某预应力混凝土桥梁的施工技术及质量控制探讨

潘文文

摘要 公路桥梁工程建设质量是保证桥梁安全稳定运营的基本前提。为有效提升预应力混凝土桥梁建设质量，保证桥梁使用安全和运营寿命，文章结合某桥梁工程施工实践，针对预应力混凝土桥梁施工技术及质量控制展开综合探究，分析了预应力混凝土桥梁施工特点，总结了预应力混凝土桥梁施工技术，具体包括施工准备工作、支架搭设与预压、箱梁的底膜安装与侧膜安装、钢筋施工、箱梁混凝土浇筑、预应力张拉等施工工序的技術要点，并提出了针对性的质量管控措施，以期能有效提升预应力混凝土桥梁建设质量，保证项目顺利完成。

关键词 公路桥梁项目；预应力混凝土；支架预压；施工技术要点

中图分类号 U445.4文献标识码 A文章编号 2096-8949（2023）09-0084-03

0 引言

科技的不断进步，有效推动了桥梁工程建设的发展，设计跨径越来越长，结构形式愈加复杂。预应力混凝土桥梁凭借自重轻、跨度大、耐久性好、造价低等优点，在桥梁工程建设中得到了大规模应用。但由于环境、工艺、材料等各方面因素影响，导致预应力混凝土桥梁极易产生结构裂缝等质量问题，影响承载性能和使用年限，积极强化预应力混凝土桥梁施工质量控制尤为重要。为此，该文结合实际工程案例，针对预应力混凝土桥梁施工技术及质量控制展开综合探究，对提高预应混凝土桥梁施工技术水平，保证桥梁建设的整体质量具有重要的实践意义。

1 工程概况

某公路桥梁工程，引桥部分设计跨径为（35+60+35）m现浇箱梁结构，桥跨结构采用预应力混凝土结构，桥梁墩台采用柱式、薄壁式墩柱+承台+群桩基础，支座形式为盆式橡胶支座，现浇预应力混凝土箱梁采用满堂支架法施工。因预应力混凝土桥梁工序复杂、跨径较大、技术要求高，因此，必须加强施工质量控制。

2 预应力混凝土桥梁施工技术

2.1 施工准备工作

（1）图纸会审、技术交底。预应力混凝土桥梁施工前，应对设计文件、图纸进行全面审查，确保设计的准确性和合理性，结合审查情况科学编制施工组织设计方案，并进行技术交底。

（2）材料准备。正式施工前应准备充足的施工材料，并实施质量检测，保证材料质量、性能、规格和数量符合设计标准要求。

（3）机械准备。配备满足施工需求的施工机械，对机械性能实施全面检查，确保运行状况良好，防止施工中产生机械故障，影响施工质量、进度与安全。

（4）测量放样。测量放样是预应力混凝土桥梁施工的基础，施工前应严格按照设计及方案要求，科学进行测量放样，保证后续各项工作的顺利进行[1]。

2.2 支架搭设与预压

2.2.1 支架搭设

预应力混凝土桥梁施工采用满堂支架，基本组成包括底座、调节架、水平架等，结合工程具体状况科学确定门架尺寸。立杆及加强杆应选用刚度较大的钢管搭设，并根据设计要求实施科学调节，在横向支撑体系上方均匀布设规格为10 cm×10 cm或6 cm×10 cm的方木[2]。

2.2.2 支架预压

（1）预应力混凝土桥梁施工地质条件较差，为防止地基沉降等因素影响，必须对桥梁线性实施科学控制，按照确定的预拱度进行支架搭设。

（2）支架搭设完成，并安装完箱梁底板后，随即开展预压施工。通过在支架上方设置预压水箱，并向水箱内部注水方式完成支架预压。预压过程中在箱梁两端、1/4跨、跨中等部位设置沉降观测点，布置形式如图1所示。

（3）预压完成后应按照标准要求卸除荷载。荷载卸除时应由中间向两侧同步进行，并对各监测点回弹量进行检测，同时按照设计要求对模板标高进行调节，并加固牢固[3]。

2.3 箱梁的底膜安装与侧膜安装

模板安装是预应力箱梁施工的关键工序，应对其质量实施严格把控，确保平整顺直、牢固可靠。

（1）箱梁模板类型采用定型化钢模板，底模安装前，应科学控制高程、轴线位置等关键指标，按照由中间向两边逐步推进的顺序进行施工。

（2）侧模安装通过竖向安装方式完成，确保与底模拼缝相同，且对底模和侧模拼缝实施严格控制，并采用海绵胶条实施密封处理，防止出现漏浆现象。

（3）为提升模板支撑体系的安全性和可靠性，可在其外侧合理布设剪刀撑，增强结构整体稳定性[4]。

2.4 钢筋施工

箱梁模板施工完成后，应进行全面清理，按设计要求对高程和轴线进行复核和调整，满足要求后开始钢筋绑扎施工。

（1）该桥梁项目钢筋类型较多，用量庞大，应由专人负责钢筋加工制作，并通过塔吊进行现场吊运，工作人员采用操作平台进行钢筋绑扎。

（2）当钢筋位置与应力管道冲突时，应合理调整钢筋间距。

（3）根据设计要求完成抗裂钢筋网加工，并将其运至施工现场，安装时科学控制保护层厚度，确保满足规范要求。

（4）钢筋施工完成后，再次对模板高程及轴线进行检查，保证准确无误。钢筋焊接应按照设计文件要求施工，严格控制搭接长度和焊接质量。

（5）钢筋安装过程中，若与预应力管道和预埋件产生冲突，应对其位置实施科学调整，特殊情况下可割除钢筋，通过补强代换方式实现同等效果[5]。

2.5 箱梁混凝土浇筑

箱梁混凝土浇筑应采用分段和分层浇筑方式施工。具体要求如下：

（1）采用专用罐车将混凝土运至现场，并通过泵车完成混凝土浇筑。

（2）混凝土浇筑时，因内部预应力管线数量较多，为避免施工中出现扰动，应采用小型振捣器进行科学振捣，防止混凝土离析。

（3）混凝土浇筑按照先底板、后腹板的顺序进行施工，其侧模应在混凝土强度超出设计值的70%进行拆除，底模应在强度达到设计值的100%时进行拆除[6]。

2.6 预应力施工

2.6.1 预应力筋下料

预应力筋下料应严格控制以下几个方面：

（1）预应力筋切割，应使用砂轮切割机完成，严禁电焊切割。

（2）竖向预应力筋切割时应按照单根切割方式实施切割，并将表面毛刺清除干净。

（3）预应力束应顺直、整齐，防止产生弯曲、缠绕等状况，严禁碰撞和挤压。

2.6.2 预应力管道安装

预应力孔道施工时，采用金属波纹管成孔技术，管线通过现场制作而成。实际安装时应注意以下几点：

（1）根据设计文件要求确定管线位置，当其长度超过40 m时，应每间隔40 m设置一个出气孔。

（2）预应力管道安装前，必须对其严密性实施全方位检测，若出现破损要及时更换。

（3）管道接长应通过专用套管进行连接，其管径应稍大于波纹管直径。接长时应严格控制连接质量，确保管线和接头顺直，并采用密封胶进行密封，以防漏浆。

（4）定位筋按0.5 m间隔设置在波纹管上，并与箱梁钢筋焊接在一起。为避免管道渗漏造成堵塞，应在管内加设一根硬质塑料管，以保证管道通畅。

（5）混凝土浇筑完毕且强度符合要求后，将塑料管取出，并对管道实施检查。当产生漏浆时，应及时清理。

（6）混凝土浇筑过程中，应科学控制浇筑速率，避免预应力管线产生移动，并控制振捣过程，防止对管线造成破坏[7]。

2.6.3 预应力筋穿束

预应力筋穿束作业，应注意以下几个方面：

（1）拆模后，应全面清除锚垫板周边及预应力管道内混凝土残渣。

（2）穿束作业时，应先借助人工实施牵引线穿孔，人工穿束完成后通过卷扬机实施纵向穿束作业。

（3）穿束作业时全面监控卷扬机运行情况，当产生异常时，应及时暂停穿束作业，全面排查原因并进行科学处治，防止引发安全事故。

（4）对预应力筋穿束过程实施严格把控，保证两侧外露长度相同。

2.6.4 预应力筋张拉

预应力张拉施工过程中应注意以下几点：

（1）预应力张拉作业应待箱梁强度达到设计强度90%时实施。

（2）预应力张拉基本流程：①组装工作锚，并不断敲打夹片，确保实现与钢绞线的紧密连接，并确保预应力筋外露长度一致；②两端同步设置锚具及千斤顶；③开启油泵装置，均匀给油，使压力匀速增大，确保千斤顶工作状况相同；④张拉作业完成后，根据规范要求进行端头锚固，锚固过程中应继续稳压一段时间；⑤端头锚固完成后将张拉设备拆除，准备后续施工。

（3）预应力筋张拉施工时，应严格控制以下几个方面：①张拉前，应根据相关标准要求对张拉设备实施校验，确保精度和性能满足要求；②预应力张拉采取双控方式，待張拉至设计标准后，对预应力筋伸长量进行测量，保证位于95%～106%范围内；③严格控制锚具、千斤顶和锚垫板安装位置，确保与预应力孔道位于同一轴线上；④张拉完成，并经检验满足设计要求后，采用水泥砂浆对端部实施密封处理，准备进行压浆作业[8]。

2.6.5 压浆

（1）孔道压浆作用原理为将水泥浆注入孔道内，使浆体与混凝土固结在一起，共同承受预应力筋受到的荷载作用，并有效增强混凝土与预应力筋之间的粘接强度，降低预应力损耗，避免锈蚀。

（2）该工程压浆施工前，应先利用真空泵排除孔道内部空气，然后利用负压作用进行压浆作业。实际施工时，抽气和压浆应同步进行，确保浆液完全充满孔道[9]。

3 预应力混凝土桥梁施工质量控制措施

3.1 控制好混凝土配合比

混凝土配合比直接决定混凝土性能和质量，若配合比设计不合理，势必会严重降低桥梁建设的整体质量，影响结构使用安全和使用年限，因此必须加强混凝土配合比控制。

（1）为有效提升桥梁结构早期强度，混凝土拌和时通常掺加适当的早强剂，并科学把控混凝土运输、浇筑等环节。

（2）预应力混凝土桥梁配合比设计时，应严格控制用水量，以有效降低水化反应，防止混凝土裂缝等质量病害。

3.2 控制真空压浆过程

预应力混凝土桥梁技术要求较为严苛，尤其对于孔道压浆环节质量要求更高，必须采取科学手段进行严格控制。压浆施工时应实时监测孔内气压和水压情况，并及时修复桥面存在的质量缺陷，最大限度地保证预应力混凝土桥梁整体质量。

3.3 预防混凝土开裂问题

在混凝土浇筑完成后，应及时进行洒水养护，防止产生开裂病害。若养护不当，会造成混凝土内部水分散失过快，使水泥水化反应不充分，无法形成稳定结晶，强度发展缓慢，从而形成干缩裂缝。因此，加强混凝土养护工作尤为重要。

（1）预防混凝土开裂最关键的因素在于控制混凝土内外温差，通常采取内外结合的方式进行控制。内部温度控制主要在混凝土内部预埋循环冷却水管，通过持续通水实现降温的目的。外部温度控制主要是在混凝土浇筑完成后，采用薄膜、毛毡等材料对混凝土表面实施覆盖，有效降低混凝土内部温差。

（2）结合工程实际情况，适当延长养护时间。由于该工程基础在冬季进行施工，外部气温较低，混凝土内部水化反应速率及强度增长较慢，应合理延长养护时间。

（3）合理掌握拆模时机。混凝土拆模前，应全面了解混凝土强度及内外温差状况，当强度超过10 MPa，且温差小于20 ℃时，方可进行拆模[10]。

3.4 孔道漏浆、堵塞、压浆不饱满问题

（1）预应力孔道产生漏浆、堵塞、压浆不饱满的具体原因如下：①预应力管道连接部位固定不牢固；②混凝土振捣过程中造成预应力管道破坏；③孔道压浆前孔道未清理干净；④浆液配合比不符合标准要求。

（2）防止孔道漏浆、堵塞、压浆不饱满的主要措施：①科学确定压浆顺序，压浆施工时，先进行下部孔道压浆，再进行上部孔道压浆，并结合孔道长度科学布设通气孔；②严格控制压浆速度，匀速、缓慢压浆；③压浆时，应合理控制压力，先采用较小压力进行压浆，后续逐步增大，将压力控制在0.5～0.7 MPa范围内。

3.5 降低断丝问题的发生概率

预应力张拉施工中极易产生断丝问题，严重降低桥梁建设质量，威胁使用安全。因此，张拉施工时应严格控制以下几个方面：①对夹片张拉性能实施综合检测，并比较其与钢绞线之间的直径、硬度关系，确保满足施工要求；②对夹片质量实施全面检查，若存在質量问题应及时进行更换。

4 结论

综上所述，预应力混凝土桥梁具有自重轻、跨度大、耐久性好、造价低等优点，已成为当前应用最为广泛的桥梁结构形式，加强预应力混凝土桥梁施工质量控制具有重要意义。该文根据预应力混凝土桥梁工程实践，全面总结了施工准备、支架搭设与预压、箱梁底侧膜安装、钢筋施工、箱梁混凝土浇筑、预应力张拉、孔道压浆等各环节施工技术要点，通过优化混凝土配合比、加强真空压浆过程质量控制、强化混凝土养护等措施，有效提升预应力混凝土桥梁施工质量，保证项目顺利完成，取得了显著的经济和社会效益。

参考文献

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