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【摘 要】从材料选择、配合比设计、施工方法、施工时段的选择和测温养护等多方面采取综合措施，有效控制预应力混凝土裂缝的产生。
【关键词】预应力混凝土；裂缝控制
由于预应力箱梁整体性好、跨越能力强、施工费用少等优点，使其在大型桥梁中得到广泛应用，但随着大跨度箱梁桥的不断发展，预应力箱梁混凝土裂缝也成为预应力混凝土箱梁桥的常见病害。施工技术、施工工艺的日趋成熟和完善，为其进一步发展奠定了良好基础。但在施工中，由于设计外形、施工操作、施工工艺、养护、外部环境等因素的影响，预应力混凝土会产生不同程度的裂缝，微裂缝是允许的，而贯通性、深度裂缝是必须控制和避免的，它对结构有时会产生破坏性影响。
一、预应力混凝土产生裂缝的原因
1、水泥水化热引起的温度应力和温度变形
预应力混凝土一般采用的高标号PO42.5以上普通水泥，每方掺量420～540kg，水灰比0.33，砂率35%。水泥在水化过程中产生大量的热量，会使混凝土内部温度升高60度左右。它在浇筑1～3天放出的热量是总热量的50%。最高温度多发生在浇筑后的3～5天，当混凝土内外温差过大时，就会产生温度应力和变形。温度应力与结构有关，在一定范围内，混凝土结构尺寸越大，温度应力也越大，引起裂缝的可能性也越大。
2、内外约束条件的影响
混凝土内部由于水泥水化热中心温度高，热膨胀大，因而在中心产生压应力，在表面产生拉应力。当拉应力超过混凝土的抗拉强度和钢筋的约束作用时，就会产生裂缝。
3、浇筑时外界气温的影响
混凝土浇筑温度与外界气温有直接关系。外界气温越高，混凝土的浇筑温度也越高。当气温下降，特别是骤降时，会加大内外温差和温度应力，从而产生裂缝。
4、混凝土的收缩变形
（1）塑性收缩裂缝发生在混凝土硬化前的塑性状态，主要是上部混凝土的均匀沉降受到限制，其水平方向的减缩比垂直方向更难时，就会产生不规则的深裂缝。
（2）体积变形
截面较大的构件在混凝土硬化的过程中，其体积收缩量也大，产生轴向拉应力，在结构体系的约束下形成凝缩裂缝。
（3）干燥收缩变形
混凝土拌和物中的80%水分要蒸发掉，其余20%的水分是水泥硬化所必须的。表面干燥收缩快，中心慢。由于表面干缩受到中心混凝土的约束，表面产生拉应力而出现裂缝。
（4）混凝土的匀质性的影响
混凝土在拌和或浇筑时，由于塌落度、外加剂、石子粒径与品种，以及振捣的密实度不同都会影响混凝土的匀质性，造成弹性模量部均匀，在收缩过程中导致应力集中，引起裂缝。
5、模板支撑体系的影响
模板支撑体系地基不牢、过早拆除支撑或模板都会引起大梁承载能力不足而出现结构性裂缝。
6、 由预应力张拉工艺而引起裂缝
由于锚固区局部受压过大，在该区局部及边缘产生剪、拉应力，使梁端非预应力区产生拉剪裂缝。
由于预应力张拉后，在应力传递或次应力作用下产生张拉端边梁及板面上出现裂缝。
二、控制裂缝的技术措施
1、优化施工工艺：施工过程中严格控制混凝土塌落度及浇灌质量，并进行水化热温度监测。
（1）对于预应力混凝土构件采取分层、分块、分段浇筑，如：箱梁的浇筑一般采用底板、腹板、顶板分三层浇筑，T梁采用从一端或两端分层浇筑。
（2）掌握天气变化情况并采取养护措施。混凝土施工夏季尽量避开高温阶段，将浇注时间放在下午或夜间，初凝后立即覆盖塑料薄膜，拆模后盖一层麻袋，洒水保持湿润；冬季施工盡量避开夜晚，气温5度以上，初凝后立即采用蒸汽配合帆布棚保温。养护时间不少于7天。
2、改进振捣技术
（1）确定浇注、振捣流程，科学合理地制定浇注振捣方案，现场人员合理分工，混凝土要按进度及时供料。
（2）改进振捣技术：浇注后的混凝土终凝前给予二次振捣。由于二次振捣最佳时间与水泥品种、水灰比、塌落度、气温和振捣条件有关，结合具体情况，采用无接缝分层连续二次振捣法。
（3）表面处理：混凝土浇注2H后用刮尺将其表面刮平。初凝前用铁滚筒来回碾压数遍，用木蟹打磨，待混凝土收水后，再次用木蟹搓平，闭合收水裂缝，终凝后立即养护。
3、加固支撑体系、推迟拆模时间
在浇筑混凝土前应全面检查和加固支撑体系，以确保支撑体系牢固可靠。为减少模板对梁的约束，防止预应力损失，大梁侧模拆除应按规范规定执行，并尽可能推迟。
4、保证箍筋外保护层厚度
对较粗直径的箍筋而言，应保证箍筋外混凝土不少于15㎜，来确定主筋保护层，增加箍筋外混凝土抗裂能力。
5、禁止张拉一结束就进行钢绞线的切割施工作业，禁止立即在梁体上施加荷载。
因为张拉结束后，预应力并没有停止工作，甚至仍然继续在增长，因此除了在张拉操作中，必须严格按照张拉顺序及张拉力伸长量来控制之外，还应在张拉结束后，继续观察具体变化，禁止立即切断钢绞线，禁止立即在梁体上施加荷载。
三、结束语
通过通过南水北调潮桥一标的实施，无论是箱梁或是空心板梁的预制生产，混凝土构件总体完好，表面无贯通性裂缝，蜂窝、麻面较小。如果掺加减水剂、粉煤灰等外加剂，不但减少水泥用量，降低造价，而且使构件基本消除微裂缝，外观更加光滑、美观。
【关键词】预应力混凝土；裂缝控制
由于预应力箱梁整体性好、跨越能力强、施工费用少等优点，使其在大型桥梁中得到广泛应用，但随着大跨度箱梁桥的不断发展，预应力箱梁混凝土裂缝也成为预应力混凝土箱梁桥的常见病害。施工技术、施工工艺的日趋成熟和完善，为其进一步发展奠定了良好基础。但在施工中，由于设计外形、施工操作、施工工艺、养护、外部环境等因素的影响，预应力混凝土会产生不同程度的裂缝，微裂缝是允许的，而贯通性、深度裂缝是必须控制和避免的，它对结构有时会产生破坏性影响。
一、预应力混凝土产生裂缝的原因
1、水泥水化热引起的温度应力和温度变形
预应力混凝土一般采用的高标号PO42.5以上普通水泥，每方掺量420～540kg，水灰比0.33，砂率35%。水泥在水化过程中产生大量的热量，会使混凝土内部温度升高60度左右。它在浇筑1～3天放出的热量是总热量的50%。最高温度多发生在浇筑后的3～5天，当混凝土内外温差过大时，就会产生温度应力和变形。温度应力与结构有关，在一定范围内，混凝土结构尺寸越大，温度应力也越大，引起裂缝的可能性也越大。
2、内外约束条件的影响
混凝土内部由于水泥水化热中心温度高，热膨胀大，因而在中心产生压应力，在表面产生拉应力。当拉应力超过混凝土的抗拉强度和钢筋的约束作用时，就会产生裂缝。
3、浇筑时外界气温的影响
混凝土浇筑温度与外界气温有直接关系。外界气温越高，混凝土的浇筑温度也越高。当气温下降，特别是骤降时，会加大内外温差和温度应力，从而产生裂缝。
4、混凝土的收缩变形
（1）塑性收缩裂缝发生在混凝土硬化前的塑性状态，主要是上部混凝土的均匀沉降受到限制，其水平方向的减缩比垂直方向更难时，就会产生不规则的深裂缝。
（2）体积变形
截面较大的构件在混凝土硬化的过程中，其体积收缩量也大，产生轴向拉应力，在结构体系的约束下形成凝缩裂缝。
（3）干燥收缩变形
混凝土拌和物中的80%水分要蒸发掉，其余20%的水分是水泥硬化所必须的。表面干燥收缩快，中心慢。由于表面干缩受到中心混凝土的约束，表面产生拉应力而出现裂缝。
（4）混凝土的匀质性的影响
混凝土在拌和或浇筑时，由于塌落度、外加剂、石子粒径与品种，以及振捣的密实度不同都会影响混凝土的匀质性，造成弹性模量部均匀，在收缩过程中导致应力集中，引起裂缝。
5、模板支撑体系的影响
模板支撑体系地基不牢、过早拆除支撑或模板都会引起大梁承载能力不足而出现结构性裂缝。
6、 由预应力张拉工艺而引起裂缝
由于锚固区局部受压过大，在该区局部及边缘产生剪、拉应力，使梁端非预应力区产生拉剪裂缝。
由于预应力张拉后，在应力传递或次应力作用下产生张拉端边梁及板面上出现裂缝。
二、控制裂缝的技术措施
1、优化施工工艺：施工过程中严格控制混凝土塌落度及浇灌质量，并进行水化热温度监测。
（1）对于预应力混凝土构件采取分层、分块、分段浇筑，如：箱梁的浇筑一般采用底板、腹板、顶板分三层浇筑，T梁采用从一端或两端分层浇筑。
（2）掌握天气变化情况并采取养护措施。混凝土施工夏季尽量避开高温阶段，将浇注时间放在下午或夜间，初凝后立即覆盖塑料薄膜，拆模后盖一层麻袋，洒水保持湿润；冬季施工盡量避开夜晚，气温5度以上，初凝后立即采用蒸汽配合帆布棚保温。养护时间不少于7天。
2、改进振捣技术
（1）确定浇注、振捣流程，科学合理地制定浇注振捣方案，现场人员合理分工，混凝土要按进度及时供料。
（2）改进振捣技术：浇注后的混凝土终凝前给予二次振捣。由于二次振捣最佳时间与水泥品种、水灰比、塌落度、气温和振捣条件有关，结合具体情况，采用无接缝分层连续二次振捣法。
（3）表面处理：混凝土浇注2H后用刮尺将其表面刮平。初凝前用铁滚筒来回碾压数遍，用木蟹打磨，待混凝土收水后，再次用木蟹搓平，闭合收水裂缝，终凝后立即养护。
3、加固支撑体系、推迟拆模时间
在浇筑混凝土前应全面检查和加固支撑体系，以确保支撑体系牢固可靠。为减少模板对梁的约束，防止预应力损失，大梁侧模拆除应按规范规定执行，并尽可能推迟。
4、保证箍筋外保护层厚度
对较粗直径的箍筋而言，应保证箍筋外混凝土不少于15㎜，来确定主筋保护层，增加箍筋外混凝土抗裂能力。
5、禁止张拉一结束就进行钢绞线的切割施工作业，禁止立即在梁体上施加荷载。
因为张拉结束后，预应力并没有停止工作，甚至仍然继续在增长，因此除了在张拉操作中，必须严格按照张拉顺序及张拉力伸长量来控制之外，还应在张拉结束后，继续观察具体变化，禁止立即切断钢绞线，禁止立即在梁体上施加荷载。
三、结束语
通过通过南水北调潮桥一标的实施，无论是箱梁或是空心板梁的预制生产，混凝土构件总体完好，表面无贯通性裂缝，蜂窝、麻面较小。如果掺加减水剂、粉煤灰等外加剂，不但减少水泥用量，降低造价，而且使构件基本消除微裂缝，外观更加光滑、美观。