大跨度預應力混凝土橋梁施工控制技術研究

王學旺

中鐵十四局集團電氣化工程有限公司，山東 濟南 250014

1 大跨度預應力混凝土橋梁施工概述

廊滄高速公路勝芳互通立交工程包含特大橋、中橋、小橋等24 座橋梁及結構物，其中，主線橋采用大跨度預應力混凝箱梁。無論是從技術成熟度的角度分析，還是從施工實現程度的控制，以及基于建設成本和實際使用壽命等綜合分析，大跨度預應力混凝土橋梁都是一個非常重要的選擇。從目前的橋梁建設趨勢來看，大跨度是一個基本的技術發展方向，大跨度橋梁技術的發展可以解決跨度較大的交通問題，其實際應用領域非常廣闊。預應力混凝土設計綜合考慮了橋梁承載力以及施工成本，使整個橋梁在應用價值和性價比方面都有較好的表現。在實際的施工中，需要根據設計內容對橋梁的具體施工程序和細節加以完善，并體現在各操作環節。由于整個施工過程周期較長，因此還要針對不同的地理氣候條件，進行必要的調整。尤其在技術的準備上，要制訂各種應對預案，確保施工的質量和效率都能夠得到有效保障。

2 大跨度預應力混凝土橋梁施工控制技術

橋梁施工控制技術是針對橋梁施工中各種技術性問題采取必要的方法和措施，確保這些技術參數和執行標準能夠達到國家和行業的相關要求。應用施工控制技術可充分利用各種技術手段，明確整個施工建設的基本條件、途徑和方法，形成對整個施工更加有效的技術保障方式，這是大跨度預應力混凝土橋梁施工中不可或缺的內容。

2.1 應用橋梁施工控制技術在實際施工中的必要性

在橋梁建造的整個過程中，許多因素都會直接影響施工進程，并最終對橋梁總體結構以及使用質量產生影響。從技術層面來看，其主要的影響因素有測量誤差、實測值與設計參數差異、環境變化、溫度影響、混凝土自身的變化、施工操作誤差等，這些因素單一來看也許其影響并不大，但綜合在一起就可能形成聯動效果，產生更大的技術難題。因此，僅從設計角度很難對施工狀態做出準確的判斷，尤其對于施工中的重點環節，比如各種鋼結構或多或少地會存在誤差，且這種誤差對于大跨度預應力混凝土橋梁工程是難以突破的技術難題，必須對其進行認真分析，才能為最終解決難題提出更有效的技術措施。另外，由于橋梁具有大跨度的特點，故在施工實踐中可采用無支架施工技術，但這一技術會對橋梁結構產生比較復雜的影響，具體體現在其位移的變化以及在內應力方面的變化上。為有效確保整個大跨度預應力混凝土橋梁施工的安全性和質量，確保橋梁交付后達到在主梁結構、線型表現與原有的設計一致，使橋梁施工效果與設計內容吻合，施工控制技術的作用不可小覷。

2.2 大跨度預應力混凝土橋梁施工的主要影響因素

在實際的施工建設中，需要將各種影響施工質量的各種因素和問題進行分析，為最終的問題解決做好基礎工作。從目前的技術條件來看，針對大跨度預應力混凝土橋梁施工的影響主要集中在以下方面。

（1）橋梁裂縫。橋梁裂縫是大跨度預應力混凝土橋梁施工中較為常見和比較典型的質量問題，其產生的最主要原因是橋梁的建設材料為鋼筋混凝土，鋼筋混凝土在拉力方面表現很差，因為橋梁本身的自重較大，所以比較容易出現各種程度的裂縫問題。這些橋梁裂縫一旦出現，必須及時進行修補和完善，如果不能得到及時有效的修補，在各種不利因素的作用下，混凝土質量會迅速下降，發生碳化等問題，其強度以及剛度也會被削弱，進而導致橋梁緊固度和耐久性變差，橋梁的使用功能被削弱，同時也增加了安全風險。

（2）鋼筋、鋼絞線銹蝕。鋼筋和鋼絞線是整個橋梁內拉力形成的主要來源，也是決定橋梁穩固性的重要對象。在大跨度預應力混凝土橋梁施工中，鋼筋及鋼絞線的質量直接決定了橋梁的使用壽命。造成鋼筋和鋼絞線質量發生問題的最主要原因是發生銹蝕問題，因為銹蝕會導致鋼筋和鋼絞線的承受能力急劇下降，且在混凝土中形成一些縫隙，如果水分侵入，就會因為冰凍等產生更大的破壞作用。橋梁中的鋼筋及鋼絞線銹蝕的主要原因如下：一是鋼筋及鋼絞線自身的質量存在問題，比如鋼筋及鋼絞線品質不合格，其中，雜質含量過高會導致鋼筋及鋼絞線容易發生銹蝕等問題，造成整體性能下降。二是施工管理存在嚴重缺陷問題，鋼筋鋪設作業及鋼絞線管道注漿、封錨未能按照相應規程進行，部分鋼筋的接頭等未按照規定進行防銹蝕處理，沒有對鋼筋進行合理有效的銹蝕防護，導致出現銹蝕問題。三是環境因素，如地下水中含酸性物質較多，或者空氣長期高溫濕潤都會導致鋼筋及鋼絞線在短時間內生銹，其防護處理難度也比較大，因此銹蝕問題經常發生。

（3）鋪裝層松脫。大跨度預應力混凝土橋梁施工建設時其鋪裝層對于橋梁實際的交付使用有重要影響，如果只是注重表面形式和質量，在深層次施工上未能進行有效控制，雖然橋梁可以通過檢測并交付使用，但是這些鋪裝層會因為內部質量不過關而容易出現過度磨損的問題，這給之后的修補等技術帶來了一定困難。如果這些磨損問題不能得到及時維修，加之各種重載車輛的高頻碾壓，鋪裝層極易發生松脫。這不僅影響正常的交通，還可能帶來各種交通安全風險。

（4）連續性箱梁的混凝土問題。混凝土澆筑作業對于環境因素有較高的要求，過于干燥或者過高的溫度等都會造成箱梁腹板發生混凝土分層以及底板密度不均等問題。混凝土澆筑施工時，溫度和濕度不適宜會造成混凝土硬化以及水化速度過快，在混凝土表面和內部存在水化速度不一致的情況，而這必然會導致裂縫出現，造成混凝土質量嚴重下降。

2.3 大跨度預應力混凝土橋梁施工控制技術應用措施

針對大跨度預應力混凝土橋梁施工中存在的技術性問題，需要通過采用切實有效的措施進行相應的處理，確保整個施工控制達到預期的效果。具體而言，可以從以下四個方面對大跨度預應力混凝土橋梁施工進行技術控制，以確保橋梁施工質量和使用質量。

（1）做好大跨度預應力混凝土橋梁的防腐、防銹工作。在施工工程中，要選擇性能和質量均滿足規格和標準的鋼筋及鋼絞線，采用符合要求的防腐、防銹涂料對鋼筋及鋼絞線的必要部分進行處理，這些基本的操作能夠提升鋼筋及鋼絞線被動防護能力，降低銹蝕發生的概率。還可以選擇電化學防腐技術對大跨度預應力混凝土橋梁鋼筋及鋼絞線進行防腐蝕處理，該方法能夠取得更好的防護效果。如果已經施工完成無法更換的鋼筋出現一定程度的銹蝕，應該采取噴砂辦法進行鋼筋除銹，并在銹蝕部位增加鋼筋，以提高整體的預應力強度。

（2）提高大跨度預應力混凝土橋梁鋪裝層質量。鋪裝層的施工質量對大跨度預應力混凝土橋梁施工的影響非常大，必須給予充分重視。為此，可通過以下三個方面進行技術控制：一是要確保鋪裝層滿足鋪裝厚度的要求，鋪裝材料在強度性能上有充分保證，確保橋梁表面不會發生開裂的問題。二是鋪裝層要滿足防水功能需要，使橋面能夠有效隔離水分的侵入，提高整體的使用壽命。三是鋪裝層要滿足維護需要，能夠通過有效的維護和檢修，使整個橋面的鋪裝層能夠得到及時的完善，并發揮其應有的功能。

（3）構建大跨度預應力混凝土橋梁雙壁鋼圍堰。雙壁鋼圍堰組成結構為內壁、外壁以及連接內壁與外壁的剛性支撐結構。底部有單斜面刃腳，刃腳有方形和圓形兩種形式。在橋體的施工過程中，雙壁鋼圍堰是不承受主體支撐力的，僅起到防水和防土的作用。雙壁鋼圍堰具有安全和經濟的特點，但是也需要注意以下方面：雙壁鋼圍堰必須專門設計，使之滿足要求；還要做好圍堰浮云定位工作，保證定位后，及時向堰體壁腔中快速、均衡、對稱地灌水，保證圍堰落床；圍堰落床之后，及時檢查偏斜、沖刷情況，當水下清基合格后將底部封住，隨時關注混凝土澆筑的高度，防止超澆或者欠澆。

（4）加強混凝土澆筑施工控制。大跨度預應力混凝土橋梁工程構造復雜，混凝土澆筑量大，為有效防止混凝土工程出現水平裂縫現象，必須在進行澆筑作業時一次澆筑成型，如因施工需要不得不中斷澆筑時，應嚴格控制間隔時間。另外，梁段澆筑工作需要在混凝土終凝之前完成，澆筑前必須認真檢查模板與支架是否牢固，這一做法能夠有效防止支架產生不均勻變形導致梁體開裂。在梁體中，密集的鋼筋會給混凝土振搗施工帶來困難，對此，可采用以插搗為主，附著式為輔的振搗方式。將混凝土從天窗注入，但為避免混凝土因快速下落而出現離析現象，可運用串筒減速。在混凝土澆筑施工過程中，還必須安排專業進行監督，以保證施工質量，進而達到預期目標。

3 結束語

綜上所述，橋梁建設在整個經濟和社會的發展中有著非常重要的影響，是實現公路鐵路等地面交通不可或缺的組成部分。大跨度預應力混凝土橋梁在所有橋梁建設中屬于較為常見和有一定技術難度的項目，在實際的施工過程中，需要對施工控制技術進行完善和強化，以最大限度地保障工程施工質量。其核心在于對關鍵的環節和細節進行全面掌控，包括各個影響因素以及具體技術的采用，都需要得到充分重視，這樣才能確保施工質量。