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摘要：造成箱梁混凝土裂缝的原因很多，本文从施工方面探讨了预应力混凝土箱梁桥腹板裂缝的成因，并探讨了相应的对策。
关键词：预应力混凝土箱梁；腹板；裂缝；成因；对策
一、预应力混凝土箱梁桥腹板施工裂缝成因
预应力混凝土箱梁从开始浇筑到产生裂缝，许多因素是交织在一起的，很难明确区分某条裂缝具体是由哪种因素引起的，可能导致箱梁桥腹板裂缝的原因主要有：商品混凝土质量差、施工温差大、内模拆模过早、梁体养生不到位、支架的不均匀沉降、腹板波纹管位置布筋不足等等。下面对其原因进行具体分析：
（一）混凝土问题
1、混凝土干缩
腹板内外收缩差以及混凝土整体收缩受钢筋约束作用是腹板竖向裂缝持续增加与扩展的根本原因。影响商品混凝土干缩的因素主要有：（1）水泥用量太高会加剧收缩。（2）砂、石材料中含泥量增大也会加剧收缩。（3）坍落度大的混凝土产生干缩的可能性较大。（4）掺加缓凝型外加剂由于延缓了混凝土的凝结时间，因而会增大干缩的可能性。
2、混凝土温度差
（1）水泥品种和混凝土掺合料
由于粉煤灰、矿粉在水泥中水化速度较慢，与硅酸盐水泥和普通硅酸盐水泥相比，粉煤灰水泥、矿渣水泥、火山灰水泥均有比较低的水化热，混凝土温峰出现的时间摧迟，所以用这些品种的水泥所配制的混凝土，产生温度裂缝的倾向比用硅酸盐水泥或普通硅酸盐水泥所配制的混凝土的低.与不掺掺合料的混凝土相比，掺合了粉煤灰等活性掺合料的混凝土的温升开裂程度也能够降低。
（2）施工温差大
通过查看施工日志，混凝土节块浇筑完成时间均为晚上，经历了夜晚、中午等一天中温度最高和最低峰时，早晚温差大，水泥水化和环境温度变化的共同作用使砼内外部产生温差，砼内部不受或者少受环境温度变化影响，表面受环境温度变化影响则产生裂缝。
3、腹板内外的相对湿度差
桥梁在拆模后，由于混凝土表面与内部的相对湿度不同，板的临空面水分散发快、混凝土收缩发展快，而在混凝土内部水分散发慢、混凝土收缩发展慢，从而导致混凝土出现拉应力。内部后期湿度一般能稳定在一定范围内，而外部湿度变化明显，内外存在明显的湿度差，从而导致混凝土内外收缩出现明显差异。
4、锚下局部混凝土不密实
在箱梁结构体系中，钢筋密集，特别是在锚下局部位置，在浇注混凝土时，一定要振捣密实，特别是一些拐角位置容易形成死角。另外由于钢筋密集，钢筋间距小，在浇注混凝土时，混凝土中的粗骨料极容易与胶凝材料分离，在钢筋笼的上部全部堆积粗骨料，在钢筋笼中全部为胶凝材料裹着细骨料，此时钢筋笼如同一个滤筛一样，使得混凝土离析，出现蜂窝等导致锚下混凝土不密实、强度急剧降低的情况。在张拉控制力的作用下，很容易就会出现张拉过程中锚下混凝土劈裂。
（二）支架的不均匀沉降
支架的质量与现浇钢筋混凝土连续箱梁的成败有直接的关系。如果连续箱梁施工支架的地基强度不够，在箱梁混凝土浇注初期会由于支架不均匀下沉而导致箱梁产生裂缝，其中墩顶除箱梁的横隔板及横隔板两侧的腹板最易出现裂缝。
（三）预应力施工问题
众多工程实例证实：没有设置竖向预应力的箱梁腹板开裂就更加明显，甚至在施工期间就出现了裂缝；有的虽然设置了竖向预应力，由于预应力损失大，管道压浆不密实等诸多因素，仍然不能抑制腹板斜向裂缝的出现。
预应力混凝土连续箱梁腹板纵向预应力筋布置方式和竖向预应力大小对腹板斜裂缝的产生影响较大。对于直线布束方式的箱梁，腹板主拉应力对竖向预应力损失比较敏感。纵向配直线束的做法，它虽然简化了设计和施工，减少了摩阻损失，对建立纵向有效预应力有利，但是对于抗剪作用过分依赖竖向预应力束，而竖向预应力在实际操作中却难以保证，有时建立值与设计值相差太大，甚至几乎建立不起有效预应力，从而导致腹板出现垂直于主拉应力方向的结构裂缝。
二、预应力混凝土箱梁桥腹板施工裂缝的对策
（一）混凝土工程控制
1、温度控制
对于采用高强混凝土的连续箱梁，必须注意施工时混凝土的水化热问题。降低水化热最高温度可以减小混凝土内部与表面的温差，因此应使用水化热较低的硅酸盐水泥，避免使用水化热高的水泥。夏季施工时，混凝土拌合前应用冷水冲洗集料，降低原材料温度，降低混凝土入模温度，此外，应尽可能缩短运输时间，使混凝土入模前的温度尽量控制在26℃以内。
2、选择合适的添加剂
掺入适当的混凝土添加剂，可以防止混凝土的早期收缩裂缝与徐变，避免过多的气孔产生。采用高效缓凝剂使混凝土初凝时间比箱梁浇筑时间更长，避免混凝土浇筑过程的初凝开裂。
3、锚下局部混凝土振捣密实
如果出现混凝土不能完整灌入锚下钢筋笼时，必须拨开钢筋使得粗骨料进入锚下钢筋笼中，加强对锚下混凝土振捣，绝对不能留下振捣死角，以免为后续的预应力张拉等一系列工序留下隐患。
4、高度重视砼浇筑顺序与养生工作
灌注闭合箱梁的次序和时间，首先现浇底板、横隔板、腹板及两侧部分顶板，然后现浇剩余顶板及翼缘板，新老砼浇注的时间差控制在3～6d内完成，可以防止砼的基岩约束效应。
（二）做好支架地基处理与预压
为了避免支架的不均匀，需要对支架地基进行计真处理。如果支架处为地基承载力较差的软基地区，则需先清除淤泥及部分底层上，并分层回填碾压至承台顶标高；当桥梁跨径不大，且采用跨越式支架时，则可以利用桥梁墩台基础的承台作为支架的基础。必要时可考虑采用临时扩大基础，桩基础或混凝土护筒基础。
为了消除承受施工荷载后支架及基础产生的弹性和塑性變形，支架必须用与箱梁相等的重量进行等荷预压。预压荷载置于支架顶部，但不宜直接放在箱梁底模上，以免磨损模板。在加载前后及卸载后，应定时定点测量支架的沉降情况。
（三）减小竖向预应力损失，改进压浆工艺着手
1、减小预应力筋回缩损失
建议锚固螺母与锚垫板采用平面接触。要特别强调施工中竖向预应力筋与锚垫板的安装精度，要求做两平一直：即上、下两端锚垫板平面与竖向预应力筋垂直，并用定位钢筋电焊固定：张拉时要求千斤顶的拉杆与预应力筋尽量保持在同一直线，否则要求重新安装。
为了尽量减小预应力的损失，采用竖向预应力筋两次张拉的方法。即在第一次张拉完成以后1至2天，进行第二次张拉，弥补由于操作和设备等原因造成的预应力损失。另竖向预应力相对纵向预应力吨位太小，为了避免由于纵向预应力的作用，在腹板与底板、顶板相交位置产生前期水平裂缝，要求在纵向预应力张拉前进行竖向预应力张拉，并且两腹板对称张拉，保证张拉质量。
2、改进竖向预应力压浆构造
竖向预应力压浆质量问题一直受到国内桥梁界的关注。有人也曾采用过无粘结筋，虽然施工工艺简化，费用降低，但对锚具的疲劳问题，预应力筋与腹板混凝土能不能形成整体存在担忧，引起很大争议。下面在有粘结预应力的基础上提出改进的方法。
采用一种组合锚垫板装置。将锚垫板、波纹管、压浆管固定装置铸成整体，采用高牌号孕育铸铁。将波纹管插入锚垫板内，并用胶布包牢，将塑料压浆管插入压浆孔，也用胶布包牢；这样保证压浆管、波纹管与锚垫板连接牢固，使压浆畅通。
结束语
由于不同的施工环境、不同的技术条件以及施工人员水平参差不齐等因素，腹板裂缝质量缺陷在箱梁施工中是经常遇见的。为避免其影响桥梁主体结构的安全性、外观的美观性，在施工过程中必须加强质量管理，做好各项预防措施；同时在出现此类问题的情况下，要积极分析问题产生的原因，并且采取合理的改进措施，避免裂缝的继续出现。
参考文献
[1]刘敬涛.分层浇筑砼箱梁桥施工裂缝分析及控制措施研究[D].桥梁与隧道工程：长安大学，2013.
[2]张山山，来永幸，于哲.浅谈混凝土箱梁桥腹板裂缝成因[J].北方交通，2012年2期.
关键词：预应力混凝土箱梁；腹板；裂缝；成因；对策
一、预应力混凝土箱梁桥腹板施工裂缝成因
预应力混凝土箱梁从开始浇筑到产生裂缝，许多因素是交织在一起的，很难明确区分某条裂缝具体是由哪种因素引起的，可能导致箱梁桥腹板裂缝的原因主要有：商品混凝土质量差、施工温差大、内模拆模过早、梁体养生不到位、支架的不均匀沉降、腹板波纹管位置布筋不足等等。下面对其原因进行具体分析：
（一）混凝土问题
1、混凝土干缩
腹板内外收缩差以及混凝土整体收缩受钢筋约束作用是腹板竖向裂缝持续增加与扩展的根本原因。影响商品混凝土干缩的因素主要有：（1）水泥用量太高会加剧收缩。（2）砂、石材料中含泥量增大也会加剧收缩。（3）坍落度大的混凝土产生干缩的可能性较大。（4）掺加缓凝型外加剂由于延缓了混凝土的凝结时间，因而会增大干缩的可能性。
2、混凝土温度差
（1）水泥品种和混凝土掺合料
由于粉煤灰、矿粉在水泥中水化速度较慢，与硅酸盐水泥和普通硅酸盐水泥相比，粉煤灰水泥、矿渣水泥、火山灰水泥均有比较低的水化热，混凝土温峰出现的时间摧迟，所以用这些品种的水泥所配制的混凝土，产生温度裂缝的倾向比用硅酸盐水泥或普通硅酸盐水泥所配制的混凝土的低.与不掺掺合料的混凝土相比，掺合了粉煤灰等活性掺合料的混凝土的温升开裂程度也能够降低。
（2）施工温差大
通过查看施工日志，混凝土节块浇筑完成时间均为晚上，经历了夜晚、中午等一天中温度最高和最低峰时，早晚温差大，水泥水化和环境温度变化的共同作用使砼内外部产生温差，砼内部不受或者少受环境温度变化影响，表面受环境温度变化影响则产生裂缝。
3、腹板内外的相对湿度差
桥梁在拆模后，由于混凝土表面与内部的相对湿度不同，板的临空面水分散发快、混凝土收缩发展快，而在混凝土内部水分散发慢、混凝土收缩发展慢，从而导致混凝土出现拉应力。内部后期湿度一般能稳定在一定范围内，而外部湿度变化明显，内外存在明显的湿度差，从而导致混凝土内外收缩出现明显差异。
4、锚下局部混凝土不密实
在箱梁结构体系中，钢筋密集，特别是在锚下局部位置，在浇注混凝土时，一定要振捣密实，特别是一些拐角位置容易形成死角。另外由于钢筋密集，钢筋间距小，在浇注混凝土时，混凝土中的粗骨料极容易与胶凝材料分离，在钢筋笼的上部全部堆积粗骨料，在钢筋笼中全部为胶凝材料裹着细骨料，此时钢筋笼如同一个滤筛一样，使得混凝土离析，出现蜂窝等导致锚下混凝土不密实、强度急剧降低的情况。在张拉控制力的作用下，很容易就会出现张拉过程中锚下混凝土劈裂。
（二）支架的不均匀沉降
支架的质量与现浇钢筋混凝土连续箱梁的成败有直接的关系。如果连续箱梁施工支架的地基强度不够，在箱梁混凝土浇注初期会由于支架不均匀下沉而导致箱梁产生裂缝，其中墩顶除箱梁的横隔板及横隔板两侧的腹板最易出现裂缝。
（三）预应力施工问题
众多工程实例证实：没有设置竖向预应力的箱梁腹板开裂就更加明显，甚至在施工期间就出现了裂缝；有的虽然设置了竖向预应力，由于预应力损失大，管道压浆不密实等诸多因素，仍然不能抑制腹板斜向裂缝的出现。
预应力混凝土连续箱梁腹板纵向预应力筋布置方式和竖向预应力大小对腹板斜裂缝的产生影响较大。对于直线布束方式的箱梁，腹板主拉应力对竖向预应力损失比较敏感。纵向配直线束的做法，它虽然简化了设计和施工，减少了摩阻损失，对建立纵向有效预应力有利，但是对于抗剪作用过分依赖竖向预应力束，而竖向预应力在实际操作中却难以保证，有时建立值与设计值相差太大，甚至几乎建立不起有效预应力，从而导致腹板出现垂直于主拉应力方向的结构裂缝。
二、预应力混凝土箱梁桥腹板施工裂缝的对策
（一）混凝土工程控制
1、温度控制
对于采用高强混凝土的连续箱梁，必须注意施工时混凝土的水化热问题。降低水化热最高温度可以减小混凝土内部与表面的温差，因此应使用水化热较低的硅酸盐水泥，避免使用水化热高的水泥。夏季施工时，混凝土拌合前应用冷水冲洗集料，降低原材料温度，降低混凝土入模温度，此外，应尽可能缩短运输时间，使混凝土入模前的温度尽量控制在26℃以内。
2、选择合适的添加剂
掺入适当的混凝土添加剂，可以防止混凝土的早期收缩裂缝与徐变，避免过多的气孔产生。采用高效缓凝剂使混凝土初凝时间比箱梁浇筑时间更长，避免混凝土浇筑过程的初凝开裂。
3、锚下局部混凝土振捣密实
如果出现混凝土不能完整灌入锚下钢筋笼时，必须拨开钢筋使得粗骨料进入锚下钢筋笼中，加强对锚下混凝土振捣，绝对不能留下振捣死角，以免为后续的预应力张拉等一系列工序留下隐患。
4、高度重视砼浇筑顺序与养生工作
灌注闭合箱梁的次序和时间，首先现浇底板、横隔板、腹板及两侧部分顶板，然后现浇剩余顶板及翼缘板，新老砼浇注的时间差控制在3～6d内完成，可以防止砼的基岩约束效应。
（二）做好支架地基处理与预压
为了避免支架的不均匀，需要对支架地基进行计真处理。如果支架处为地基承载力较差的软基地区，则需先清除淤泥及部分底层上，并分层回填碾压至承台顶标高；当桥梁跨径不大，且采用跨越式支架时，则可以利用桥梁墩台基础的承台作为支架的基础。必要时可考虑采用临时扩大基础，桩基础或混凝土护筒基础。
为了消除承受施工荷载后支架及基础产生的弹性和塑性變形，支架必须用与箱梁相等的重量进行等荷预压。预压荷载置于支架顶部，但不宜直接放在箱梁底模上，以免磨损模板。在加载前后及卸载后，应定时定点测量支架的沉降情况。
（三）减小竖向预应力损失，改进压浆工艺着手
1、减小预应力筋回缩损失
建议锚固螺母与锚垫板采用平面接触。要特别强调施工中竖向预应力筋与锚垫板的安装精度，要求做两平一直：即上、下两端锚垫板平面与竖向预应力筋垂直，并用定位钢筋电焊固定：张拉时要求千斤顶的拉杆与预应力筋尽量保持在同一直线，否则要求重新安装。
为了尽量减小预应力的损失，采用竖向预应力筋两次张拉的方法。即在第一次张拉完成以后1至2天，进行第二次张拉，弥补由于操作和设备等原因造成的预应力损失。另竖向预应力相对纵向预应力吨位太小，为了避免由于纵向预应力的作用，在腹板与底板、顶板相交位置产生前期水平裂缝，要求在纵向预应力张拉前进行竖向预应力张拉，并且两腹板对称张拉，保证张拉质量。
2、改进竖向预应力压浆构造
竖向预应力压浆质量问题一直受到国内桥梁界的关注。有人也曾采用过无粘结筋，虽然施工工艺简化，费用降低，但对锚具的疲劳问题，预应力筋与腹板混凝土能不能形成整体存在担忧，引起很大争议。下面在有粘结预应力的基础上提出改进的方法。
采用一种组合锚垫板装置。将锚垫板、波纹管、压浆管固定装置铸成整体，采用高牌号孕育铸铁。将波纹管插入锚垫板内，并用胶布包牢，将塑料压浆管插入压浆孔，也用胶布包牢；这样保证压浆管、波纹管与锚垫板连接牢固，使压浆畅通。
结束语
由于不同的施工环境、不同的技术条件以及施工人员水平参差不齐等因素，腹板裂缝质量缺陷在箱梁施工中是经常遇见的。为避免其影响桥梁主体结构的安全性、外观的美观性，在施工过程中必须加强质量管理，做好各项预防措施；同时在出现此类问题的情况下，要积极分析问题产生的原因，并且采取合理的改进措施，避免裂缝的继续出现。
参考文献
[1]刘敬涛.分层浇筑砼箱梁桥施工裂缝分析及控制措施研究[D].桥梁与隧道工程：长安大学，2013.
[2]张山山，来永幸，于哲.浅谈混凝土箱梁桥腹板裂缝成因[J].北方交通，2012年2期.