第一篇：蘇州河橋鋼管混凝土拱橋設計與施工

1、概述

蘇州河橋位于上海城市軌道交通明珠線跨越既有滬杭 鐵路蘇州河橋橋位，與蘇州河正交。橋梁需跨越蘇州河及兩岸的萬航渡路和光復西路。河道通航標準為通航水位3.5m，Ⅵ級航道，凈寬20m，凈 高>=4.5m；兩岸濱河路規劃全寬20m（機非混行），其中機動車道寬8m；兩側非機動車道寬各3m；人行步道寬各3m；兩岸濱河路機動車道凈 高>=4.50m，非機動車道凈高>=3.50m，人行道凈高>=2.5m.橋式采用25+64+25m三跨中承式鋼管混凝土梁-拱組 合體系橋，橋梁全長114m，寬12.5m.外部結構體系為連續梁，即拱腳與橋墩處以支座連接，內部為由主縱梁、小縱梁和橫梁及鋼管混凝土拱肋的組合結構 體系。

2、鋼管混凝土拱橋設計

2.1橋型選擇本方案設計的主導思想是在現有橋梁結構的技術水平發展的基礎上有所創新，橋梁造型與周圍環境相協調，橋式方案力求新穎獨特，并充分體現現代化大都市的節奏與氣派。

拱橋是一種造型優美的橋型，它的主要特點是能充分發揮材料的受壓性能，而鋼管混凝土的特點是在鋼管內填充混凝土，由于鋼管的套箍作用，使混凝土 處于三向受壓狀態，從而顯著提高混凝土的抗壓強度。同時鋼管兼有縱向主筋和橫向套箍的作用，同時可作為施工模板，方便混凝土澆筑，施工過程中，鋼管可作為 勁性承重骨架，其焊接工作簡單，吊裝重量輕，從而能簡化施工工藝，縮短施工工期。

蘇州河橋的橋型方案經過研究分析、結構優化及評估論證，最后采用25+64+25m飛鳥式鋼管拱橋的設計方案。以抗壓能力高的鋼管混凝土作為主 拱肋，以抗拉能力強的高強鋼絞線作為系桿，通過邊拱肋的重量，隨著施工加載順序逐號張拉系梁中的預應力筋以平衡主拱所產生的水平推力，最終在拱座基礎中僅 有很小的水平推力。拱腳與橋墩的連接由固接改為鉸接，以避免由于軌道交通無縫線路產生的縱向水平力和溫度應力引起拱腳過大的推力而導致拱腳處混凝土開裂，克服了拱橋對基礎的苛刻要求。

全橋總布置如圖1：

2.2上部結構主橋為中承式拱橋，主拱理論軸線為二次拋物線，矢跨比為1：4，其中橋面以下部分采用C50鋼筋混凝土結構，截面為帶圓角的矩形 截面。橋面以上部分采用鋼管混凝土結構，鋼管截面為圓端形，采用A3鋼，鋼管壁厚16mm，外涂桔紅色漆，內填C55微膨脹混凝土。

邊拱矢跨比為1：7.4，理論軸線為二次拋物線，截面采用鋼筋混凝土矩形截面，按偏心受壓構件設計。拱上立柱采用圓形截面鋼管混凝土立柱，下端與邊拱肋固結，上端設聚四氟乙烯球冠形鉸支座，與邊縱梁鉸接。

主拱每側設7根吊桿，間距約6.4m，吊桿采用擠包雙護層大節距扭鉸型拉索，吊桿鋼索雙護層均為高密度聚乙烯護層（PE+PE桔紅色），錨具為冷鑄墩頭錨。吊桿上端錨固在鋼管混凝土拱肋內，下端錨固在橫梁底部。

主拱橋面以上部分共設三道一字型風撐，每側邊拱設三道橫撐，主拱設一道橫撐，以增加全橋的穩定性。拱座采用鋼筋混凝土結構，每墩設兩個拱座。通過橫撐相連。拱座施工時應預先埋好立柱鋼管、主拱及邊拱伸入拱座內的鋼筋，準確對位。

橋面系為由邊縱梁、橫梁、小縱梁及現澆橋面板組成。邊縱梁為箱形斷面，邊孔與邊拱肋相接部分及中拱與邊縱梁連接部分為矩形斷面，采用C50級部 分預應力混凝土結構，在恒載及自重作用下為全截面受壓構件。橫梁采用C50級預應力混凝土結構，全橋共設小橫梁15片，端橫梁2片，中橫梁與邊縱梁接合處 2片。全橋共設四片小縱梁（全橋通長）與橫梁固結在一起形成格構體系。橋面板采用C40級鋼筋混凝土板，橋面板采用在格構系上現澆的方法處理。橋面板的鋼 筋布置應采取防迷流措施。

橋面排水原則上采用“上水下排”，即橫坡加導水槽方式，在橋梁橫斷面內設0.5%的橫坡。承軌臺每隔一定的距離斷開，向兩側排水。

橋面上部建筑設施包括混凝土道床及軌道、通信信號電纜支架、隔音屏、防噪柱及接觸網腕臂柱。橋面布置有：聚氨脂防水層、0.5%雙向排水坡、落 水管、承軌臺及鋼軌、I字形鋼筋混凝土柱、防噪屏及電纜支架等。每隔30～50m設接觸網立柱一對，每隔1000m 左右布置一組接觸網錨固立柱。橋上不設人行道及照明。

支座采用QGPZ盆式橡膠支座和QGBZ板式橡膠支座。

2.3 下部結構拱橋主墩基礎采用樁基礎，將⑨層粉細砂層作為樁基持力層，為滿足橋梁上部鋼軌對基礎沉降的要求，經分析計算比較，采用樁徑為D=0.8m的鉆孔灌注樁，樁長67m，每個主墩12根樁，承臺4.8×17.0×2.0m，邊墩基礎采用8根樁徑D=0.8m鉆孔灌注樁，樁長67m，承臺4.35×16×2.0m，邊墩及蓋梁為雙柱式鋼筋混凝土結構。

3、結構分析

結構分析采用有限元程序SAP91進行三維空間計算，包括整體分析、穩定分析等，用橋梁專用平面分析程序PRPB和BSACS分別進行了驗算。在計算時橋面以上主拱拱肋除按鋼管混凝土設計外，還用類似于鋼筋混凝土構件的方法進行施工計算，在截面形成階段采用應力疊加法設計。鋼管的套箍系數取 0.8.3.1 施工階段計算本橋施工體系轉換分五個階段進行，施工中中孔利用既有鐵路鋼橋作支架，待新橋建成后拆除既有橋。

第一階段：在支架上現澆兩邊段（立柱、拱、橫梁）及全橋邊縱梁，待混凝土達到強度后每片邊縱梁內張拉兩根預應力束。

第二階段：將工廠內制造的主拱肋鋼管，每側7段，運到工地，在邊縱梁上搭設支架拼裝就位。空鋼管拱肋合攏后即封住主拱、縱梁結合處，再形成鋼管 混凝土截面。待主拱內混凝土達到設計強度后即開始張拉吊桿，給吊桿以初始張拉力，后錨固于主拱肋內。現澆中段橫梁，待混凝土達到設計強度的90%后，張拉 橫梁預應力筋，澆全橋小縱梁，待混凝土達到設計強度后，張拉小縱梁內的預應力束。在每片邊縱梁兩端施加預應力，張拉兩根預應力束。

第三階段：張拉邊縱梁內T2及B2各一束，鋪裝中孔橋面板后，拆除中拱支架。

第四階段：拆除邊拱支架，澆注全橋橋面板，張拉邊縱梁內三根預應力束。

3.2 成橋階段計算進行以下幾方面的計算：

1.二期恒載按換算均布荷載分擔到橫梁和縱梁上；

2.支座沉降計算；

3.溫度變化計算；

4.活載為輕軌列車荷載，每列最多八節，每節8軸，重車軸重170kN，輕車軸重80kN，雙線荷載；

5.計算承軌臺在成橋后三個月、六個月、一年、三年的徐變變形量。

3.3 穩定性分析在本橋的穩定性方面，設計時考慮兩片主拱之間加設三道一字型風撐，拱肋基礎連成整體。全橋整體穩定分析采用SAP93曲屈穩定分析程序進行計算，彈性穩定系數10-12.3.4 樁基計算樁基設計從三方面控制：

1.地基承載力控制：Nd=（upfili+fipAp）/K；

2.樁身強度控制：s￡0.2R；

3.沉降控制：滿足軌道變形的要求，控制在2cm.最終沉降量采用分層總和法計算，將樁基承臺樁群與樁之間土作為實體深基礎，且不考慮沿樁身的壓力擴散角，壓縮層厚度自樁端全斷面算起，至附加壓力等于土的自重壓力的20%處。

沉降計算結果

4、施工關鍵問題

4.1 與既有鐵路橋關系及處理蘇州河橋橋位選擇的目的即是利用舊滬杭鐵路上的舊鐵路桁架作為施工架橋的臨時支架，新橋完成后即拆除舊橋。

經調查得知：滬杭鐵路內環線上既有的蘇州河橋，建于1907年，基礎樁采用木樁，上部結構于1994年更換新鋼桁梁，鋼桁梁為一孔跨度 44.34m的簡支梁，其全長45.4m，桁高5.5m，采用高強螺栓連接。一孔重量為132.98t（包括東側人行道及上弦檢查走道，人行道 1.5m）。該橋為單線橋，設計活載為中活荷載。蘇州河橋其南端接萬航渡路平交道口，鐵路通訊、信號電纜從橋下穿過，市區電線、高壓線由橋側上空跨過。

因此橋梁設計時應考慮兩個問題，其一，如何使新橋在施工的各個階段施加于支架上的荷載不超過舊有鐵路橋的設計承載力，其二，保證舊橋拆除時不影響新橋的安全穩定。

設計時，每個施工階段的計算均增加了一項，即驗算舊橋的承載力，對支架拆除順序進行了準確規定。但在施工時，有遇到以下問題：

1.根據現場量測結果，新橋縱軸線偏離老橋軸線（南端82mm，北端73mm），使得老橋偏心受力。

2.由于新橋全寬12.5m，而老橋全寬5.9m.新橋的兩側邊縱梁均位于老橋的外面，故施工支架必須伸出老橋之外，采用I字鋼橫向架設于老橋頂上，以滿足立模的需要和剛度要求。

3.由于老橋桁梁的兩端為斜焊，上面不能架設I字鋼，另外，既有人行道在施工期內又不能封閉，故必須對老橋進行接長處理，以滿足架設I字鋼和橋上支架與岸上滿 堂支架連接的需要，老橋接長采取在上弦桿用2根并列的I200mm接出，梁端部和岸上的豎桿均采用Φ300mm的鋼管，在梁的斜桿中間另加一根豎桿，各桿 件的連接均采取滿焊的方式，并在縱橫向加設斜拉桿以增加穩定。

4.由于軌頂標高限制，老橋梁頂與新橋邊縱梁底的間距較小，架設施工支架I55 I 字鋼后，僅剩32cm左右的間隙，故邊縱梁底模下的縱向隔柵只能采用10X20cm的方木，在縱向隔柵與I字鋼之間墊楔形木，用以調整梁底標高，同時便于以后拆模。

5.I字鋼分別架設在老橋鋼桁梁的節點及兩節點間1/3處，兩端各挑出4.03-4.12m 和2.48-2.57m，為保證I字鋼的穩固，在老橋桁梁處采用U形鋼筋將I字鋼與老橋上弦桿焊接，同時在I字鋼下部，用75X75角鋼縱向連接成整體，該縱向角鋼又可作為斜撐的支撐點。

6.在老橋的梁底與橋臺的支承墊石、臺帽間均用硬木和鋼板等加以塞死，以增加老橋鋼梁的穩固。

由于施工時采取的施工方法使得施工荷載超過設計荷載，故設計單位根據施工方式及拆模順序的要求，重新驗算了老橋承載力、老橋上弦桿撓度、老橋橫向傾覆穩定、施工支架I字鋼懸臂端撓度及I字鋼穩定。

4.2 預應力梁張拉預應力張拉時，應力應變實行雙控，張拉程序為：0 初應力（0.1σk）1.0σk持荷5分鐘錨固。設計取值已考慮錨固損失，故不采用超張拉。從0.1σk 至1.0σk的伸長量數值為控制值，該值與0.9σk的設計伸長值相比較，判斷是否超標。施工單位也實測彈性模量，核算伸長量。

預應力張拉時按強度、齡期實行雙控。強度要求達到100%，齡期控制在9-19天。

錨具供貨廠家提供的夾片需片片檢驗硬度，并控制在允許范圍內，現場按規定抽檢。

4.3 鋼管拱的吊運和安裝、鋼管內混凝土灌注由于在舊橋上搭設施工支架，施工場地有限，鋼管拱肋安裝采取邊縱梁上支設管排、排架中部鋪上鋼軌滑道，以及滑轆提升 措施的施工方案，取保安全施工。由于中承式拱與橋面連接處需三方向固接，即此處的結點需連接鋼管拱、邊縱梁、橫梁與橋面以下鋼筋混凝土拱肋，而邊縱梁、橫 梁為預應力梁，鋼管拱內有加勁肋和鋼筋，三者相連形成固接，要求強度和質量非常高，而鋼管拱的安裝精度控制為6mm，施工難度非常大。

同時，由于在同類型橋梁中，該橋的跨度較小，鋼管斷面不會很大，為方便混凝土灌注，同時考慮到景觀問題，鋼管斷面選擇為橢圓形斷面，在混凝土灌注時要求嚴格控制骨料規格的要求，確保混凝土灌注均勻、飽滿。

4.4 基礎施工蘇州河橋主墩距老橋基礎很近，南主墩中心與老橋臺邊相距6.5m，北主墩中心與老橋臺邊相距5.8m，由于老鋼橋將作為新建橋的臨時施工支架，因 此施工中老橋不能受到擾動。同時進入汛期后，在主墩基礎施工時也需確保防汛的要求，最后主墩施工采取如下措施：

a.采用沉井施工法，確保對土體的圍護。

b.采用超長護筒（河床以下2.0m），確保不因滲水而產生塌孔。

c.采用沉井封底，克服因滲水而出現沉陷。

主墩總體施工順序如下：沉井制作、沉井下沉、鉆機操作平臺布置、埋設護筒、沉井封底、鉆孔樁施工、承臺和拱墩施工。

4.5 施工監測由于該橋結構形式復雜，施工難度大，因此，施工時進行了以下監測：

1.徐變變形對梁、拱的徐變變形進行跟蹤量測。分別在橋面邊跨端部、邊跨跨中、中墩支點處橋面、縱橫梁與拱相交處、中跨中和拱頂處設8個測試斷面，共23個點。

2.拱肋鋼管截面應力監測。

3.施工過程中各個階段拱腳實施變位、傾角監控。

4.現場實測鋼管混凝土彈性模量發展曲線。

5、經濟技術指標該橋全長114米，寬12.5 米，橋梁面積1425m2，橋梁總概算1216萬元，綜合經濟指標為8300元/ m2.6、綜合分析

鋼管混凝土拱橋首次在軌道交通橋梁中（尤其是在上海這種軟土地區）應用，是一種大膽的嘗試，它主要有以下幾個特點：

1.橋梁造型優美：飛鳥式鋼管拱橋橫跨蘇州河，形成明珠線的一道風景；

2.以抗壓能力高的鋼管混凝土作為主拱肋，以抗拉能力強的高強鋼絞線作為系桿，通過邊拱肋的重量，隨著施工加載順序逐號張拉系梁中的預應力筋以平衡主拱所產生的水平推力，最終在拱座基礎中僅有很小的水平推力。克服了拱橋對基礎的苛刻要求。

3.利用舊滬杭鐵路上的舊鐵路桁架作為施工架橋的臨時支架，新橋完成后即拆除舊橋，解決了水上施工的難點。

第二篇：淺談鋼管混凝土拱橋施工方法

摘 要：本文主要對鋼管混凝土拱橋的施工方法及施工要點進行了研究說明，結合鋼管混凝土拱橋的理論基礎，對鋼管混凝土拱橋的施工方法進行了理論和計算方法的闡述。

關鍵詞：鋼管混凝土 拱橋 施工

一、緒論

鋼管混凝土是在薄壁圓形鋼管內填充混凝土而形成的一種組合材料，它一方面借助內填混凝土增強鋼管的穩定性，同時又利用鋼管對核心混凝土的套箍作用，使核心混凝土處于三向受壓狀態，從而使其具有更高的抗壓強度和變形能力。

鋼管混凝土在橋梁工程中的應用已有一百多年的歷史。早在1879年，英國的severn鐵路橋建設中就采用了鋼管橋墩，當時在管中灌注混凝土，主要用來防止內部銹蝕并承受壓力。20世紀30年代末期，前蘇聯用鋼管混凝土建造了跨度101m的公路拱橋和跨度140m的鐵路拱橋。我國從1959年開始研究鋼管混凝土的基本性能和應用，進入20世紀80年代，鋼管混凝土在橋梁工程中的應用開始得到研究，據不完全統計，在20年內，建成了200余座不同跨徑、不同結構體系的鋼管混凝土拱橋，2005年建成的重慶巫山長江大橋，主跨達460m。鋼管混凝土拱橋之所以得到如此快的發展，歸納起來有以下幾個方面的原因：

（一）跨度適應能力強；

（二）承載能力大，施工快捷；

（三）地基適應性好；

（四）造型優美；

（五）有較成熟的施工技術作支撐。

鋼管混凝土拱橋工程實例 序號 橋名 建成時間 主跨（m）矢跨比（m）結構形式 1 四川瀘州合江長江大橋 518 中承式 2 重慶巫山長江大橋 2005 460 1/3.8 中承式 3 湖北宜昌支井河大橋 2009 430 1/6 上承式 4 湖南湘潭蓮湘大橋 388 1/5.19 中承式 5 湖南茅草街大橋 2006 368 1/5 中承式

二、鋼管混凝土拱橋施工要點

（一）鋼管拱肋制作

鋼管拱肋制作是鋼管混凝土拱橋施工中的重要工序和施工質量控制的關鍵環節。鋼管拱肋制作屬于鋼結構加工部分，鋼管切割、焊接技術要求高，一般應由具有較強鋼結構加工能力的單位完成，焊接工人應持證上崗。

鋼管拱肋制作方法有工廠制作和施工現場制作兩種方式，究竟選擇何種制作方法，應根據橋梁的結構特點、施工單位的技術水平、施工現場的運輸條件、鋼管拱肋的安裝工藝和經濟指標等綜合確定。

工廠化制作的好處在于：能使產品制作處于較穩定的生產流水線上，人員、生產設備和檢測設備配置等方面能得到保證；工廠制作受溫度變化、濕度、粉塵等不利環境的影響較現場制作要小得多；可以按照規范的作業程序進行日常生產組織管理；場地建設和制作加工所需的設備運輸費用低。不足之處在于：成品或半成品的構件需通過陸地或水運運輸到安裝現場，運輸費用高，出現部分損傷和損壞的風險性較大。現場加工制作需要較大的生產場地，受現場施工條件局限，大型加工設備投入、試驗檢驗手段、環保和安全及職業健康管理等方面不如加工化制作完善，運輸成本較低，但增加了場地建設費用和較多的輔助施工費用。

用于鋼管混凝土拱橋拱肋中的鋼管有螺旋焊鋼管、直縫焊鋼管和無縫鋼管三種。管徑較大的弦管和腹桿通常采用有縫鋼管，管徑小的鋼管宜采用無縫鋼管。螺旋焊接加工費用較低，管節較長（一般為12~20m），成管焊縫質量容易控制，也有利于鋼管與混凝土的共同作用。

將拱肋弦管加工成曲線的方法有熱加工和冷加工兩種方式，即熱煨彎成型技術和以直代曲多段短鋼管對接擬合拱軸線成型技術。鋼管彎曲應按《鐵路鋼橋制造規范》（tb 10212-2009）規定執行。以直代曲方法適合于直管焊接的鋼管來加工制作拱肋弦管，這種方法具有工藝簡單、設備投入少、加工速度快、對鋼材損傷小、施工成本低等優點，但直管連接處有凸點，拱軸線形不連續。當直縫焊接管管節較長時，也應將其彎成弧形。

鋼管彎制完成后，與已經加工好的其他部件進行組裝，形成單節段拱肋。單節段組裝方式有臥式拼裝和立式拼裝兩種。臥式拼裝是將鋼管拱肋側向翻轉90°，把立面改成平面進行加工制作。國內鋼管拱肋桁架的拼裝，通常用于采用無支架纜索吊裝、支架安裝工藝的鋼管拱橋。臥式拼裝方式降低了鋼管拱肋節段重心位置和拼裝作業高度，便于施工操作和控制，能充分利用自動焊接和起重設備進行作業，起到了提高焊接質量和降低安全風險的作用。立式拼裝是按照鋼管拱肋曲線搭設拱形工作支架，使鋼管拱肋節段保持立面姿態進行零部件組裝的方式。采用該方式加工制作時，由于鋼管拱肋節段中心高，穩定性較差，高空作業量增加，作業難度大，故在安全技術方面需要制定相應的措施保證拱肋在立式姿態下穩定；同時工作支架也需要專門設計，耗用的施工輔助材料較多，成本較高。立式拼裝主要用于受場地使用要求限制或受安裝工藝限制的鋼管拱橋。

第三篇：鋼管混凝土拱橋設計研究的論文

摘要：介紹了上海城市軌道交通明珠線特殊大橋-蘇州河橋（25m+64m+25m）的三跨中承式鋼管混凝土梁-拱組合體系橋的設計特點，施工階段劃分及結構分析過程和施工難點處理措施。

關鍵詞：鋼管混凝土結構;拱橋；設計與施工；徐變控制;

1概述

蘇州河橋位于上海城市軌道交通明珠線跨越既有滬杭鐵路蘇州河橋橋位，與蘇州河正交。橋梁需跨越蘇州河及兩岸的萬航渡路和光復西路。河道通航標準為通航水位3.5m，Ⅵ級航道，凈寬20m，凈高>=4.5m；兩岸濱河路規劃全寬20m（機非混行），其中機動車道寬8m；兩側非機動車道寬各3m；人行步道寬各3m；兩岸濱河路機動車道凈高>=4.50m，非機動車道凈高>=3.50m，人行道凈高>=2.5m。橋式采用25+64+25m三跨中承式鋼管混凝土梁-拱組合體系橋，橋梁全長114m，寬12.5m。外部結構體系為連續梁，即拱腳與橋墩處以支座連接，內部為由主縱梁、小縱梁和橫梁及鋼管混凝土拱肋的組合結構體系。

2鋼管混凝土拱橋設計

2.1橋型選擇

本方案設計的主導思想是在現有橋梁結構的技術水平發展的基礎上有所創新，橋梁造型與周圍環境相協調，橋式方案力求新穎獨特，并充分體現現代化大都市的節奏與氣派。

拱橋是一種造型優美的橋型，它的主要特點是能充分發揮材料的受壓性能，而鋼管混凝土的特點是在鋼管內填充混凝土，由于鋼管的套箍作用，使混凝土處于三向受壓狀態，從而顯著提高混凝土的抗壓強度。同時鋼管兼有縱向主筋和橫向套箍的作用，同時可作為施工模板，方便混凝土澆筑，施工過程中，鋼管可作為勁性承重骨架，其焊接工作簡單，吊裝重量輕，從而能簡化施工工藝，縮短施工工期。

蘇州河橋的橋型方案經過研究分析、結構優化及評估論證，最后采用25+64+25m飛鳥式鋼管拱橋的設計方案。以抗壓能力高的鋼管混凝土作為主拱肋，以抗拉能力強的高強鋼絞線作為系桿，通過邊拱肋的重量，隨著施工加載順序逐號張拉系梁中的預應力筋以平衡主拱所產生的水平推力，最終在拱座基礎中僅有很小的水平推力。拱腳與橋墩的連接由固接改為鉸接，以避免由于軌道交通無縫線路產生的縱向水平力和溫度應力引起拱腳過大的推力而導致拱腳處混凝土開裂，克服了拱橋對基礎的苛刻要求。

全橋總布置如圖1：

2.2上部結構

主橋為中承式拱橋，主拱理論軸線為二次拋物線，矢跨比為1:4，其中橋面以下部分采用C50鋼筋混凝土結構，截面為帶圓角的矩形截面。橋面以上部分采用鋼管混凝土結構，鋼管截面為圓端形，采用A3鋼，鋼管壁厚16mm，外涂桔紅色漆，內填C55微膨脹混凝土。

邊拱矢跨比為1:7.4，理論軸線為二次拋物線，截面采用鋼筋混凝土矩形截面，按偏心受壓構件設計。拱上立柱采用圓形截面鋼管混凝土立柱，下端與邊拱肋固結，上端設聚四氟乙烯球冠形鉸支座，與邊縱梁鉸接。

主拱每側設7根吊桿，間距約6.4m，吊桿采用擠包雙護層大節距扭鉸型拉索，吊桿鋼索雙護層均為高密度聚乙烯護層（PE+PE桔紅色），錨具為冷鑄墩頭錨。吊桿上端錨固在鋼管混凝土拱肋內，下端錨固在橫梁底部。

主拱橋面以上部分共設三道一字型風撐，每側邊拱設三道橫撐，主拱設一道橫撐，以增加全橋的穩定性。拱座采用鋼筋混凝土結構，每墩設兩個拱座。通過橫撐相連。拱座施工時應預先埋好立柱鋼管、主拱及邊拱伸入拱座內的鋼筋，準確對位。

橋面系為由邊縱梁、橫梁、小縱梁及現澆橋面板組成。邊縱梁為箱形斷面，邊孔與邊拱肋相接部分及中拱與邊縱梁連接部分為矩形斷面，采用C50級部分預應力混凝土結構，在恒載及自重作用下為全截面受壓構件。橫梁采用C50級預應力混凝土結構，全橋共設小橫梁15片，端橫梁2片，中橫梁與邊縱梁接合處2片。全橋共設四片小縱梁（全橋通長）與橫梁固結在一起形成格構體系。橋面板采用C40級鋼筋混凝土板，橋面板采用在格構系上現澆的方法處理。橋面板的鋼筋布置應采取防迷流措施。

橋面排水原則上采用“上水下排”，即橫坡加導水槽方式，在橋梁橫斷面內設0.5%的橫坡。承軌臺每隔一定的距離斷開，向兩側排水。

橋面上部建筑設施包括混凝土道床及軌道、通信信號電纜支架、隔音屏、防噪柱及接觸網腕臂柱。橋面布置有：聚氨脂防水層、0.5%雙向排水坡、落水管、承軌臺及鋼軌、I字形鋼筋混凝土柱、防噪屏及電纜支架等。每隔30~50m設接觸網立柱一對，每隔1000m左右布置一組接觸網錨固立柱。橋上不設人行道及照明。

支座采用QGPZ盆式橡膠支座和QGBZ板式橡膠支座。

2.3下部結構

拱橋主墩基礎采用樁基礎，將⑨層粉細砂層作為樁基持力層，為滿足橋梁上部鋼軌對基礎沉降的要求，經分析計算比較，采用樁徑為D=0.8m的鉆孔灌注樁，樁長67m，每個主墩12根樁，承臺4.8×17.0×2.0m，邊墩基礎采用8根樁徑D=0.8m鉆孔灌注樁，樁長67m,承臺4.35×16×2.0m，邊墩及蓋梁為雙柱式鋼筋混凝土結構。

3結構分析

結構分析采用有限元程序SAP91進行三維空間計算，包括整體分析、穩定分析等，用橋梁專用平面分析程序PRPB和BSACS分別進行了驗算。在計算時橋面以上主拱拱肋除按鋼管混凝土設計外，還用類似于鋼筋混凝土構件的方法進行施工計算，在截面形成階段采用應力疊加法設計。鋼管的套箍系數取0.8。

3.1施工階段計算

本橋施工體系轉換分五個階段進行，施工中中孔利用既有鐵路鋼橋作支架，待新橋建成后拆除既有橋。

第一階段：在支架上現澆兩邊段（立柱、拱、橫梁）及全橋邊縱梁，待混凝土達到強度后每片邊縱梁內張拉兩根預應力束。

第二階段：將工廠內制造的主拱肋鋼管，每側7段，運到工地，在邊縱梁上搭設支架拼裝就位。空鋼管拱肋合攏后即封住主拱、縱梁結合處，再形成鋼管混凝土截面。待主拱內混凝土達到設計強度后即開始張拉吊桿，給吊桿以初始張拉力，后錨固于主拱肋內。現澆中段橫梁，待混凝土達到設計強度的90%后，張拉橫梁預應力筋，澆全橋小縱梁，待混凝土達到設計強度后，張拉小縱梁內的預應力束。在每片邊縱梁兩端施加預應力，張拉兩根預應力束。

第三階段：張拉邊縱梁內T2及B2各一束，鋪裝中孔橋面板后，拆除中拱支架。

第四階段：拆除邊拱支架，澆注全橋橋面板，張拉邊縱梁內三根預應力束。

3.2成橋階段計算

進行以下幾方面的計算:

1.二期恒載按換算均布荷載分擔到橫梁和縱梁上；

2.支座沉降計算；

3.溫度變化計算；

4.活載為輕軌列車荷載，每列最多八節，每節8軸，重車軸重170kN，輕車軸重80kN，雙線荷載；

5.計算承軌臺在成橋后三個月、六個月、一年、三年的徐變變形量。

3.3穩定性分析

在本橋的穩定性方面，設計時考慮兩片主拱之間加設三道一字型風撐，拱肋基礎連成整體。全橋整體穩定分析采用SAP93曲屈穩定分析程序進行計算，彈性穩定系數10-12。

3.4樁基計算

樁基設計從三方面控制：

1.地基承載力控制：Nd=(up?fili+fipAp)/K;

2.樁身強度控制：s?0.2R；

3.沉降控制：滿足軌道變形的要求，控制在2cm。

最終沉降量采用分層總和法計算，將樁基承臺樁群與樁之間土作為實體深基礎，且不考慮沿樁身的壓力擴散角，壓縮層厚度自樁端全斷面算起，至附加壓力等于土的自重壓力的20%處。

沉降計算結果

4施工關鍵問題

4.1與既有鐵路橋關系及處理

蘇州河橋橋位選擇的目的即是利用舊滬杭鐵路上的舊鐵路桁架作為施工架橋的臨時支架，新橋完成后即拆除舊橋。

經調查得知：滬杭鐵路內環線上既有的蘇州河橋，建于1907年，基礎樁采用木樁，上部結構于1994年更換新鋼桁梁，鋼桁梁為一孔跨度44.34m的簡支梁，其全長45.4m，桁高5.5m，采用高強螺栓連接。一孔重量為132.98t（包括東側人行道及上弦檢查走道，人行道1.5m）。該橋為單線橋，設計活載為中活荷載。蘇州河橋其南端接萬航渡路平交道口，鐵路通訊、信號電纜從橋下穿過，市區電線、高壓線由橋側上空跨過。

因此橋梁設計時應考慮兩個問題，其一，如何使新橋在施工的各個階段施加于支架上的荷載不超過舊有鐵路橋的設計承載力，其二，保證舊橋拆除時不影響新橋的安全穩定。

設計時，每個施工階段的計算均增加了一項，即驗算舊橋的承載力，對支架拆除順序進行了準確規定。但在施工時，有遇到以下問題：

1．根據現場量測結果，新橋縱軸線偏離老橋軸線（南端82mm，北端73mm），使得老橋偏心受力。

2．由于新橋全寬12.5m，而老橋全寬5.9m。新橋的兩側邊縱梁均位于老橋的外面，故施工支架必須伸出老橋之外，采用I字鋼橫向架設于老橋頂上，以滿足立模的需要和剛度要求。

3．由于老橋桁梁的兩端為斜焊，上面不能架設I字鋼，另外，既有人行道在施工期內又不能封閉，故必須對老橋進行接長處理，以滿足架設I字鋼和橋上支架與岸上滿堂支架連接的需要，老橋接長采取在上弦桿用2根并列的I200mm接出，梁端部和岸上的豎桿均采用300mm的鋼管，在梁的斜桿中間另加一根豎桿，各桿件的連接均采取滿焊的方式，并在縱橫向加設斜拉桿以增加穩定。

4．由于軌頂標高限制，老橋梁頂與新橋邊縱梁底的間距較小，架設施工支架I55I字鋼后，僅剩32cm左右的間隙，故邊縱梁底模下的縱向隔柵只能采用10X20cm的方木，在縱向隔柵與I字鋼之間墊楔形木，用以調整梁底標高，同時便于以后拆模。

5．I字鋼分別架設在老橋鋼桁梁的節點及兩節點間1/3處，兩端各挑出4.03-4.12m和2.48-2.57m，為保證I字鋼的穩固，在老橋桁梁處采用U形鋼筋將I字鋼與老橋上弦桿焊接，同時在I字鋼下部，用75X75角鋼縱向連接成整體，該縱向角鋼又可作為斜撐的支撐點。

6．在老橋的梁底與橋臺的支承墊石、臺帽間均用硬木和鋼板等加以塞死，以增加老橋鋼梁的穩固。

由于施工時采取的施工方法使得施工荷載超過設計荷載，故設計單位根據施工方式及拆模順序的要求，重新驗算了老橋承載力、老橋上弦桿撓度、老橋橫向傾覆穩定、施工支架I字鋼懸臂端撓度及I字鋼穩定。

4.2預應力梁張拉

預應力張拉時，應力應變實行雙控，張拉程序為：0初應力（0.1σk）1.0σk持荷5分鐘錨固。設計取值已考慮錨固損失，故不采用超張拉。從0.1σk至1.0σk的伸長量數值為控制值，該值與0.9σk的設計伸長值相比較，判斷是否超標。施工單位也實測彈性模量，核算伸長量。

預應力張拉時按強度、齡期實行雙控。強度要求達到100%，齡期控制在9-19天。

錨具供貨廠家提供的夾片需片片檢驗硬度，并控制在允許范圍內，現場按規定抽檢。

4.3鋼管拱的吊運和安裝、鋼管內混凝土灌注

由于在舊橋上搭設施工支架，施工場地有限，鋼管拱肋安裝采取邊縱梁上支設管排、排架中部鋪上鋼軌滑道，以及滑轆提升措施的施工方案，取保安全施工。由于中承式拱與橋面連接處需三方向固接，即此處的結點需連接鋼管拱、邊縱梁、橫梁與橋面以下鋼筋混凝土拱肋，而邊縱梁、橫梁為預應力梁，鋼管拱內有加勁肋和鋼筋，三者相連形成固接，要求強度和質量非常高，而鋼管拱的安裝精度控制為6mm，施工難度非常大。

同時，由于在同類型橋梁中，該橋的跨度較小，鋼管斷面不會很大，為方便混凝土灌注，同時考慮到景觀問題，鋼管斷面選擇為橢圓形斷面，在混凝土灌注時要求嚴格控制骨料規格的要求，確保混凝土灌注均勻、飽滿。

4.4基礎施工

蘇州河橋主墩距老橋基礎很近，南主墩中心與老橋臺邊相距6.5m，北主墩中心與老橋臺邊相距5.8m，由于老鋼橋將作為新建橋的臨時施工支架，因此施工中老橋不能受到擾動。同時進入汛期后，在主墩基礎施工時也需確保防汛的要求，最后主墩施工采取如下措施：

a.采用沉井施工法，確保對土體的圍護。

b.采用超長護筒（河床以下2.0m），確保不因滲水而產生塌孔。

c.采用沉井封底，克服因滲水而出現沉陷。

主墩總體施工順序如下：沉井制作、沉井下沉、鉆機操作平臺布置、埋設護筒、沉井封底、鉆孔樁施工、承臺和拱墩施工。

4.5施工監測

由于該橋結構形式復雜，施工難度大，因此，施工時進行了以下監測：

1.徐變變形

對梁、拱的徐變變形進行跟蹤量測。分別在橋面邊跨端部、邊跨跨中、中墩支點處橋面、縱橫梁與拱相交處、中跨中和拱頂處設8個測試斷面，共23個點。

2.拱肋鋼管截面應力監測。

3.施工過程中各個階段拱腳實施變位、傾角監控。

4.現場實測鋼管混凝土彈性模量發展曲線。

5經濟技術指標

該橋全長114米，寬12.5米，橋梁面積1425m2，橋梁總概算1216萬元，綜合經濟指標為8300元/m2。

6綜合分析

鋼管混凝土拱橋首次在軌道交通橋梁中(尤其是在上海這種軟土地區)應用，是一種大膽的嘗試，它主要有以下幾個特點：

1.橋梁造型優美:飛鳥式鋼管拱橋橫跨蘇州河，形成明珠線的一道風景；

2.以抗壓能力高的鋼管混凝土作為主拱肋，以抗拉能力強的高強鋼絞線作為系桿，通過邊拱肋的重量，隨著施工加載順序逐號張拉系梁中的預應力筋以平衡主拱所產生的水平推力，最終在拱座基礎中僅有很小的水平推力。克服了拱橋對基礎的苛刻要求。

3.利用舊滬杭鐵路上的舊鐵路桁架作為施工架橋的臨時支架，新橋完成后即拆除舊橋，解決了水上施工的難點。

參考文獻

1.上海城市軌道交通明珠線蘇州河橋施工設計總說明，1998年4月。

2.陳寶春,鋼管混凝土拱橋發展綜述，《橋梁建設》，1997年第二期。

3.上海城市軌道交通明珠線蘇州河橋施工組織設計，1998年6月。

第四篇：提籃式鋼管混凝土拱橋上部結構施工技術匯報(魯班獎)

提籃式鋼管混凝土拱橋上部結構施工技術匯報（魯班獎工程）

針對提籃式鋼管混凝土拱橋上部結構施工的特點，研究制定了提籃拱橋鋼結構現場臥式加工制作、焊接工藝規程及驗收技術標準；研究開發了提籃拱橋拱肋單吊單扣安裝關鍵技術；研究確定了特大跨徑提籃式鋼管混凝土拱橋管內混凝土配合比，提出了管內混凝土的分段連續頂升灌注技術。[創新成果]：

提籃式鋼管混凝土拱橋鋼結構制作 焊接工藝及檢測、驗收標準

纜索吊裝系統的安裝驗收和試吊工藝 塔架受力及抗風計算 主索計算方法及接長方式 錨固體系設計 扣掛系統的設計

成拱過程監測系統及控制技術 拱肋安裝工藝 鋼管內混凝土設計 泵送工藝和質量檢測 [創新點]：

實現了提籃拱橋鋼管拱肋單肋單吊斜拉扣掛懸拼施工

通過偏心設置吊點及加以簡單的輔助措施，完成了提籃拱鋼管拱肋單吊段空間姿態的調整，從而使懸拼精度和速度與平行拱相近。提出了切線吊扣系統及適當增強纜風的方法，保證了提籃拱肋懸拼過程中的橫向穩定。通過灌注順序調整等措施，解決了傾斜拱肋管內混凝土灌注引起的側向變形問題。

實現了拱肋臥式加工、運輸、豎轉起吊工藝，適應了場地的要求，大大降低了施工費用。……

共計220頁

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第五篇：淺談混凝土的施工溫度與裂縫

淺談混凝土的施工溫度與裂縫

中鐵二十三局一公司滕州項目部 王金山

內容提要 通過多年的施工現場觀察和借鑒有關混凝土內部應力方面的專著，對混凝土溫度裂縫產生的原因，現場混凝土溫度的控制和預防裂縫的措施等進行闡述。

關 鍵 詞 混凝土 溫度應力 裂縫 控制

混凝土在現代工程建設中占有重要地位。而在今天，混凝土的裂縫較為普遍，在橋梁工程中裂縫幾乎無所不在。盡管我們在施工中采取各種措施，但裂縫仍然時有出現。究其原因，我們對混凝土溫度應力的變化注意不夠是其中之一。尤其在大體積混凝土中，溫度應力及溫度控制具有重要意義。這主要是由于兩方面的原因。首先，在施工中混凝土常常出現溫度裂縫，影響到結構的整體性和耐久性。其次，在運轉過程中，溫度變化對結構的應力狀態具有顯著的不容忽視的影響。我們遇到的主要是施工中的溫度裂縫，因此本文僅對施工中混凝土裂縫的成因和處理措施做一探討。

借鑒有關混凝土內部應力的資料和現場施工實踐，主要應從以下幾個方面進行分析。溫度裂縫產生的原因

1.1水泥水化熱

水泥在水化過程中放出大量的熱，且主要集中在澆筑后的7d左右，大量的水泥水化熱使混凝土內部溫度升高，在表面引起拉應力；后期在降溫過程中，由于受到基礎或表面已經凝固的混凝土的約束，因降溫收縮的砼又會在混凝土內部引起拉應力，尤其對于大體積混凝土來講，混凝土內部和表面的散熱條件不同，內部濕度變化很小或變化較慢，但表面濕度可能變化較大或發生劇烈變化，這種內外溫差巨大的現象更加嚴重，當拉應力超過混凝土的極限抗拉強度時，就會在混凝土表面就會產生裂縫。1.2混凝土的收縮

混凝土在空氣中硬結時體積減小的現象稱為混凝土收縮。混凝土在不受外力的情況下這種自發變形不會產生應力，但在受到外部約束時（支承條件、鋼筋等），變形受限，在混凝土中產生拉應力，使得混凝土開裂。混凝土的裂縫主要由塑性收縮、干燥收縮和溫度收縮這三種情況引起的。在硬化初期主要是水泥石在水化凝固結硬過程中產生的體積變化，后期主要是混凝土內部自由水分蒸發而引起的干縮變形。1.3外界氣溫濕度變化的影響

澆筑溫度與外界氣溫有著直接關系，外界氣溫愈高，混凝土的澆筑溫度也就會愈高；如果外界溫度降低則又會增加大體積混凝土的內外溫度梯度。如果外界溫度的下降過快，會造成很大的溫度應力，極其容易引發混凝土的開裂。另外外界的濕度對混凝土的裂縫也有很大的影響，外界的濕度降低會加速混凝土的干縮，也會導致混凝土裂縫的產生。溫度應力的分析 2.1根據溫度應力的形成過程可分為以下三個階段：

2.1.1早期：自澆筑混凝土開始至水泥放熱基本結束，一般約30天。這個階段的兩個特征，一是水泥放出大量的水化熱，二是混凝土彈性模量的急劇變化。由于彈性模量的變化，這一時期在混凝土內形成殘余應力。

2.1.2中期：自水泥放熱作用基本結束時起至混凝土冷卻到穩定溫度時止，這個時期中，溫度應力主要是由于混凝土的冷卻及外界氣溫變化所引起，這些應力與早期形成的殘余應力相疊加，在此期間混凝上的彈性模量變化不大。

2.1.3晚期：混凝土完全冷卻以后的運轉時期。溫度應力主要是外界氣溫變化所引起，這些應力與前兩種的殘余應力相疊加。2.2根據溫度應力引起的原因可分為兩類：

2.2.1自生應力：邊界上沒有任何約束或完全靜止的結構，如果內部溫度是非線性分布的，由于結構本身互相約束而出現的溫度應力。

2.2.2約束應力：結構的全部或部分邊界受到外界的約束，不能自由變形而引起的應力。2.3 溫度的控制和防止裂縫的措施

2.3.1從設計方面，對大體積混凝土進行設計優化

2.3.1.1改善約束條件，減少由于砼自身原因引起的裂縫，在工程結構設計中要特別注意降低大體積結構的約束度。改善約束條件的措施是：

2.3.1.1.1合理地分縫分塊； 2.3.1.1.2避免基礎過大起伏；

2.3.1.1.3合理的安排施工工序，避免過大的高差和側面長期暴露；

2.3.1.2裂縫易發生部位加強構造措施：如孔洞周圍以及轉角處布置一些斜筋，從而讓鋼筋代替混凝土承擔拉應力，這樣可以有效的控制裂縫的發展。

2.3.1.3對于混凝土中鋼筋保護層的厚度應當盡量取較小值，因為保護層的厚度愈大愈容易發生裂縫。

2.3.2從材料方面，合理的選用熱量低、放熱慢的材料，并結合外加劑的使用，是控制裂縫的重要措施

2.3.2.1合理的選用水泥，減少水泥用量

減少水泥水化過程中釋放的熱量，降低砼內溫度梯度，是控制溫度裂縫的重要措施，因此，對于大體積混凝土應該選擇低熱或者中熱的水泥品種，而水泥釋放溫度的大小及速度取決于水泥內礦物成分的不同，水泥礦物中發熱速率最快和發熱量最大的是鋁酸三鈣（C3A），其他成分依次為硅酸三鈣（C3S）、鋁鐵酸四鈣（C4AF）和硅酸二鈣（C2S）；另外，水泥越細發熱速率越快，但是不影響最終發熱量。因此我們在大體積混凝土施工中應盡量使用礦渣硅酸鹽水泥、火山灰水泥等低熱水泥。

2.3.2.2摻加外加料和外加劑

粉煤灰作為一種常見的外加料，可以增加混凝土的密實度，減少水泥用量，提高抗滲能力，改善混凝土的工作度，降低最終收縮值，能大幅降低大體積混凝土的水泥水化熱引起的內部溫升，防止結構出現溫度裂縫，是防治混凝土溫度裂縫的最有效的方法之一。

2.3.2.3骨料控制

科學設計配合比，在保證強度的前提下，選取粒徑大、強度高、級配好的骨料，確定合適的水灰比、水泥用量、砂率，不宜過多增加水泥用量，坍落度不宜過大，這樣可以獲得較小的空隙率及表面積，從而減少水泥的用量，降低水化熱，減少干縮，減小了混凝土裂縫的開展。

2.3.3制定合理的施工方案，加強施工管理

2.3.3.1合理的安排施工工序，避免過大的高差和側面長期暴露，調整施工進度，避免在夏季或冬季的極端氣候時段進行混凝土施工；夏天澆筑混凝土時減少澆筑厚度，利用澆筑層面散熱；

2.3.3.2嚴格按照實驗室簽發的配料單進行配料，水、水泥、砂、石子均應以重量計，不得以車、锨數計量。稱量偏差控制在允許偏差范圍內。拌和程序和拌和時間應通過試驗決定，并嚴格控制；

2.3.3.3夏季施工應注意降低混凝土澆筑溫度。降低混凝土澆筑溫度應從降低混凝土出機口溫度、減少運輸和倉面的溫度回升兩方面入手。

2.3.3.4冬季施工應注意混凝土保溫，規定合理的拆模時間，氣溫驟降時進行表面保溫，施工中長期暴露的混凝土澆筑塊表面或薄壁結構，也需采取保溫措施，以免混凝土表面發生急劇的溫度梯度；

2.3.3.5澆筑倉面控制。混凝土裂縫最先出現在混凝土的薄弱部位，所以應最大限度地減少薄弱部位出現。

2.3.3.6二次抹壓。混凝土澆筑完畢，抹壓成型。在混凝土初凝前進行二次抹壓，消除因混凝土干縮、塑性收縮產生的表面裂縫，以增加表面混凝土密實度。二次抹壓對消除以上原因產生的混凝土表面裂縫效果顯著。

2.3.4控制溫度措施：

2.3.4.1采用改善骨料級配，用干硬性混凝土，摻混合料，加引氣劑或塑化劑等措施以減少混凝土中的水泥用量；

2.3.4.2拌合混凝土時加水或用水將碎石冷卻以降低混凝土的澆筑溫度； 2.3.4.3熱天澆筑混凝土時減少澆筑厚度，利用澆筑層面散熱； 2.3.4.4在混凝土中埋設冷卻水管，通入冷水降溫；

2.3.4.5規定合理的拆模時間，氣溫驟降時進行表面保溫，以免混凝土表面發生急劇的溫度梯度；

2.3.4.6施工中長期暴露的混凝土澆筑塊表面或薄壁結構，在寒冷季節采取保溫措施； 此外，改善混凝土的性能，提高抗裂能力，加強養護，防止表面干縮，特別是保證混凝土的質量對防止裂縫是十分重要的，應特別注意避免產生貫穿裂縫，出現后要恢復其結構的整體性是十分困難的，因此施工中應以預防貫穿性裂縫的發生為主。

在混凝土的施工中，為了提高模板的周轉率，往往要求新澆筑的混凝土盡早拆模。當混凝土溫度高于氣溫時應適當考慮拆模時間，以免引起混凝土表面的早期裂縫。新澆筑砼早期拆模，在表面引起很大的拉應力，出現“溫度沖擊”現象。在混凝土澆筑初期，由于水化熱的散發，表面引起相當大的拉應力，此時表面溫度亦較氣溫為高，此時拆除模板，表面溫度驟降，必然引起溫度梯度，從而在表面附加一拉應力，與水化熱應力迭加，再加上混凝土干縮，表面的拉應力達到很大的數值，就有導致裂縫的危險，但如果在拆除模板后及時在表面覆蓋一輕型保溫材料，如泡沫海棉等，對于防止混凝土表面產生過大的拉應力，具有顯著的效果。

加筋對大體積混凝土的溫度應力影響很小，因為大體積混凝土的含筋率極低。只是對一般鋼筋混凝土有影響。在溫度不太高及應力低于屈服極限的條件下，鋼的各項性能是穩定的，而與應力狀態、時間及溫度無關。鋼的線脹系數與混凝土線脹系數相差很小，在溫度變化時兩者間只發生很小的內應力。由于鋼的彈性模量為混凝土彈性模量的7~15倍，當內混凝土應力達到抗拉強度而開裂時，鋼筋的應力將不超過100~200kg／cm2..因此，在混凝土中想要利用鋼筋來防止細小裂縫的出現很困難。但加筋后結構內的裂縫一般就變得數目多、間距小、寬度與深度較小了。而且如果鋼筋的直徑細而間距密時，對提高混凝土抗裂性的效果較好。混凝土和鋼筋混凝土結構的表面常常會發生細而淺的裂縫，其中大多數屬于干縮裂縫。雖然這種裂縫一般都較淺，但它對結構的強度和耐久性仍有一定的影響。

為保證混凝土施工質量，防止開裂，提高混凝土的耐久性，正確使用外加劑也是減少開裂的措施之一。使用減水劑在實踐中總結出其主要作用為：

（1）混凝土中存在大量毛細孔道，水蒸發后毛細管中產生毛細管張力，使混凝土干縮變形。增大毛細孔徑可降低毛細管表面張力，但會使混凝土強度降低。

（2）水灰比是影響混凝土收縮的重要因素，使用減水防裂劑可使混凝土用水量減少25％。

（3）水泥用量也是混凝土收縮率的重要因素，摻加減水防裂劑的混凝土在保持混凝土強度的條件下可減少15％的水泥用量，其體積用增加骨料用量來補充。

（4）減水防裂劑可以改善水泥漿的稠度，減少混凝土泌水，減少沉縮變形。（5）提高水泥漿與骨料的粘結力，提高混凝土的抗裂性能。

（6）混凝土在收縮時受到約束產生拉應力，當拉應力大于混凝土抗拉強度時裂縫就會產生。減水防裂劑可有效的提高的混凝土抗拉強度，大幅提高混凝土的抗裂性能。

（7）摻加外加劑可使混凝土密實性好，可有效地提高混凝土的抗碳化性，減少碳化收縮。（8）摻減水防裂劑后混凝土緩凝時間適當，在有效防止水泥迅速水化放熱基礎上，避免因水泥長期不凝而帶來的塑性收縮增加。

（9）摻外加劑混凝土和易性好，表面易抹平，形成微膜，減少水分蒸發，減少干燥收縮。許多外加劑都有緩凝、增加和易性、改善塑性的功能。2.4 混凝土的表面保護和養護

2.4.1表面保護

混凝土常見的裂縫，大多數是不同深度的表面裂縫，其主要原因是溫度梯度造成，寒冷地區的溫度驟降也容易形成裂縫。因此混凝土的保溫對防止表面早期裂縫尤其重要。

從溫度應力觀點出發，保溫應達到下述要求：

2.4.1.1防止混凝土內外溫度差及混凝土表面梯度，防止表面裂縫。

2.4.1.2防止混凝土超冷，應該盡量設法使混凝土的施工期最低溫度不低于混凝土使用期的穩定溫度。

2.4.1.3防止老混凝土過冷，以減少新老混凝土間的約束。2.4.2早期養護

混凝土的早期養護，主要目的在于保持適宜的溫濕條件，以達到兩個方面的效果，一方面使混凝土免受不利溫、濕度變形的侵襲，防止有害的冷縮和干縮。另一方面使水泥水化作用順利進行，以期達到設計的強度和抗裂能力。結束語 以上對混凝土的施工溫度與裂縫之間的關系進行了理論和實踐上的初步探討，雖然學術界對于混凝土裂縫的成因和計算方法有不同的理論，但對于具體的預防和改善措施意見還是比較統一，同時在實踐中的應用效果也是比較好的，具體施工中要靠我們多觀察、多比較，出現問題后多分析、多總結，結合多種預防處理措施，混凝土的裂縫是完全可以避免的。

參考文獻 :

【1】陳雅福主編《土木工程材料》--華南理工大學出版社, 2001 【2】張愛勤主編《道路建筑材料》--山東大學出版社,2005 【3】《混凝土設計規范》中華人民共和國行業標準.JGJ 55-2000.普通混凝土配合比設計規程.北京.中國建筑工業出版社.2001

【4】中華人民共和國交通部發布.JTJ 041-2000.公路橋涵施工技術規范.北京.人民交通出版社.2000