混凝土结构自锚悬索桥施工裂缝控制施工工法

混凝土结构自锚悬索桥施工裂缝控制施工工法由天津第三市政公路工程有限公司、天津城建集团有限公司工程总承包公司完成的工法01形成原因操作原理质量控制工法特点材料设备安全措施目录030502040607环保措施应用实例效益分析荣誉表彰目录0908010基本信息《混凝土结构自锚悬索桥施工裂缝控制施工工法》是天津第三市政公路工程有限公司、天津城建集团有限公司工程总承包公司完成的建筑类施工工法；作者分别是贾明浩、黄立伟、姜彧申、訾建忠、钱林玉；适用范围是混凝土结构自锚式悬索桥和一般混凝土连续箱梁结构施工。《混凝土结构自锚悬索桥施工裂缝控制施工工法》主要的工法特点是可以避免混凝土箱梁非结构受力裂缝的发生，有效地控制主体结构受力裂缝的形成。2008年1月31日，《混凝土结构自锚悬索桥施工裂缝控制施工工法》被中华人民共和国住房和城乡建设部评定为2005-2006年度国家二级工法。形成原因形成原因《混凝土结构自锚悬索桥施工裂缝控制施工工法》的形成原因是：截至2005年，随着国民经济和桥梁技术的发展，桥梁建筑规模不断扩大，大型现代化新型桥梁结构不断增多，而混凝土结构以其材料廉价物美、施工方便、承载力大、可装饰强的特点，成为构成大型桥梁结构主体的重要组成部分。而混凝土抗拉强度低、其产品质量易受施工过程中多方面不利因素环节所控制，因而桥梁结构混凝土开裂问题是在工程建设中带有普遍性的看似简单，实际非常复杂的技术问题，大量的工程实践证明，几乎所有的混凝土构件均是带裂缝工作的。混凝土结构自锚式悬索桥由于其特定的成桥施工工艺顺序，主体箱梁结构在不同的施工阶段承受着不同的外力作用和结构内力的变化极易造成混凝土结构裂缝形成，因而混凝土结构箱梁防止开裂问题在自锚式混凝土悬索桥施工中尤为重要。桥梁是长期承受动载结构，桥梁结构主体裂缝一旦形成，特别是贯穿裂缝出现在重要的主体结构部位，危害极大，它会降低桥梁结构的耐久性，严重削弱桥梁结构承载能力，危害到桥梁结构的安全使用。如何采取综合有效施工工艺防止桥梁结构混凝土的开裂是施工过程中重要关键问题。如图1所示。

图1混凝土自锚悬索桥立面示意图工法特点工法特点《混凝土结构自锚悬索桥施工裂缝控制施工工法》可以避免混凝土箱梁非结构受力裂缝的发生，有效地控制主体结构受力裂缝的形成。

操作原理适用范围施工工艺工艺原理操作原理适用范围《混凝土结构自锚悬索桥施工裂缝控制施工工法》适用于混凝土结构自锚式悬索桥和一般混凝土连续箱梁结构施工。

工艺原理《混凝土结构自锚悬索桥施工裂缝控制施工工法》的工艺原理叙述如下：针对混凝土结构自锚式悬索桥受力结构及施工工艺特点，自锚式悬索桥混凝土箱梁主体在各施工阶段各部位受力状况，合理确定施工工艺并采取相应措施使箱梁各部位在施工过程中混凝土结构内应力始终不大于混凝土抗拉设计值，以达到控制混凝土自锚悬索桥结构无结构裂缝发生，提高自锚混凝土悬索桥施工质量。

施工工艺采用《混凝土结构自锚悬索桥施工裂缝控制施工工法》施工时，与混凝土自锚式悬索桥主体结构裂缝控制相关的施工程序为：确保预应力混凝土箱梁支撑体系稳定的支架设计和施工→原材料及混凝土配比试验选择及混凝土施工工艺制定→预应力混凝土箱梁分段施工和预应力张拉施工工艺确定及施工过程控制→根据混凝土自锚悬索桥结构受力体系转换工艺要求及各阶段计算分析的预应力混凝土箱梁应力状态确定结构体系转换吊杆张拉工艺程序数值和施工措施。

采用《混凝土结构自锚悬索桥施工裂缝控制施工工法》施工时，混凝土结构自锚悬索桥非受力裂缝控制施工工艺如下：一、由混凝土质量引起的非结构裂缝的控制1.合理选择混凝土施工原材料选用混凝土收缩性较低的高标号普通水泥粗骨料选用温度线膨胀系数较小的石灰岩骨料，粒径选用5~30毫米。细骨料选用含泥量较低的中粗砂，细度模数2.5~3.2，含泥量小于1%。2.优化选择混凝土施工配比，选用保水性好的缓凝早强高效减水剂。水灰比控制在0.35~0.4，砂率40%左右，初凝时间8~12小时，严格控制坍落度在12~14厘米。材料设备材料设备《混凝土结构自锚悬索桥施工裂缝控制施工工法》所用的材料及设备明细如下：1.钻孔灌注桩机、水泥搅拌桩机若中跨采用混凝土桩支架、边跨采用水泥搅拌桩加固地基；需要采用钻孔灌注桩机、水泥搅拌桩机数台，具体依据工期计划确定。2.千斤顶混凝土箱梁预应力张拉设备YCD200需配置6台套。体系转换吊杆预应力张拉所采用千斤顶及配套设备需配置16台套。3.压力环、应变器、全站仪吊杆张拉中配置2台压力环2台索力测定仪测量吊杆拉力，应变器预埋在混凝土箱梁内监测混凝土应力变化，配置全站仪一台测量主塔偏位和箱梁标高变化。4.混凝土搅拌站、运输车及混凝土泵车应满足分段箱梁施工强度要求。

质量控制质量控制《混凝土结构自锚悬索桥施工裂缝控制施工工法》的质量控制要求如下：建立科学管理机制和相应的施工质量检测机制，制定相应的质量保证预案有预警机制。支架设计、吊杆张拉程序计算设计应符合相关设计规范，施工质量符合施工规范。施工严格应按照规范进行，质量控制注重施工前和施工中全过程控制，以预防为主，加强对工作质量、工序质量等的检查，促进工程质量。事前控制重点是做好施工准备工作。过程控制则全面控制施工过程，重点控制支架施工、箱梁施工、体系转换等关键工序的施工质量。

安全措施安全措施采用《混凝土结构自锚悬索桥施工裂缝控制施工工法》施工时，除应执行国家、地方的各项安全施工的规定外，尚应遵守注意下列事项：1.必须严格遵守施工现场的各项安全规定，尤其是预应力张拉和电气操作等安全规定，并应有应急措施。2.现场统一指挥，并具有科学合理的安全施工措施和预控方案。3.施工队每天进行施工安全检查并做好详细记录，提出保持或改进措施，并落实实行。4.施工人员必须进行岗前培训和安全技术交底，施工过程中现场指挥人员不能擅自离岗。

环保措施环保措施《混凝土结构自锚悬索桥施工裂缝控制施工工法》的环保措施如下：1.建立项目经理负责的环境管理组织机构，部门分工明确，环保责任落实到人。2.制订培训计划。定期对参与环保管理的人员进行环境保护专业知识培训。3.基础施工严禁向河道内排放泥浆等工程废弃物。4.预应力箱梁及吊杆预应力张拉施工做好设备维护，严禁油污河道。

效益分析效益分析通过《混凝土结构自锚悬索桥施工裂缝控制施工工法》可以避免和减少混凝土箱梁施工裂缝，从而减少混凝土箱梁内钢筋及预应力束腐蚀破坏，确保混凝土箱梁结构承载力、耐久性和抗渗能力等满足国家标准规范要求，延长自锚悬索桥混凝土箱梁结构安全运营使用寿命。节省桥梁日常养护维修费用。

应用实例应用实例《混凝土结构自锚悬索桥施工裂缝控制施工工法》的应用实例如下：浙江省绍兴市解放北路延伸工程二标段为混凝土结构自锚式悬索桥（镜湖大桥），现浇预应力混凝土连续箱梁全长336米，未留伸缩缝、混凝土连续箱梁施工过程中和在支架搁置8个多月后，结构受力体系转换成桥期间吊杆多次反复张拉提吊