36.杭州湾跨海大桥湿接头混凝土裂缝原因分析及防裂措施研究.pdf

维普资讯 公路 2006年9月 第9期 HIGHWAY Sep．2006 No．9 文章编号：0451—0712(2006)09--0090--04 中图分类号：U446．1 文献标识码 ：B 杭州湾跨海大桥湿接头混凝土 裂缝原因分析及防裂措施研究 雷宇芳 ，刘可心，汪发红，徐长生 (武汉港湾工程设计研究院 武汉市 430071) 摘 要 ：杭州湾跨海大桥湿接头混凝土，由于恶劣的施工环境、特殊的结构及施工工艺，很容易产生裂缝。通 过温度应力计算。分析了裂缝产生的原因，并研制出水化热降低剂，有效地降低了混凝土内部的早期温升，实践证 明该措施对抑制湿接头混凝土裂缝效果明显。 关键词：杭州湾跨海大桥 ；湿接头 ；裂缝；温度应力；水化热降低剂；早期温升 1 湿接头位置 2 湿接头混凝土裂缝产生的原因 在杭州湾跨海大桥建设工程中，其 中中引桥及 2．1 混凝土结构和施工工艺的影响 南引桥低墩区墩身施工采用的是整体预制安装施工 湿接头混凝土结构如图2所示，其平面最大尺 工艺。即墩身在陆地预制厂内预制，待混凝土强度达 寸为7．85rn×4．2rn，周长约24rn。为了墩身定位， 到设计强度的7O％后运至承台安装，预制墩身与承 在湿接头 内预留墩身锚固钢筋，墩身安装之前对承 台的连接采用现浇混凝土湿接头(也称为墩座)的方 台预留钢筋进行除锈 以及预留槽 口进行凿毛处理。 法，如图1所示。湿接头混凝土的设计强度等级为 承台顶部预留的横槽 内设置具有导向功能的墩身临 C40，采用一次浇注成型方式，每次浇注量约40m。。 时支座，支座结构有钢结构及混凝土结构两种。湿接 由于湿接头混凝土处于腐蚀条件最恶劣的浪溅区， 头混凝土设计标号为C40，混凝土在海上进行浇注， 因此湿接头防腐蚀是预制桥墩设计和施工的重大课 一 次完成浇注，中间不设后浇带。采用隔水模板，用 题，应尽量避免混凝土产生裂缝。 膨胀螺栓固定在承台上，混凝土浇注完毕后上部蓄 淡水养护 。 。 图1 承台、墩身、湿接头位置示意 由于种种原因，在首批墩身安装后 ，湿接头养护 14d拆除模板，混凝土侧表面出现了规则的竖向裂 缝，长度约 120cm，为上 下贯通裂缝，宽度在 单位：mm 0．05~-0．20mm之间。 图2 湿接头结构及尺寸 收稿 日期：2006一O6—1O 维普资讯 2006年 第9期 雷宇芳等：杭州湾跨海大桥湿接头混凝土裂缝原因分析及防裂措施研究 墩身最大高度为17．383m，最大重量440t，在 岸上整体预制好后运至现场安装 。从湿接头混凝土 的结构和浇注工艺可以看出：混凝土浇注完后，形成 一 个周长约24m的整体，这种结构本身在受到上下 老混凝土的约束时将产生较大的约束应力，并且同 时还要受到 内部临时支座的约束，使混凝土极易开 裂。而且，承台施工与墩身安装有一定的时间间隔， 最多的可超过半年。承台和墩身混凝土设计强度等 级均为C40，过长的间歇期使得承台混凝土的强度 发展更加完全，使湿接头上下受力不均匀，这样也可 以加剧湿接头裂缝的产生 。为找出湿接头裂缝产生 的原因，施工单位也应用ANSYS软件，对桥墩与承 图3 湿接头简化模型示意 台进行了应力计算分析，认为支座结构约束是导致