橋梁工程中的大跨度預應力混凝土施工技術(shù)

鄭一帆

（潮州市潮安區(qū)地方公路管理站，廣東潮州 521000）

1 工程概況

某標段建設2 座橋梁：西山溪一橋，長約420m，單幅橋?qū)捒鐝讲贾脼椋?×30 m）+（3×30 m）+（3×30 m）+（3×30 m）+（2×30 m），上部采用簡支預應力混凝土小箱梁，下部為大挑臂預應力混凝土蓋梁柱接柱式橋墩；西山溪二橋，長度約415m，左幅橋梁跨徑布置為(4×30 m)+(32 m+40 m+32 m)+(32 m+40 m+32 m)+(3×29 m)，右幅橋梁跨徑布置為(2×24 m)+(3×29 m)+(35 m+45 m+35 m)+(35 m+45 m+35 m)+(2×25 m)。上部為預應力混凝土連續(xù)箱梁，下部為樁接柱式橋墩。橋梁上部結(jié)構(gòu)斷面圖如圖1 所示。

圖1 橋梁上部結(jié)構(gòu)斷面圖（單位：mm）

2 橋梁大跨度預應力混凝土施工技術(shù)要點

橋梁大跨度預應力混凝土施工技術(shù)需要注重底座張拉、模板工程、混凝土澆筑和箱梁吊裝質(zhì)量的控制。

1）底座張拉：（1）底座需具有平整性與穩(wěn)定性，不可在施工期間出現(xiàn)基礎(chǔ)沉陷現(xiàn)象；（2）以設計圖紙為準合理施工，配套完善的排水系統(tǒng)，避免現(xiàn)場積水問題，以便給施工創(chuàng)設良好的基礎(chǔ)條件。

2）加強對模板質(zhì)量的控制：（1）模板的平整度、完整度等關(guān)鍵指標均會對施工質(zhì)量帶來影響，需根據(jù)要求選擇質(zhì)量達標的模板，對其組織性能測試，驗證模板是否具有可行性；（2）其中，箱梁外側(cè)模板的質(zhì)量要求更高，為充分發(fā)揮出模板的應用優(yōu)勢，宜采用鋼模板。

3）加強對混凝土澆筑質(zhì)量的控制：（1）施工前全面檢查現(xiàn)場作業(yè)條件，例如，預埋件是否安裝到位、模板是否附著雜物、現(xiàn)場水和電等基礎(chǔ)生產(chǎn)要素是否配備齊全等；（2）在確保各項條件均無誤后組織混凝土澆筑作業(yè)，期間加強對坍落度的檢測，有效防護模板、鋼筋，以免因施工的擾動性影響而出現(xiàn)偏位現(xiàn)象；（3）澆筑工作完成后即可進入養(yǎng)護環(huán)節(jié)，且需待強度滿足要求后拆模，拆模期間易出現(xiàn)磕碰問題，因此需加強防護，以防結(jié)構(gòu)受損。

4）加強對箱梁吊裝質(zhì)量的控制：（1）箱梁吊裝前，要先做好準備工作，例如，清理現(xiàn)場、組裝吊具等；（2）正式吊裝時需加強對箱梁姿態(tài)的控制，做到緩慢、勻速，起吊、下降等各項操作均要具有足夠的平穩(wěn)性。

3 預應力混凝土橋梁施工分析

3.1 模板施工

底模和側(cè)模均是重要的模板結(jié)構(gòu)。其中，底模主要有一次性和多次使用2 類，側(cè)模則包含木質(zhì)型、鋼質(zhì)型等多種材質(zhì)，需以實際施工需求為立足點選擇合適類型的模板[1]。若采用多次模，則可以提高周轉(zhuǎn)利用水平，以減少在模板方面的成本投入，從而達到經(jīng)濟高效的效果。

但在選用多次模時，要充分考慮到整體質(zhì)量要求，以免出現(xiàn)重效益而輕質(zhì)量的情況。對于底模的選擇，較為關(guān)鍵的是考慮地基的承載能力，因此在選擇側(cè)模時宜優(yōu)先選用鋼模。其原因在于此類材質(zhì)的模板具有足夠的剛度和穩(wěn)定性，不易出現(xiàn)模板變形問題（模板變形的影響較大，將導致成型的混凝土結(jié)構(gòu)難以滿足尺寸和形態(tài)的要求），但同時在使用時需考慮到環(huán)境溫度的影響，在低溫階段則應采取保溫措施。

3.2 波紋管的制作

取適量質(zhì)量達標的管材，并根據(jù)設計要求用手提式切割機下料，此過程中精準控制切割的尺寸精度，以免影響波紋管的正常使用。待鋼筋安裝工作落實到位后組織波紋管的安裝作業(yè)，用鐵絲捆扎，提高其穩(wěn)定性，以免出現(xiàn)偏位現(xiàn)象。

需注意的是，在波紋管安放前先全面檢查各接頭，以判斷是否存在質(zhì)量問題，若有則應及時處理。與此同時，需按5 m 的間距依次設置排氣管孔，并配備φ20 mm 的塑料管；在空出的部分澆筑混凝土，直至材料將整個空間填滿為止。

3.3 混凝土的澆筑

混凝土澆筑施工階段，最為基礎(chǔ)的工作便是控制混凝土的質(zhì)量，主要從原材料質(zhì)量把關(guān)和配合比控制2 個方面切入[2]：（1）水泥、砂石、水等原材料均要滿足要求，以免因某類材料質(zhì)量不達標而影響混凝土的綜合性能；（2） 組織配合比試驗，確定混凝土達到最佳性能狀態(tài)時的配合比。

完成上述步驟后，按設計配比取適量原材料，經(jīng)過充分的拌和后制得混凝土，并將其用于澆筑。針對此，要遵循隨拌隨用的原則，并將制得的混凝土及時轉(zhuǎn)至現(xiàn)場進行澆筑，以免因中途時間過長而出現(xiàn)混凝土在澆筑前便初凝的情況。在澆筑期間，每15 min 需清理1 次，此舉目的在于清理管道內(nèi)的雜物，從而避免管道堵塞。

3.4 模板和支架的拆卸

預應力技術(shù)的合理應用對于提高橋梁施工質(zhì)量具有重要意義。因此，為充分發(fā)揮出預應力技術(shù)的應用優(yōu)勢，需按照規(guī)范將各項工作有序落實到位。在模板和支架的安裝、拆卸工作中，需控制好作業(yè)時間，以免模板安裝不到位而影響混凝土的成型質(zhì)量，或因拆模過早而導致混凝土強度不足（正常情況下，需在混凝土強度達到12 MPa 后拆模）。拆模后，要清理模板并統(tǒng)一堆放到位。

3.5 預應力張拉

按規(guī)范做好預應力張拉工作，并提前根據(jù)要求選擇合適的張拉機具，做全面的檢驗，以保證張拉機具可以能夠正常使用，再由專員合理操作，控制好張拉力。若預應力張拉期間出現(xiàn)異常狀況，要暫停張拉作業(yè)，分析成因并采取針對性的處理措施，直至恢復正常為止。

3.6 做好后期的養(yǎng)護工作

待前述各項工作均落實到位后，則進入封孔壓漿施工環(huán)節(jié)，由于所用材料為水泥砂漿，因此，需按照自下而上的順序逐孔依次施工。

要做好二次張拉工作，確保空出的部位被漿液有效填滿。鑒于漿液的凝固需經(jīng)過一段特定的時間，所以，在經(jīng)過灌漿后要采取養(yǎng)護措施，以減小外部環(huán)境對漿液成型質(zhì)量的影響，從而確保漿液在良好的條件中凝固、成型。

3.7 預應力施工質(zhì)量的控制

在橋梁工程的預應力施工中，需要加大對大跨度預應力的控制力度，以提高各項工作的規(guī)范性。為此，需以實際情況為立足點，提前制定完善的設計方案，并做可行性驗證，從而保證設計方案在實際施工中具有可行性。

考慮到現(xiàn)場施工環(huán)境錯綜復雜，為全面提高施工質(zhì)量，創(chuàng)建質(zhì)量控制管理體系并運行，在事前采取質(zhì)量控制措施。對于材料質(zhì)量控制，需經(jīng)過資質(zhì)比選后確定合適的供應商，與之形成穩(wěn)定的合作關(guān)系，兼顧提高質(zhì)量和降低采購成本的雙重要求；另一方面，則需加強材料進場時的檢驗，檢查出廠合格證、質(zhì)量保證書等，且任何不達標的材料均不予以入場。

張拉是預應力技術(shù)應用全流程中的重點環(huán)節(jié)，需配備高性能的張拉設備，以便順利完成預應力的張拉作業(yè)。在灌漿施工中，應遵循連續(xù)、均勻的原則，保證漿液灌注飽滿。預應力張拉施工時，要加強對張拉力的觀測與控制，待其達到設定值后拉緊主線上的螺母，逐步解除千斤頂?shù)膲毫3]。

4 大跨度預應力混凝土橋梁施工控制的意義

4.1 有助于提高橋梁施工質(zhì)量

經(jīng)驗表明，在大跨度橋梁中，若上部結(jié)構(gòu)采用的是自架設體系，理論上可行，但實際施工中易由于多重因素的影響而出現(xiàn)不足之處，例如，測量的標高、內(nèi)力均難以完全滿足要求。

為避免此問題，正式施工前要針對橋梁各階段的內(nèi)力展開計算與分析，判斷偏差及成因，采取針對性的控制措施，從源頭上規(guī)避該問題，給橋梁的工程質(zhì)量提供保障。

4.2 有助于橋梁的安全運營

橋梁運營階段應具有足夠的安全性和舒適性。其中，安全為基本要求。對此，在橋梁施工中在關(guān)鍵部位布設觀測點，將其作為長期固定測點而使用，期間由專員加強觀測并記錄數(shù)據(jù)，根據(jù)此類數(shù)據(jù)判斷橋梁的質(zhì)量情況，從而給施工以及后續(xù)的養(yǎng)護工作提供參考依據(jù)，且能夠以主動的方式規(guī)避橋梁安全問題以及質(zhì)量問題，進而更好地保證橋梁運營的穩(wěn)定性與安全性。

5 結(jié)語

大跨度預應力混凝土橋梁在現(xiàn)代橋梁建設事業(yè)中占據(jù)較大的比重，但其具有施工難度大、周期長、復雜度高等局限性，若某項工作未落實到位，將嚴重影響橋梁的施工質(zhì)量。作為工程人員，需高度重視施工技術(shù)的應用，同時加強質(zhì)量控制，切實提高橋梁的建設水平。