試分析預應力混凝土橋梁施工質量控制的措施

【摘 要】由于預應力混凝土具有比普通混凝土更高的承載能力等特點，在我國橋梁建設施工當中已經被廣泛應用與發展。預應力混凝土是利用高強度的鋼材和強度等級較高的混凝土加以比較先進的加工生產工藝和設計理念制作而成。橋梁預應力混凝土結構是通過利用鋼材的高強度性能有效防止與控制橋梁混凝土結構出現裂縫的可能性，同時可以減輕橋梁混凝土結構的自重和增大橋梁結構的跨度、剛度、抗剪能力以及耐疲勞性能等。但目前就預應力混凝土橋梁施工而言，仍然存在諸多的質量問題，為了能夠有效地保障橋梁施工與運營的安全，本文將對預應力混凝土橋梁施工質量控制的措施作一些簡要的分析與討論。

【關鍵詞】預應力混凝土；橋梁施工；施工質量；控制措施

1 預應力混凝土橋梁施工的特點分析

預應力混凝土橋梁施工既需要考慮到施工過程中的橋梁結構受力分布情況又要充分依據現場施工的條件方可進行施工作業。例如，大跨度預應力混凝土的連續梁結構橋或斜拉橋等通常需要采用懸臂掛籃無支架的施工技術方法。此方法主要是在已完成橋墩的兩側平衡懸臂并分節段澆筑高強度混凝土，隨后進行一系列張拉、不斷移動掛籃等的施工工序，重復循環施工以逐步完成橋梁的施工。需要注意的是后續節段主要是依靠前面已完成澆筑階段提供支撐力，每一個節段都能夠發揮出預應力的作用效果，以實現橋墩兩側荷載平衡。

通常，預應力混凝土橋梁施工與普通的鋼筋混凝土結構施工相比主要有以下幾點優勢：

1.1 預應力混凝土橋梁可以在其施工過程當中改善橋梁結構在運營階段的使用性能，主要是通過對受拉或受彎混凝土構件采用預應力，可以有效控制其裂縫出現和發展的可能性，同時也可以降低橋梁混凝土結構在使用荷載下的分段撓度方面取得良好的效果。因此，預應力混凝土橋梁結構可以將跨度進一步增大，剛度逐步提高。

1.2 預應力混凝土橋梁施工可以提高結構整體的抗剪性能，即混凝土構件受到縱向預應力的情況下可以有效地延緩其出現斜裂縫的可能性，以達到提高整體抗剪性能的目的。

1.3 預應力混凝土橋梁構件如果將其自身存在的荷載卸去，其預應力可以使得原本可能出現的裂縫實現閉合，這樣一來就大大增強了混凝土構件在卸載后的結構彈性恢復能力，此方面性能大大超越了普通鋼筋混凝土構件所能夠達到的實際效果。

1.4 預應力混凝土構件在抗使用疲勞強度方面主要是依靠相較于混凝土抗拉強度更高的鋼材所控制的。因為橋梁結構在運營過程中要受到不同的使用荷載，橋梁結構必須經受反復的變形與恢復過程，預應力主要可以起到降低構件在使用過程中的應力循環幅度。由此可見預應力混凝土結構的疲勞破壞主要由其預應力鋼筋的疲勞程度所決定。因此，預應力混凝土橋梁結構構件可以提高橋梁結構的耐疲勞強度性能。

1.5 預應力混凝土橋梁施工能夠在利用高強度鋼材的同時合理地進行結構自重的減輕，并且充分發揮強度鋼材可以有效控制結構裂縫和撓度等質量問題，而普通的鋼筋混凝土結構構件就不可能完成對高強度鋼材強度性能方面的發揮。

1.6 預應力混凝土橋梁施工另一個作用意義在于其預應力鋼筋對混凝土結構構件的作用荷載作為平衡整體結構全部或部分荷載的反向作用力，以利于成為能夠調整橋梁混凝土結構內部的作用力分布和控制結構變形的手段和方法。

以上提到的是預應力混凝土橋梁結構施工主要的優點，但是由于其施工工藝本身就具有工藝程序較為復雜、要求施工質量高等特點，就需要在施工隊伍的選擇上要求更為嚴格、更為專業，且在應用的專業設備上要絕對達到標準。其中預應力混凝土構件的預應力反拱難以得到有效控制的問題，主要它會隨著混凝土構件徐變的增大而逐漸加大，間接地影響到橋梁結構后面的運營性能。通常情況下，預應力混凝土結構施工的開工階段需要的費用開支都比較大，尤其是對于橋梁跨徑小、構件數量少的工程項目成本更是成為一個阻礙施工的重要影響因素。

2 預應力混凝土橋梁施工質量控制的措施

通常，我們所能了解到的預應力混凝土橋梁施工質量控制的內容主要包括橋梁結構的整體變形控制、結構應力控制和結構穩定性能的控制。預應力混凝土橋梁施工質量控制的主要目的是使得橋梁結構施工能夠達到最理想的狀態，即橋梁施工實際狀態能夠與設計狀態最大程度的實現吻合。如要實現此目的就必須盡可能地對能夠對橋梁施工質量控制造成影響的因素作進一步的分析、歸納和總結。通過以往的施工經驗來看，主要的施工質量控制影響因素主要有結構設計參數、現場施工工藝和施工監測等。預應力混凝土橋梁結構設計參數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、施工荷載和預應力或索力等，由于結構設計參數是最主要的控制施工依據，而結構設計參數的精確性就要求具有一定的設定標準加以規范。現場施工工藝的控制主要是要求施工工藝要嚴格按照既定要求且要考慮現場非理想化的施工條件所帶來的施工難度與誤差，使得現場施工狀態始終處于被控制之中。現場施工監測是針對橋梁結構施工現場質量控制最為重要的措施手段之一，通常現場施工監測的內容包括結構應力檢測和變形監測兩部分，而主要造成現場施工監測誤差的原因主要有硬件設備、監測方法以及現場環境等。

鑒于存在以上影響預應力混凝土橋梁施工質量的因素，筆者主要根據自身多年來的施工經驗歸納總結一下幾點關于施工質量控制措施，以供同行朋友們交流學習、共同進步。

首先，對于任何建筑施工工程都必須對施工材料的采購作嚴格的質量控制把關，有必要對建材供應商進行質量對比以便采用信譽和質量都具有保障的生產供貨廠家。預應力混凝土橋梁施工所需要采取的材料質量控制把關的條件是要要求供應商提供出廠合格證明和質量檢測報告說明，而對進入現場的材料必需進行有關的進場試驗和施工前試驗檢驗，試驗合格通過后方可進場和使用；

其次，預應力混凝土在對鋼材施加預應力之前必需對結構構件進行全面檢驗，張拉加工過程中混凝土構件的強度和外觀尺寸均應符合設計的要求，力求做好混凝土構件預應力張拉加工前的準備工作；

第三，混凝土施工是預應力混凝土橋梁施工的重點，尤其是混凝土施工過程中對于構件溫度控制與養生兩方面是質量控制的關鍵。良好的溫度控制必須是在保證混凝土強度的前提下，通過采取優化混凝土配合比、分塊分層澆筑和埋設冷卻水管等措施手段以達到有效控制混凝土構件質量安全的目標。究其混凝土構件產生不同裂縫的原因，筆者認為其構件具體的養生措施可以在每層混凝土澆筑完畢后，待混凝土終凝后及時在構件表面進行蓄水養生，推遲混凝土構件表面溫度的散失時間，或可以根據實際情況制定其他切實可行有效地養生措施。

第四，主要是針對上文提到的施工質量控制影響因素作好全面地熟悉和掌握工作，并加以分析制定專項的措施方案，尤其是能夠將施工質量的實際狀態最大程度地與理想設計狀態相吻合作為最終目的，這樣做利于有效控制現場實際施工質量。

3 結束語

隨著我國近幾年來社會經濟的高速發展，預應力混凝土橋梁建設施工也得到了長足的發展空間，其應用范圍越來越廣泛，且涉及到的科學領域也越來越多，施工質量控制的難度就越來越大。因此，我們應主要加快針對提高預應力混凝土橋梁施工技術水平科研工作的進程。預應力張拉加工技術是我國預應力混凝土橋梁施工技術的主要內容之一，在實際的預應力混凝土橋梁施工過程中必須要安裝既定的技術規范規程進行施工，筆者認為可以主要遵照上文的措施內容嚴把施工質量控制，以保證工程質量。

參考文獻

[1]向木生，張世飆，張開銀，沈典棟，沈成武；大跨度預應力混凝土橋梁施工控制技術；中國公路學報；2002，15（4）：112 - 103

[2]楊宗放；現代預應力混凝土施工[M]；北京：中國建筑工業出版社；2002，10（04）：124 - 147

[3]駱禮平；預應力混凝土橋梁施工問題研究；現代商貿工業；2010，15（03）:201 - 198