。③0#塊長17m，高10.5m，方量達598m3，施工中水平分兩次澆筑，盡量縮短兩次澆筑的間隔時間。選擇在溫度較低的夜間進行。箱梁表面覆蓋灑水、內部蓄水養生，防止溫差過大引起裂縫。④重慶地區夏季溫度高，特別是白天溫度一般在35度以上，為降低混凝土入模溫度，澆筑時間宜安排在夜間進行，避免高溫的不利影響。⑤嚴格控制拆模時間，防止過早拆模產生裂縫。
2.3結構應力原因
2.3.1頂板裂縫
產生裂縫的原因有：①混凝土強度、彈性模量沒有達到設計值提前張拉。②塊段間鑿毛不徹底，連接作用降低。③新澆混凝土水分向已澆混凝土過多擴散，產生干裂裂縫。④后施工節段受先施工節段約束影響。⑤相鄰兩節段施工間斷時間過長，混凝土齡期相差大。預防控制措施：①在達到設計要求的混凝土強度、彈性模量后方可張拉。②加強塊段間接茬面鑿毛，清除浮漿和松散層，增加連接性能。③在澆筑混凝土前，向已澆筑混凝土接茬面灑水濕潤，減少結合部干濕變化。④盡量采用低收縮混凝土。⑤合理安排工序保證節段間施工盡量連續。
2.3.2底板裂縫
產生裂縫的原因有：①底板內預應力鋼筋下部混凝土保護層過薄。②底板鋼筋安裝不規范，整體性差。③頂板和底板受日照時間不同，內外溫差引起底板開裂。④0號塊與1號塊間施工間隔過長，導致收縮差異，在端部產生裂縫。預防控制措施：①按照設計位置安裝預應力管道，加密固定，保證下部混凝土厚度。②控制閉合箍筋及上下層主筋的連接鋼筋施工質量。③混凝土澆筑完成后及時鑿出通氣孔，用以調節內外溫差。④準備充分，盡量減少0號塊與1號塊間施工間隔時間。
2.3.3腹板斜向裂縫
產生裂縫的原因有：①模板安裝不規范，澆筑時移動，導致腹板變薄而開裂。②在三向預應力體系中，豎向預應力損失過大容易造成主拉應力過大導致開裂。施工中導致豎向預應力損失嚴重的主要原因為豎向精軋螺紋鋼延性差，長度短，張拉后預應力損失；張拉力控制不到位，存在漏張情況；預應力金屬波紋管壓漿不飽滿；壓漿、封錨不及時造成鋼筋銹蝕。預防控制措施：①控制模板安裝精度，固定牢固，保證腹板厚度。②施工中每根豎向精軋螺紋鋼錨固后，必須進行二次張拉，采用張拉力與伸長量雙控；嚴格控制壓漿質量，張拉后及時壓漿、封錨。
2.3.4齒板裂縫
張拉時對齒板混凝土產生沖切力，導致產生裂縫。施工中要嚴格按照設計尺寸、數量安裝鋼筋，加強混凝土振搗，保證密實性，澆筑完成后加強養護。
2.3.5錨墊板周圍裂縫
主要原因為錨后加強鋼筋安裝不規范，錨墊板處混凝土密實性差、強度不足。要按照設計安裝加強鋼筋，加強錨墊板后混凝土振搗，混凝土達到強度后再張拉。
2.3.6合龍段裂縫
混凝土由于在邊界約束條件下水化收縮，以及未達到設計強度前承受過大外力等原因形成裂縫。防止措施為按照設計要求施工合龍段勁性骨架；控制合龍溫度，混凝土澆筑在一天中最低溫度時進行；在合攏段混凝土中摻入適當的微膨脹劑，補償混凝土硬化過程中的收縮；混凝土澆筑后加強養生。
3結束語
總之，大跨度連續剛構箱梁防開裂是一個復雜的技術問題。在阿蓬江特大橋箱梁施工實踐中，通過提前分析裂縫產生原因，制定預防措施，加強施工質量控制，有效避免了裂縫的產生，為此類橋梁施工裂縫控制提供了一定施工經驗。
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