混凝土斜拉桥π型主梁早期温度场测试分析

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发布时间：2021-09-25

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混凝土斜拉桥型主梁早期温度场测试分析
李琦，陈骑彪，王鹏
(1．招商局重庆交通科研设计院有限公司，重庆 400067；2．西南交通大学土木工程学院，成都 610031)
摘要：重庆石忠高速公路忠县长江大桥主桥为全漂浮体系斜拉桥，桥跨布置为 205 m+460 m+205 m=870 m。对其
1T型混凝土主梁的桥面板、横隔板、主梁肋结构预埋元件进行混凝土早期水化热温度场测试，研究分析实际结构的早
期温度场及变化规律，对龟裂纹等早期裂缝提出防控措施，为类似桥梁混凝土结构早期防止裂缝及裂缝控制研究提
供参考。
关键词：混凝土主梁；水化热；温度场；测试；裂缝
文章编号：1009—6477(2012)04—0074—05 中图分类号：U448．27 文献标识码：B
Test and Analysis for Early Temperature Field of"n-一type Girders of
Concrete Cable Stayed Bridges
u Qi ，CHEN Qibiao ，WANG Peng
对国内已建成的混凝土斜拉桥调研发现，大部
分混凝土斜拉桥 1T型主梁施工期间已出现开裂，部
分桥梁运营期间也出现了开裂现象，业内学者对此
已开展了很多相关研究并期望找到开裂原因。国内
外的调查资料表明，混凝土工程中因温度等变形荷
载引起的裂缝约占 80％以上，已成为工程结构发生
开裂的主要原因。温度等变形荷载引起的裂缝主要
产生于混凝土硬化过程中，即强度和弹性模量逐渐
增长阶段，是水化热及混凝土自身体积收缩作用下产
生的拉应力超过该龄期混凝土极限抗拉强度所致。
虽然许多研究者从理论和实践的角度对混凝土
早期水化热产生的温度场分布规律及早期开裂问题
进行了探讨，并取得了不少共识，但研究大部分集中
在大体积混凝土如坝体结构防裂方面。对斜拉桥主
梁混凝土来说，其横断面的混凝土厚度较坝体等结
构要小很多，具有横断面不规则以及与外界接触面
积大的特点，致使其早期温度场分布复杂。为此，本
文通过对重庆忠县长江大桥订型主梁的桥面板、横
隔板、主梁肋结构预埋元件进行混凝土早期温度场
测试，研究分析实际结构在早期的真实温度及变化
规律，为类似桥梁混凝土结构早期防裂研究提供
参考。
1 工程概况
重庆石忠高速公路忠县长江大桥主桥为全漂浮
体系斜拉桥，桥跨布置为 205 m+460 m+205 m=870
m。主梁为混凝土肋板梁，顶宽 26．5 m，中心线处梁
高 2．965 m，桥面板厚 0．32 m，混凝土强度等级为
C55。采用 H型桥塔，设 2道横系梁，将桥塔分为上
塔柱、中塔柱和下塔柱 3部分。
主梁采用分节段悬臂浇筑施工，标准节段长 8
m。靠近桥塔附近的主梁体积大且应力分布复杂，
是类似桥梁梁体开裂较为常见部位，为了能准确分
析主梁节段开裂机理，选取主梁中跨侧挂篮悬浇的
2 节段作为主梁研究测试对象。主梁测试节段一般
构造见图 1。
2 现场测试
2．1 测点布置
混凝土斜拉桥 1T型主梁具有横断面形状不规
则，与外界接触面较大等特点，其早期温度场的测试
和分析相对复杂。根据结构的对称性和温度变化规
律，选取研究对象节段的 1／2区域作为测试区。根
据截面特点，分别在桥面板顶板 (16个测点 )、横隔
板(9个’?贝 )、主梁肋 (5个测点)的不同位置布置
温度传感器，总共 30个测点。温度测试元件采用
JMT一36B温度传感器，测试仪器为 JMZX一2006综
合测试仪。各测点布置及编号见图 2。