混凝土材料及养护因素对悬臂浇筑混凝土桥梁早期裂缝影响研究

摘要

现阶段，我国许多现场浇筑的混凝土桥梁出现了大量的裂缝，已成为施工方及研究者们重点关注的方面。我国混凝土桥梁广泛使用现场浇筑混凝土施工方法，由于要保证现场浇筑混凝土的工作性，混凝土的工作性包括坍落度、扩展度经时损失和可泵性等指标，这促使现代混凝土的组成发生了改变，但这些混凝土组成的改变对混凝土的早期性能产生了很大影响，增加了产生裂缝的几率。同时这些混凝土早期性能的变化不仅与混凝土组成有关，还与气候环境、施工时的养护措施等密切联系。因此，我们必须弄清楚混凝土组成中哪些组成与气候环因素境敏感性强及其与混凝土早期性能的相互关系，寻求合理的优化混凝土组成、性能以及与之相适应的混凝土养护措施与环境，从而保证现场浇筑混凝土的质量，防控混凝土裂缝的产生。
　　对于悬臂浇筑混凝土箱梁来讲，还有其施工的特殊性。分析混凝土组成与养护对施工早期裂缝的影响，有助于优化混凝土配合比和改善养护环境，防控裂缝。本文通过广泛收集相关的试验资料及桥梁定期检查报告，分析混凝土组成和养护对其混凝土拌合物早期水化热及温度收缩的影响;评价赶水大桥混凝土原材料优选、配合比优化以及复合养护方法应用效果;依托万利高速公路龙驹特大桥，通过有限元分析在不同温度、湿度条件下悬浇混凝土一般节段箱梁初应力状态，结合悬臂施工过程，论证龙驹特大桥施工使用复合养护方法的合理性。具体完成以下工作:
　　①收集既有试验及文献资料，分析现代混凝土组成与养护因素对混凝土早期性能的影响。
　　②收集利用现代混凝土悬臂现浇桥梁检测报告，归纳总结其裂缝情况;针对典型裂缝桥例，采用有限元法分析其施工期初应力，初步提出其裂缝产生可能原因。
　　③阐述綦江赶水大桥箱梁混凝土原材料优选、混凝土配合比优化试验以及施工期复合养护方法的使用情况，以实际检测裂缝情况为依据，论证原材料优选和复合养护方法对悬浇箱梁施工期防裂技术的合理性，为以后推广应用提供参考。
　　④依托万利高速公路龙驹特大桥工程，分析不同龄期、不同环境温度与水化热温差的环境因素影响以及是否采用湿覆盖、底板底模模贴情况下，悬臂浇筑一般节段混凝土箱梁初应力状态，论证龙驹特大桥使用复合养护方法的合理性。

目录

声明

摘要

第一章 绪论

1．1 研究背景

1．2 混凝土桥梁的施工方法与混凝土发展

1．2．1 混凝土桥梁的施工方法

1．2．2 悬臂浇筑混凝土施工及施工早期定义

1．2．3 悬臂浇筑混凝土箱梁特点

1．2．4 桥梁混凝土的发展

1．2．5 现代混凝土的收缩

1．3 悬臂挂篮浇筑混凝土桥梁裂缝实例

1．4 悬臂浇筑混凝土箱梁裂缝分类及研究现状

1．4．1 悬臂浇筑混凝土箱梁裂缝分类

1．4．2 研究现状

1．5 研究内容

第二章 混凝土组成及养护对混凝土早期性能影响

2．1 悬浇施工混凝土组成及性能要求

2．1．1 悬浇施工现代混凝土早期性能要求

2．1．2 悬浇施工混凝土组成

2．2 混凝土组成对混凝土早期性能影响

2．3．1 水泥细度与水灰比对混凝土早期收缩及水化热影响

2．3．2 矿物掺合料对混凝土早期水化热影响

2．3．3 减水剂对混凝土早期收缩的影响

2．4 养护对混凝土早期收缩性能的影响

2．4．1 起始养护龄期对混凝土早期收缩影响

2．4．2 不同养护方式下不同养护时间对混凝土早期收缩影响

2．5 现代混凝土早期性能

2．5．1 早期水化热性能

2．5．2 早期收缩变形性能

2．5．3 早期收缩环境敏感性

2．6 本章小结

第三章 悬浇混凝土箱梁裂缝及早期温度和收缩应力分析

3．1 悬臂浇筑混凝土施工

3．2 温度对悬浇混凝土箱梁影响

3．2．1 悬浇混凝土的温度场

3．2．2 温度变形与温度应力

3．2．3 混凝土的弹性模量

3．3 悬臂浇筑混凝土梁桥裂缝实例

3．4 悬浇混凝土梁桥裂缝分析

3．4．1 模型分析

3．4．2 由于混凝土材料、养护因素引起的施工早期非结构性裂缝

3．4．3 混凝土材料-养护因素引起的混凝土箱梁高初应力导致的后期结构性裂缝

3．5 本章小结

第四章 赶水大桥的配合比优化及其复合养护方法效果评价

4．1 綦江赶水大桥概况

4．2 綦江赶水大桥混凝土材料优选与配合比设计

4．2．1 綦江赶水大桥混凝土技术指标

4．2．2 混凝土原材料选择与配合比设计

4．2．3 混凝土施工期抗裂性试验

4．3 赶水大桥复合养护工艺使用

4．3．1 复合养护方法简介

4．3．2 养护设备组成及参数

4．3．3 复合养护工艺流程

4．4 綦江赶水大桥裂缝控制效果

4．5 本章小结

第五章 龙驹特大桥悬浇箱梁初应力分析及其早期防裂对策

5．1 桥梁概况

5．1．1 环境条件

5．1．2 主要技术指标

5．1．3 主梁C55混凝土配合比

5．2 箱梁概况

5．3 箱梁悬臂浇筑混凝土施工概况

5．4 模型的建立

5．4．1 分析思路

5．4．2 有限元分析主要计算参数的选取

5．4．2 模型网格的划分

5．5 模型分析结果

5．5．1 相同环境温度条件下，不同早期收缩对混凝土箱梁初应力影响

5．5．2 不同环境温度对悬臂箱梁应力影响

5．5．3 不同季节环境因素对悬浇箱梁应力影响

5．5．4 是否使用湿覆盖和底板贴膜养护对悬浇混凝土箱梁应力影响

5．6 龙驹特大桥施工期裂缝防控措施

5．6．1 龙驹特大桥混凝土材料优选

5．6．2 龙驹特大桥施工期养护

5．7 本章小结

第六章 总结与展望

6．1 总结

6．2 展望

致谢

参考文献

在学期间发表的论著及取得的学术成果