大跨度預(yù)應(yīng)力混凝土橋梁施工控制技術(shù)研究

易善朋

（唐山唐曹高速公路有限公司，河北 唐山 063000）

1 引言

大跨度預(yù)應(yīng)力混凝土橋梁與傳統(tǒng)橋梁的區(qū)別在于其強(qiáng)調(diào)利用預(yù)應(yīng)力混凝土完成施工，具有彎矩小、截面小和跨越能力突出等特點，可以有效規(guī)避傳統(tǒng)橋梁常見的裂縫問題，使橋梁壽命延長。 鑒于此，本文從施工控制角度出發(fā)，圍繞大跨度預(yù)應(yīng)力混凝土橋梁施工技術(shù)展開討論，供相關(guān)人員參考。

2 項目概況

項目為京秦高速公路遵秦段， 施工路段位于大新寨鎮(zhèn)，起止點分別為張各莊鵓塘溝、大石窟村，其中，路基長度約7.653 km，路面長度約29.693 km，其他技術(shù)指標(biāo)及工程量見表1、表2。

表1 項目技術(shù)指標(biāo)

表2 項目工程量

3 控制內(nèi)容與影響因素

本項目控制性工程見表3。

表3 控制性工程

3.1 控制內(nèi)容

3.1.1 預(yù)應(yīng)力

在本項目中， 預(yù)應(yīng)力混凝土控制方案的有效性通常直接影響施工方對橋梁形式的選擇， 施工方還需要結(jié)合橋梁結(jié)構(gòu)對控制預(yù)應(yīng)力措施進(jìn)行調(diào)整。 在控制預(yù)應(yīng)力的過程中需注意：技術(shù)人員提前檢查預(yù)應(yīng)力張拉所需設(shè)施及器具，如千斤頂、壓力表等，保證壓力表精度在1.5 級以上[1]。 以伸長數(shù)值為依據(jù)，對張拉鋼材的相關(guān)參數(shù)進(jìn)行比對。

3.1.2 穩(wěn)定性

研究發(fā)現(xiàn)，橋梁結(jié)構(gòu)受力與其跨度的關(guān)系為正相關(guān)，橋梁施工難度隨著跨度的加大而提高， 為保證施工過程安全、可靠，需重視結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性。 實際施工中，施工方應(yīng)全面了解現(xiàn)場情況， 及時發(fā)現(xiàn)并消除可能給結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性造成不利影響的因素，在此基礎(chǔ)上，從整體和局部出發(fā)，對橋梁結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性、安全性系數(shù)進(jìn)行計算，結(jié)合計算結(jié)果做出相應(yīng)判斷，確保后續(xù)工作有據(jù)可依。

3.1.3 結(jié)構(gòu)變形

大跨度橋梁施工期間， 施工方同樣需要重視變形控制工作，最大限度地縮小實際尺寸和設(shè)計尺寸之間的差異，確保所建設(shè)橋梁能發(fā)揮應(yīng)有作用。 除特殊情況外，結(jié)構(gòu)變形是后期控制的關(guān)鍵，由于橋梁結(jié)構(gòu)極易被水文、土質(zhì)或環(huán)境條件影響，進(jìn)而出現(xiàn)明顯變形，只有對以上因素加以控制，重點關(guān)注支撐墩柱、梁板情況，才能將外界因素對橋梁結(jié)構(gòu)產(chǎn)生影響降至最低，從而達(dá)到規(guī)避結(jié)構(gòu)變形風(fēng)險的目的。

3.2 影響因素

3.2.1 溫度

外界溫度影響橋梁結(jié)構(gòu)，使橋梁結(jié)構(gòu)出現(xiàn)變形，且橋梁變形程度隨著溫差的加大而增大。 鑒于此，在項目施工期間，施工方應(yīng)實時觀測溫度，酌情調(diào)整測溫時間，全面了解各季節(jié)的溫度變化趨勢及規(guī)律，從而制訂相應(yīng)施工方案，將外界溫度帶來的影響降至最低。

3.2.2 監(jiān)測儀

項目施工期間應(yīng)重視監(jiān)測工作， 組合運用監(jiān)測儀有序開展監(jiān)測工作。 另外，由于設(shè)備性能、人員能力及水平不同，且橋梁項目的施工流程較為復(fù)雜， 監(jiān)測過程中極易受到外界因素影響，導(dǎo)致監(jiān)測數(shù)據(jù)失穩(wěn)，進(jìn)而造成相應(yīng)誤差。

3.2.3 結(jié)構(gòu)參數(shù)

作為項目控制重點，結(jié)構(gòu)參數(shù)通常指建材收縮性、容重，若截面尺寸不科學(xué)，將影響計算結(jié)果的準(zhǔn)確性、真實性，要有效規(guī)避此問題，關(guān)鍵要以測量數(shù)據(jù)為依托，對結(jié)構(gòu)尺寸加以調(diào)整。 研究發(fā)現(xiàn)，橋梁變形的原因多與建材重量、容積相關(guān)，這要求施工方準(zhǔn)確掌握預(yù)應(yīng)力及其他結(jié)構(gòu)參數(shù)，仔細(xì)估算誤差，立足實際調(diào)整施工方案，進(jìn)而使控制效果達(dá)到預(yù)期[2]。

4 橋梁施工控制措施

4.1 前期準(zhǔn)備

前期準(zhǔn)備階段使用的控制技術(shù)通常涉及以下方面。

1）施工方應(yīng)提前利用倒裝法、正裝法分析橋梁結(jié)構(gòu)，便于施工方全面了解橋梁結(jié)構(gòu)，使橋梁可靠性、穩(wěn)定性所受影響忽略不計。 其中，正裝法要求施工方準(zhǔn)確把握施工流程，分別從整體、局部出發(fā)，對橋梁受力和形變程度加以分析，由此掌握橋梁結(jié)構(gòu)所承受的應(yīng)力，確保施工方案具有實際意義。 倒裝法和正裝法的區(qū)別主要體現(xiàn)在施工流程上， 要求施工方酌情調(diào)整施工流程，再完成后續(xù)的分析、計算等工作。

2）線性控制技術(shù)在準(zhǔn)備階段具有不可替代的作用，施工方應(yīng)嚴(yán)格控制橋梁預(yù)拱度，確保預(yù)拱度、應(yīng)力分布之間的關(guān)系真實準(zhǔn)確展示，以保證獲得正確數(shù)據(jù)，從而達(dá)到提升施工速率的目的。

3）對橋梁形狀進(jìn)行科學(xué)設(shè)計。 一般來說，線性混凝土橋梁形狀較統(tǒng)一，多為槽形或梯形，但對本文所討論大跨度橋梁而言，其形狀往往十分多變，在常見形式中，最具代表性的為變截面箱形，該形式的優(yōu)點主要體現(xiàn)在3 個方面：可增強(qiáng)橋梁承載力、控制橋梁重量、減少施工量[3]。 使用該截面形式可滿足大跨度橋梁需求。 實際工作中，設(shè)計方應(yīng)先分析橋梁規(guī)格，再確定橋梁形狀，由此保證設(shè)計效果符合客戶預(yù)期，施工階段，施工方應(yīng)將重心放在施工監(jiān)測上，重點關(guān)注箱梁高度及撓度，以免出現(xiàn)不必要的問題。

4.2 橋梁施工

對橋梁工程而言，施工控制往往發(fā)揮著重要作用，要求施工方深入分析既有控制措施， 確定與項目情況相符的控制方案，考慮到項目施工易受材料、人員等因素影響，故在實際工作中，施工方應(yīng)做到以下幾點。

4.2.1 把控建材質(zhì)量

項目施工期間需要使用多種建材， 只有嚴(yán)格把控建材質(zhì)量，才能使項目最終呈現(xiàn)的效果符合客戶預(yù)期。 把控建材質(zhì)量的有效措施如下。

1）施工方應(yīng)對鋪裝厚度加以控制，根據(jù)現(xiàn)場情況優(yōu)選鋪裝建材，確保進(jìn)場建材性能、質(zhì)量達(dá)標(biāo)，以免對整體質(zhì)量造成負(fù)面影響。

2）施工期間應(yīng)對鋪裝層防水性引起重視，保證選用材料的防水性能達(dá)到行業(yè)最新標(biāo)準(zhǔn)。

3）提前了解施工現(xiàn)場的地形和地質(zhì)條件，仔細(xì)檢查進(jìn)場設(shè)備、工具主梁，通過定期檢修的方式，保證各設(shè)備均能發(fā)揮應(yīng)有作用。

4.2.2 控制施工流程

項目施工期間，施工方應(yīng)以設(shè)計方案為依據(jù)，按照規(guī)定完成各項工作，只有該道工序順利通過檢查，才能過渡到下一工序。 實際施工中需注意3 項工作。

1）張拉預(yù)應(yīng)力鋼筋。 施工方應(yīng)嚴(yán)格控制張拉力，以免由于張拉力不符合要求，導(dǎo)致施工效果不理想。

2）澆筑混凝土。 酌情選用恰當(dāng)?shù)臐仓胧┖驼駬v手段，做到一次成型。

3）組裝橋梁結(jié)構(gòu)。 施工方應(yīng)保證接口焊接可靠、螺母尺寸合規(guī)，以免組裝期間遇到不必要的問題，影響施工進(jìn)度。

4.2.3 管理施工人員

本項目的規(guī)模較大，參建單位及人員數(shù)量較多，需運用不同手段對施工人員進(jìn)行管理， 才能確保人員優(yōu)勢得到充分發(fā)揮，并使施工質(zhì)量得到大幅提升。

1）立足實際，制定切實可行的管理制度，要求有關(guān)人員嚴(yán)格按照制度完成各項工作， 事實證明， 此舉既能規(guī)范工作流程，又可保證工作效果達(dá)到技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)要求。

2）加大人員激勵力度，在公平、公正等原則的指導(dǎo)下開展各項工作，最大限度地激發(fā)施工人員的熱情，使各項工作有序推進(jìn)[4]。

3）確保組織人員參與專業(yè)培訓(xùn)及教育活動，通過技術(shù)交底使施工人員準(zhǔn)確了解項目重難點，形成科學(xué)意識，促使其在質(zhì)量意識的引導(dǎo)下完成各項工作， 使施工質(zhì)量最大限度地接近預(yù)期。

4.2.4 引入責(zé)任機(jī)制

項目施工期間，為保證施工效率達(dá)到預(yù)期，需要引入責(zé)任機(jī)制， 并從提升施工質(zhì)量的角度出發(fā)對既有責(zé)任機(jī)制加以調(diào)整。 實際工作中，施工方應(yīng)組建管理小組，由項目經(jīng)理擔(dān)任組長，工程師擔(dān)任組員，該小組的職責(zé)主要是以橋梁施工核心環(huán)節(jié)為落腳點，擬定切實可行的管理機(jī)制，同時確定相應(yīng)方案，真正做到責(zé)權(quán)利高度統(tǒng)一，并將檢查工作交由專業(yè)人員負(fù)責(zé)，只有順利通過檢查，才能過渡至下一環(huán)節(jié)。 倘若在質(zhì)檢環(huán)節(jié)發(fā)現(xiàn)質(zhì)量問題，應(yīng)第一時間確定責(zé)任人并追究其責(zé)任，要求責(zé)任人在規(guī)定期限內(nèi)完成整改，以保障施工質(zhì)效。

5 結(jié)語

當(dāng)前，社會各界對運輸系統(tǒng)提出的要求較以往更為嚴(yán)格，在此背景下，大跨度預(yù)應(yīng)力混凝土橋梁應(yīng)運而生，并逐漸代替?zhèn)鹘y(tǒng)橋梁成為運輸主要載體。 作為組成交通體系不可或缺的部分，其重要性有目共睹，項目施工期間，施工方應(yīng)全面掌握橋梁的特點和施工要點，結(jié)合現(xiàn)場情況采取恰當(dāng)?shù)目刂拼胧畲笙薅鹊靥岣唔椖抠|(zhì)量， 在保證項目性能的前提下延長其壽命。 事實證明，只有針對準(zhǔn)備和施工階段采取相應(yīng)的控制措施，才能使項目價值得到最大化實現(xiàn)，在為居民日常出行提供便利的同時，為項目方帶來更可觀的社會與經(jīng)濟(jì)效益。