PC箱梁裂缝成因分析及控制措施高鸽子摘要：随着我国客运专线的快速发展，桥梁作为客运专线行车设施的重要组成部分，其里程数也在迅速增长。本文主要研究PC箱梁裂缝的成因并提出相应的防治措施，为保证高铁客运专线安全通畅运行有着重要的意义。关键词：PC箱梁；裂缝；裂缝成因；防治措施【DOI】10.19312/j.cnki.61-1499/c.2016.08.033与T梁相比，箱梁具有行车条件好、抗扭强度高、横向抗弯刚度大、变形系数低、外表曲线流畅、美观等众多优点。因此，PC箱梁越来越广泛的被应用在客运专线上[1]。但同时，PC箱梁在使用阶段经常带裂缝工作，严重影响桥梁的耐久性、安全性。一、危害分析目前客运专线中主要采用的桥梁形式为预应力混凝土箱梁。由于混凝土材料本身抗拉强度较低，容易开裂，所以自混凝土构件产生以来，裂缝一直是一个困扰着工程技术人员的难题，同时严重影响着桥梁结构的安全性、经济性。PC箱梁裂缝一旦产生，会使桥梁刚度降低，挠度增大，从而降低行车安全性和舒适性，主要表现在：1.引起结构内力重分布，降低结构安全度，甚至造成桥梁结构的破坏。2.裂缝的出现，使钢筋失去混凝土的保护，将加速钢筋的锈蚀，削弱桥梁的耐久性，减短桥梁的使用年限。特别是对预应力混凝土结构而言，“高应力腐蚀”造成的危害更大[2]。二、裂缝类型及产生原因1.裂缝类型（1）腹板斜向裂缝腹板斜向裂缝是箱梁中最常见的裂缝，也称主拉应力裂缝，形成原因有恒载、活载和纵向预应力筋引起的正截面应力和直接剪应力，以及温度应力、竖向预应力筋产生的应力、剪力滞、畸变产生的法向应力和剪应力以及箱梁扭转产生的剪力流，它们在腹板开裂破坏过程中所起的作用比较复杂。此类裂缝往往首先发生在剪应力最大的支座处，一旦产生危害相对严重，故对此类裂缝控制更严格些。其类型主要有跨中正弯矩引起的底板横向裂缝贯通至腹板、墩顶负弯矩顶板横向裂缝贯通至腹板、L/4跨附近腹板中部主拉应力裂缝、剪跨区底板横向裂缝贯通至腹板的剪切裂缝、L/4～3L/4贯通腹板的螺旋状扭剪裂缝。（2）其它裂缝除此之外，梁中常见的裂缝还包括顶底板横向裂缝及肉眼不可见的不规则裂缝；梁端锚具、梁底支座不规则裂缝；底板或腹板沿梁长方向的裂缝；横隔梁裂缝；齿板与顶（底）板及腹板交接处局部拉应力裂缝；钢束锚固处（梁端及齿板）及锚下劈裂裂缝；沿预应力管道局部应力裂缝等。2.裂缝产生的原因分析（1）施工方面由于施工管理不善，采用高强混凝土水化热较大，拌合时间过短、配合比不合理，施工工艺不合理或具体施工操作不规范都有可能导致裂缝的产生。（2）设计方面腹板斜裂缝：反应了梁斜截面抗裂性能的不足，腹板的受力比较复杂，不易把握。与公路箱梁桥比较，铁路桥梁腹板裂缝并不是特别明显，主要是因为目前设计进行腹板主拉应力计算的有限元软件是基于平面的，铁路桥与公路桥相比较，腹板之间的距离较小，横向效应对主应力的影响较小，按照平面计算出来的主拉应力值较为可靠。顶底板横向裂缝：①纵向预应力损失过大；②实际收缩徐变超出理论值过大；③剪力滞效应考虑不充分。顶底板纵向裂缝：①横向预应力损失过大或施工时存在偏差；②纵向预应力横弯径向力考虑不足；③顺桥向预应力过大，正交向由泊松比而引起横向应力，致使沿波纹管周围产生纵向裂缝；④温度自应力的影响。横隔梁裂缝：主要是支座布置不合理造成的。三、控制措施1.施工注意事项（1）正确选择材料，严禁三无产品，按照要求存放，合理配合比。（2）采用低水化热的混凝土，优化混凝土浇筑工艺，确保拌合时间，浇筑振捣均匀，严格控制混凝土浇筑顺序，切实地执行科学的养护方法。（3）保证模板支架体系施工质量，使浇筑混凝土后不发生超过允许的沉降量，必要时进行预压，然后进行下一工序。2.设计注意事项对于常见的腹板裂缝，可以通过施加竖向预应力，使腹板处于双向受压状态，避免主拉应力的出现。（1）尽量模拟施工的实际状态进行计算，考虑主应力的空间效应，采用纵横分算的方法，即纵向采用平面杆系单元计算，横向则按平面框架计算。另外还需考虑温度自应力对主拉应力的影响。（2）预应力损失计算参数应取规范容许值的上限，并在局部考虑...