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预应力混凝土箱梁桥裂缝及控制研究
摘要
预应力混凝土箱梁桥作为一种重要的跨度较大的桥梁结构，在工程中得到了广泛应用。然而，桥梁在使用过程中由于受到多种因素的影响，如荷载、温度、湿度等，常出现裂缝的问题。本文对预应力混凝土箱梁桥的裂缝形成机理、裂缝类型及控制手段进行了研究分析，并提出了相应的控制措施。
关键词：预应力混凝土箱梁桥；裂缝形成机理；裂缝类型；控制措施
Abstract
Asanimportantbridgestructurewithlargespan,prestressedconcreteboxgirderbridgeshavebeenwidelyusedinengineering.However,duetovariousfactorssuchasload,temperature,humidity,etc.,thebridgeoftensuffersfromcracksduringuse.Inthisarticle,themechanismofcrackformation,typesofcracks,andcontrolmeasuresofprestressedconcreteboxgirderbridgeswerestudiedandanalyzed,andcorrespondingcontrolmeasureswereproposed.
Keywords:prestressedconcreteboxgirderbridge;mechanismofcrackformation;typesofcracks;controlmeasures.
一、引言
预应力混凝土箱梁桥是指在材料内部施加预先施加起它和压应力的混凝土结构。它具有强度高、变形小、抗震性能好、整体性和稳定性强等很多优点，且跨越度较大，常被用于高速公路、枢纽和市政道路等工程领域。然而，在箱梁桥的使用过程中，由于承受车辆荷载和温湿度变化等原因，常会出现裂缝等问题，给桥梁的使用和维护带来很大的困难和风险。
本文旨在研究预应力混凝土箱梁桥的裂缝形成机理、裂缝类型、控制方法等方面，对于保证桥梁的安全使用和延长其寿命具有重要意义。
二、裂缝形成机理
预应力混凝土箱梁桥的裂缝形成机理相对复杂，常涉及到多种因素。下面分别从材料本身、荷载和施工工艺等方面进行分析。
（一）材料本身
预应力混凝土箱梁桥中使用的材料一般具有较高的强度和刚性，但也难以避免出现裂缝等问题。主要有以下几个方面：
1.混凝土缺陷
混凝土中存在大量的细小气孔、骨料颗粒的间隙等缺陷，这些缺陷会在受到荷载作用时产生应力集中，导致裂缝的出现。
2.钢筋锈蚀
由于气候、温度等影响，桥梁中的钢筋可能会发生锈蚀，这会导致钢筋的断裂和尺寸变化，使得桥梁整体受力不平衡，产生裂缝。
3.粘结失效
预应力混凝土结构中的预应力钢束与混凝土之间通过粘结力相互作用，但由于时间长了、水、气等因素的影响，可能会导致粘结层失效，使得预应力钢束与混凝土之间的粘结效果减弱，产生裂缝。
（二）荷载
荷载是桥梁裂缝产生的主要原因之一。常见的荷载有自重荷载、温差荷载、活载荷载等。它们都会对桥梁结构产生影响，形成不同形式的裂缝。
1.自重荷载
自重荷载是指桥梁自身的重量，会在桥梁使用过程中产生持久性的应力，引发墩、梁的变形、裂缝等问题。
2.温差荷载
温差荷载是指桥梁受到日夜温差等导致局部温度不同效应的荷载。它会造成桥梁构件的热胀冷缩，产生应力，在一定条件下导致裂缝。
3.活载荷载
由于车辆荷载的重复作用，桥梁的基础和构件会引起共振，产生震动，使梁体产生弯曲，引起水平应力和切应力的变化，进而导致裂缝的出现。
（三）施工工艺
施工工艺中存在着很多的影响因素，如预应力张拉、浇注等。它们都会对预应力混凝土箱梁桥的裂缝产生影响。
1.预应力张拉
预应力张拉是指将钢束作为一种二次应力的方式施加到混凝土结构中，使之产生预先设计的预压应力。如果张拉时的张拉应力不恰当或者钢束放置不正常，都会引起混凝土桥梁的裂缝。
2.浇注
浇注是指将混凝土块状物填充模板形成箱型结构。如果没有按照预设的浇注工艺进行浇注，或者混凝土掺杂杂质等都会导致梁体内部应力分布不均匀，形成裂缝等问题。
三、裂缝类型
预应力混凝土箱梁桥裂缝类型多种多样，有的轻微而难以察觉，有的则比较严重，影响桥梁的安全性。归纳来说，预应力混凝土箱梁桥的裂缝类型包括以下几种：
（一）缩短裂缝
缩短裂缝是混凝土在收缩和膨胀中引起的裂缝，多为长方形或者矩形，并沿着混凝土的纵向移动。
（二）临界裂缝
临界裂缝是指当混凝土中的应力达到一定值时所产生的断裂，通常为局部或整体断裂。
（三）转移裂缝
转移裂缝是指当预应力钢束与混凝土结构间产生一定的转移损伤时所产生的裂缝。
（四）梁中心裂缝
梁中心裂缝是指预应力混凝土箱梁桥的中央受