混凝土橋梁預應力施工技術研究

齊同曉

（中鐵十八局集團第四工程有限公司，天津 300350）

預應力施工技術作為當前橋梁工程廣泛應用的一種技術，預應力施工技術的應用，能夠有效提升橋梁工程整體施工質量，縮短橋梁工程施工期限，減少施工成本投放，保證工程項目整體效益，對我國橋梁工程穩定發展起到了引導的作用。在進行橋梁施工時，把預應力施工技術運用其中，尤其是應用的施工材料為高強度混凝土，通過采用鋼筋結構，有效提升橋梁工程整體平穩度，達到提高結構剛性的目的，保證工程施工整體安全[1]。并且，由于該項技術在應用過程中，能夠減少施工材料的應用，減少橋梁自身重量，在某種程度上能夠讓橋梁結構受力更加均衡、合理，給后續橋梁維護提供了便利，以此增加橋梁工程整體收益。

1 工程概況

馬安高速K63+675柘溪大橋位于益陽市安化縣東坪鎮林家灣，橋位橫跨柘溪，與路線右交90°，橋位 直線距離老省道S308約200 m，交通較為方便。橋位區屬丘陵地貌，地形起伏較大。0#橋臺、1#橋墩之間自然邊坡較陡，坡面約60°。5#橋臺自然邊坡約45°。本橋采用5x30 m預應力混凝土連續T梁，橋長158.16 m，下部構造為柱式墩配樁基柱式臺/重力臺配樁基；樁基均采用端承樁基礎。本標段傍山修建，沿線地勢陡峻，溝谷縱橫，臨時便道修建困難，既有道路大多在3 m左右，材料運輸較為困難。同時施工場地狹窄，給施工布置帶來較大的難度，集中拌和場選址困難、制梁場地需設立在填方的路基之上。加之氣候條件復雜，對施工影響大。安化為湖南省暴雨中心之一，且雨季時間較長，柘溪河水有季節性暴漲暴落的特點。柘溪大橋長156.16 m，跨越柘溪，河中墩位的施工需避開雨季。

2 混凝土橋梁預應力施工要點

2.1 鋼護筒制造及埋設

在進行護筒制作時，主要采用厚度為1.2 cm的鋼板卷，內徑應該超出樁徑30 cm。應用挖坑埋設方式進行定位設定，護筒底部以及外側采用黏質土回填并分層夯實，讓護筒底部不會出現大量泥漿流失。護筒埋設深度應該把控在250 cm左右。在完成埋設工作之后，確保護筒中心和鉆機鉆孔中心位置平面軸線偏差不超過5 cm，傾斜度不超過1%。

2.2 導管安裝

在進行導管安裝時，需要應用Φ 300 mm、標準節長2.5 m的快速卡口導管，同時配備2節1 m左右的短節。在應用導管之前，需要做好編號工作，并對管道內部水壓進行檢測，防止利用壓氣試壓，并編寫實驗報表。試壓導管長度不小于最長樁實際所需導管長度，試壓計算公式如下：

P=γchc-γwhw

式中：P—導管可能受到的最大壓力（kPa）；

γc—砼拌和物的密度（取24 kN/ m3）；

hc—導管內砼柱最大高度（m）；

γw—井孔內水或泥漿的密度（kN/ m3）；

hw—井孔內水或泥漿的深度（m）。

在實驗過程中，壓力應該大于砼灌注時導管可能承受的的最大壓力的1.3倍，秉持由下至上的標準進行導管編號。吊放導管過程中，位置處于居中狀況，軸線垂直，避免掛卡鋼筋籠，導管下口懸掛距孔底距離既要能保證初灌后導管埋入砼深度不小于1.0 m，同時也能保證初灌砼順利排除管外，一般取（0.3～0.4） m。導管上口設漏斗和儲料斗。

3 混凝土橋梁預應力施工對策

3.1 預應力施工方案

首先，樁基施工。受到施工現場環境因素的影響，部分施工設施無法順利的運輸到工程項目中，這就需要采用人工施工方式來實現。根據施工圖紙要求，利用全站儀、鋼尺等設施對放樁位置進行檢測，并建立護樁，在核查無誤之后，由監理部門確認簽字。在開展施工工作之前，應該在樁四周建立防護措施，做好護樁的核查工作，防止發生移位狀況。在完成開孔工作之后，需要在鎖口砼中建立十字線點以及標高點，采用垂球的方式對孔徑以及樁長進行檢測。在施工過程中，應用間隔挖孔施工工藝，防止施工過程中各個環節相互影響[2]。樁孔分節開挖，人工手持人工手持風鎬或者十字鎬秉持由上至下的原則進行挖設，先中間后四周，每節挖設深度不得超出1 m。人工挖孔樁施工如圖1所示。

3.2 預應力施工技術應用

3.2.1 橋梁受彎構件應用

碳纖維材料采用的施工工藝相對比較簡便，并且其材料強度較為理想。所以，普遍被應用在橋梁工程施工工作中，實現對橋梁工程的加固處理。一般來說，人們主要把碳纖維材料連接到鋼筋混凝土中，從而提升混凝土結構的平穩性。另外，一些施工企業為了提升受彎構件強度以及承載力，在進行施工時，科學應用預應力施工技術，可以確保橋梁工程混凝土結構不會因為受力影響而發生變形現象。

圖1 人工挖孔樁施工

3.2.2 T梁應用

通常情況下，在進行橋梁工程施工過程中，普遍應用鋼絞線來開展混凝土預應力T梁施工工作。在落實施工工作時，T梁跨徑通常需要把控在35 m左右。結合靜載實踐得知，在進行T梁承載力設計的過程中，通過應用預應力施工技術，能夠確保橋梁應用性能更好的滿足工程需求。并且利用兩個梁雙拼的方式實現對T梁承載力的檢測，具有較強的可行性，可以防止T梁在檢測過程中出現側傾狀況。但是在應用該項技術時，也會存在一定不足，例如，要想獲取精準的檢測數據，加載重量和檢測工作量將會逐漸增加，從而給偏載現象出現營造了條件[3]。

3.2.3 混凝土箱梁應用

在進行橋梁工程施工時，設計了一個尺寸為（68+3×110+68）m的預應力混凝土變截面懸澆連續箱梁，引橋設計尺寸為（17×40）m的預制預應力混凝土先簡支后連續T梁，整個橋梁場地為1200 m。在進行橋梁工程施工過程中，在預應力連續箱梁施工技術的作用下，預應力混凝土連續箱梁跨度可以超出300 m，并且在跨徑范疇內，其能夠和鋼橋相抗衡。箱型梁具備的優勢在于自身抗彎曲能力較強，適合應用在曲線橋等工程中。應用變高度梁能夠讓梁體外形更具合理性，減少施工材料投放，增加橋梁整體空間[4]。

3.2.4 施工質量保護措施

在開展施工工作時，需要改進施工方案，保證施工方案的合理性和規范性。在落實施工技術信息化管理工作時，可以借助計算機技術實現施工方案規劃、資源管理等，以此達到強化管理的目的。在重要施工環節中，事前安排總工程師進行核查，編制具體的施工方案規劃書，并由管理人員、技術人員根據施工規劃方案落實。在進行施工時，一旦出現問題，應該及時向技術人員反饋，并由工程師進行核查處理[5]。施工過程中應用的各項施工材料和設施均要滿足工作要求，不可出現不合格材料進入施工現場的現象，從基礎上保證工程施工質量安全。在工程快要步入竣工收尾階段之后，安排一名以上的管理人員負責收尾工作，設定收尾質量驗收方案，對分散施工環節和材料進行具體規劃。在工程竣工之前，安排總工程人員、質量檢測人員、技術管理人員等根據工程要求和國家質量檢測標準，對已經完成的施工工作進行檢查。根據施工圖紙一一核查，找出存在質量問題的環節，及時處理。交工、竣工數據根據根據地方檔案管理部門要求做好記錄和保存工作，并由專業人員進行資料打印、整合和裝訂，保證各項施工數據的完整性，根據工程要求實現工程移交。

3.2.5 施工安全保護措施

首先，完善質量保證體系。在完成工程施工工作之后，安排質檢工作人員對各個施工工序進行自檢和互檢，通過質檢人員審核之后，由工程監理人員驗收明確，通過之后才能開展下一道工序，讓整個施工質量處于受控狀態。在開展施工工作時，假設存在質量問題，應該及時采取補救對策，查明原因，做好記錄工作，避免不良問題出現，實現可追溯。其次，強化安全保護體系。通過定期及不定期管理方式，對工程整體情況進行核查，定期核查為一個月一次，各個施工團隊應該每旬進行一次。安全管理由主要領導組織機構進行，通過外業檢測及內業檢查融合方式，從根源上保證工程質量安全。

4 結論

總而言之，預應力施工技術已經得到橋梁工程中的普遍應用，但是在具體操作時，依舊會存在諸多問題有待處理，所以需要施工企業結合具體情況，做好施工方案規劃工作，科學設定施工標準和流程，加強各個施工環節質量管理工作，以此保證橋梁混凝土橋梁預應力施工質量。