現澆預應力橋梁上部結構施工技術分析

盧 耀

(山西路橋第八工程有限公司，山西 運城 710200)

1 現澆預應力橋梁上部結構施工概述

橋梁的建設是推動我國交通運輸的主要支撐，不僅能夠在一定程度上帶動我國整體經濟的發展，而且能夠保證人們的出行更加的便捷。為了提高橋梁工程施工技術上的質量，相關施工單位應當不斷加強對施工質量的管理和控制，以此來保證橋梁的安全性和可靠性。

橋梁建設是一項浩大且難度系數較高的工程，在施工過程中，常常會遇到地表高度相差較大的路段，而這時就需要對橋梁的上部結構進行澆筑，以此來提高地表的高度；橋梁上部結構的澆筑，是橋梁施工過程中一個重要的環節。其施工質量的好壞，會對橋梁整體結構的穩定性產生極大的影響，還會影響到整體工程的建設質量。因此，對橋梁的施工技術以及質量進行嚴格的控制是極其重要的。除此之外，在進行橋梁工程建設施工的過程中，必須對澆筑的材料以及需要被澆筑地方，在尺寸和位置上嚴格把關；在進行施工之前，對其進行嚴格的規劃與設計，來確保澆筑的橋梁上部結構，能夠符合橋梁建設的實際需求。在橋梁建設施工的過程中，通常采用混凝土澆筑施工工藝；在實際的施工過程中，首先就應該將橋梁上部結構的澆筑位置，進行準確的測量以及設計。其次，在施工過程中使用的建筑材料是決定施工質量的關鍵因素，所以，必須對其進行嚴格挑選和檢測，以此確保使用的材料是符合建設要求的。

2 現澆預應力的結構設計特征

針對正在修建的橋梁，對橋梁結構的跨徑設計通常有三個標準，即長度分別為40、32及24 m。而在這三種跨徑設計標準中，32 m則是最為標準的跨徑，40、24 m均為跨徑設計中的配跨。另外，橋梁的預應力筋，大多采用縱向單向布置的方式，通過橫向預應力在40 m跨徑當中的設置以及對自錨式拉絲體系的全面應用，實現最終的固定。當前，我國在橋梁預應力結構特點，主要可體現剛度性、抗沖擊能力強、穩定性等作為預應力應用所彰顯出的特征。對于雙線整孔預應力箱梁而言，由于為預應力箱梁體設計，應用到混凝土數量通常較大，除此之外，預應力箱梁在整體工程施工中，所應用到的設備有著極高的要求，特別是對混凝土的施工。此外，對于噸位較大的預應力箱梁施工而言，普通的橋梁施工方法，已不再符合需求。所以，應提出具體的措施，來加以改善：①在現澆預應力結構的設計上，施工人員需要采用混合配筋的部分預應力混凝土結構對箱梁的大梁以及預應力柱進行設計，特別是對于地震區的預應力箱梁而言，在箱梁結構設計上，更是需要遵循該原則；②在荷載效應組合設計中，長期受其作用影響，那么在預應力的設計中，就需要對下面的纖維不受拉應力，進行全面控制，進而在最大程度上，避免箱梁端截面外的纖維出現裂縫現象；③針對橋梁預應力的內力與位移設計，設計人員應先將現澆的樓面視作為箱梁的冀緣，并根據有關規范取值，然后對鋼筋混凝土梁進行科學規范。

3 預應力施工技術應用

預應力技術就是指在道路橋梁建設過程中，預先在橋梁結構構件上施加一定的壓力，使道路橋梁在投入正常使用的時候，將外界的負荷或其他因素產生的張力抵擋住，保證道路橋梁在正常使用的情況下不會產生過多的質量問題，不僅可以讓道路橋梁的壽命得到了大幅度的提高，并且產生了較好的經濟效益。在目前的道路橋梁施工過程中，一般都是使用混凝土來進行結構搭建的。預應力施工技術在道路橋梁混凝土施工中的應用，有一個比較貼切的例子：在古代，人們通常會在木桶的外部用鐵箍套上，木桶在受到水的負荷張力作用時，不會發生開裂的現象，這種來自鐵箍的壓應力也被叫做預應力技術。在橋梁工程施工中，這種壓應力方向與外部壓力方向相反，從而實現力與力之間的抵消，從而保護公路橋梁混凝土結構不受過多的影響，提高工程的整體質量。

4 現澆預應力施工方案

常見的現澆預應力施工方案有三種，其分別是：預制架施工方案、懸臂施工方案以及移動式模架逐孔施工方案。其中，預制架設施工方案主要是指在預應力橋梁施工中通過對集中預制以及運梁車運送等應用，進行的一種逐孔架設施工方法，其實施步驟為：模型安裝與拆除、鋼筋工程、混凝土養護、預應力張拉、架設工藝、保護層施工。預制架設法實施的特點主要表現如下。

1)預制架設實施有助于提高工程質量。因預制構件本身就有標準、一次澆筑品質高等優勢，再加上其打造出來的箱梁梁身外觀十分完美，所以，預制架設法的應用在很大程度上有助于提升工程質量。

2)預制架設有著較強的施工組織周期性。通常情況下，由于橋梁上面的結構都是在預制工廠一次性完成的，所以，這種制式化生產更符合現場施工的周期性要求。而且，該方式的應用能夠在進一步優化橋梁上部結構的同時，減少施工現場因人員流失造成的經濟等不良損失。

3)施工速度較快。從預應力箱梁制作開始到預應力箱梁吊裝結束，每天在施工架設一孔，由于預制架設具有施工速度快這一優勢，所以，可將預制架設施工方案運用在具有上百個架設孔的市政長橋建設中。這對于縮短建設工期以及在最大限度上減少施工程度等諸多方面有著積極作用。其次，懸澆與懸拼作為市政立交橋預應力箱梁施工中懸臂施工方案常用的兩種方式。懸臂施工法在預應力箱梁中的應用目的主要在于：實現對施工中預應力混凝土橋梁的連續建造。通過對懸臂施工方案中的懸澆與懸拼兩種形式分析可知，無論是在施工程序上還是施工特點上，兩種方式都與懸臂施工法建造預應力混凝土懸臂橋有著極大相似之處。在懸臂或者是在鑄造的過程中，施工人員有必要使用臨時的措施對上部和下部結構進行整合，等到懸臂施工結束再將其連接成一個整體，并在張拉了承受正彎矩的下緣預應力筋后，再卸除固結措施，使施工中的懸臂體系轉換成連續體系。最后，移動式模架逐孔施工法。移動式模架逐孔施工法是近幾年為快速實現施工現澆預應力混凝土和橋梁而發展起來的一種新的施工技術。該施工方案的基本實施步驟如下：首先需要將機械化支撐和模板支撐在梁長度超過兩個跨越的橋梁上；然后在橋跨中進行現澆施工，并等到混凝土達到一定強度后，對其進行脫模；最后，將模架沿導梁移動到下一處，將橋孔逐孔推進直至全部進入橋孔。目前，由于可動孔模板施工方法不僅可用于連續梁橋的施工，還可用于多孔簡支橋的施工，所以，有關人員需要加大對其的分析。

5 橋梁現澆預應力施工中的施工技術

1)模板施工技術。橋梁澆筑選用的模板材料一般是塑料、膠合板、木材或者鋼材以及其他符合建設要求的建筑材料，木材搭建的模板具有適應性強、整體性能好等優勢，而且木材的重量較輕，可以不必使用起重機等設備進行運輸，但是木質模板的可重復使用效率較低，在施工的過程中，容易出現材料浪費的情況，并且木材無法回收，損耗的木材就只能報廢，所以木質的模板一般都是少量的使用。用于搭建的模板，必須具備較好的穩定性能以及較高的剛度和強度，使得搭建的模板前后表面的高度相同，使平整度得到有效的保障，保障不會出現漏漿以及跑模的情況。當模板搭建高度較高時，應該進行相應拉風拉索或者支撐木的設置，確保搭建模板設施的穩定性。其次，模板材料的選擇應該優先考慮可以重復使用的材料，在這一點上，可以采用一些同類的模板材料進行拼裝，或者選擇符合建設標準的組合式模板。在進行混凝土澆筑之前應該在搭建模板的內側進行脫模劑的涂抹，并且在進行脫模劑的選擇時，不能使用會造成混凝土變色或變質的劣質脫模劑。

2)鋼筋骨架施工技術。鋼筋骨架的綁扎與制作，需要經過多道工序，例如彎制、下料、除銹以及捆扎等。鋼筋混凝土墩臺的澆筑形式，具有多樣化的特點，因此，導致鋼筋骨架的搭建的形狀，也具有形式各異的特點。對于預先制作成型的鋼筋骨架，必須具有較好的穩定性以及剛度，才能使骨架的吊裝更加方便，并且綁扎制作的鋼筋骨架的尺寸也要保持準確，要能夠與設計規劃的要求所契合。其次，綁扎制作的鋼筋骨架，通常體積都比較大，因此，在將其制作完成之后，應該將其存放在比較干燥、平整的場地上，并且使用方木將底部墊平整，為了避免出現混淆，要將綁扎好的鋼筋骨架做上標記。

3)混凝土澆筑施工技術。在進行混凝土澆筑施工之前，應該將墩臺基礎表面清洗干凈，并將表面的浮漿進行鑿除，再進行鋼筋的修正與連接。在混凝土澆筑的過程中，應該時刻關注鋼筋、模板以及預埋件的情況，對保護層的厚度進行測量等，從而確保澆筑的墩臺位置不會出現誤差、變形的情況，時刻關注混凝土澆筑的情況，確認各項指標是否符合建設的要求。

6 現澆預應力技術施工質量控制

1)對橋梁建設場地的控制。道路橋梁的建設施工需要準備很多的施工材料以及設備，因此，在進行道路橋梁建設施工場地位置的選擇時，要對建設場地施工作業的占地面積進行合理的規劃，選擇合適的施工場地，不能因為施工場地的規劃等問題對施工進度產生不良影響。

2)預應力技術施工設備的相關質量控制。預應力技術應用在道路橋梁的施工過程中，需要使用大量的輔助工具以及預應力技術相關施工設備，這些工具在預應力技術的施工全過程中起著至關重要的作用。在進行預應力技術施工之前要對施工需要的各項工具設備進行嚴格檢查，根據施工項目的建設特點進行預應力技術施工設備的使用。預應力技術施工的設備主要有油泵、千斤頂以及壓力表等，千斤頂主要是用于在進行預應力技術施工時的錨具固定；油泵是在預應力技術進行張拉力施工時提供足夠的動力以確保張拉力施工可以順利進行；壓力表的作用是檢測拉緊過程中產生的壓力，防止產生過大的壓力對施工過程造成影響。要檢查千斤頂活塞的運行方向應與實際的方向一致,在進行張拉工作之前,應對張拉的相關力度進行測試,從而保障實際的張拉力超過預應力張拉力的30%以上，保證在進行張拉的過程中不會有千斤頂張拉力值不夠的問題。

3)對預應力技術應用不當而產生裂縫的質量控制。由于預應力技術和道路橋梁結構之間的差異,很容易發生工程結構裂縫,這些裂縫造成的后果是非常嚴重的,必須對預應力張力施工技術合理控制，道路橋梁工程的造成質量問題主要是由于施工不當造成的，這種情況是在建設的過程中沒有考慮結構部件材料的張力作用的原因導致的，在這種情況下容易導致混凝土結構組件破碎而出現裂縫;另一種是在拉緊過程中，由于拉緊順序不當，或拉緊速度不均勻造成裂紋;張拉施工過早也會導致建筑結構出現裂縫。因此，在預應力張拉過程中，需要按規定鋪設相應數量的預應力筋，并控制張拉速度，以保證在完成張拉工作后道路橋梁結構構件不會出現裂縫。

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