混凝土结构设计步骤大全11篇
时间：2023-08-02 16:30:39
混凝土结构设计步骤篇（1）
清水混凝土有着独特的性能优势，这类建筑原材呈现为粗糙的表层，也有着细密及精致的内在纹理。相比于其他原材，混凝土这类原材更易受到喜爱，日益被推广选用。室内设计从目前来看仍较少采纳装饰类的清水混凝土，为了完善设计，应当综合探析设计流程内的各类要点。依照设定好的流程来调配装饰元素，才能拥有更高层次的室内设计质量，满足全面的设计要求。
一、基于不同方面的清水混凝土分析
在装饰领域内，清水混凝土呈现为优良的艺术特性。具体浇筑时，依照给出来的配比予以施工。模板被拆除后，不必再去增设额外修饰及涂刷，混凝土最初的质感即可被保留下来。与此同时，清水混凝土也表现为初期的混凝土特性，有棱角且表层顺滑，呈现了朴素及庄严感。在不同层面内，有必要解析清水混凝土的特性：
二、从功能角度看清水混凝土
安装及浇筑的流程都设定为一次性的，应当一次成型。从性能角度看，还需设定最合适的定位，预留必备的空间。例如：针对于水电线路、开关的插座、挂件及预埋件，都应妥善予以定位。在受力特性上，预制贴面及现浇性的混凝土都承载着不等的受力。由此可见，具体在施工时，还需结合真正的施工状态来筛选相宜的混凝土原材。
三、从空间角度看清水混凝土
从现状来看，清水混凝土可用来构建的建筑并非很多。在室内空间中，先要预制必备的装饰板，而后再去施工。浇筑的步骤中，若没能符合设定好的厚度那么混凝土将会凸起。为此，设定了50毫米最低的厚度限度。预制装饰板时，先要处理好上覆的贴面及底侧基层。装饰板及干挂预埋件应能留出必要的层次厚度，最好设定于100毫米。对于打底基层，也应留出50毫米。初期在设计时，就会占有偏大的总体空间，要妥善调配室内各区域占有的空间。
四、从技术角度看清水混凝土
从技术来看，筛选清水混凝土的步骤中也应结合实情予以处理，参照现场情况。在这种基础上，给出配套的安装流程及模式。经过全面考虑，才能减低消耗掉的总体成本，同时缩减施工时限。例如：在拼接模板时，选取了双侧收边或等分的办法。在清水混凝土的构件上，需要设置螺栓孔作为标识。设置等分距离的过程中，也应吻合根本的安全需要。对于此，可以优选纹理性或表层光滑的原材模板用作施工。针对于搭接处、门窗等的构件，也应细化予以处理。
五、从质感角度看清水混凝土
清水混凝土很朴素也很厚重，表现出自然性。然而这种状态下，也很难规避它隐含的生硬及冰冷感。从质感来看，室内设计各步骤中还需妥善予以调配，结合室内及周边环境。唯有如此，清水混凝土才可维持独特魅力及本身的质感。在搭配色彩时，可混同于皮革、木质材料及室内的织物，组合性的混搭更能体现出亲和性。若搭配于石材或原木，将会更加凸显它的清雅及质朴。若能适当搭配，将会摒除坚硬及生冷的感觉，塑造和谐的室内美感。
六、建筑室内设计对清水混凝土装饰元素的实践运用
1.清水混凝土装饰元素应用之前的基础处理
动手施工之前，先要核验基础墙体，确保墙体是洁净的。具体来看，基础处理设定的要点包含如下：查看墙体是否隐含了裂痕或凸起，同时查看空鼓的状态。在批灰处理后，还需紧密衔接墙体及混凝土。对于这个步骤，可以配备钢模网或者选取打毛方式用来处理。若设定了打底的预制装饰板，那么优选韧性及强度最佳的混凝土基层装饰。若选取干挂混凝土，则应准确定位而后牢固安装。此外在施工前，还需慎重查看墙体内侧穿过的线路，查看预留及预埋件。经过验收以后，确保基底是合格的。
2.清水混凝土在模板工程中的应用
设计模板时，优选最合适的原材。依照给出来的尺寸予以处理模板，确保分块后的模板也是均匀的。针对于搭接处也不应忽视。适当制作模板，才能确保后期施工得到的模板工程是优质的，妥善控制成本。制作模板的步骤内，要点应为查看垂直度及平整度。确保色泽匀称，模板气泡均匀且细小。从饰面角度看，也应组合成螺栓孔眼。依照设置好的构图予以设计，确认尺寸及位置。在调配装饰元素时，应当确保对拉螺栓设置的最佳位置。与此同时，还需设定装饰性的小孔。
混凝土结构设计步骤篇（2）
中图分类号：U238文献标识码： A
前言
随着我国铁路的快速发展，高速铁路已逐渐成为未来我国铁路发展的方向。铁路路基作为支撑列车运营的基础,复杂的地理环境给路基工程施工和质量控制带来了复杂性和不稳定性。因此,我们要关注影响路基施工质量的每一个环节,采取有效措施加强质量控制。本文通过分析合福铁路路基的技术特点及施工难点,针对施工工艺进行简单探讨。
1、工程概况
南陵站施工起始里程为DK172+516.79~DK173+910.42，全长1393.63m，其中DK172+516.79前接峨岭特大桥，DK173+910.42后接漳河特大桥，车站共有高速道岔9组，合肥端4组，福州端5组，其中（1、3）、（2、4）号为渡线道岔，5、6、7、8、10号为单开道岔，道岔区支承层宽3.8米，厚0.3米，轨道结构高0.86米，支承层采用C15低塑性水泥混凝土浇筑，端梁范围采用C30钢筋混凝土浇筑，在端梁和转辙机平台范围内按销钉布置图插入Ф25销钉与道床板相接，支承层应连续浇筑，硬化前每4米设置一道105mm的横向伸缩假缝。
2、施工工艺
验收基床表层测量放样端梁及底座板施工安装模板高程控制对基床表层喷水混合料拌制和运输混合料的摊铺和捣固整平和拉毛养护模板拆除切缝竣工测量
道岔平面图
道岔断面图
2.1验收基床表层
基床表层级配碎石在混凝土支承层施工前进行专门验收，合格后方可进行支承层施工。表层级配碎石表面平整度、坡度、高程及压实密度要求：①表面平整度，15mm/3m，表面应无沟痕或压痕；②表面横向坡度，不超过设计值±0.5%；③表面高程，不超过±10mm；④压实密度，按K30≥190Mpa、Evd≥55 Mpa及K≥0.97。
验收基床表层压实度 表层平整度测量
2.2放样测量
路基沉降已通过评估验收，CPⅢ网布设完成并通过评估利用线下工程的CPIII加密基桩和水准控制点作为水硬性混凝土支承层的放样基准。放出的点位用水泥钉标识，并洒上石灰粉保护，作为模板安装控制的依据。
采用徕卡TCA2003全站仪测量放样
2.3安装模板
模板采用32cm槽钢安装，根据设计图纸对模板位置进行测量定位。模板安装前，检查模板是否变形，清除模板表面灰尘和污垢。模板通过斜撑杆进行安装固定。模板两侧采用销钉固定并用斜撑加固模板，每1m一道通过直径20mm的钢钎打入基床表层级配碎石内固定，接缝必须严密，不得漏浆，模板与混凝土的接触面需清理干净并刷脱模剂，模板的拼缝采用双面胶进行堵塞，底部采用砂浆堵缝，以防止混凝土水泥浆跑浆，烂根，影响混凝土的质量和外观。
模板安装
2.4高程控制
利用徕卡TCA2003全站仪测设模板顶面高程，高程控制在+2~-5mm之内。
模板安装允许偏差和检验方法
序号 检查项目 允许偏差（mm） 检验方法
1 中线位置 5 全站仪
2 顶面高程 +2，-5 水准仪
3 宽度 +10，0 尺量
2.5对基床表层进行喷水处理
清除基床表层上的任何有害材料，在浇注支承层材料前对基床表层表面进行喷水湿润，摊铺前表层保水养生不小于2小时，同时保证表层不积水。
2.6混合料的拌制和运输
混合料采用拌和站进行集中拌制，由于混合料的坍落度较低，应优先采用槽车运输，运输时示环境温度，对混合料进行覆盖，防止水分散失。
2.7混合料的摊铺和捣固
根据自卸式卡车每车运输方量合理安排混合料倒卸间距，通过反铲挖土机配合人工摊铺整平，然后用ф50振捣棒振捣密实。混凝土卸完后，采用小型挖机摊铺并整平，人工给予配合。
摊铺后的松散混凝土顶面比模板略高3～5cm以使其捣固后混凝土顶面略高于模板顶面3～6mm。混凝土采用捣固棒振捣密实后，人工整平。振捣从两侧模板向中间进行，每工作班安排4人进行振捣，避免过振、漏振。振捣按照快插慢拔的原则，以混凝土不下沉，无气泡，表面泛浆为准。振捣时混凝土高程过高时，人工刮除多余部分，混凝土高程过低时，人工在振捣梁前随时补充混凝土，以保证振捣梁走过后，支承层顶面平整，密实。
2.8整平、拉毛及收光
捣固密实后，采用刮尺刮平收光，然后利用特制毛刷将轨道板下的支承层进行横向拉毛，拉毛纹路均匀、清晰、整齐。最后人工采用木抹子及铁抹子对外露面进行收光。
2.9养护
混凝土浇筑完成后约30分钟后采用塑料膜覆盖，以防混凝土表面水份蒸发过快，初凝后将塑料膜掀开，用土工布覆盖洒水浸湿后，将塑料膜覆盖在土工布上并包裹严实，并每天检查土工布的潮湿状态，必要是需要进行补水，潮湿养护时间为7天，且养护期间禁止任何车辆通行。
2.10模板拆除
根据现场情况，及时拆除模板。
2.11切缝
拆除模板后，采用切割机沿纵向每隔4m在支承层上横向切缝，切口深度不小于支承层厚度的1/3（约105mm）
2.12底座及端梁施工
①端梁开挖
步骤1：根据测量放样位置采用小型挖掘机进行开挖，开挖时应保证开挖边线距离端梁边线预留10cm作为人工开挖范围，基底预留20cm人工开挖；
步骤2：人工清理基坑四周及基底，开挖至设计标高
步骤3：测量人员进行二次放样，验收基坑几何尺寸。
②安装底座钢筋
步骤1：进行测量放样，确定底座范围；
步骤2：清理基床表层，对底座板钢筋进行弹线；
步骤3：绑扎底层钢筋网片，安装保护层垫块；
步骤4：绑扎顶层钢筋网片。
③安装底座模板
步骤1：根据放样点，立底座板侧模，侧模采用定型钢模，钢模高度为30cm，两边在级配碎石上钻孔锚固钢筋，然后采用斜向支撑固定模板；
步骤2：安装端梁位置斜向当头模，模板坡度为1：1，高度为30cm；
步骤3：加固底座模板
④底座混凝土浇筑
步骤1：混凝土浇筑之前对级配碎石表面洒水湿润；
步骤2：采用C30混凝土进行混凝土浇筑，混凝土塌落度控制在140mm～160mm，
步骤3：振捣好后，对底座表面先进行收光，检查预埋门式钢筋是否偏位，然后把道床板范围内混凝土进行拉毛。
步骤4：混凝土到达一定强度后，采用土工布覆盖+塑料薄膜进行覆盖养护
步骤5：混凝土未凝固之前按图纸位置插入销钉。
⑤高强挤塑板安装
步骤1：先人工清理基坑顶面，对基坑表层局部不平整部位采用砂子找平；
步骤2：对挤塑板进行切割，按端梁底宽（0.8m×3.4m），进行高强挤塑板基坑外拼装，并做好标记；
步骤3：基坑外验收合格后，按顺序将挤塑板安装到基坑底面。
2.13表面清洁和完工测量
清除支承层表面、接缝、结构伸缩缝的端点、排水管和电缆管道处杂物，不留任何碎片，以免妨碍之后的轨道施工。对支承层表面平整度、中线和高程进行测量。
3、材料要求
3.1 低塑性水泥混凝土，质量符合《客运专线铁路无砟轨道支承层暂行技术条件》（科技基【2008】74号）的要求。
3.2 底座区采用C30混凝土，混凝土的各项性能指标，应满足《铁路混凝土结构耐久性设计规范》（TB1005-2010）的要求。混凝土采取措施预防碱骨料反应。
3.3 对进场钢筋原材必须检验，进场钢筋必须有出厂合格证，钢筋进场时进行复检， 在保证其规格及力学性能的情况下，钢筋表面必须清洁无损伤，不得带有颗粒状或片状铁锈、裂纹、结疤、折叠、油渍和漆污等，钢筋断头保证平直，无弯曲。 钢筋原材试验报告单的分批次必须填写正确，同炉号、同牌号、同规格、同交货状态的钢筋每60t为一批，不足 60t也按一批计，每批抽检一次，监理按照抽检次数的10%进行见证；同牌号、同规格而不同炉号组成的混合批的钢筋作为一批时，原材试验应符合有关规定和规范要求。
3.4 对进场水泥及粉煤灰、外加剂、砂石料收料员必须查看出场检验报告，试验室取样检测各项性能，并出具试验报告。做好材料进货的检验和标识工作。在进料、检验、进仓、登记、标识、使用等全过程中，都必须严格执行“进货检验和试验控制程序”文件要求，从采购的第一程序开始，层层把关，确保材料质量。对各种材料的质量记录和资料的整理与保存工作，做到各种证明、合格证、试验单据齐全，确保其可追溯性和完整性。具体要求如下：
①水泥
采用强度等级不低于42.5级的硅酸盐水泥或普通硅酸盐水泥，比表面积不应大于350m2/Kg，其他性能应符合GB175的规定。不应使用早强水泥。
②细骨料
采用级配合理、质地均匀坚固、吸水率低、空隙率小的洁净天然河砂或人工砂。材料相关技术指标满足《客运专线铁路无砟轨道支承层暂行技术条件》（科技基【2008】74号）要求。
③粗骨料
选用级配合理、粒形良好、质地均匀坚固、线胀系数小的洁净碎石，也可采用碎卵石或砾石，不宜采用砂岩碎石。材料相关技术指标满足《客运专线铁路无砟轨道支承层暂行技术条件》（科技基【2008】74号）要求。
④粉煤灰、减水剂
粉煤灰、减水剂更换料源或每批进货时核查供应商提供的报告，试验室进行复检，复检合格后方可使用。
⑤水
水的检验项目和检验频率符合《客运专线铁路无砟轨道支承层暂行技术条件》（科技基【2008】74号）要求。
4、质量控制、检查
严格按照《高速铁路轨道工程施工质量验收标准》（TB 10754-2010）；《铁路混凝土工程施工质量验收标准》（TB 10424―2010）；进行，确保使用的材料全部合格，符合设计要求。施工误差满足精度要求。
4.1现场试验项目
序号 检验项目 检验要求
1 强度 每500延长m检测一次（三个试件），结果应满足28d平均强度不小于10MPa
2 增实因素 每50方或工作班检验一次。增实因素为JC±10
3 切缝 全检，切缝横向应贯通、竖直，缝深应满足要求
4.2模板安装质量标准
序号 检查项目 容许偏差（mm) 检验方法
1 中线位置 5 全站仪
2 顶面高程 ＋2 -5 水准仪
3 宽度 ＋10，0 尺量
4.3支承层外形质量标准
序号 检查项目 容许偏差（mm) 检验方法
1 厚度 ±20 尺量
2 中线位置 10 全站仪
3 宽度 +15，0 尺量
4 顶面高程 +5，-15 水准仪
5 平整度 7 4m直尺
5、施工体会
车站道岔施工，需要认真审核图纸，尤其要注意道岔位置与其他专业设计相互冲突的情况，特别关注:①道岔区接触网接触位置按照道岔实际中心线位置确定的，垂直线路中心。②渡线道岔中心集水井，不能位于路基中央，应该根据道岔支承层的具体宽度准确定位。③贯通地线在转辙机的位置要预留接地线。④销钉埋设精度高，难以控制，拉毛时间不好掌握。
6、结语
通过不断细化工艺，加强各个工序的衔接，保障施工进度，保障支承层的施工质量、避免了道岔对临边其他构筑的不利影响。项目部施工的道岔支承层成本得到了有效控制，工艺获得好评，作为首件制，在全线推广。
参考文献
[1]中铁第四勘察设计院图纸：合福施图（轨）-30-01 路基上18号道岔轨枕埋入式无砟轨道结构设计图；合福施（站）-07-01 南陵站平面布置图；
[2]新铁德奥道岔有限公司图纸：CN-6118AS60kg/m钢轨18号道岔
[3]《客运专线铁路无砟轨道支承层暂行技术条件》（科技基【2008】74号）；
[4]高速铁路路基工程施工质量验收标准 TB10751-2010；
混凝土结构设计步骤篇（3）
中图分类号 TH213.5 文献标识码 A 文章编号 1673-9671-（2013）012-0050-03
1 工程概况
琅岐闽江大桥主桥设计为60+90+150+680+150+90+60m斜拉桥，水上引桥设计为9*60m连续梁，其中0#、1#、2#墩为亭江侧辅助墩、过度墩，3#、4#墩为主跨桥墩，5#、6#、7#墩为琅岐侧辅助墩、过渡墩，0#～3#墩为岸侧桥墩，4#～7#墩为主桥水上桥墩。S1～S7#墩为琅岐侧引桥水上桥墩，S8#、S9#桥墩为引桥岸侧桥墩，在水中共设有11个桥墩，琅岐闽江大桥总体布置如图1所示。
根据设计图纸资料统计，桥位处平均高潮位：4.8m；平均低潮位：0.7m；最大高潮位：+6.0m；最低潮位：-0.6m；平均潮差：4.1 m；最大潮差：6.6m。
4#桥墩位于闽江江中心处，此处河床标高约为-4.0m，最大高潮位时水深约为10m，此处水流最大流速为2.95m/s。4#墩承台设计尺寸为48*30*6m，承台底设计标高为+0.0m，承台顶设计标高为+6.0m。
5#、6#、7#桥墩处河床标高约为-4.0m，最大高潮位时水深约为10m，此处水流最大流速为2.4m/s。5#、6#、7#墩承台设计尺寸为20.9*14*5m，承台底设计标高为-1.0m，承台顶设计标高为+4.0m。
S1～S6#桥墩处于河床冲刷沟槽内，此处河床标高约为-6.0～-7.0m，最大高潮位时水深约为12～13m，S1～S6#墩处水流最大流速约为1.8m/s。S1～S6#墩承台设计尺寸为16.5*12*4m，承台底设计标高为+0.0m，承台顶设计标高为+4.0m。
S7#、S8#、S9#桥墩设计结构尺寸与S1～S6#墩一致，S7#墩处于河滩滩涂上，在退潮时间墩位河床将露出水面，S8#、S9#两桥墩位于岸侧，承台底距离现有地面高度约为6m。
2 施工特点及难点
2.1 桥位处于潮汐河段，水流流速大、潮汐水位变化大
桥址位于闽江入海口位置，受潮汐影响桥位处水位每天涨落两次，涨落潮时水流最大流速达到2.95m/s，潮汐水位变化最大达到6.6m，大流速、高潮差对承台围堰施工影响巨大。
2.2 河床冲刷大、水深大
桥墩位置河床冲刷大，桥墩位置局部冲刷达到4m，河床标高不稳定，桥墩位置最大水深达到12～13m，河床冲刷大、水深大对承台围堰施工影响巨大。
2.3 各桥墩所处位置水文条件不一，施工环境复杂
琅岐闽江大桥水上桥墩所处位置水文条件复杂，4#墩处水流流速大、水深大；5#～7#墩水流流速较大，水深相对较小；S1～S6#墩处水流流速较小，但处在河床冲刷沟槽内，水深大，河床局部冲刷严重；S7#墩处于河滩滩涂上，在退潮时间墩位处河床将露出水面；S8#、S9#墩处于江滩岸侧，承台底距离现有地面深度约6m。各墩位水文条件各不相同，如采用一种围堰结构形式将不能满足所有承台施工需要，需考虑多种围堰结构形式结合使用。
3 围堰结构选型
3.1 单壁钢吊箱围堰结构应用于4#墩
3.1.1 4#墩水文情况
4#桥墩处河床标高约为-4.0m，最大水深约为10m，最大流速为2.95m/s。4#墩承台设计尺寸为48*30*6m，承台底设计标高为+0.0m，承台顶设计标高为+6.0m，最大高潮位+6.0m。
3.1.2 4#墩围堰选型
由于4#墩所处位置水深大，水流大，承台底比河床高约为4.0m，桥墩处于闽江主河道上局部冲刷较大，选用钢吊箱围堰方案。
根据设计资料确定，4#墩围堰设防水位+6.0m，为防止迎水面水浪漫入围堰，确定围堰侧板顶口标高为+6.5m，承台底设计标高+0.0m，围堰设防水深为6.0m，单壁侧板结构可满足设防水深要求。
4#墩承台设计结构尺寸巨大，为减轻围堰结构自重，充分利用钢结构高强、轻便性能，围堰底板采用钢结构底板。
4#墩围堰方案最终选型确定为单壁钢吊箱围堰。
3.1.3 4#墩围堰设计概况
4#墩围堰设计为单壁吊箱钢围堰，围堰主要由底板系统、侧板系统、围堰下放系统、围堰悬挂系统和围堰内支撑系统组成。
底板系统主要由大龙骨（2HN500*200）、小龙骨（工28a）和底板面板组成；
侧板系统主要由侧板（HN350*175+δ8mm面板组成）和侧板与底板连接绞座组成；
围堰下放系统主要由下放支架、下放分配梁、下放吊杆（φ32mmⅣ级钢筋）和下放油顶（150t/250t油顶）组成；
围堰悬挂系统主要由悬挂分配梁、悬挂吊杆（2[20b）和连接绞座组成。
围堰内支撑系统主要由导梁（2HN500*200）和支撑钢管桩（φ600*8mm和φ800*8mm）组成。
围堰封底混凝土厚度2m。4#墩围堰结构如图2所示。
3.1.4 4#墩围堰施工概述
4#墩围堰总体施工方案为：在底板标高+5.0m处完成围堰拼装，然后利用下放装置将围堰整体下放至设计标高（底板标高-2.0m），再利用围堰悬挂装置将围堰悬挂固定牢固，浇筑围堰封底混凝土，待封底混凝土强度达到要求后进行围堰内抽水清基，形成干燥的承台施工作业环境，待承台施工完成后将围堰侧板和内支撑拆除，完成围堰施工。
围堰施工步骤：
步骤一：拆除钻孔施工平台，并将钢护筒割除至围堰施工所需标高；
步骤二：围堰拼装；
1）按照围堰设计图纸要求在指定钢护筒上安装围堰拼装牛腿，在拼装牛腿上安装大龙骨，再在大龙骨之上安装小龙骨，然后安装围堰底板，完成底板系统安装；
2）在设计位置安装下放分配梁，并安装下放吊杆及下放油顶，完成下放系统安装；
3）在钢护筒上安装吊挂分配梁，然后安装封底吊挂吊杆，完成围堰封底吊挂系统安装；
4）在围堰底板上拼装临时支架作为施工平台安装围堰内支撑体系，然后利用内支撑导梁作为导向安装围堰侧板，并将侧板与底板连接绞座焊接牢固，完成围堰侧板系统安装。
步骤三：围堰下放就位；
围堰下放采用多根吊带同步下放，在下放过程中采取同步措施保证其同步性，确保各吊带受力基本一致，控制围堰整体变形，下放过程需连续完成。
步骤四：围堰封底；
在围堰封底吊挂分配梁上布置封底导管，根据设计要求分舱进行围堰封底混凝土浇筑；
待封底混凝土强度达到要求后开始拆除封底吊挂系统，将围堰侧板处联通孔封堵密实，围堰内抽水，并将围堰封底混凝土表层淤泥清理干净；
步骤五：承台施工；
步骤六：待承台施工完成后将围堰内支撑及侧板拆除，完成围堰施工。
3.2 钢板桩内套单壁钢套箱围堰结构应用于5#～7#墩
3.2.1 5#～7#墩水文情况
5#～7#桥墩处河床标高约为-4.0m，最大水深约为10m，最大流速为2.4m/s。5#～7#墩承台设计尺寸为20.9*14*5m，承台底设计标高为-1.0m，承台顶设计标高为+5.0m，最大高潮位+6.0m。
3.2.2 5#～7#墩围堰选型
由于5#～7#墩所处位置水深相对于承台底标高较小，水流相对较小，桥墩处河床冲刷较小，选用钢套箱围堰方案。
5#～7#墩围堰侧板顶口标高与4#墩围堰一致为+6.5m，围堰设防水深为7.0m，单壁钢围堰可满足设防水深要求。
由于5#～7#墩承台底比河床高约为3.0m，需对墩位处河床进行吹填砂至围堰设计标高再进行围堰封底砼浇筑，为了减少吹填工作量及预防水流对吹填砂冲刷作用，需在钢套箱围堰外侧加设一道围挡钢板桩围堰。
5#～7#墩围堰最终选型采用钢板桩内套单壁钢套箱围堰。
3.2.3 5#～7#墩围堰设计概况
5～7#墩围堰设计为钢板桩围堰内套钢套箱围堰，围堰主要由钢板桩、钢板桩围堰内支撑、钢套箱围堰侧板及钢套箱围堰内支撑组成。
钢板桩围堰采用拉森Ⅳ钢板桩，长度为18m，钢板桩顶面标高为+6.5m，底面标高为-11.5m。钢板桩围堰主要作用为在墩位处形成一个封闭空间防止江水对内部吹填砂的冲刷作用，在钢套箱围堰封底混凝土强度达到设计要求后可将钢板桩围堰拆除。
钢套箱围堰侧板由HN350*175+δ8mm面板组成，内支撑设置在+5.0m标高处，内支撑导梁采用2HN500*200型钢、撑杆采用φ600*8mm钢管。
围堰封底混凝土厚度2m。5#～7#墩围堰结构如图3所示。
3.2.4 5#～7#墩围堰施工概述
5～7#墩围堰总体施工方案为：首先在钢护筒上焊接导梁拼装牛腿，在拼装牛腿上进行内支撑安装，再以内支撑导梁作为导向进行钢套箱围堰侧板拼装及钢板桩插打，侧板拼装完成后向围堰内吹填砂至标高-3.2m处，然后浇筑封底砼，待封底砼强度达到85%的设计强度后将钢套箱围堰内积水抽干，进行基坑清理，转入承台施工，待承台施工完成后再将围堰进行拆除，完成围堰施工。
围堰施工步骤：
步骤一：钢板桩围堰拼装
1）钢护筒上焊接牛腿，安装钢板桩围堰导梁；
2）利用钢板桩围堰导梁做导向拼装钢板桩围堰；
步骤二：钢套箱围堰拼装
1）将与钢套箱围堰内支撑安装有冲突的护筒进行切割；
2）在钢护筒上焊接支撑牛腿，在标高位置+5.0m处安装钢套箱围堰导梁及内支撑，在标高位置+2.0m处安装钢套箱围堰导向梁。
3）利用钢套箱围堰导梁和导向梁做导向拼装钢套箱围堰侧板。
步骤三：对围堰范围内河床进行吹填砂；
步骤四：围堰封底；
根据设计要求进行围堰封底混凝土浇筑，待封底混凝土强度达到85%以后可将外侧钢板桩围堰进行拆除，将围堰侧板处联通孔封堵密实，围堰内抽水，并将围堰封底混凝土表层淤泥清理干净。
步骤五：承台施工；
步骤六：待承台施工完成将围堰内支撑及侧板拆除，完成围堰施工。
3.3 预制混凝土底板单壁钢吊箱围堰结构应用于S1～S6#墩
3.3.1 S1～S6#墩水文情况
S1～S6#桥墩处河床标高约为-6.0～-7.0m，最大水深约为13m，最大流速为2.0m/s。S1～S6#墩承台设计尺寸为16.5*12*4m，承台底设计标高为+0.0m，承台顶设计标高为+4.0m，最大高潮位+6.0m。
3.3.2 S1～S6#墩围堰选型
由于S1～S6#墩所处位置水深大，承台底比河床高约为6～7m，桥墩位于河床冲刷沟槽内局部冲刷较大，选用吊箱围堰方案。
S1～S6#围堰侧板顶口标高为+6.5m，承台底设计标高+0.0m，围堰需设防水深为6.0m，单壁围堰结构可满足设防水深要求。
S1～S6#墩承台设计结构尺寸较小，考虑混凝土预制底板工程造价较低，围堰底板采用混凝土预制底板结构形式。
S1～S6#墩围堰最终选型采用预制混凝土底板单壁钢吊箱围堰。
3.3.3 S1～S6#墩围堰设计概况
S1～S6#墩预制混凝土底板单壁钢吊箱围堰，围堰主要由底板系统、侧板系统、围堰下放系统、围堰悬挂系统和围堰内支撑系统组成。
底板系统主要由龙骨（2HN500*200）、预制混凝土底板组成。
侧板系统主要由侧板（HN350*175+δ8mm面板组成）和侧板与底板连接绞座组成；
围堰下放系统主要由下放支架、下放分配梁、下放吊杆（φ32mmⅣ级钢筋）和下放油顶（150t/250t油顶）组成；
围堰悬挂系统主要由悬挂分配梁、悬挂吊杆组成。
围堰内支撑系统主要由导梁（2HN500*200）和支撑钢管桩（φ600*8mm）组成。
围堰封底混凝土厚度2m。S1～S6#围堰结构总体如图4所示。
3.3.4 S1～S6#墩围堰施工概述
S1～S6#墩围堰施工方案及施工步骤与4#墩钢吊箱围堰施工方法一致。
3.4 单壁钢套箱围堰结构应用于S7#墩及钢板桩围堰结构应用于S8#、S9#墩
3.4.1 S7#、S8#、S9#墩水文情况
S7#墩处于河滩滩涂上，在退潮时间承台处河床将露出水面。S8#、S9#两桥墩位于岸侧，承台底距离现有地面高度约为6m。S7#、S8#、S9#墩承台设计尺寸为16.5*12*4m，承台底设计标高为+0.0m，承台顶设计标高为+4.0m，最大高潮位+6.0m。
3.4.2 S7#、S8#、S9#墩围堰选型
由于S7#墩位于河滩滩涂上，河床标高与承台设计底面标高基本一致，河床稳定，选用钢吊箱围堰方案。S7#墩围堰侧板顶口标高为+6.5m，承台底设计标高+0.0m，围堰需设防水深为6.0m，单壁围堰结构可满足设防水深要求。S7#墩围堰最终选型采用单壁钢套箱围堰。
S8#、S9#墩承台底距离现有地面高度约为6m，入土深度较大，采用钢板桩围堰方案。
3.4.3 S7#、S8#、S9#墩围堰设计概况
S7#墩围堰设计为单壁钢套箱围堰，围堰主要由侧板、围堰内支撑系统组成。
侧板结构为HN350*175+δ8mm面板组成。围堰内支撑系统主要由导梁（2HN500*200）和支撑钢管桩（φ600*8mm）组成。围堰封底混凝土厚度2m。
S7#墩围堰结构形式为在S1～S6#墩围堰结构形式上取消了龙骨及预制混凝土底板结构，其它结构形式与S1～S6#墩围堰一致。
S8#、S9#墩围堰设计为钢板桩围堰，围堰主要由侧板、围堰内支撑系统组成。
侧板结构拉森Ⅳ钢板桩，围堰内支撑系统主要由导梁（2HN500*200）和支撑钢管桩（φ600*8mm）组成。
围堰封底混凝土厚度0.5m。
3.4.4 S7#、S8#、S9#墩围堰施工概述
S7#墩围堰总体施工方案为：在墩位钢护筒上焊接定位牛腿、安装内支撑导梁，利用内支撑导梁作为导向安装围堰侧板，对围堰内河床清淤至设计标高后浇筑围堰封底混凝土，待封底混凝土强度达到要求后进行围堰内抽水清基，形成干燥的承台施工作业环境，待承台施工完成后将围堰侧板和内支撑拆除，完成围堰施工。
混凝土结构设计步骤篇（4）
一、引言近年来，随着公路交通量的增加，公路、桥梁负荷上升、其承载力日趋饱和，考虑不少公路、桥梁采用混凝土结构，且大多为建国后所建，桥龄基本在40年左右，这些旧有桥梁很多都已出现老化、破损、裂缝等现象。
根据相关病害调查，桥墩裂缝是混凝土桥梁最主要的病害形式之一：桥墩作为桥梁结构中重要的下部构件，不仅承担着上部结构及汽车等产生的竖向轴力、水平力和弯矩，有时还受到风力、土压力、流水压力以及可能发生的地震力、冰压力、船只和漂流物对墩台的撞击力等荷载的作用。桥墩墩身裂缝直接影响且损害其自身乃至整体桥梁（根据混凝土结构缺损状况评定标准，墩台部件权重约占全桥的50%）的安全性、实用性、耐久性和美观。
二、裂缝成因分析桥墩病害的主要表现形式为：混凝土剥落、露筋、砌体风化、灰缝脱落、水平裂缝、竖向裂缝、网状裂缝、水平位移、倾斜、沉降等。
其中，裂缝作为混凝土结构的主要病害之一，其成因复杂繁多，裂缝划分无严格界限，每一条裂缝均有其产生的一种或几种主要因素，其余因素对于裂缝起到继续发展或加剧劣化的作用。常见的墩身裂缝形式包含：桥墩中心线附近的竖向裂缝、桥墩在日照时间较长侧的裂缝、桥墩模板对拉筋孔处的裂缝、桥墩模板分块接缝处的裂缝、桥墩顶部环向裂缝以及混凝土表面细小、不规则的裂缝。究其开裂原因，拟从桥墩的设计、施工及运营使用三方面进行分析论述。
2.1桥墩设计。桥墩在设计阶段，结构不计算或漏算、结构受力假设与实际受力不符，内力与配筋计算错误，结构的安全系数不够、设计时考虑的施工可能性与实际情况出现差异等均会使桥墩在外荷载直接作用下产生裂缝。
2.2桥墩施工。桥墩施工过程中，水化热效应、施工工艺、材料自身等因素都会影响桥墩开裂。
（1）水化热。混凝土浇注过程中水泥水化放热，受混凝土自身的不良导热性和混凝土热胀冷缩性质影响，桥墩内部温度升高体积膨胀而外部温度相对较低发生收缩，内外相互作用易导致桥墩混凝土外部产生很大的温度拉应力，当混凝土抗拉强度不足以抵抗该拉应力时，会引发桥墩竖向开裂。该类裂缝仅存在于结构表面。针对水化热效应影响，建立3个模型如图1：第1个模型采用边长为2.0m的方形截面柱；第2个模型采用截面为2.667m×1.5m的矩形截面柱、第3个模型采用直径为2.256m的圆形截面柱。模型参数均参考325号普通混凝土性能参数选取：单位质量水泥水化热389KJ/Kg；比热取0.96KJ/kg·K；密度取值2450Kg/m3；导热系数取3W/(m·K)；线弹性模量取10-5℃-1，拆模的过程则以桥墩表面对流系数的变化实现。根据3个截面不同，体积相同的混凝土桥墩模型结果可见（如图2），在第4天3个模型的内外温差都达到最大，相应的应力也随之达到峰值，依次为3.18MPa、3.00MPa、2.70MPa。3个桥墩模型受水化热效应影响都有开裂的风险。其中，圆截面模型的应力峰值为最小。
（2）施工工艺。在桥墩浇注、起模等过程中，若施工工艺不合理、质量低劣，可能产生各种形式的裂缝，裂缝出现的部位和走向、裂缝宽度都因产生的原因而异：模板的倾斜、变形以及接缝都可能会使新浇注的混凝土产生裂缝；混凝土振捣不密实、不均匀，也会引发蜂窝、麻面等缺陷；混凝土的初期养护时的急剧干燥也会引发混凝土表面的不规则裂缝；混凝土入模温度过高、施工拆模过早也会导致墩身开裂。
2.3桥墩运营。桥梁在运营阶段，交通量的增长、超出设计荷载的重型车辆过桥、钢筋的锈蚀等都会影响桥梁墩柱及其它构件的裂缝开展情况。当墩柱受压区出现起皮或有沿受压方向的短裂缝，则应特别注意，往往是结构达到承载力极限的标志。此外，环境温度对桥墩等构件的开裂影响也不容忽视，引起混凝土桥墩温度变化的主要因素包括：年、月温差、日照变化、骤降温差等，尤其是入冬期间温度骤降极易造成桥墩等大体积构件开裂。图3不同模型温度骤降条件下应力云图针对边长为2m的方形桥墩、截面为2.667m×1.5m的矩形桥墩、直径为2.256m的圆形桥墩进行温度骤降的工况模拟。得到结果如图3：3个桥墩模型分别在环境温度变化后的第14小时、第12小时和第22小时达到各自的应力峰值，依次为1.55MPa、1.52MPa、1.38MPa。3者中，应力峰值最大的为截面为2m×2m的方形桥墩，圆截面柱受温度变化影响相对较小。
三、裂缝对策研究混凝土不可避免地带裂缝工作，裂缝的存在和发展也将一定程度地削弱相应部位构件的承载力，并进一步引发保护层剥落、钢筋锈蚀、混凝土碳化、持久强度低等，甚或危害桥梁的正常运行和缩短其使用寿命。因而，针对前裂缝在设计、施工及运营阶段可能出现的原因，进行控制对策的研究，列述如下。
3.1设计阶段。在计算模型选取合理、桥墩强度、刚度、稳定性等满足规范要求的条件下，可选择尺寸较小的圆形截面桥墩，以一定程度地减缓减弱其温度应力峰值，从而降低其开裂风险。此外，在桥墩四周加防裂钢筋网，配筋除满足承载力及构造要求外，应结合水泥水化热引起的温度应力增配钢筋，以提高钢筋控制裂缝的能力。
3.2施工阶段。
（1）水化热。R.Springenschmid认为，混凝土的2/3应力来自于温度变化，1/3来自干缩和湿胀。典型的波特兰水泥会在开始3天内放出约50%的水化热。［7］可见，水化热是混凝土早期温度应力的主要来源，过快过高的水化热是早期开裂的主要原因。针对水化热效应，可采取以下措施以改善并控制开裂情况：在满足设计强度的前提下，尽可能采用圆形截面柱、尽可能采用低标号混凝土；采用低水化热的水泥或掺粉煤灰的水泥或掺缓凝剂，其对改善混凝土和易性、降低温升、减小收缩具有较好的效果，也可提高自身抗裂性。此外，对墩身内部布设冷水管以循环降温。
3.2施工阶段。
（1）水化热。R.Springenschmid觉得，混凝土的2/3应力来自于温度变更，1/3来自干缩和湿胀。范例的波特兰水泥会在起头3天内放出约50%的水化热。［7］可见，水化热是混凝土早期温度应力的首要滥觞，过快过高的水化热是早期开裂的首要原因。针对水化热效应，可采纳以下措施以改良并把持开裂情况：在满足设计强度的前提下，尽可能采纳圆形截面柱、尽可能采纳低标号混凝土；采纳低水化热的水泥或掺粉煤灰的水泥或掺缓凝剂，其对改良混凝土和易性、降低温升、减小压缩具有较好的效果，也可进步自身抗裂性。此外，对墩身内部布设冷水管以循环降温。
（2）入模温度。降低混凝土的入模温度也是一项降低混凝土温度应力的首要措施。一般的，混凝土从塑形状态转变为弹性状态时，浇注温度越低开裂偏向越小。过高的入模温度会加剧了混凝土的早期温升，使得温度应力更大。
（3）其它。桥墩的模板应具备足够的强度、刚度和稳固性，可遭遇新浇混凝土的重力、侧压力以及施工历程中可能产生的各种荷载；混凝土的振捣密实、均匀，可有效防止压缩裂缝，不可过捣，否则造成混凝土离析；拆模不应太早，混凝土终凝后对墩柱表面应及时的保湿保温养护，使水泥水化作用顺利进行，以进步混凝土的抗拉强度。首要养护法子包孕：笼罩养护、浇水养护、储水养护和薄膜养护等。
3.3运营阶段。运营阶段的抗裂措施应首要包孕两方面内容：对潜在开裂隐患的把持和既有裂缝的修补把持。对于前者，若不考虑地震、撞击等偶然因素的影响，桥梁在运营期间的裂缝则首要跟环境变更相干。根据前文的温度骤降影响分析，圆形截面柱的抗裂情况较另2者略优，因而，可优先选择圆截面柱作为桥墩的设计方案。除此，可在温度骤降前期或初期，于桥墩表面附加保温材料或涂抹防护材料以削减温度骤降带来的影响。对于后者，虽然对桥墩混凝土的原材料、配合比及工艺等方面加强预防措施，但混凝土桥墩的裂缝仍不可避免。根据《公路工程质量检验评定标准》规定，公路桥墩裂缝缝宽>0.15mm，铁路桥墩裂缝缝宽>0.2mm以下的局部压缩裂缝，须进行处理、修补。对于运营期间出现的裂缝，由变形变更所引起的裂缝，其无承载力危险，可采纳防水型化学灌浆技巧作一般表面处理。
四、结语
混凝土桥墩工程中，多属于大体积混凝土工程，较易出现裂缝。只有在设计、施工、运营各阶段进行科学、合理的运作，可减轻减缓混凝土的裂缝开展。根据前文，雷同体积情况下，满足强度、刚度、稳固性请求后，圆截面柱较矩形柱受施工期间水化热、运营期间温度骤降所引起的温度应力小，因而建议桥墩设计采纳圆截面。
参考文献：
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混凝土结构设计步骤篇（5）
一、裂缝的治理原则
（一）必须认真细致的了解裂缝形成的原理和性质，针对不同的成因提出不同的解决方法。要找到问题的源头，处理只是一种手段而不是目的，处理裂缝的最好方法就是尽量控制不出或者少出现裂缝。
（二）以解决问题的根本为出发点，不能单纯追求掩饰工程外观上的问题，其实也只有从根本上才能最好的解决问题。
（三）治理裂缝以科学原理为依据，坚决避免不必要的第二次伤害，要对各种处理方案进行针对性的对比和优化。
（四）各种处理方法都必须依据规范和设计要求而来，不能违背规范和设计要求。
（五）在技术手段能够保证的情况下，尽量简化施工的步骤，有的时候恰恰简单的方法才是最经济适用的。
二、混凝土工程中常见裂缝的处理方法
在现实工程中无处不在的裂缝不但会影响工程外观，更重要的是会影响到施工工程的整体性和钢度。而且由于裂缝的存在会加速混凝土的碳化、降低混凝土的耐久性和抗疲劳以及抗渗能力，由此还可能会导致混凝土无法对钢筋起到有效的保护的作用，从而引起钢筋的锈蚀膨胀，进一步破坏工程的结构。因此必须及时和尽可能完善的处理好裂缝。根据裂缝的性质和具体情况，我们应该区别对待，运用不同的处理方法解决各种各样的难题，以保证建筑物的安全使用。
以下是几种在工程实践中经常运用的混凝土裂缝处理方法：
（一）表面修补法
表面修补法是一种最为常用也是最方便快捷的修补法。它主要适用于受力稳定和对结构承载能力没有影响的表面浅层细微裂缝的处理。通常的处理措施只是在裂缝的表面涂抹水泥浆或是环氧胶泥，或在混凝土表面涂刷油漆、沥青等防腐材料。有的时候在防护裂缝的同时为了防止混凝土受各种作用的影响而使得裂缝继续发展，则可以通过在裂缝的表面粘贴玻璃纤维布等措施来改善。表面修补法在实际中运用和广泛，但是这种方法也有着很大的缺陷。一就是这种方法可能会掩饰掉一些原因不明的裂缝对延伸的裂缝无法追踪其变化；二就是这种处理方法无法深入到裂缝的内部，可能会留下隐患。所以在运用这种看似简单方法的时候也要经过科学的论证。
（二）开槽法修补裂缝 开槽法修补法是裂缝封堵中经常使用的一种方法，该法适合于修补宽度大于0.5mm裂缝。通常采用配合比为：环氧树脂：聚硫橡胶：水泥：砂：=10： 3： 12.5： 28。步骤一、用人工将晒干筛后的砂、水泥按比例配好搅拌均匀；步骤二、将环氧树脂聚硫橡胶也按配比拌匀；步骤三、将拌匀的环氧树脂聚硫橡胶掺入已拌好的砂、水泥当中，再用人工继续搅拌；步骤四、用少量的丙酮将已拌好的砂浆稀释到适中稠度（约0.4斤丙酮就可以了）。及时将已拌好的改性环氧树脂砂浆用橡胶桶装到已凿好洗净吹干后的混凝土凿槽内进行嵌入。从砂浆开始拌和到嵌入混凝土缝内，一组砂浆的整个施工过程需要30分钟左右完成。嵌入后的砂浆养护即砂浆嵌入缝槽内处理好后两小时以内及时用毛毡、麻袋将聚硫橡胶改性环氧树脂砂浆进行覆盖，待完全初凝后，开始用水养护。需要注意的是，凿槽完毕以后一定要用洁净的水冲洗干净，然后等到充分干燥后才进行下一步工作，这样的话能起到加强后期混凝土与前期混凝土的有效粘结的作用。开槽法修补法的适用面很广泛，基本上非受力裂缝都适用，而且处理的效果也是相对较好。
（三）灌浆封堵法
灌浆法主要适用于对结构整体性有影响或有防治需求的混凝土的裂缝（如收缩缝、温度缝等）的修补。修补工序如下：裂缝清理―试漏―配制注浆液―压力注浆―二次注浆―清理表面。裂缝灌浆加固往往采用低黏度、高抗拉强度灌浆材料，通过压力灌浆注入混凝土构件的裂缝、空洞中，扩散、胶凝、固化，达到粘结、键合、恢复构件整体性的目的。常用的胶结材料有水泥浆、环氧树脂、甲基丙烯酸酯、聚氨酯等化学材料。灌浆封堵法在操作上会相对麻烦一点，但是对于处理非受力裂缝的效果还是很不错的。
（四）结构加固法
当裂缝影响到混凝土结构的受力性能时，就要考虑从力学的角度采取加固法对混凝土结构进行处理。结构加固中常用的主要有以下几种方法：加大混凝土结构的截面积，在构件的角部处包型钢，采用预应力法加固，粘贴钢板加固，增设支点加固以及喷射混凝土补强加固等。结构加固法牵涉到对结构的形态和受力方式的改变，因此在运用时应该先跟设计及监理进行沟通，找出原因，通过受力计算后提出解决方案，在经过综合论证认为可行后才付诸实施。
（五）混凝土置换法
混凝土结构设计步骤篇（6）
在建筑施工过程中无论是哪一个施工环节，都需要使用混凝土上的施工，混凝土在施工过程中很容易留下施工缝上的问题，一旦处理不当，对施工工程后期的使用质量造成很大的影响，所以施工人员应该对混凝土上的施工步骤进行相应的设计，并根据实际情况进行调整，尽量将施工缝问题的影响降到最小。
1建筑工程中施工缝产生原因
综合实践经验，建筑工程建设期间，之所以会出现施工缝质量问题，主要是因为留设不当以及处理不妥当。具体阐释如下：
首先，留设不当。一般而言，施工缝留设应该在受力比较小的位置上，但是施工人员留设时，并没依照技术规范进行留设，比如施工人员将施工缝留设在底板上，也有施工人员将施工缝留设在墙上等，还有些施工人员将施工缝设置在不便利的地方，影响了正常的施工。其次，处理不当，这是最常见的原因。比如混凝土表面比较粗糙，施工人员在进行施工时，并没有凿毛，也没有进行有效的清洗，这样新旧混凝土无法有效的连接，进而产生了施工缝；施工人员在支模以及绑扎钢筋期间，铁定等进入到缝隙中，施工人员并没有在意，在混凝土浇筑时，形成了夹层，产生了施工缝；正常情况下，浇筑混凝土时，施工人员应该在施工缝位置预先铺上水泥砂浆，这样混凝土上、下两层就会牢牢的黏结，但是事实并非如此；施工缝处施工时应该安装止水带，但是施工人员却经常忘记安装；施工人员下料时，没有按照相应的方法进行，使得骨料几乎都集聚在施工缝的位置；混凝土墙体厚度比较薄，而钢筋又过于密集，这增加了振捣的难度，使得混凝土没有达到标准的密实程度；接茬部位应该选择使用补偿收缩混凝土，这样不容易出现收缩裂缝，但是却很少有施工人员注意到这一点；施工缝如果能够按照正确的接缝方法进行处理，产生质量问题的可能性非常低，但是施工人员所选择的接缝方式通常都不正确。
2预防施工缝在施工过程中出现问题的措施
如果建筑工程中需要设置施工缝，施工人员必须要根据技术规范要求进行施工，防止出现留设位置不当或者处理不恰当的情况的出现，以此保证建筑结构无质量问题，能够有比较长的使用寿命。
2.1施工缝留设位置要进行严密的控制
正常情况下，施工缝必须要留设在剪力比较小的位置，如果是柱子则应该留设水平缝，如果是梁、板墙则应该留设垂直施工缝。
施工缝留置在梁、吊车梁的上面等位置最为恰当，这些位置剪力相对比较少；如果楼板连成整体，形成了大断面梁，此时施工人员应该将施工缝留置在板底面最为恰当，具置应该是板下2-3cm，如果板下来有梁托，就直接将施工缝留置在梁托的下面；如果是单向板，施工人员应该将施工缝留置在板的短边，需要与板平行，具置依据情况而定，通常不受限制；有些建筑工程有主梁以及次梁之分，施工人员应该沿着次梁的方向进行浇筑，此时施工缝应该留置在次梁跨度中，大约是1/3的位置。
2.2施工缝的处理
在施工过程中进行混凝土浇筑施工步骤时，应严格按照以下规定开展施工上的事项，首先，对于已浇筑好的混凝土施工面需要进行晾晒上的处理，并且时间不少于24小时。因为刚浇筑好的混凝土在强度与硬度上无法达到工程上的施工要求，24小时以后混凝土浇筑会基本成型，此时可以清除浇筑面上的水泥薄膜与松动的石子，再进行充分的冲洗步骤，冲洗完成以后也不能让混凝土面而出现积水的情况，此时建筑施工人员需要将混凝土施工面上的乳皮进行去除处理，让粗砂表面露出来，混凝土施工面的粗糙表面可以让二次浇筑施工上的粘结度达到工程的质量要求。
二次浇筑施工步骤完成以后，还要对施工缝进行相应的处理，可以先铺上15mm左右的水泥砂浆，砂浆在配合比上与混凝土内的砂浆配合比相同，施工人员还要对混凝土进行细致的振捣处理，保证新旧混凝土可以达到紧密混合上的要求。
在对防水混凝土结构进行相应的设计时，施工人员要对钢筋的布置位置以及墙体厚度进行科学的规划，这样的处理可以保证施工的质量得到相应的提升，防止水凝土进行连续浇筑步骤时，出现施工缝问题。在施工过程中为了让下一个施工步骤可以得到良好的开展，需要在特殊的位置留出相应的施工缝，此时施工人员应按照以下几个规定进行施工上的处理首先底板与顶板中间尽量不要留出施工缝，可以将施工缝位置设置在的底拱与顶拱中间，但是关于施工缝的方向问题也要进行相应的设置，底拱与顶拱中间可以留横向施工缝。
其次是墙体中间也不可以留垂直施工缝，水平施工缝更利于墙体施工的开展。水平施工缝在规格的设置上，需要对墙体的承受的剪力以及弯曲程度进行考虑，根据这些实际情况对垂直施工缝的菲格进行相应的设置。还有就是先拱后墙的施工缝需要留在起拱线处，并且要加强防水措施上的处理，缝的迎水面应该采用外贴防水止水带的施工方法进行处理，这种方法有利于墙体防水涂料施工步骤的开展。
最后是墙体承受动力的作用基础位置不应该留置施工缝，因为这些施工墙体一般情况下高度都大于2m，此时墙体需要承受很大的建筑压力，因此施工人员最好采用串筒或是振动溜管施工方法进行施工上的处理。
2.3施工缝在留置过程中出现的问题主要表现在以下几个方面：
施工缝处混入进混凝土骨料，或者施工缝上的混凝土结构出现疏松的情况，新旧混凝土在接茬过程中，接茬上的处理痕迹十分明显。
施工过程中建筑墙体出现问题较多的位置一般都分布于地下施工部分，地下施工部分通常情况下都有建筑防水上的要求，所以施工人员应该根据施工缝渗漏水的情况开展灌浆堵漏上的施工，此时可以采用促凝胶的施工方法进行处理。施工人员可以将施工缝剔成v形槽，如果没有出现松散的情况，可以将v型槽旁边的石子进行剔除处理，刷洗干净以后用高强度等级的水泥浆素打底，打底步骤完成以后还需要涂抹上水泥砂浆，并找平压实。
3结语
通过以上的论述可以知道，建筑工程施工缝留置在施工过程中经常会出现问题。这就要求施工人员在开展施工上的步骤时应根据实际情况对问题进行有针对性的处理，让建筑工程质量可以得到相应的保障。
参考文献：
混凝土结构设计步骤篇（7）
中图分类号：U448.35文献标识码： A 文章编号：
一、工程概况：本次修建桥梁是一座跨海河桥，全长906.842m，其中3号墩与6号墩之间是跨越海河部分，河宽200米为钢桁架形式的拱桥，海河中设4号墩及5号墩，跨径布置为55m+90m+55m，桥面为28cm厚纵向张拉预应力混凝土桥面板。主桥横向共有9榀桁架组成，桁架横向间距为4.6m，一榀桁架由上弦杆、下弦杆和腹杆组成，上弦杆线形随道路纵断线形，下桁架线形为圆弧形，腹杆为斜腹杆， 9榀桁架外形一致。
二、工艺特点
天津海河市区段河宽100~200米，宽度虽然不大，但从桥梁的设计的角度来讲，可以充分考虑各种桥梁结构形式，已修建的十几座桥梁中集合了国内所掌握的绝大多数桥梁结构形式，有独塔斜拉、双塔斜拉、悬索桥、摩天轮桥、开启桥、旋转开启桥、混凝土结构拱桥、钢箱结构拱桥等可谓“一桥一景”。在建的桥梁采用的钢桁架结构形式的拱桥，采用预应力混凝土作为桥面板，二者通过剪力钉和T型板两种方式进行联系。该工艺在国内属领先水平，实际应用也很少见。该工艺节约钢材，外形美观，有效的克服了钢结构桥梁上混凝土开裂的通病。但该工艺从施工角度考虑，难度非常大，包括桥面板的模板支设、T型板的安装、张拉程序等几个方面。
在桥面板施工前的工作状态为，跨河段的中墩及边墩都已施工完毕，主桥钢桁架梁分13段，使用龙门吊车安放在河中的临时钢管平台上（4,5号墩位安放好的铅锌支座处），并焊接探伤完成。4、5号墩位处桁架下衔杆采用自流平免振混凝土，用泵压法压实，作为支点底脚的配重。
预应力桥面板分为5个部分自东向西分为1~5段。其中1,3、5段在桥梁正弯矩位置，2、4段位于负弯矩位置（中墩处），宽度26~42米。段间设1.5米的施工缝加2米的后浇带（为了避免张拉端头过于集中）。步骤一：浇注除1、3、5段混凝土面板。步骤二：拆除临时支撑体系。步骤三：浇注中支点处2,4段混凝土桥面板至施工缝位置。待混凝土达到强度后，张拉对应的预应力。步骤四：浇注1.5m长施工缝位置混凝土，待混凝土达到强度后，张拉对应的预应力安装相应位置的连接器。步骤五：浇注跨中2m后浇带混凝土面板，待混凝土达到强度后，依次对称张拉相应的钢束。步骤六：浇筑边跨2m后浇带混凝土桥面板，带混凝土达到强度后，依次对称张拉相应的钢束。即完成桥面预应力混凝土施工。
桥面施工分段钢桁架主梁高程复测完成剪力键（或T型板）焊接施工焊接临时支架双拼36b工字钢纵梁摆放穿对拉螺栓，做双拼槽钢吊架（14#槽钢）方木摆放铺设竹胶板钢筋绑扎穿波纹管及钢绞线进行混凝土浇注。
该桥的1、3、5段桥面板对应钢梁位置采用传统的剪力钉连接，位于桥梁正弯矩区以传递水平力为主。2、4段桥面板对应钢梁位置采用新型的T型板连接，位于桥梁负弯矩区以传递垂直力为主，该工艺是我们与清华大学共同严究，通过对预先制作的1:20等比例，同材质缩模进行试验得出结论基础上改进的新工艺。由于支点处负弯矩区上部受拉，采用预应力提高了该处的抗拉性，但传统的剪力钉会抵消掉预应力的效果，并对周围混凝土产生应力影响。新型的T型板四周采用1~3cm的泡沫板隔离，顶部方形钢板与其下方混凝土接触与其上方混凝土采用泡沫隔离。只传递垂直力，不传递水平力。不但消除混凝土预应力的损失还能抵消混凝土自身徐变、梁板变形引起桥面开裂。
三、施工工程中难点及处理措施
1、模板体系施工
由于桁架梁顶只有60cm宽，8000平米桥面板都在镂空区域，下面是海河，下衔杆为拱型不能搭架子支模，只有采用吊模工艺，在钢梁上架设临时工字钢做为主受力梁，使用吊杆固定底模下方的槽钢和方木组成的分配梁。
1）根据分段，在施工区域每个横连杆件上两端各焊接1个临时托架，用来支撑36b工字钢。托架采用双拼14#槽钢及20#槽钢制作。14#槽钢高50cm，间距12cm，中间采用12*10cm、1cm厚钢板焊接，共设置两道。采用35cm长20#槽钢扣在双拼14#槽钢顶端，居中放置。
2）36b工字钢加工与摆放。将36b工字钢进行双拼焊接，并且在顶面焊接铁板（10*8cm、1cm厚），中间设孔，用来定位对拉螺栓。工字钢必须保证顺直，与托架接触面必须平整，并与其焊接牢固。工字钢沿桥纵向摆放，并且在每个钢桁架镂空部位两边各设置1个双拼36b槽钢。
3）工字钢摆放固定后，穿对拉螺栓，对拉螺栓直径18mm、长1.5m。螺栓下端固定在双拼槽钢上。根据本次施工方案设计，我们采用14#双拼槽钢作为桥面板模板的主要承载，槽钢背贴背焊接，两端顶面焊接钢板，并预留螺栓孔，与工字钢螺栓孔对应。
通过对槽钢受力计算，每孔内槽钢间距80cm一道，可满足施工安全系数在1.5倍，槽钢距孔边距离不大于35cm。
4）槽钢顶部铺设10*10cm方木，方木间距30cm，方木顶部铺设2cm厚竹胶板。
5）在横连位置，由于净空仅有7cm，因此在该部位我们采用竹胶板配6*8cm木板条，木板条间距15cm，采取加密布设原则。
桥面板施工平面示意图（单位：cm）
横桥向断面示意图（单位：cm）
纵桥向断面示意图（单位：cm）
6）翼板处模板支设。边侧主梁中距翼板边为1.6m，该段为悬挑部分，板厚28cm，考虑到现场施工条件，我们采用槽钢吊架方法进行翼板混凝土板的模板施工。
吊架主件采用14#槽钢焊接成三脚架形式，然后在主桁架顶面焊接已处理过的18#对拉螺栓，下端将三脚架吊住，当吊架受力的时候将架体顶至桁架梁侧面，经过桁架梁反作用力保持吊架的平稳。在施工过程中，主要受力杆件为18#对拉螺栓和三脚架。
桥面板翼板支模示意图（单位：cm）
7）模板铺设完毕后，进行钢筋绑扎、波纹管布设、钢绞线穿束及混凝土浇注等工作。
8）主桥钢结构桥面板混凝土施工模板总体采用吊模结构形式，主梁采用双拼36b工字钢，下部承压体系为双拼14b槽钢，上排10×10方木，再铺设竹胶板，整体由18mm对拉螺栓连接，组成本次施工施工体系。
方木挠度验算：
双拼槽钢跨度为1m，方木跨度为0.88m，方木净距0.2m
ω=5ql⁴/384EI
其中：q为单根方木单跨长度内有效承重面积
S=0.3×0.88=0.19mm ²
G=0.19×0.28×2.6=0.138t
混凝土结构设计步骤篇（8）
摘要：介绍了新型装配式钢结构住宅结构体系的基本构成、连接方式和构造关系；同时归纳和评述了该结构体系的特点，包括预制装配化程度高、墙体可更换、墙体轴力小、布置灵活、抗侧力体系与维护一体化等；阐述了该结构体系的设计理念、设计步骤，并对6层和18层该结构体系房屋进行设计实例分析；最后讨论了该结构体系在应用过程中存在的主要问题和相应对策。研究结果表明：这种新型结构体系符合建筑产业化的进程，具有广阔的应用前景。
关键词：钢框架；预制混凝土抗侧力墙；装配式结构；高层建筑；抗侧力体系
中图分类号：TU392.4 文献标志码：A
0 引 言
预制装配式钢结构住宅结构体系的工业化程度高、施工周期短、不受季节限制、现场湿作业少、材料利用率高、绿色环保、建筑节能性能好，是中国推进住宅现代化的理想住宅建筑体系。在钢结构诸多类型中，钢框架结构具有建筑空间大、布置灵活、易于标准化、定型化等优点，目前在多、高层建筑中应用最为广泛，但钢框架结构的抗侧刚度小，需要与其他抗侧力体系结合才能满足工程应用的要求，常见的结构体系有钢框架支撑、钢框架钢筋混凝土核心筒、钢框架钢板剪力墙等。上述抗侧体系均能增加结构抗侧刚度，但存在构造复杂、装配化施工不便、维护成本高等缺点。
宝钢Living Steel项目组、同济大学等对钢框架带缝钢板剪力墙结构体系在钢结构住宅中的应用开展了专题研究[14]，并较大规模地应用在四川都江堰灾后重建重点项目“兴堰·逸苑”全钢结构安居房中[5]，然而材料本身造价较高，加工工艺复杂，同时存在防火、防腐、护、后期装修等一系列问题。
研发构造简单、成本低、综合性能好的“完全装配式钢结构多、高层住宅结构体系”，是目前中国时展需要。在此背景之下，本文中笔者提出一种新型装配式钢框架预制混凝土抗侧力墙结构体系（SPW体系），拟对这种新型装配式结构体系做全面介绍。
1 SPW体系简介
1.1 基本构成
SPW体系基本构成为：钢框架、预制混凝土抗侧力墙、预制混凝土组合楼盖3个部分（图1，2），主要构件在工厂制作，现场安装，大幅度减少现场湿作业，节省人力，提高效率。
预制混凝土抗侧力墙可采用型钢混凝土墙体、钢筋混凝土墙体以及PVA纤维混凝土墙体等多种类型，通过合理的构造形式可实现抗侧力体系与钢框架同步安装；同时预制装配式混凝土墙体可以较好解决钢结构房屋维护体系的防火、防腐问题，实现抗侧力体系与维护体系制作、施工一体化。
预制混凝土组合楼盖可采用钢筋桁架叠合楼盖[6]，钢筋桁架与底层混凝土板在工厂预制，现场安装后可作为施工阶段的模板，承担面层混凝土以及施工荷载，同时钢筋桁架作为混凝土楼板的配筋承担使用荷载。钢筋桁架叠合楼盖具有经济适用、施工便捷、质量可靠等优点，作为SPW体系的楼盖系统可实现设计标准化和制造工业化。
1.2 连接构造
抗侧力墙体仅与钢框架梁连接而不与框架柱连接，此种连接方式一方面可以根据结构整体刚度的需求，灵活地调整墙体宽度；另一方面可根据门窗洞口的布置，灵活地调整墙体的位置，实现建筑和结构的统一。墙体顶部、底部具体连接方式有以下几个方面。
1.2.1 墙体顶部
设置在墙体顶部的预埋钢板与框架梁下翼缘采用高强螺栓连接，栓孔采用长圆孔构造，实际施工安装过程中，先初拧高强螺栓，待主体结构施工完毕，框架梁由于楼（屋）面恒荷载产生挠曲变形后，再终拧高强螺栓。以期预制装配式抗侧力墙体仅承担使用阶段的竖向活荷载，同时长圆孔也可调整安装误差，如图3所示，其中，δ为变形量。
1.2.2 墙体底部
形式1[针对型钢混凝土抗侧力墙，如图4（a）所示]：预埋型钢与框架梁焊接，框架梁上设置抗剪栓钉，混凝土墙体底部与框架梁预留150 mm的后浇缝（方便楼板钢筋穿过），待预制楼板安装完毕后，后
浇缝与楼板面层混凝土一次浇筑。
形式2[针对钢筋（PVA纤维）混凝土抗侧力墙，如图4（b）所示]：墙体底部设置预埋钢板，现场安装时与框架梁焊接，框架梁上设置抗剪栓钉，混凝土墙体底部与框架梁预留150 mm的后浇缝（方便楼板钢筋穿过），待预制楼板安装完毕后，后浇缝与楼板面层混凝土一次浇筑。
形式3[针对钢筋（PVA纤维）混凝土抗侧力墙，如图4（c）所示]：墙体底部设置小底梁，小底梁上翼缘设置抗剪栓钉、锚固钢筋，与混凝土墙体同时浇筑，小底梁下翼缘与框架梁上翼缘通过高强螺栓连接，小底梁腹板预留孔洞，方便楼板钢筋穿过。2 SPW体系的特点
2.1 预制装配化
SPW体系的三大组成单元——钢框架、预制混凝土抗侧力墙、预制混凝土组合楼盖均可进行工业化生产、现场安装，具有施工周期短、不受季节限制、现场湿作业少等优点，有利于实现设计标准化、制造工业化、安装机械化，从而能够促进建筑行业的产业化。
2.2 抗侧力墙体可更换化
SPW体系是一种双重抗侧力结构体系，在风荷载及多遇地震作用下，钢框架和抗侧力墙体提供结构处于弹性阶段的承载力和刚度的需求；在罕遇地震作用下，抗侧力墙体作为第1道防线，通过自身的开裂实现能量耗散，对钢框架提供保护，其退出工作后，钢框架仍具有一定的承载能力，且结构体系延性好，可实现两道设防，避免在罕遇地震作用下结构发生严重破坏甚至倒塌，同时采用预制墙体并加以合理的构造措施，可以实现抗侧力墙体的灾后维修和更换。
2.3 抗侧力墙体施工阶段零轴力化
预制混凝土抗侧力墙体顶部螺栓孔采用长圆孔构造形式，并通过螺栓初拧主体结构施工完毕螺栓终拧的方式，使预制装配式抗侧力墙体在施工阶段不承担轴力，而仅在使用阶段承担少量的竖向活荷载，从而极大地减小了墙体的轴力，提高墙体变
形能力，使之与钢框架在变形能力方面能够较好地匹配。
2.4 抗侧力墙体布置灵活化
抗侧力墙体仅与钢框架梁连接，此种连接方式一方面可以通过调整墙体宽度和数量来满足结构不同的抗侧刚度需求；另一方面可根据门窗洞口的布置，灵活地调整墙置，实现建筑和结构的统一，如图5所示。
体系的设计方法
3.1 两道设防的理念
SPW体系是一种双重抗侧力结构体系，设计时可按照多道设防的设计方法，由于抗侧力墙体刚度较大，可作为结构的第1道防线，在设防地震、罕遇地震下先于钢框架破坏，并实现能量耗散，对钢框架提供保护，其退出工作后，钢框架作为第2道防线。由于塑性内力重分布，钢框架部分按侧向刚度分配的剪力比多遇地震时大，基于上述原因，可参照中国现行《建筑抗震设计规范》（GB 50011—2010）[7]。对于其他双重抗侧力体系的类似方法，通过放大钢框架部分地震力（按刚度分配得到）的方法加以考虑，具体放大数值待后续研究确定。
3.2 设计步骤
步骤1：按照竖向荷载设计钢框架，并综合抗震构造要求、楼层荷载、楼层数和跨度等因素初步确定框架柱、梁的尺寸。
步骤2：对步骤1中确定的钢框架进行结构计算，并由层间位移角以及每层总刚度确定抗侧力墙体需要提供的刚度。
步骤3：依据抗侧力墙体刚度（后续研究确定）设计每层所用墙体的尺寸及数量，并综合建筑布置及结构布置等因素确定抗侧力墙体的位置。
步骤4：对钢框架抗侧力墙体系进行结构计算，并进行必要的调整，以保证结构计算结果能够满足各项要求。
步骤5：放大钢框架部分地震力，以确保两道设防的要求，并对其进行二次设计。4 SPW体系试设计
以文献[5]中的钢结构住宅为工程背景，参考其结构平面布置（图6）。
利用有限元软件ABAQUS分别建立6层和18层的SPW体系模型，模型层高为3 m，楼板厚为100 mm。拟定柱截面采用箱型截面，截面尺寸为350 mm×350 mm×20 mm×20 mm，梁型号为HN400×200×8×13，材质为Q235B级钢；预制的钢筋混凝土抗侧力墙体墙宽1 800 mm，厚100 mm，混凝土强度等级为C30，采用梁单元建立框架梁、柱，通过分层壳单元[8]建立带钢筋层的抗侧力墙体和楼板。SPW体系有限元模型如图7所示。
4.1 结构的自振周期
采用Lanczos法分别提取6层和18层结构的前3阶振型和对应的周期T1，T2，T3，如表1所示，其中扭转周期与第1阶平动周期之比为0.82，满足
《建筑抗震设计规范》的要求。
4.2 反应谱分析
对SPW体系6层和18层模型进行弹性反应谱分析，结果见表2。从表2可以看出，水平地震作用下，结构体系剪重比、最大层间位移角均满足《建筑抗震设计规范》的要求。
4.3 弹塑性时程分析
采用El Centro波、Taft波和上海人工波分别对6层和18层SPW体系进行罕遇地震下时程分析，并按文献[7]对加速度时程最大值进行比例调幅，结构弹塑性层间位移角如图8所示，满足《建筑抗震设计规范》对多、高层钢结构弹塑性层间位移角θp≤1/50的要求。
5 SPW体系在实际应用中存在的问题及对策5.1 连接构造的可靠性
抗侧力墙体与框架梁连接处是保证钢框架与抗侧力墙体协同工作、共同承担荷载的关键部位[911]，应保证连接破坏不先于墙体破坏，针对本文第1.2节中提出的3种连接方式，后续可设计模型试件，并开展水平低周反复加载试验研究，测试其连接的可靠性，并结合试验研究结论给出合理化的改进措施。
5.2 抗侧力墙体的变形能力
SPW体系属于钢与混凝土混合结构，由于钢材变形能力优于混凝土材料，因此，应提高墙体变形能力，使之与钢框架能够较好匹配，可通过以下措施：①降低墙体的轴压比，如采用第1.2节中所述长圆孔的构造形式，可大幅度减小墙体的轴压比；②在墙体边缘约束区设置型钢或采取分段约束箍筋等措施，可提高墙体变形能力；③采用变形性能较好的新型混凝土材料，如PVA纤维混凝土等。
5.3 抗侧力墙体刚度与承载力计算方法
本文中提出的抗侧力墙体刚度、承载力的计算方法是SPW体系结构内力分析和构件设计的前提，抗侧力墙体仅与框架梁相连接，框架梁为墙体传递荷载并作为其支撑边界，使墙体的受力特点异于普通的混凝土剪力墙。后续研究可结合墙体变形特性建立考虑框架梁约束效应作用的刚度计算公式；同时基于墙体不同破坏模式（后续试验研究确定），提出考虑墙体尺寸、材性、轴压比、配筋率和连接强度的承载力分析模型，并建立承载力计算公式。
5.4 钢框架与抗侧力墙体的刚度匹配
对于SPW体系，若墙体的刚度较小，无法起到提高结构整体刚度作用；若墙体的刚度较大，则可能造成钢框架先行破坏，因此二者适宜的刚度匹配对于实现结构延性破坏机制尤为重要。后续研究同时通过改变墙体厚度及高宽比调整墙体的抗侧刚度，实现墙体与钢框架刚度相适应，使整体结构反应满足预设的性能目标。
5.5 弹（塑）性层间位移角限值的确定
目前世界各国抗震规范所采用主流方法是基于变形的抗震设计方法，弹性、弹塑性层间位移角限值是关键参数。可参照其他相似结构的限值，结合后续试验研究结论，并在借鉴国外已有的研究和经验的基础上，给出合理的取值。
鉴于上述原因，本项目将对SPW体系的抗震性能、连接构造可靠性等方面开展系列试验研究，并结合中国规范的相关规定，提出切实可行的分析、设计和计算建议，具体内容将另文专题介绍。6 结 语
本文中提出一种新型装配式钢框架预制混凝土抗侧力墙结构体系（SPW体系），从基本构成、连接构造、体系特点、设计方法和应用研究等方面进行全面的介绍，并对6层和18层SPW体系房屋进行设计实例分析，验证了该结构体系的可行性。SPW体系是一种构造简单、成本低、综合性能较好的装配式钢结构多、高层住宅结构体系，符合装配式结构体系的发展和建筑产业化的进程。
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混凝土结构设计步骤篇（9）
实际上，混凝土结构裂缝的成因复杂而繁多，甚至多种因素相互影响，但每一条裂缝均有其产生的一种或几种主要原因。混凝土桥梁裂缝的种类，就其产生的原因，大致可划分如下几种：
1.1 荷载引起的裂缝
混凝土桥梁在常规静、动荷载及次应力下产生的裂缝称荷载裂缝，归纳起来主要有直接应力裂缝、次应力裂缝两种。
直接应力裂缝是指外荷载引起的直接应力产生的裂缝。裂缝产生的原因有：
1）设计计算阶段，结构计算时不计算或部分漏算；计算模型不合理；结构受力假设与实际受力不符；荷载少算或漏算；内力与配筋计算错误；结构安全系数不够。结构设计时不考虑施工的可能性；设计断面不足；钢筋设置偏少或布置错误；结构刚度不足；构造处理不当；设计图纸交代不清等。
2）施工阶段，不加限制地堆放施工机具、材料；不了解预制结构结构受力特点，随意翻身、起吊、运输、安装；不按设计图纸施工，擅自更改结构施工顺序，改变结构受力模式；不对结构做机器振动下的疲劳强度验算等。
3）使用阶段，超出设计载荷的重型车辆过桥；受车辆、船舶的接触、撞击；发生大风、大雪、地震、爆炸等。
次应力裂缝是指由外荷载引起的次生应力产生裂缝。裂缝产生的原因有：
1）在设计外荷载作用下，由于结构物的实际工作状态同常规计算有出入或计算不考虑，从而在某些部位引起次应力导致结构开裂。例如两铰拱桥拱脚设计时常采用布置“X”形钢筋、同时削减该处断面尺寸的办法设计铰，理论计算该处不会存在弯矩，但实际该铰仍然能够抗弯，以至出现裂缝而导致钢筋锈蚀。
2）桥梁结构中经常需要凿槽、开洞、设置牛腿等，在常规计算中难以用准确的图式进行模拟计算，一般根据经验设置受力钢筋。研究表明，受力构件挖孔后，力流将产生绕射现象，在孔洞附近密集，产生巨大的应力集中。在长跨预应力连续梁中，经常在跨内根据截面内力需要截断钢束，设置锚头，而在锚固断面附近经常可以看到裂缝。因此，若处理不当，在这些结构的转角处或构件形状突变处、受力钢筋截断处容易出现裂缝。
实际工程中，次应力裂缝是产生荷载裂缝的最常见原因。次应力裂缝多属张拉、劈裂、剪切性质。次应力裂缝也是由荷载引起，仅是按常规一般不计算，但随着现代计算手段的不断完善，次应力裂缝也是可以做到合理验算的。在设计上，应注意避免结构突变（或断面突变），当不能回避时，应做局部处理，如转角处做圆角，突变处做成渐变过渡，同时加强构造配筋，转角处增配斜向钢筋，对于较大孔洞有条件时可在周边设置护边角钢。
1.2 温度变化引起的裂缝
混凝土具有热胀冷缩性质，当外部环境或结构内部温度发生变化，混凝土将发生变形，若变形遭到约束，则在结构内将产生应力，当应力超过混凝土抗拉强度时即产生温度裂缝。在某些大跨径桥梁中，温度应力可以达到甚至超出活载应力。温度裂缝区别其它裂缝最主要特征是将随温度变化而扩张或合拢。引起温度变化主要因素有：
1.2.1 年温差
一年中四季温度不断变化，但变化相对缓慢，对桥梁结构的影响主要是导致桥梁的纵向位移，一般可通过桥面伸缩缝、支座位移或设置柔性墩等构造措施相协调，只有结构的位移受到限制时才会引起温度裂缝，例如拱桥、刚架桥等。我国年温差一般以一月和七月月平均温度的作为变化幅度。考虑到混凝土的蠕变特性，年温差内力计算时混凝土弹性模量应考虑折减。
1.2.2 日照
桥面板、主梁或桥墩侧面受太阳曝晒后，温度明显高于其它部位，温度梯度呈非线形分布。由于受到自身约束作用，导致局部拉应力较大，出现裂缝。日照和下述骤然降温是导致结构温度裂缝的最常见原因。
1.2.3 骤然降温
突降大雨、冷空气侵袭、日落等可导致结构外表面温度突然下降，但因内部温度变化相对较慢而产生温度梯度。日照和骤然降温内力计算时可采用设计规范或参考实桥资料进行，混凝土弹性模量不考虑折减。
1.2.4 水化热
出现在施工过程中，大体积混凝土（厚度超过2.0米）浇筑之后由于水泥水化放热，致使内部温度很高，内外温差太大，致使表面出现裂缝。施工中应根据实际情况，尽量选择水化热低的水泥品种，限制水泥单位用量，减少骨料入模温度，降低内外温差，并缓慢降温，必要时可采用循环冷却系统进行内部散热，或采用薄层连续浇筑以加快散热。
1.2.5 蒸汽养护或冬季施工时施工措施不当，混凝土骤冷骤热，内外温度不均，易出现裂缝。
1.3 收缩引起的裂缝
在实际工程中，混凝土因收缩所引起的裂缝是最常见的。在混凝土收缩种类中，塑性收缩和缩水收缩（干缩）是发生混凝土体积变形的主要原因，另外还有自生收缩和炭化收缩。
塑性收缩。发生在施工过程中、混凝土浇筑后4～5小时左右，此时水泥水化反应激烈，分子链逐渐形成，出现泌水和水分急剧蒸发，混凝土失水收缩，同时骨料因自重下沉，因此时混凝土尚未硬化，称为塑性收缩。塑性收缩所产生量级很大，可达1%左右。在骨料下沉过程中若受到钢筋阻挡，便形成沿钢筋方向的裂缝。在构件竖向变截面处如T梁、箱梁腹板与顶底板交接处，因硬化前沉实不均匀将发生表面的顺腹板方向裂缝。为减小混凝土塑性收缩，施工时应控制水灰比，避免过长时间的搅拌，下料不宜太快，振捣要密实，竖向变截面处宜分层浇筑。
缩水收缩（干缩）。混凝土结硬以后，随着表层水分逐步蒸发，湿度逐步降低，混凝土体积减小，称为缩水收缩（干缩）。因混凝土表层水分损失快，内部损失慢，因此产生表面收缩大、内部收缩小的不均匀收缩，表面收缩变形受到内部混凝土的约束，致使表面混凝土承受拉力，当表面混凝土承受拉力超过其抗拉强度时，便产生收缩裂缝。混凝土硬化后收缩主要就是缩水收缩。如配筋率较大的构件（超过3%），钢筋对混凝土收缩的约束比较明显，混凝土表面容易出现龟裂裂纹。
自生收缩。自生收缩是混凝土在硬化过程中，水泥与水发生水化反应，这种收缩与外界湿度无关，且可以是正的（即收缩，如普通硅酸盐水泥混凝土），也可以是负的（即膨胀，如矿渣水泥混凝土与粉煤灰水泥混凝土）。
炭化收缩。大气中的二氧化碳与水泥的水化物发生化学反应引起的收缩变形。炭化收缩只有在湿度50%左右才能发生，且随二氧化碳的浓度的增加而加快。炭化收缩一般不做计算。
1.4 地基础变形引起的裂缝
由于基础竖向不均匀沉降或水平方向位移，使结构中产生附加应力，超出混凝土结构的抗拉能力，导致结构开裂。基础不均匀沉降的主要原因有：
1）地质勘察精度不够、试验资料不准。在没有充分掌握地质情况就设计、施工，这是造成地基不均匀沉降的主要原因。比如丘陵区或山岭区桥梁，勘察时钻孔间距太远，而地基岩面起伏又大，勘察报告不能充分反映实际地质情况。
2）地基地质差异太大。建造在山区沟谷的桥梁，河沟处的地质与山坡处变化较大，河沟中甚至存在软弱地基，地基土由于不同压缩性引起不均匀沉降。
3）结构荷载差异太大。在地质情况比较一致条件下，各部分基础荷载差异太大时，有可能引起不均匀沉降，例如高填土箱形涵洞中部比两边的荷载要大，中部的沉降就要比两边大，箱涵可能开裂。
4）结构基础类型差别大。同一联桥梁中，混合使用不同基础如扩大基础和桩基础，或同时采用桩基础但桩径或桩长差别大时，或同时采用扩大基础但基底标高差异大时，也可能引起地基不均匀沉降。
5）分期建造的基础。在原有桥梁基础附近新建桥梁时，如分期修建的高速公路左右半幅桥梁，新建桥梁荷载或基础处理时引起地基土重新固结，均可能对原有桥梁基础造成较大沉降。
6）地基冻胀。在低于零度的条件下含水率较高的地基土因冰冻膨胀；一旦温度回升，冻土融化，地基下沉。因此地基的冰冻或融化均可造成不均匀沉降。
7）桥梁基础置于滑坡体、溶洞或活动断层等不良地质时，可能造成不均匀沉降。
1.5 钢筋锈蚀引起的裂缝
由于混凝土质量较差或保护层厚度不足，混凝土保护层受二氧化碳侵蚀炭化至钢筋表面，使钢筋周围混凝土碱度降低，或由于氯化物介入，钢筋周围氯离子含量较高，均可引起钢筋表面氧化膜破坏，钢筋中铁离子与侵入到混凝土中的氧气和水分发生锈蚀反应，其锈蚀物氢氧化铁体积比原来增长约2～4倍，从而对周围混凝土产生膨胀应力，导致保护层混凝土开裂、剥离，沿钢筋纵向产生裂缝，并有锈迹渗到混凝土表面。由于锈蚀，使得钢筋有效断面面积减小，钢筋与混凝土握裹力削弱，结构承载力下降，并将诱发其它形式的裂缝，加剧钢筋锈蚀，导致结构破坏。
1.6 冻胀引起的裂缝
大气气温低于零度时，吸水饱和的混凝土出现冰冻，游离的水转变成冰，体积膨胀9%，因而混凝土产生膨胀应力；同时混凝土凝胶孔中的过冷水（结冰温度在-78度以下）在微观结构中迁移和重分布引起渗透压，使混凝土中膨胀力加大，混凝土强度降低，并导致裂缝出现。尤其是混凝土初凝时受冻最严重，成龄后混凝土强度损失可达30%～50%。冬季施工时对预应力孔道灌浆后若不采取保温措施也可能发生沿管道方向的冻胀裂缝。
温度低于零度和混凝土吸水饱和是发生冻胀破坏的必要条件。当混凝土中骨料空隙多、吸水性强；骨料中含泥土等杂质过多；混凝土水灰比偏大、振捣不密实；养护不力使混凝土早期受冻等，均可能导致混凝土冻胀裂缝。冬季施工时，采用电气加热法、暖棚法、地下蓄热法、蒸汽加热法养护以及在混凝土拌和水中掺入防冻剂（但氯盐不宜使用），可保证混凝土在低温或负温条件下硬化。
1.7 施工材料质量引起的裂缝
混凝土主要由水泥、砂、骨料、拌和水及外加剂组成。配置混凝土所采用材料质量不合格，可能导致结构出现裂缝。
1.8 施工工艺质量引起的裂缝
混凝土结构设计步骤篇（10）
前言
本文就混凝土桥梁裂缝的种类，就其产生的原因，大致可划分如下几种。
一、温度变化引起的裂缝
混凝土具有热胀冷缩性质，当外部环境或结构内部温度发生变化，混凝土将发生变形，若变形遭到约束，则在结构内将产生应力，当应力超过混凝土抗拉强度时即产生温度裂缝。在某些大跨径桥梁中，温度应力可以达到甚至超出活载应力。温度裂缝区别其他裂缝最主要特征是将随温度变化而扩张或合拢。引起温度变化主要因素有：
1、日照。桥面板、主梁或桥墩侧面受太阳曝后，温度明显高于其他部位，温度梯度呈非线形分布。由于受到自身约束作用，导致局部拉应力较大，出现裂缝。日照和下述骤然降温是导致结构温度裂缝的最常见原因。
2、骤然降温。突降大雨、冷空气侵袭、日落等可导致结构外表面温度突然下降，内部温度变化相对较慢而产生温度梯度。日照和骤然降温内力计算时可采用设计规范或参考实际资料进行，混凝土弹性模不考虑折减。
3、水化热。出现在施工过程中，大体积混凝土（厚度超过20米）浇筑之后由于水泥水化放热，致使内部温度很高，内外温差太大，致使表面出现裂缝。蒸汽养护或冬季施工时施工措施不当，混凝土骤冷骤热，内外温度不均，易出现裂缝。预制T梁之间横隔板安装时，支座预埋钢板与调平钢板焊接时，若焊接措施不当，铁件附近混凝土容易烧伤开裂。采用电热张拉法张拉预应力构件时，预应力钢材温度可升高至35摄氏度，混凝土构件也容易开裂。
4、蒸汽养护或冬季施工时。施工措施不当，混凝土骤冷骤热，内外温度不均，易出现裂缝。
二、施工材料质量引起的裂缝
1、拌合水及外加剂。拌合水或外加剂中氯化物等杂质含量较高时对钢筋锈蚀有较大影响。采用海水或含碱泉水制混凝土，或采用含碱的外加剂，可能对碱骨料反应有影响。
2、水泥。一部分原因水泥安定性不合格，水泥中安定性不合格，水泥中游离的氧化钙含量超标。氧化钙在凝结过程中水化很慢，在水泥混凝土凝结后仍然继续起水化作用，可破坏已硬化的水泥石，使混凝土抗拉强度下降。另一部分原因是水泥出厂时强度不足，水泥受潮或过期，可能使混凝土强度不足，从而导致混凝土开裂。
3、砂、石骨料。砂石粒径太小、级配不良、空隙率大，将导致水泥和拌合水用量加大，影响混凝土的强度，使混凝土收缩加大，如果使用超标规定的特细砂，后果更严重。
三、施工工艺质量引起的裂缝
1、混凝土振捣不密实、不均匀，出现蜂窝、麻面、空洞，导致钢筋锈蚀或其他荷载裂缝的起源点。2、混凝土保护层过厚，或乱踩已经绑扎的上层钢筋，使承受负弯矩的受力筋保护层加厚，导致构件的有效高度减小，形成与受力钢筋垂直方向的裂缝。3、混凝土搅拌、运输时间过长，使水分蒸发过多，引起混凝土塌落度过低，使得在混凝土体积上出现不规则的收缩裂缝。4、混凝土浇筑过快，其流动性较低，在硬化前因混凝土沉实不足，硬化后沉实过大，容易在浇筑数小时后发生裂缝，即塑性收缩裂缝。5、混凝土初期养护时急剧干燥，使得混凝土与大气接触的表面上出现不规则的收缩裂缝。6、用泵送混凝土施工时，为保证混凝土的流动性，增加水和水泥用量，或因其他原因加大了水灰比，导致混凝土凝结硬化时收缩量增加，使得混凝土体积上出现不规则裂缝。7、混凝土早起受冻，使构件表面出现裂纹，或局部剥落，或脱模后出现空鼓现象。8、施工时模板刚度不足，在浇筑混凝土时，由于侧向压力的作用使得模板变形，产生于模板变形一致的裂缝。9、施工时拆模过早，混凝土强度不足，使得构件在自重或施工荷载作用下产生裂缝。10、施工前对支架压实不足或支架刚度不足，浇筑混凝土后支架不均匀下沉，导致混凝土出现裂缝。11、装配式结构，在构件运输、堆放时，支承垫木不在一条垂直线上，或悬臂过长，或运输过程中剧烈颠撞；吊装时吊点位置不当，T梁等侧向刚度较小的构件，侧向无可靠的加固措施等，均可能产生裂缝。
四、钢筋锈蚀引起的裂缝
由于锈蚀，使得钢筋有效端面面积减小，钢筋与混凝土握裹力削弱，结构承载力下降并将诱发其他形式的裂缝，加剧钢筋锈蚀，导致结构破坏。
要防止钢筋锈蚀，设计时应根据规范要求控制裂缝宽度、采用足够的保护层厚度（当然保护层亦不能太厚，否则构件有效高度减小，受力时将加大裂缝宽度）；施工时应控制混凝土的水灰比，加强振捣，保证混凝土密实性，防止氧气侵入，同时严格控制含氯盐的外加剂用量，沿海地区或其他存在腐蚀性强的空气、地下水地区尤其应慎重。
五、收缩引起的裂缝
混凝土结构设计步骤篇（11）
Abstract: the civil engineering is a complicated system engineering, and modern civil engineering technology especially in concrete construction technology is given priority to, concrete engineering the use of technology of great modern engineering construction guarantee the construction quality and safety of. With the progress of science and technology, the development of social economy, concrete material types in the increase, in civil engineering implementation process has played the more and more major role. In this paper, according to various experience, on the project of the concrete construction technology are many elaborated, and then show because of its characteristics of concrete in the modern civil engineering plays an important role.
Keywords: civil engineering; Concrete; Construction technology; role
中图分类号：TV544+.92文献标识码： A 文章编号：
近年来我国科技水平在不断提高，各式各样新型的建材也如雨后春笋般涌现出来，这就为为土建工程施工技术水平的提高提供了充分的保障。近年来，各种新型建材的使用给传统的土建工程施工技术带来了较大的改变，它们不但解决了原有的传统施工技术无法解决的难题，还研发出了新的施工技术和施工设备，这类新的施工技术大大提高了原有的施工效率。伴随着钢筋混凝土式施工技术的使用，使混凝土材料在现代土建工程建设中占有越来越重要的地位，其应用范围也在迅速扩大，。
混凝土施工。
混凝土施工就是在工程设计图纸的前提下，对钢筋进行制作绑扎、固定和模版摆放、使用质量符合国家标准的原材料、按一定的配比进行拌制、运输、浇筑、养护等，并在工程进行的同时对各个环节进行全过程质量检验和控制。 由定义我们不难看出混凝土施工不是单一的一项施工技术，而是多种土建工程技术的有机结合，其中包括：钢筋工程施工技术、混凝土模板工程、混凝土施工技术。而混凝土施工技术在建筑工程过程中是最核心、最重要的施工技术。混凝土本身具有较高的耐久性和较大的强度，因此混凝土拌制物是极具可塑性的，它与钢筋能够非常完美的结合在一起，形成抗震、耐久、坚固且经济的建筑构成物，现代土建工程中这种高性能混凝土替代了原有的普通混凝土，这种新型混凝土技术的使用为土建工程的施工提供了有力的质量保障，因此我们不难看出混凝土施工技术在土建工程中占有多么重要的地位，所以混凝土施工技术的过程就显得尤为重要。
二、混凝土施工技术过程分析。
1）混凝土材料质量控制土建工程中混凝土的拌制对水的要求具有极高的标准，水中不能含有影响质量的任何有害物质，如：工业废水、生活污水、池塘沼泽均不能作为拌制混凝土用水，拌制混凝土用水的基本要求是PH值大于4，硫酸盐含量小于1%，不含有影响水泥正常凝结核硬化的杂质的水系。同时在拌制混凝土过程中水泥的质量控制也很重要，土建工程中通常使用的是水泥品种中的通用水泥，使用水泥时，根据水泥品种的强度及其特性合理的使用水泥，这样既保证的工程的质量又可以大大的节约水泥的使用量，降低工程成本。骨料的质量控制也是混凝土拌制的一部分，通常1立方米的混凝土就需要拌制 1. 5立方米的松散砂石骨料。由此不难看出拌制混凝土的过程中，对砂石骨料有很大的需求量。混凝土的水泥的用量、强度和混凝土的要求取决于骨料的质量，它直接影响了工程建筑物的造价和质量。因此，在土建工程中应做好统筹规划，完善混凝土拌制过程中水、水泥、砂石骨料等原材料和比例问题，在保障经济利益的同时做到工程质量最大化。
2）把砂、石、水泥、、矿物掺、外加剂和料和水按照一定的比例进行混合，通过搅拌使其均匀的混合成为均质的混凝土就是混凝土的配料与搅拌混凝土的制作过程。在搅拌步骤前应注意水泥的出场日期、品种、级别等，对其强度、安定性以及其他的指标进行复检，要使用符合国家标准的水泥，在使用前应注意的是在钢筋混凝土结构、预应力混凝土结构中,严禁使用含氯化物的水泥。实验设计应在每次混凝土制作前进行，设计出相应配合比不能使用经验配合比。 选择合理的搅拌机可以拌制出均匀优质的混凝土,同时还要按照一定的步骤进行搅拌，即一次投料量、搅拌时间和投料顺序等。
3) 运输高性能混凝土及混凝土的浇筑与传统混凝土的区别主要在于增加了多种矿物掺合料和超塑化剂，其配方也比以往混凝土技术复杂得多，现代建筑的层数及跨度都对混凝土的性能提出了更高更强的要求，因此混凝土搅拌完成后的浇筑步骤就显得尤其重要。分层浇筑是一般的混凝土浇筑所采取的步骤，以保证施工间隙在浇筑层级之间的0存在，每层混凝土的逐层浇筑是以200～300mm为单位区间从低开始，浇筑时要控制好速度，保持匀速的同时要防止碰撞发生，，在混凝土浇筑过程中，应用经纬仪随时观测，发现偏差及时纠正。 保持混凝土的均质是混凝土运输过程中的重要注意事项，以防止产生流动性减少、砂浆流失、泌水、分离等现象。混凝土的运输量应与混凝土的浇筑量相平衡，以保证浇筑工作的连续性。双轮手推车是混凝土运输的主要手段和方式，自卸汽车或混凝土搅拌运输车也是混凝土运输的常见手段，然而大型工程就应该采用多采用塔式起重机混凝土垂直运输等大型专业设备进行运输。
三、混凝土施工过程的常见问题及解决方法
在水泥搅拌过程中水泥极易产生问题的过程是水化放热的过程，在水化过程中，由于水化速度太快，其温度收缩的程度变大，进而影响了水泥水化结构物的整体质量，因此在原材料的预选与配比搅拌过程中，应选取可以降低混凝土绝对温升的水泥、掺合料及外加剂，进而减少水化过程，避免产生温缩裂缝。
混凝土的配比与搭配过程中也会遇见许多问题，由于混凝土的质量强度的数值总是分散不一的，因此在混凝土的制作过程中，混凝土受到原材料的配比与施工条件的同时制约，会导致不规范的施工和不合适的配比的现象发生，对建筑结构物产生毁灭性的打击。因此应该优化混凝土配合比根据实际操作的原材料进行配合比设计，不要根据经验设置配比，避免造成不必要的影响。结束语在现代的土建技术中，混凝土施工技术已经越来越不可替代了，它在土建工程中具有毋庸置疑的重要性，可以推进现代建筑行业的高速发展也唯有对混凝土技术的不断创新和发展。
总之，我们还应该对现行的混凝土施工技术做进一步的研发和改进，从而推进我们现代建筑行业的发展，在保证工程质量的同时，尽可能的作到降低成本，降低能耗，减少原材料的浪费，为今后我国的建筑事业做出贡献。
参考文献
[1] 郝林山,陈晋中.高层与大跨结构施工技术.北京机械工业出版社,2006.
