[摘要]：预应力混凝土T型梁张拉前产生裂缝是一个比较复杂的问题，它涉及到混凝土的材料、结构性及施工环境，施工控制等方面的问题。在许多情况下，混凝土开裂是集各种特征于一体，对施加预应力前混凝土开裂预防是很有必要的，因为这涉及施加预应力后T型梁的使用性能，如果混凝土的开裂控制不好，T型梁施加预应力后其横向变形、竖向拱度都会偏大，给吊装工作带来困难；竖向拱度还会影响到桥面的平整度、标高等。因此控制和防治预应力混凝土T型梁张拉前的裂缝产生是很有必要的。
　　[关键词]： T型梁施工 预应力混凝土
　　中图分类号：TU528.571 文献标识码：TU 文章编号：1009-914X（2012）20- 0190 -01
　　1 前言
　　预应力混凝土T型梁张拉前产生裂缝是一个复杂、常见而又难以彻底根治的问题。近年来随着城市基础设施大量兴建，在基础设施建设中桥梁的比重越来越大，预应力混凝土T型梁的使用随着高强混凝土技术、预应力技术的发展成熟也很普遍。在施工中由于各种各样的原因在预应力T型梁张拉前一些薄弱的部位就产生了粗裂缝而导致整梁报废。从混凝土水化的本质来说，残余应力总是存在的。因此任何混凝土梁中的细小裂缝总是存在的，不管是预应力混凝土梁或非预应力混凝土梁；不管是张拉前或张拉后都是不可避免的。
　　2 预应力混凝土T型梁张拉前裂缝分析
　　从裂缝的起因来看，裂缝主要分为因荷载应力引起裂缝和混凝土本身变形引起裂缝两大类。根据作者施工经历和统计资料显示，前者约占40%、后者约占60%。这里所指T型梁张拉前就是混凝土龄期在5～10d内产生的粗裂缝。如因预制台座变形引起的裂缝；施加荷载产生的应力大于梁体能承受的应力引起的裂缝；混凝土变形引起的裂缝温度裂缝、收缩裂缝、沉降裂缝等。
　　2.1??施工因素产生裂缝
　　（1）台座沉降引起。由于台座的地基承载力不足，台座的强度、刚度偏小，浇注混凝土（即加载后）台座发生不均匀的沉降变形而引起台座上的T型梁开裂，如在下冲涌桥梁施工中，30mT型梁预制第一片就产生类似的问题。其预制台座过于单薄，当第一片梁梁体混凝土浇注完第二天即在跨中和1/4处等产生横贯整个截面的裂缝，这显然是台座变形引起的裂缝，梁体还没有张拉就已报废。
　　（2）施工时模板漏浆严重。由于模板漏浆，混凝土中的浆体严重流失，剩下粗骨料，形成严重的蜂窝、麻面。拆模后修补不及时或修补不当，随着混凝土强度的增加，就会在蜂窝体上下产生垂直于梁体的横向裂缝。这类裂缝的特征是一般发生在T型梁马蹄断面，一头大、一头小，靠近蜂窝体处裂缝较大。这类裂缝在拆模及时、正确处理因漏浆产生的蜂窝是可以避免的。
　　（3）对梁体施加荷载。由于施工场地狭窄，很多施工材料往往就堆放在未张拉的T型梁的桥面板上，如拆除下的钢模板、张拉用的机具、振捣用的机具等。刚拆模板时梁体的混凝土强度还很低，一般只有10MPa左右，当外荷作用于它时，混凝土会产生大的变形而引起梁体开裂，这些裂缝一般产生于翼板和肋板连接处，沿着梁体纵向分布，翼板和横隔板连接处也会有裂缝。
　　2.2??温度裂缝
　　梁体上能观察到的严重裂缝损害，很多都是由于温度引起的内应力和约束应力造成的，温度裂缝是粗大裂缝产生的重要原因，一般出现在配筋薄弱或钢筋接头处。由温度引起的内应力及约束应力的大小与温差有直接关系，特别是昼夜温差的变化关系最大，当然温度变化的速度（如冷却速度）也是关键，严重损害的裂缝往往发生在气候条件最差的时候，温度应力也与桥梁所处的地理位置有关，处于比较稳定的海洋性气候中的桥梁要比处于大陆性气候中的桥梁有利一些；在城市内的桥梁要比跨河或山区的桥梁有利，海拔低的桥梁比海拔高桥梁有利。在南方特别是沿海施工时，温度裂缝不是特别明显，当在高寒地区施工时这类裂缝时有发生。克服温度裂缝的产生必须采用特殊的养护手段，如蒸汽养生、搭建暖棚等。温度裂缝易产生于T型梁的马蹄部位和梁肋部位，特别是在绑扎钢筋的接头处和梁的变截面处，翼板上层如果浇注混凝土时厚薄不一，桥面板上也很容易产生温度裂缝。
　　2.3??收缩裂缝
　　混凝土在凝结硬化过程中产生体积变化（多指收缩变化），当混凝土产生收缩而结构又受到约束时，就可能会产生收缩裂缝，与温度应力相比，体积变化起的作用是次要的，收缩引起的应力一般是相当于温度引起的应力的10%～35%，根据裂缝产生的机理不同，收缩裂缝又可分为化学收缩、干燥收缩、塑性收缩、自收缩等。
　　（1）化学收缩是指随着水泥不断水化，固相体积增加，水泥??水体系的绝对体积减少。大部分硅酸盐水泥浆体完全水化后，混凝土的体积缩减总量可达到7%～9%，化学收缩与水泥中的C3A和SO3含量有关，掺用的矿物细掺料越细，活性越高，化学收缩越大。
　　（2）干燥收缩一般指发生在混凝土停止养护之后，因此不再作讨论。
　　（3）塑性收缩是指在塑性阶段的混凝土因表面失水产生的收缩。混凝土在拌制状态下，拌和物中颗粒间充满水，若养护不足，表面失水的速度远超过水向表面迁移的速度，会造成毛细管中产生负压，使浆体收缩。对于水灰比较低的高强预应力混凝土来说，自由水份少，更容易因失水而发生塑性收缩导致混凝土表面开裂。
　　（4）收缩是混凝土内部相对湿度随水泥水化进展而降低，造成毛细孔中的水份不饱和而生产压力差。当压力差为负值时引起的收缩，水灰比很低的高强度混凝土能提供水泥水化的自由水较少，早期强度的发展率会使自由水消失很快，在外界补充水份不足的情况下，水泥水化不断消耗水份而且干燥产生自身的原始裂缝。混凝土自收缩的大小与水灰比的大小、细掺料的活性、水泥细度等因素有关。
　　3 裂缝的控制与防治措施
　　虽然裂缝问题比较复杂，但只要从设计上、试验上、施工中注重严格进行控制，一般也不会出现问题，规范允许的微小裂缝就不必处治了。不管什么原因引起的粗裂缝，都会对结构的性能带来影响，为了防止空气或水份进入混凝土內层而使钢筋锈蚀，因此必须对宽度大于0.2mm的有害裂缝对症下药进行防治、修补。在施工中应以预防为主，补强为辅。 　　3.1设计方面
　　（1）配筋要合理。在设计上应增配构造钢筋以提高结构抗裂性能，如T型梁的构造钢筋由8增加到10，常用间距是15～20cm，间距不变，可以提高混凝土表面的极限抗拉值，使混凝土表面由于温差、收缩等引起的应力均匀分布，收缩变型可以大大减少。
　　（2）钢筋的接头应规定为焊接，不应为绑扎，同一截面接头面积最大的百分率不能超过25%。
　　（3）T型梁的马蹄横断面积可适当增大，既可以增加梁体的刚度，也可以提高其稳定性，确保安全吊装。
　　3.2试验方面
　　（1）在混凝土配合比的设计上要尽量减少水泥用量，优先选用低中热水泥，混凝土的水灰比、坍落度、砂率等在满足施工的前提下尽可能降低。
　　（2）选用适当外加剂，但外加剂不是用量越大越好，要根据施工要求掺配合理用量。
　　（3）配合比設计时不能随意调高混凝土的标号，如为了缩短张拉周期，把C50混凝土按C60或C70混凝土设计水泥砂、石等的用量，这样既不经济，也给施工带来严重的安全隐患。
　　（4）严格控制原材料的质量，特别是骨料中含泥量，因此含泥量的增加会使混凝土抗拉强度大大降低。
　　3.3施工方面
　　（1）T型梁的预制台座必须有足够的刚度和强度，不易变形。不仅要把台座两端的地基处理好，其它部位的地基也应处理好。当台座设于桥面上时，台座的两端应放在盖梁顶的位置上。如果不能这样，浇注完混凝土后在拆模板前不应开动桥面上的机械设备，如龙门吊、运梁车等，以避免因为桥面发生振动而使浇注的梁体产生裂缝。
　　（2）钢筋制作、安装应牢固。钢筋间距不能超越规范要求，接头应用焊接，接头的断面应控制在25%，防止钢筋锈蚀或冷拉过度使构造钢筋截面变小。
　　（3）振捣应密实。在施工条件允许的情况下，宜进行二次振捣，以增加混凝土的强度，提高抗裂性，同时还可以有效地防止塑性裂缝。
　　（4）模板设计要科学，易装易拆，密实性良好，刚度、强度足够。拆模不能过度震动梁体，拆下的模板不能堆放于梁的桥面板上。
　　（5）养生要及时，经常保持梁体的湿润。
　　（6）当出现缺陷要用适当的方法及时处理，补强混凝土的标号应比梁体混凝土标号高一个等级，必要时使用环氧树脂混凝土。
　　4 结束语
　　预应力混凝土T型梁张拉前开裂是一个常见又难以克服的问题。文章分析了其产生裂缝的原因、机理及裂缝的特征， 对目前广泛应用桥梁建设中的预应力混凝土T型梁在施加预应力前混凝土裂缝的防治措施提出了可操作性的办法。