摘要：由于桥梁对于交通事业的发展和基础设施建设的完善都有着非常重要的意义，而大跨径连续桥梁作为当前最常用的一种桥梁形式，所以必须要对于大跨径连续桥梁的施工技术引起足够的重视，在施工的过程中把握住桥梁上部结构以及下部结构的施工要点，对于相应的施工技术有效地进行应用，从而使得大跨径连续桥梁的质量能够得到更好的保证。
关键词：大跨径预应力混凝土；连续梁；施工裂缝；控制措施
1大跨径预应力混凝土连续梁施工技术的特征及优点
预应力混凝土连续梁结构有着很强的工程实践性，其工艺特点可归纳为：1.节约造价：悬臂施工法采用无支架施工，无需支架以及大型的吊装设备，因此可相对节约很大一部分造价。2.便于施工：预应力混凝土连续梁桥悬臂施工过程中，其受力状态和成桥后的受力相近，便于悬臂施工；3.节约工期：预应力混凝土连续梁施工每墩至少有两个工作面平行作业，并且可以几个墩一起施工，采用分段施工的方式分节段调节梁底高程，各作业面之间互不干扰，进而有效提高施工进度，节约工期；4.对环境影响小：悬臂模式施工中不需要中断交通，对周围环境交通影响较小，尤其适用于交通流量大的市中心区域；5.提高工程质量：预应力混凝土连续梁通常采用流水作业工艺，进行重复性的工作，因此便于控制工程质量。
2工程概况
某黄河特大桥全长2.133km，桥面净宽2×14.75m，上部结构主桥采用（82.68+4×152+82.8）m预应力混凝土连续梁-连续刚构组合体系，下部构造主墩采用空心薄壁墩，桩基础采用钻孔灌注桩基础。连续梁-连续刚构组合体系桥是连续梁和连续刚构的组合体系。通常是中间跨且桥墩较高的数孔采用墩梁固结的刚构体系，边上几孔则采用连续体系。该主梁桥墩全桥统一编号为8～14号墩，其中8号、14号为交界墩，9号、12号、13号为球型支座连续墩，10号、11号为与主梁固结的刚构墩。主桥上部采用双幅设置，单幅主梁截面形式为单箱单室，顶板宽15.75m，底板宽8m，翼缘板悬臂长3.875m，墩顶0号块梁高9.5m，跨中合拢段梁高3.4m，主墩根部至跨中合拢段梁高按1.7次抛物线变化。悬臂梁段顶板厚度32cm，底板厚度32～90cm，腹板厚度50～70cm，0号块顶板加厚至50cm，底板加厚至120cm，腹板加厚至105cm。箱梁顶设2%横坡，梁底保持水平，两侧腹板不等高。
3主梁0号梁段裂缝控制
根据主梁0号块段结构特点，混凝土强度等级高（C55），结构层厚度较厚，底板120cm，腹板105cm，大于大体积混凝土最小控制厚度100cm限值，结构内部钢筋配筋率高达0.15，预应力管道密集，采用托架工艺，墩体与托架共同承受结构荷载。控制混凝土水化热温度应力，增大混凝土流动性能，保证预应力张拉时混凝土强度，将是混凝土浇筑成功，避免结构裂缝的关键。
3.1原材料选择
水泥选用内蒙天皓P.052.5，主要控制指标，抗压强度R28稳定在55～58MPa，比表面积As≤360m2/kg；碎石采用5～25mm连续级配，压碎值小于等于20%；细集料采用机制砂与天然砂组成混合砂，主控细度模数Mx在2.72±0.05，0.6mm孔通过率18.0%～23.0%；粉煤灰Ⅰ级，主控活性指数大于等于80%；外加剂ART-2高性能减水剂，主控减水率在28%～30%，塌落度损失1h不大于30mm。
3.2配合比设计
重视耐久性，总碱含量、氯离子含量符合特殊结构桥规规定，降低水泥用量，控制水化热温升，保证新拌混凝土黏聚适中，和易性良好，减少温差裂缝。专题研究，优化试配强度富余系数，根据前期混凝土强度统计分析，调整配合比设计控制参数，28d控制强度59.0～62.0MPa，56d控制强度满足设计规程试配要求64.9MPa。混凝土入模塌落度160～210mm，水胶比（W/B）不大于0.38，流动度450～550mm。试验确定0号块C55混凝土设计配合比水泥∶粉煤灰∶细集料∶碎石∶水∶减水剂∶聚丙烯纤维=376∶106∶683∶1091∶164∶6.51∶0.9。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆R28=62.1MPa，R56=65.5MPa，28d龄期抗压弹性模量Ec=46.3GPa，水胶比W/B=0.34，碱含量R2O=1.600kg/m3，氯离子含量CL-=0.045%。
3.3控制裂缝技术措施
a）减小水泥用量376kg/m3，增加粉煤灰掺量22%，控制水化温升，稳定胶凝材料总量482kg/m3保证设计强度。
b）优化水泥技术指标，控制比表面积不大于360m2/kg，推迟水化热温度峰值时间，减小凝结过程混凝土收缩，提高混凝土抗裂性能。
c）细集料采用混合砂，保持可泵流动性，提高混凝土强度，控制水泥用量。
d）混凝土中掺加0.9kg/m3的聚丙烯纤维，增大混凝土的容许极限应变，合理控制弹性模量，改善和易性，提升抗裂能力。
e）在0号块结构底部及腹板外侧钢筋保护层混凝土内增设D8CRB500100×100焊接钢筋网片，分散混凝土表面应力，减少因应力集中导致的结构表面裂缝。
4悬臂施工梁段裂缝控制
悬臂浇筑属于典型的自架设施工方法，由于连续梁桥、连续刚构桥在施工过程中的已成结构（悬臂节段）状态是无法事后调整的，采用悬臂施工技术的大跨度桥梁，施工中的不合理误差状态如不能及时地加以识别和处理，主梁应力发生积累，达到超出设计安全状态而发生施工事故。悬臂施工阶段控制关键为：结构线形、内力动态监测及时修正，混凝土泵送性好可泵时间长，按设计成桥周期，节段混凝土预应力张拉时间宜控制在5d内，配合比早期强度及弹性模量增长要快，预应力施加次序合理、加载量控制精准，结构预应力损失小、效能高。
4.1原材料控制
在0号梁段材料基础上，细集料加强含水率波动控制，增加混凝土的可泵性，外加剂加强减水率稳定及塌落度损失的控制，粉煤灰重点控制活性指数不得小于80%，保证混凝土早期强度增长。
4.2配合比设计
根据自架设工艺特点，后续块段靠前面施工结构承载，结合合同工期，混凝土设计条件确定为：5d龄期，抗压强度达到设计90%，弹性模量不低于设计标准值35.5GPa，满足工序转换条件；入模塌落度160～200mm，保证浇筑混凝土和易可泵，整体均匀不离析，试验表明塌落度大于200mm时，混凝土容易产生离析现象。主梁悬臂施工C55设计配合比为：水泥∶粉煤灰∶细集料∶粗集料∶水∶减水剂=393∶86∶685∶1093∶163∶6.23。
4.3裂缝控制措施
前期主梁1～4号节段混凝土施工中，在现浇箱梁38个块段腹板内侧发现23道裂缝，其中19道在预应力槽口下方，与下弯预应力束基本平行的向上斜裂缝，位置距块段前端50～70cm，延腹板向后展开，长度30～200cm，出现时机在纵向预应力束张拉以后；1道水平裂缝，与施工缝重合，长度较短20～30cm，缝中伴有白色胶凝物析出；3道竖向裂缝，与结构中竖向预应力钢筋孔道平行，长度280～400cm，宽0.09mm。经分析采取以下技术措施：
a）腹板内侧槽口以下增设D8CRB550100×100焊接钢筋网片，用于分散混凝土表面应力集中。
b）加强振捣，尤其底板与腹板交界处和改变混凝土浇筑入模时的结合面，振捣棒需有效插入下层重塑混凝土，消除分层可能引起的水平裂缝。
c）控制早期应力，加强对竖向波纹管的定位准确性控制，消除因轴线变化造成的附加应力，尤其竖向预应力精轧螺纹钢大于7.5m较长靠前主梁节段，消除腹板竖向裂缝。
结束语
以某大桥主桥上部结构（82.68+4×152+82.8）m预应力混凝土连续梁-连续刚构组合体系桥梁为工程背景，针对悬臂法浇筑施工中，容易出现混凝土裂缝的质量通病，对混凝土配合比、施工技术措施、预应力施加等方面进行了优化，并通过代表断面的应力监测，有效解决了主梁0号梁段混凝土应力裂缝及悬臂梁段腹板斜裂缝质量问题，为后续施工控制提供了有效依据及技术保障。
参考文献
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论文作者:童意
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2018年第19期
论文发表时间:2018/11/5
标签：混凝土论文; 预应力论文; 腹板论文; 裂缝论文; 悬臂论文; 结构论文; 应力论文; 《建筑学研究前沿》2018年第19期论文;