连续刚构箱梁悬臂浇筑节段混凝土裂缝控制研究

发布时间：2020-06-09 00:22

【摘要】：采用悬臂浇筑施工的连续刚构箱梁,受工作面限制,难以合理有效的对箱外腹板和底板底面进行养护,且由于高性能混凝土材料组成的改变,早期性能不同于普通混凝土,导致相当一部分连续刚构混凝土箱梁在施工过程中就出现了较多的裂缝,特别是箱外腹板和底板底面,对结构耐久性造成了极大的危害。找到连续刚构箱梁早期裂缝发生、发展规律,对预防连续刚构混凝土箱梁早期裂缝的产生或者在其出现之后有效地处理有着重要的意义。本文针对连续刚构箱梁悬臂施工过程中存在早期裂缝的问题,调研分析了连续刚构箱梁早期裂缝成因及其研究现状;利用“万利高速公路连续刚构桥箱梁悬臂浇筑施工期裂缝控制技术研究”科技研发项目的试验数据,分析了外加剂、模贴养护和环境参数等对混凝土早期性能的影响,拟合了适用于温度场传导理论的有限元方法的混凝土收缩、徐变、弹模随龄期的变化曲线,采用有限元软件Midas/Fea分析了龙驹特大桥悬臂施工过程相邻节段温度及收缩应力,论证复合养护方法的合理性,为同类工程提供了参考。主要工作如下:(1)对目前我国现有的连续刚构箱梁非结构性裂缝病害进行调研,从施工、管理及养护等方面深入分析,总结箱梁早期裂缝的原因;(2)从混凝土早期性能要求出发,研究骨料级配、胶凝材料用量、纤维对混凝土性能的影响,并综合考虑混凝土工作性和经济性,确定C55箱梁混凝土配合比。通过试验,分析外加剂、模贴养护和环境参数等对混凝土早期性能的影响;(3)根据经验公式和实测数据拟合了混凝土收缩、徐变、弹模随龄期的变化曲线,利用有限元软件Midas/Fea建立龙驹特大桥悬臂施工过程相邻节段计算模型,分析其温度及收缩应力,论证复合养护方法的合理性;(4)利用交通部西部交通建设科技项目“水泥细度与组成成分对桥梁混凝土性能影响及对策研究”研究成果,将原材料优选—配合比优化—复合养护为主体的悬臂浇筑混凝土箱梁综合防裂技术应用于龙驹特大桥,评价其应用效果,为同类工程提供参考。
【图文】：

工艺流程图,悬臂浇筑施工,工艺流程图

矩；（2）采用厚度较小的柔性墩能承受较大的变位，减少了桥墩与基础材料用量与施工成本且保障了施工稳定性；（3）水平力由各个墩来共同承受，抗扭、抗弯刚度大，结构整体性和抗震性能好，可满足大跨径桥的基本受力要求；（4）墩梁固结省去了连续梁的支座且不需要设置制动墩或采用专用抗震支座，节省制造、养护和更换支座的费用；（5）主梁连续，墩梁固结。兼顾了连续梁桥和 T 型刚构桥各自的优点，便于采用悬臂施工方法。1.2.3 悬臂浇筑施工方法目前，大跨径预应力连续刚构混凝土桥大多采用悬臂浇筑施工方法。概括的讲，其施工顺序为：（1）在墩顶设置临时支架；（2）0#块施工，作为挂篮安装场地；（3）拼装挂篮，悬臂浇筑其他梁段，悬臂浇筑的梁段长度一般为 3m~4m，浇筑完成后，待混凝土达到设计强度后张拉预应力钢筋，之后移动挂篮继续施工。（4）合龙。悬臂浇筑施工工艺流程如图 1-1。

布置图,布置图,纵向裂缝,箱梁

图 2-1 西南地区某桥布置图表 2.1 主梁 C60 混凝土配合比材料种类水泥水砂碎石矿粉硅粉泵送剂聚丙烯纤维材料型号普硅52.5R河水粗砂 4.75～16mm连续级配S95 920U FLW-4AFORTA 公司30mm用量（kg/m3） 410 165 691 1036 80 32 10 0.92015 年深圳高速工程检测公司对其外观及实体箱梁进行了检查（选取其左幅第 8 跨为代表，箱外裂缝示意如图 2-2），由于现场条件限制，并未对双幅桥之间的翼缘板和腹板进行检查。检查结果如下：（1）箱梁底板底面纵向裂缝共有 179条；（2）箱外腹板侧共有 55 条纵向裂缝，斜向裂缝 18 条；（3）箱内顶板纵向裂缝共存在 51 条；（4）箱外翼缘板共有纵向、斜向裂缝 53 条。主梁裂缝病害十分典型，就裂缝分布来看，，箱梁底板底面和箱外腹板表面较多裂缝。由图可知，不论箱外腹板还是箱梁底板底面纵向裂缝大多始于两个箱梁节段交界面处，并且没有贯通一个施工节段，再者，裂缝的长度及宽度都较小，且分布范围较广，说明这些裂缝和箱梁受力没有关系。可以推测：这些裂缝为非
【学位授予单位】：重庆交通大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：U445.57

【参考文献】