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摘要：预应力箱梁梁体的裂缝问题给桥梁工程带来了安全隐患影响桥梁建设的经济效益，论文结合笔者的工作经验，将从预应力箱梁梁体裂缝成因进行着手分析，并针对性的提出防护改善的措施，以提升桥梁建设工程的质量，为业内相关研究提供参考性的建议。
关键词：预应力；箱梁梁体；裂缝；成因；防护措施
中图分类号：TU378文献标识码： A
引言
预应力箱梁梁体在桥梁工程中得到了广泛的应用，但由于其在使用中出现裂缝等问题，制约了其效能的发挥，给工程建设和运营带来了很大的安全隐患，影响工程的使用寿命，增加了运营的成本，不利于企业经济效益的提升。
1.预应力箱梁梁体裂缝研究
预应力箱梁梁体裂缝的出现受许多因素的影响，如抗剪能力弱、抗弯性能不足、温度影响、预应力筋曲率估计偏差过大、施工工艺落后、施工技术的控制偏差、工程材料不到位等问题都可能引起箱梁梁体的裂缝。很少是因为某一个单方面的原因造成预应力箱梁梁体的裂缝，往往此类问题是有各种因素汇集而导致的，而且，预应力叠加超过箱梁梁体的承受能力，也会导致开裂，具体的裂缝原因可以分为以下几种：
1.1设计原因
（1）设计计算方法的缺陷：在设计计算中抗剪与抗弯计算不够到位，导致抗剪与抗弯数值的确定出现较大的偏差；为了简化设计，用平面杆系替代空间分析，容易出现误差，尤其是在薄壁结构中；没有充分预计到预应力引起的剪力效应。
（2）设计计算的模式不合理：由于在设计经验中，箱梁构建多以T梁为简化，但是箱梁是闭口截面，而T梁为开口形式，因而存在明显的剪力滞效应，当腹板之间的距离很大时，剪力滞效应表现的更为突出。此外，T梁的结构过于简化，箱梁梁体和T梁在横向载荷方面的差别比较大，而且箱梁梁体受横向与纵向两个方向的力的影响都较大，T梁替代时与实际出入较大。
（3）箱梁梁体的设计构造不合理：设计中对箱梁梁体的外观美学的追求过于注重，但在诸如截面大小、横隔板数量、底板、腹板的厚度、高宽比、齿板局部的承压面积等细节方面都有不同程度的忽视，导致整体的性能下降。
（4）設计准则不当：预应力箱梁梁体的跨中受拉处配筋按照B类设计，难以保证质量。
（5）设计的指标不够明确：许多预应力箱梁梁体的设计技术要求中，对混凝土的强度规定明确，但是忽视了弹性模量等指标，弹性模量是预应力的重要影响因素，往往因为弹性模量不达标导致结构的预应力不符合要求，箱梁梁体的自重造成的徐变等会伴随预应力的损伤，结构的裂缝容易出现。
（6）构件截面设计中厚度差：当箱梁梁体的混凝土部件相互连接时，如果部件的厚度差较大，则会导致构件受温收缩等影响，出现严重的裂缝。
（7）箱梁梁体两侧腹板受力不均匀：以箱梁梁体简化为工型截面为例，当两侧的腹板受力不均匀时，箱梁截面的抗裂性不够安全，容易出现裂缝。
（8）曲率布置的影响：尤其是使用变高度箱梁时，垂直面和底板之间具有曲率，如果预应力钢束的布置没有按照曲率设计，则容易导致底板横向的配筋不足，产生纵向的裂缝。
1.2施工原因
（1）施工钢筋配置的出入：在实际施工中，如果钢筋的配置和图纸的差别过大，其位置的布置、安装数量、箍筋的制作等都难以达到预设的要求，导致钢筋间距、密度和形状都出现较大的偏差，预应力损失严重，出现裂缝。
（2）箱梁骨架钢筋密度过大：骨架钢筋的密度过大会导致其间距过小，混凝土中的抗拉强度低于技术要求，混凝土的包裹力小，抗拉性能随之减弱。
（3）支架为采取全区段的预压：由于没有预先进行预压工作，导致混凝土浇筑后由于自重造成不均匀的沉降，而沉降不均匀造成变形复杂，最终出现裂缝。
（4）支架拆架时间的控制不到位：许多支架拆架时间是在施工后28天进行，但理论上应该以箱梁梁体的强度达到设计的95%以上才可以进行。此外，拆架工序的不当处理也会导致裂缝出现。
（5）应力集中：由于施工工期紧张，或是施工养护的条件不够充分，在箱梁梁体的变截面的施工中，将钢束定位成折线形，预应力束不是光滑的曲率，出现应力集中，超出设计的强度要求，导致底板局部脱落或裂缝出现。
（6）合拢的高差超出精度：悬浇箱梁梁体时，要进行合拢施工，但当合拢的高差超出精度范围，则容易导致开裂。
（7）预应力筋张拉力达不到设计值，导致波纹管位置偏离，产生裂缝。
（8）箱梁梁体的浇筑没有按照规范操作：混凝土的配比比例、浇筑成型的时间控制、捣振等没有依照规范操作，容易带来各种不良的影响，如出现空心、强度不足、麻面蜂窝等情况，降低箱梁梁体的质量。
2.预应力箱梁梁体裂缝的预防措施
2.1设计预防措施
（1）改善剪力滞效应：由于箱梁梁体的载荷在弯曲时出现剪力滞效应，尤其是对于大跨度的箱梁梁体，采用传统的T梁翼缘分布宽度的计算方法难以客观的反映真实的问题，因而针对腹板间距较大的箱梁梁体，研究宽箱梁的剪力滞效应，采用综合的计算方法来达到解决问题的目的。
（2）箱梁的壁厚设计：当箱梁壁较薄时，容易出现界面扭转变形的情况，导致翘曲，产生正应力，因而要防止此类情况出现，需要对截面部队称载荷进行受力分析，尤其是当桥面的宽度大于10m时。
（3）箱梁梁体的构造设计优化：合理选择腹板、底板和箱梁顶的厚度，加强箱梁梁体的整体刚度，使之抗弯、抗剪能力更强。
（4）减少箱室数量：减少箱室的数量可以减少温度应力，达到减少温度差异和变形的情况发生，并且要选择合适的温度梯度曲线。
（5）设计过程中指标控制：除了控制强度要求，而且也要将弹性模量因素作为参考因素考虑进去。
（6）布置加强钢筋网：非预应力筋对开裂后的裂缝大小有很大的影响，当非预应力减小时，裂缝的间距和宽度都会减小，因而加强钢筋网的布置，提高非预应力的作用。
（7）PPC设计的选择：一般有两类的设计准则，分为A类和B类，在中支点区域按照A类设计，在跨中附近采用B类设计。
2.2施工方面
(1)钢筋质量管理：钢筋是箱梁梁体结构的主要元素之一，其质量控制主要有三个方面，分别是钢筋材料型号的控制管理，钢筋制作的规范性和钢筋安装质量的控制。
（2）支架地基处理的规范化：在施工前，应该模拟地基承载力的实验验证工作，确保地基处理的规范化，对支架采取1.2倍的量身重量的载荷预压，预压的时间小于5天，其控制的量为24小时之内沉降小于1mm。
（3）混凝土浇筑的规范化：控制混凝土浇筑的配比、时间和用量等，按照规范操作。
（4）浇筑时采用电子计量设备，对配比和捣振等情况进行监测，防止收缩时产生裂缝。
（5）拆架时间的控制：拆架时间应该以箱梁梁体的强度达到设计的95%以上才可以进行。
（6）预应力筋的张拉严格按照设计进行：预应力的张拉应该控制在偏差范围内，并且在质量控制人员的监视下进行，确保张拉力的合理要求。
3.结论
随着我国的桥梁工程项目的快速增长，其预应力箱梁梁体的裂缝对工程质量造成了较大程度上的破坏，影响工程的使用性能和寿命，因而研究其裂缝的影响因素，并针对性的提出解决预防的措施，对于维护工程的质量有积极的意义。相关研究应当进一步深入，以拓展其应用的深度和广度，论文中存在不足，有待业内人士指正。
参考文献：
[1]李怀雷.预应力混凝土连续弯箱梁顶推施工中梁体裂缝成因分析与防治措施[J].公路交通科技(应用技术版). 2013-08-15.
[2]周奥.大跨径预应力混凝土连续刚构桥施工裂缝成因分析[J].西南交通大学. 2013-05-01.
作者简介：
姚文杰（1982-）男，汉族，山东菏泽人，大学学历，毕业于山东交通学院土木工程专业，研究方向为公路与桥梁工程。
关键词：预应力；箱梁梁体；裂缝；成因；防护措施
中图分类号：TU378文献标识码： A
引言
预应力箱梁梁体在桥梁工程中得到了广泛的应用，但由于其在使用中出现裂缝等问题，制约了其效能的发挥，给工程建设和运营带来了很大的安全隐患，影响工程的使用寿命，增加了运营的成本，不利于企业经济效益的提升。
1.预应力箱梁梁体裂缝研究
预应力箱梁梁体裂缝的出现受许多因素的影响，如抗剪能力弱、抗弯性能不足、温度影响、预应力筋曲率估计偏差过大、施工工艺落后、施工技术的控制偏差、工程材料不到位等问题都可能引起箱梁梁体的裂缝。很少是因为某一个单方面的原因造成预应力箱梁梁体的裂缝，往往此类问题是有各种因素汇集而导致的，而且，预应力叠加超过箱梁梁体的承受能力，也会导致开裂，具体的裂缝原因可以分为以下几种：
1.1设计原因
（1）设计计算方法的缺陷：在设计计算中抗剪与抗弯计算不够到位，导致抗剪与抗弯数值的确定出现较大的偏差；为了简化设计，用平面杆系替代空间分析，容易出现误差，尤其是在薄壁结构中；没有充分预计到预应力引起的剪力效应。
（2）设计计算的模式不合理：由于在设计经验中，箱梁构建多以T梁为简化，但是箱梁是闭口截面，而T梁为开口形式，因而存在明显的剪力滞效应，当腹板之间的距离很大时，剪力滞效应表现的更为突出。此外，T梁的结构过于简化，箱梁梁体和T梁在横向载荷方面的差别比较大，而且箱梁梁体受横向与纵向两个方向的力的影响都较大，T梁替代时与实际出入较大。
（3）箱梁梁体的设计构造不合理：设计中对箱梁梁体的外观美学的追求过于注重，但在诸如截面大小、横隔板数量、底板、腹板的厚度、高宽比、齿板局部的承压面积等细节方面都有不同程度的忽视，导致整体的性能下降。
（4）設计准则不当：预应力箱梁梁体的跨中受拉处配筋按照B类设计，难以保证质量。
（5）设计的指标不够明确：许多预应力箱梁梁体的设计技术要求中，对混凝土的强度规定明确，但是忽视了弹性模量等指标，弹性模量是预应力的重要影响因素，往往因为弹性模量不达标导致结构的预应力不符合要求，箱梁梁体的自重造成的徐变等会伴随预应力的损伤，结构的裂缝容易出现。
（6）构件截面设计中厚度差：当箱梁梁体的混凝土部件相互连接时，如果部件的厚度差较大，则会导致构件受温收缩等影响，出现严重的裂缝。
（7）箱梁梁体两侧腹板受力不均匀：以箱梁梁体简化为工型截面为例，当两侧的腹板受力不均匀时，箱梁截面的抗裂性不够安全，容易出现裂缝。
（8）曲率布置的影响：尤其是使用变高度箱梁时，垂直面和底板之间具有曲率，如果预应力钢束的布置没有按照曲率设计，则容易导致底板横向的配筋不足，产生纵向的裂缝。
1.2施工原因
（1）施工钢筋配置的出入：在实际施工中，如果钢筋的配置和图纸的差别过大，其位置的布置、安装数量、箍筋的制作等都难以达到预设的要求，导致钢筋间距、密度和形状都出现较大的偏差，预应力损失严重，出现裂缝。
（2）箱梁骨架钢筋密度过大：骨架钢筋的密度过大会导致其间距过小，混凝土中的抗拉强度低于技术要求，混凝土的包裹力小，抗拉性能随之减弱。
（3）支架为采取全区段的预压：由于没有预先进行预压工作，导致混凝土浇筑后由于自重造成不均匀的沉降，而沉降不均匀造成变形复杂，最终出现裂缝。
（4）支架拆架时间的控制不到位：许多支架拆架时间是在施工后28天进行，但理论上应该以箱梁梁体的强度达到设计的95%以上才可以进行。此外，拆架工序的不当处理也会导致裂缝出现。
（5）应力集中：由于施工工期紧张，或是施工养护的条件不够充分，在箱梁梁体的变截面的施工中，将钢束定位成折线形，预应力束不是光滑的曲率，出现应力集中，超出设计的强度要求，导致底板局部脱落或裂缝出现。
（6）合拢的高差超出精度：悬浇箱梁梁体时，要进行合拢施工，但当合拢的高差超出精度范围，则容易导致开裂。
（7）预应力筋张拉力达不到设计值，导致波纹管位置偏离，产生裂缝。
（8）箱梁梁体的浇筑没有按照规范操作：混凝土的配比比例、浇筑成型的时间控制、捣振等没有依照规范操作，容易带来各种不良的影响，如出现空心、强度不足、麻面蜂窝等情况，降低箱梁梁体的质量。
2.预应力箱梁梁体裂缝的预防措施
2.1设计预防措施
（1）改善剪力滞效应：由于箱梁梁体的载荷在弯曲时出现剪力滞效应，尤其是对于大跨度的箱梁梁体，采用传统的T梁翼缘分布宽度的计算方法难以客观的反映真实的问题，因而针对腹板间距较大的箱梁梁体，研究宽箱梁的剪力滞效应，采用综合的计算方法来达到解决问题的目的。
（2）箱梁的壁厚设计：当箱梁壁较薄时，容易出现界面扭转变形的情况，导致翘曲，产生正应力，因而要防止此类情况出现，需要对截面部队称载荷进行受力分析，尤其是当桥面的宽度大于10m时。
（3）箱梁梁体的构造设计优化：合理选择腹板、底板和箱梁顶的厚度，加强箱梁梁体的整体刚度，使之抗弯、抗剪能力更强。
（4）减少箱室数量：减少箱室的数量可以减少温度应力，达到减少温度差异和变形的情况发生，并且要选择合适的温度梯度曲线。
（5）设计过程中指标控制：除了控制强度要求，而且也要将弹性模量因素作为参考因素考虑进去。
（6）布置加强钢筋网：非预应力筋对开裂后的裂缝大小有很大的影响，当非预应力减小时，裂缝的间距和宽度都会减小，因而加强钢筋网的布置，提高非预应力的作用。
（7）PPC设计的选择：一般有两类的设计准则，分为A类和B类，在中支点区域按照A类设计，在跨中附近采用B类设计。
2.2施工方面
(1)钢筋质量管理：钢筋是箱梁梁体结构的主要元素之一，其质量控制主要有三个方面，分别是钢筋材料型号的控制管理，钢筋制作的规范性和钢筋安装质量的控制。
（2）支架地基处理的规范化：在施工前，应该模拟地基承载力的实验验证工作，确保地基处理的规范化，对支架采取1.2倍的量身重量的载荷预压，预压的时间小于5天，其控制的量为24小时之内沉降小于1mm。
（3）混凝土浇筑的规范化：控制混凝土浇筑的配比、时间和用量等，按照规范操作。
（4）浇筑时采用电子计量设备，对配比和捣振等情况进行监测，防止收缩时产生裂缝。
（5）拆架时间的控制：拆架时间应该以箱梁梁体的强度达到设计的95%以上才可以进行。
（6）预应力筋的张拉严格按照设计进行：预应力的张拉应该控制在偏差范围内，并且在质量控制人员的监视下进行，确保张拉力的合理要求。
3.结论
随着我国的桥梁工程项目的快速增长，其预应力箱梁梁体的裂缝对工程质量造成了较大程度上的破坏，影响工程的使用性能和寿命，因而研究其裂缝的影响因素，并针对性的提出解决预防的措施，对于维护工程的质量有积极的意义。相关研究应当进一步深入，以拓展其应用的深度和广度，论文中存在不足，有待业内人士指正。
参考文献：
[1]李怀雷.预应力混凝土连续弯箱梁顶推施工中梁体裂缝成因分析与防治措施[J].公路交通科技(应用技术版). 2013-08-15.
[2]周奥.大跨径预应力混凝土连续刚构桥施工裂缝成因分析[J].西南交通大学. 2013-05-01.
作者简介：
姚文杰（1982-）男，汉族，山东菏泽人，大学学历，毕业于山东交通学院土木工程专业，研究方向为公路与桥梁工程。