淺析預應力混凝土橋梁施工質量的控制

摘要：當前，混凝土橋梁預應力施工工藝已經日趨成熟，也是現代路橋施工的主流。文章分析了影響預應力混凝土橋梁施工質量的因素，并提出預應力混凝土橋梁施工質量控制措施。

關鍵詞：預應力混凝土 橋梁施工 質量控制

近年來，為適應我國經濟的發展，緩解交通問題給人們生產生活帶來的不便，預應力混凝土結構的橋梁應用范圍不斷擴大，因此必須加強提高預應力技術水平的科研工作。

1、影響預應力混凝土橋梁施工質量的因素

(1)混凝土材料。結構參數是結構施工控制中模擬分析的基礎資料，其準確性直接影響分析結果的準確性。結構參數主要包括：結構構件截面尺寸、結構材料彈性模量、材料容重、材料熱膨脹系數、施工荷載和預應力。

(2)施工控制。施工控制是為施工過程服務的，反過來施工的好壞有直接影響控制目標的實現。除要求施工工藝符合規范要求外，在施工控制中必須考慮到施工條件的非理想化而帶來的結構制作、安裝等方面的誤差所帶來的影響，使施工狀態保持在控制之中。

(3)結構計算分析模型。無論采用什么分析方法和手段，總要對實際橋梁結構進行簡化和建立計算模型。這種簡化的計算模型與實際情況之間存在著差異，包括這種假定：邊界條件處理，計算模型本身的精度等。控制中需要在方面做大量的工作，必要時還要進行專門的實驗研究，使計算模型所產生的影響降到最低限度。

(4)溫度變化。溫度變化對橋梁結構的受力與變形影響很大，這種影響隨溫度的改變而改變，如果施工控制中忽視了該項因素，就必然難以得到結構的真實狀態數據，從而也難保證控制的有效性，所以，必須考慮溫度變化的影響。

(5)混凝土收縮。混凝土收縮能使混凝土產生內應力，導致路面或橋梁結構發生變形，甚至裂縫，從而降低其強度和剛度。此外收縮還能使混凝土內部產生內應力或微裂縫，破壞混凝土的結構，降低混凝土的耐久性。對預應力混凝土結構，由于混凝土收縮，會產生應力損失。在大跨徑橋梁施工中這種影響比較突出，施工控制中予以認真研究，以期采用合理的符合實際的徐變參數和計算模型。

2、加強預應力混凝土橋梁施工質量控制的措施

(1)混凝土澆筑質量控制。混凝土應保證具有設計要求的強度、良好的和易性，且質量均勻性要好。預應力混凝土要求采用高強度混凝土，其原因首先是采用與高強預應力筋相匹配的高強混凝土可以充分發揮材料的強度，從而能夠有效減小構件截面尺寸和自重，以適應大跨徑的要求；其次是高強混凝土具有較高的彈性模量，從而具有更小的彈性變形和與強度有關的塑性變形，可以減少預應力損失；此外，高強混凝土具有更高的抗拉強度、局部承壓強度及與鋼筋的粘結力，故可推遲構件正截面和斜截面裂縫的出現，有利干預應力筋的錨固。預應力混凝土不僅應高強而且還要早期高強，以便早期施加預應力，提高構件的生產效率和設備的利用率。

以外，配制高強度混凝土還要注意選擇水泥品種和強度等級，必須使用高強度等級水泥，一般水泥強度等級不低于混凝土強度等級的1.2倍，同時宜采用普通硅酸鹽水泥。由于礦渣水泥的早期強度低、干縮性大，一般不宜采用。火山灰水泥不僅早期強度低，而且收縮率大，所以不能采用。還要注意的是，必須注意加強養護才能保證混凝土達到高強度。

(2)預應力管道安裝質量控制。預應力管道安裝準確與否直接影響到梁體的受力情況與設計是否一致，關系到橋梁施工質量，是預應力施工的重點。波紋管外觀應清潔，內外表面無油漬、無引起銹蝕的附著物，無空洞和不規則的折皺，咬口無開裂、無脫扣。預應力管道的安裝必須注意端頭預埋鋼板應與波紋管孔道中心線垂直。并應滿足兩項基本要求：一是在外荷載的作用下，有抵抗變形的能力；二是在澆筑混凝土的過程中，水泥漿不能滲入管內。波紋管安裝時，宜事先按設計圖中預應力筋的曲線坐標在側模板上彈線，以波紋管底為準，定出波紋管曲線位置；也可以梁底模板為基準，按預應力筋曲線坐標，直接量出相應點的高度，標在箍筋上，定出波紋管曲線位置。波紋管的固定，可采用鋼筋托架間距為600mm。鋼筋托架應上，箍筋下面要用墊塊墊實。

(3)預應力錨具質量控制。扁錨多應用于結構截面尺寸受到限制或構造連接等特定條件下。由于扁錨的張拉工藝是采用逐根張拉，整體張拉設備技術不成熟，導致鋼絞線受力不均勻。采用扁波紋管留孔，扁孔空間很小，孔道摩阻力大，特別是超長孔道采用一端張拉工藝，問題更嚴重。由于扁孔本身空間小，孔道壓漿困難，無法做到孔道壓漿飽滿。建議箱梁底板、腹板、空心板梁等結構禁止采用扁錨。對于扁錨連接器的使用更要慎重，尤其是5孔和3孔連接器，由于設計構造不合理會導致偏心受力，不宜推廣使用。

(4)預應力張拉質量控制。國內現澆大跨度預應力連續梁底梁板預應力束一般采用一端張拉的工藝。根據國內外相關規定：跨度大于30M的預應力橋梁，均要求采用兩端對稱張拉工藝，才能保證跨中有效預應力和抵抗彎矩的建立；否則會導致跨中承載力不足，而產生正截面裂縫。

(5)預應力孔道壓漿質量控制。壓漿前的準備工作：首先按要求拉力對鋼鉸線束進行張拉后，割切錨外鋼絞線，切后的余留長度不宜小于3cm。錨具周圍的鋼絞線間隙和孔洞，應予以填封，以防止冒漿。再用無油脂壓縮空氣機將每個裝有預應力鋼絞線的孔道吹干凈。壓漿前，壓力表在使用前應進行校正。壓漿工藝：①壓漿水泥宜采用硅酸鹽水泥或普通水泥，水泥強度等級不宜低于42.5，水灰比宜為0.40～0.45，水泥漿稠度宜控制在14～18之間。②壓漿時，自上，順序進行。對于曲線段應從低點的壓漿孔壓入，由高點的排氣孔排氣和泌水。壓漿應緩慢、均勻地進行，不得中斷，并將所有最高點的排氣孔依次打開或關閉，使孔道內排氣暢通。③壓漿應就使用活塞式壓漿泵，壓漿的最大壓力宜為0.5～0.7Mpa；壓漿應達到孔道另一端飽滿和出漿，并應達到排氣孔排出與規定稠度相同的水泥漿為止。為保證管道內充滿灰漿，關閉出漿口后，應保持不小于0.5Mpa的一穩壓期，該穩壓期不宜小于2min。④壓漿每—個工作班應留取不少于3組的試件，標準養護28d，檢查其抗壓強度，作為評定水泥漿質量的依據。壓漿過程中應做好記錄，包括壓漿日期、作業時間、溫度、水灰比和所使用的外加劑、壓漿壓力以及壓漿過程中所發生的異常情況等，以便質量追溯。封端混凝土強度，應符合設計規定，澆筑封端混凝土時，要認真插搗，使錨具處的混凝土密實。封端混凝土澆筑終凝后，應及時澆水養護。

3、結語

總之，預應力混凝土橋梁預制安裝施工質量直接影響橋梁的質量、使用壽命和營運安全，務必引起廣大從業人員的高度重視，切實抓好每道工序、每個環節的質量控制，確保橋梁梁板預制安裝工程的質量。

參考文獻：

[1]李毅.預應力混凝土橋梁施工質量問題研究[J].科技創新導報，2011年 第09期

[2]陶俊.預應力混凝土橋梁施工質量探討[J].硅谷，2009年 第02期