在桥墩的预制装配化施工中,桥墩与承台的连接是关键。某在建跨海大桥首次大规模使用了采用新型墩身-承台连接构造的预制装配式桥墩,通过预制空心墩身内部现浇填芯混凝土连接预制墩身和承台。内部现浇混凝土水化热形成的温度场使预制墩身表面产生较大的温度应力,易造成表面开裂,影响大桥的外观和服役性能。本文以此为背景进行温度应力和裂纹控制研究,主要工作和研究结论如下:(1)利用有限元法分析了新型装配式桥墩与承台连接部位预制墩外壁由于内部现浇混凝土施工产生的温度场和温度应力。研究了混凝土温升、混凝土弹性模量、预制墩身壁厚等有关参数对桥墩表面温度应力的影响规律。通过与现场实测数据的对比验证了模型。结果表明在不采取控制措施的情况下,预制墩身外表面将由于温度应力导致开裂。填芯混凝土热膨胀是产生温度应力的主要因素,预制桥墩内外表面的温度梯度为次要因素。混凝土入模温度从10℃增大到40℃,预制桥墩表面最大拉应力峰值增加15.4%。桥墩配筋可略微降低温度应力,混凝土浇筑侧向压力对预制墩身应力影响较小。(2)利用有限元模型对温度应力控制单项措施和组合措施进行了模拟。对其中四种组合措施进行了现场试验,验证了组合措施的有效性。基于数值分析和现场试验结果,提出了温度应力控制方案并进行了现场试验验证。作为单项措施,隔热缓冲层效果最佳,其次为冷却水管、优化混凝土配合比、分层施工和内部挖孔,外壁保温与内腔通风措施效果较差。最后提出的裂纹控制方案是采用优化混凝土配合比,并且分三层浇筑混凝土,第一层和第二层分别设置隔热缓冲层和内部挖孔。现场试验验证了该方案可有效控制裂纹的产生,隔热缓冲层对填芯混凝土向预制墩身的温度传递具有较好的阻隔作用,分层施工可有效削减温度峰值并降低温度应力。(3)基于热弹性力学理论,发展了装配式桥墩混凝土现浇施工温度应力的简易计算方法,并与有限元结果进行了对比验证,分析和评估了简易计算方法的误差,提出了相应的修正系数。