一、概述
　　在乌鲁木齐市九家湾外环线某路段建设施工中，采用了后张法预应力箱梁，长度为30m，梁高1.45m，宽1.9m，顶板厚20cm，腹板厚20cm。研究和防治其早期裂缝，对提高后张法预应力箱梁的结构安全具有重要意义。
　　箱梁采用C50混凝土，分三层浇筑。首先浇筑底板混凝土，然后再浇筑腹板混凝土，最后浇筑顶板混凝土。施工的重点是腹板混凝土浇筑，腹板高108cm，厚度20cm，鋼筋密布，且每个腹板两侧布置两条预应力波纹管，浇筑振捣十分困难。腹板混凝土以30cm厚度逐层浇筑，混凝土从箱梁一端向另一端均匀地送入模板中，定人定位用插入式振捣棒振捣。腹板混凝土浇筑完成后，紧接着浇筑顶板混凝土。从一端向另一端浇筑成型。在顶板最后一道收浆后，用麻袋覆盖，浇水养护。
　　二、箱梁裂缝成因及分析
　　经过对早期完成施工的箱梁表面进行检查，发现箱梁在底板以上每隔3～7m有一条竖向裂缝，缝宽0.1～0.3mm贯穿整个腹板和顶板，每条裂缝的宽度不一样，但长度基本相同。底板顶裂缝较宽，向上逐渐变窄。箱梁的早期裂缝是梁体拆模后张拉前出现的裂缝，是早期温度和收缩引起的裂缝。亦即收缩变形受到约束引起的应力超过混凝土的抗拉强度时引起的裂缝。
　　1、温度变化引起的裂缝
　　混凝土浇筑后16～24h温度最高，梁体内水化热温度可达50～60℃。梁体表面温度低，内外温差过大。根据混凝土早期拉伸变形估推算，只要表面温度相差12℃左右，就有可能引起裂缝，这种应力的大小，主要取决于内外温差、结构厚度和约束值。设某特定时间的平均温度与表面温度之差为△T，根据《道路施工手册（桥涵）》，则混凝土外表面上的拉应力为：
　　δ＝Eа△T1/(1－μ) ⑴
　　式中：E——混凝土弹性模量
　　а——混凝土热膨胀系数
　　μ——混凝土泊松比
　　式⑴仅表明混凝土体内和体外的约束，不受外部约束，如果将混凝土抗拉强度δ及E、а、μ代入式⑴时，可得箱梁与周围环境的温差列于表1。从表1看出，温差随混凝土厚度增加而减小，即箱梁底板的允许温差比腹板要小，贯穿裂缝首先从底板顶向腹板延伸。表2表明了约束系数随混凝土结构长高比增加而增加。
　　表1 混凝土与周围环境的温差
　　
　　
　　从表2看出，当约束系数为零时，仅指立柱而已，因为类似柱子那样的直立结构物不受外部约束影响，故能承受较大温差而不开裂。然而对于混凝土箱梁那样的超长结构墙体，其底部台座就是外部约束物体，它就会给梁体产生附加应力，当箱梁混凝土内部约束应力和外部约束应力的总和超过混凝土抗拉强度时，梁体就会开裂。
　　2、收缩引起的裂缝
　　在箱梁混凝土施工中，混凝土因收缩所引起的裂缝是最常见的。在箱梁混凝土收缩中，塑性收缩和缩水收缩（干缩）是发生混凝土体积变形的主要原因。
　　在箱梁混凝土浇筑后4～5h左右，水泥水化反应激烈，出现泌水和水分急剧蒸发，混凝土失水收缩。在箱梁竖向变截面处，即箱梁腹板与底板交接处，因混凝土硬化前集料密实不均匀，同时集料在下滑中受钢筋阻挡发生表面的竖向裂缝。
　　箱梁混凝土硬结以后，随着箱梁表层水分逐步蒸发，温度逐步降低，混凝土体积减小，出现缩水收缩（干缩）。箱梁横截面小，是配筋率较大的构件（超过3％），钢筋对混凝土收缩的约束比较明显，箱梁表面容易出现龟裂裂纹。
　　三、箱梁裂缝的防治措施
　　1、解除外部约束
　　为了减小外部约束对箱梁的影响，应采取释放基底底座对箱梁的外部约束力的技术措施。为了能使箱梁能够自由收缩，在基底底座铺设滑动层是解除外部约束的有效办法。本工程的箱梁由于采用了塑料板作隔离层措施，有效解除了底部台座的外部约束。
　　2、减少内部约束
　　选择收缩小的混凝土配合比。经过合理试配，箱梁C50混凝土配合比水泥用量为445kg/m3。梁体混凝土振捣要密实。选择温度比较低的早晚时间浇筑混凝土以降低入模温度。改变对箱梁的养护方法，设置专用的喷水系统，在浇筑混凝土时就开始向模板上连续喷水。
　　四、结语
　　裂缝是箱梁致命的质量问题，造成箱梁裂缝的原因很多，其中温度和收缩引起的应力是主要因素。在工程实践中，认真分析每一个影响因素，采取相应的对策和措施，预应力箱梁的施工裂缝是可以控制的。
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