单索面宽幅混凝土斜拉桥悬臂浇筑梁体裂缝控制

摘 要：通过单索面宽幅混凝土斜拉桥悬臂浇筑施工实例，对施工时梁体裂缝产生的原因进行分析，对采取的措施进行全面的总结。并对以后的施工提出一些自己的见解和建议，避免在以后的施工中出现危害性较大的裂缝。

关键词 混凝土斜拉桥，梁体裂缝，裂缝控制

一、 绪论

混凝土是土木工程中最重要的材料，应用非常广泛，但有一个致命的弱点是容易产生裂缝，且其成因也是复杂多样的。但每一条裂缝的产生均有其一种或几种主要原因，大致可分为：荷载、温度变化、混凝土收缩、地基础变形、钢筋锈蚀、冻胀、施工材料质量、施工工艺缺陷和设计缺陷等9种。下面通过单索面宽幅混凝土斜拉桥施工实例对施工阶段产生的裂纹进行分析、控制和总结。

二、 工程概况

桥跨布置： 118+256+118，全长492m，桥梁总宽33m，为双塔独柱式单索面宽幅混凝土斜拉桥，采用墩、梁、塔固结体系。

1. 主塔结构：主塔为独柱式塔，塔高72.7m，单箱单室截面，采用C50预应力混凝土。

2. 主梁结构：主梁为单箱五室截面，C60三向预应力混凝土，设双向2%横坡。标准节段长6.5m，方量168.7m3，重约450t，梁高3.645m，顶宽33m，底宽13m，腹板厚25～40cm，顶板厚25cm，底板厚30cm，隔墙厚38～50cm。

3. 斜拉索：采用中央索面，全桥共72对，共144根;采用фs15.2环氧喷涂钢绞线群锚体系。斜拉索在主梁处最小倾角约为26.0°，最大倾角约为68°。

三、裂缝产生的部位、原因及控制措施

本斜拉桥为塔、墩、梁固结体系，多次超静定结构，且主梁箱体均为薄壁板和超长薄壁板结构，在主梁前期的悬臂浇筑施工中出现了各式各样的裂缝，裂缝宽度一般都在0.1~0.25mm左右，这使得对梁体裂缝的控制成为了施工质量控制的重点。

1. 底板纵桥向裂缝

① 裂缝特征：出现在次边箱中腹板下倒角靠近施工缝处的底板上，为贯穿性裂缝，上下游对称;宽度0.1~0.2mm，长度1~2m;出现时间为顶板横向预应力张拉后，在前期施工中均出现了此类裂缝。

② 原因分析：通过对每个施工阶段主梁的受力分析发现：主梁在施加完全部顶板横向预应力后，未挂设斜拉索之前，主梁底板出现了较大的拉应力，致使底板出现了纵向裂缝。

③ 采取的措施：将原先张拉完全部顶板横向预应力后挂设斜拉索变更为：先间隔张拉13束顶板横向预应力束中的4束后，就进行斜拉索的挂设，待斜拉索挂设完毕后，再张拉剩余的9束顶板横向预应力。

2. 翼缘板、斜腹板施工接缝处45°斜向裂缝

① 裂缝特征：出现在翼缘板、斜腹板施工缝靠近翼缘板倒角处，贯穿性裂缝，宽度0.1~0.15mm，长度约在0.5~0.8m，出现在混凝土初凝后，具有普遍性。

② 原因分析：为收缩裂缝，是由混凝土的塑性收缩引起的。在施工缝处，原先的老混凝土已经完成收缩变形或收缩变形很小，而新的混凝土的收缩变形才刚刚开始，在新的混凝土初凝后，这种在量上的差异，使得原先的老混凝土对新浇的混凝土的收缩变形起了很大的约束作用，导致新浇的混凝土内部出现了较大的拉应力，最终导致混凝土的开裂。

③ 采取的措施：对于这种收缩裂缝最重要的是加强混凝土材料自身的质量控制，采用一些低收缩性的水泥和砂石骨料;优化混凝土配合比，减少水灰比;采用高性能的外加剂。其次，加快浇筑速度，确保在底板混凝土开始初凝之前，浇筑完节段的混凝土;最后，加强混凝土的振捣质量，加强混凝土的养护，确保养护时间。

3. 次边腹板挂篮前支点处45°斜向裂缝

① 裂缝特征：挂篮前支点下方上倒角开始，斜向45°往内箱方向的贯穿性裂缝，宽度在0.15~0.2mm，长度在1 ~1.5m左右，出现时间为下一节混凝土浇筑后。

② 原因分析：为荷载引起的直接应力裂缝，设计时未考虑挂篮悬浇施工在支点处所产生的巨大作用力影响。然而，次边腹板厚度只有25cm，纵向配筋为φ12二级螺纹钢筋，箍筋为φ16二级螺纹钢筋，且无竖向预应力筋配置。

③ 采取的措施：在此处增设足够的抗剪钢筋。

4. 边箱室隔墙横向预应力锚固处斜向裂缝

① 裂缝特征：隔墙横向预应力锚固位置，沿预应力方向的贯穿性裂缝，宽度0.15~0.25mm，长度0.8 ~1.2m，出现时间为隔墙横向预应力张拉后。

② 原因分析：为设计缺陷引起的裂缝，主要原因为此处隔墙厚度为38cm,扣掉钢筋、预应力管道，实际有效截面厚度只有20cm左右，无法承受429.7T横向预应力带来的局部剪拉应力作用。

③ 采取的措施：将原先的1束22-φs15.2横向预应力变更为上下间距为80cm的2束12-φs15.2横向预应力，减少锚后混凝土截面的剪拉应力。其次，将此处隔墙的φ12箍筋，变更为双φ12箍筋。最后，在锚后1.5m范围内设置与预应力管道方向垂直的斜向抗剪钢筋。

5.外箱室腹板、隔墙不规则裂纹

① 裂缝特征：为表层裂纹，无规律性，裂缝宽度很小，出现在模板拆除后几小时内，可以仔细的听到混凝土开裂的声音。

② 原因分析：为温度和混凝土干缩引起的裂缝，主要原因为箱梁施工内模为木模，导热性能差，致使模内混凝土水化热得不到及时的散去，造成混凝土与外界温差较大。拆模后，表层混凝土温度迅速下降，致使内外温差较大，变形不一致，表层混凝土受到内部混凝土的约束，而出现裂纹。同时，由于江面上风很大，拆模后外箱室混凝土表层水分蒸发很快，内部水分蒸发则较慢，同样形成了内外混凝土干缩大小不一致，加速了表层混凝土的开裂。

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