預應力現澆橋梁的施工技術研究

劉洋、葛強

（岳陽市交通公路工程建設有限公司，湖南岳陽414100）

0 引言

預應力現澆橋梁施工技術應用期間，工程團隊應同時關注施工方式的選擇、受力情況分析、施工設備準備、輔助設施落實以及施工流程組織等多個環節，注重施工方式的針對性與適用性，并在不同環節使用對應的技術手段，提高工藝技術的應用效果。

1 預應力施工技術的特點

飛速發展的社會經濟讓交通運輸體系的運行壓力不斷增大，而橋梁又是交通運輸體系的關鍵節點，因此橋梁建設水平已成為區域經濟建設工作的重要控制目標。橋梁使用環節，其性能指標存在很大差異，為確保橋梁建設與使用場景足夠匹配，采用預應力現澆橋梁施工技術，可最大限度地減少外界環境對施工建設的影響，在全面考量施工設計環節各項需求的基礎上，可讓橋梁建設成本與施工周期得到縮減，并同時保證了橋梁建設工作的安全性與可靠性。

預應力現澆橋梁施工技術需采用混凝土材料，而這種材料具備良好的整體性、結構強度較高、自身抗應力能力較強、變形小，施工作業場景適應能力強且靈活方便。因此，以混凝土材料為核心的預應力現澆橋梁施工技術已廣泛應用于我國各類橋梁建設工作。預應力技術應用時，需將混凝土技術與預應力鋼束技術進行整合，在分析橋梁承重需求的前提下，對鋼束的布置方式以及混凝土澆筑方式進行調整。

預應力現澆橋梁施工技術涵蓋多個不同環節，如施工方式選取、橋梁結構受力情況分析、施工作業前期準備、作業輔助裝置配備以及施工組織管理工作的設置等，每一個環節都決定著橋梁建設的最終質量。此外，不同的施工技術也對應著不同的施工作業環節，因此作業期間，工程團隊在選擇施工方式時，應結合現場變化與橋梁建設任務進行具體分析，并針對現場施工環境、人為因素、自然條件等因素進行調研，判斷施工技術工藝的有效性與科學性，保證建設工作整體的合理性與可靠性[1]。

2 預應力現澆橋梁施工技術的實際應用

2.1 地基處理環節的應用

橋梁工程建設期間，基礎結構的穩定性將直接決定橋梁的最終應用價值，橋梁橋墩設計與施工是否合理，也同樣決定工程最終造價、質量與工期等內容。因此，為避免橋梁基礎結構存在問題，避免因地基沉降破壞橋梁主體結構，工程團隊應合理落實地基處理方案，注重對地質土壤結構的強化處理。預應力現澆橋梁施工作業期間，通常采取直接澆筑方式對地基面進行處理，但現場作業環境的復雜性讓施工作業的技術應用成為難點。針對這一現狀，可在施工基礎面中摻入石灰材料，并使用大噸位夯機設備，對橋梁地基結構的承重能力進行進一步強化，地基夯實工作完成后，也要在其表面澆筑混凝土，注重整體的排水能力，避免地表水與地下水對地基結構形成侵蝕破壞[2]。

2.1.1 一般性地基處理技術

通常情況下，地基處理工作為提高建設水平，主要采取擴大基礎的方式，完成橋梁地基建設工作。首先，工程團隊應安排專人進行現場清理，對作業地表雜土進行清除，并平整施工建設現場。作業期間，施工人員應確保深挖至地表土層，基坑底部應進行夯實處理，在保證壓實效果90%的基礎上，鋪設碎石等強化輔助材料，并保證碎石材料的平整夯實效果。地基基礎平整夯實工作完成后，應及時澆筑混凝土，混凝土厚度不能少于15cm，其標號通常為C20，并對地基頂面的標高與水平度進行控制，從而有效減少因地基不均勻沉降而導致橋梁的梁體結構出現不規則形變。

2.1.2 特殊性地基處理技術

若區域地質條件特殊，常規的地基處理技術很難保證地基的承載能力，則可將其判定為軟弱地基，而這種特殊的地質條件下，應采用更具針對性的強化輔助措施，盡可能減少軟弱地基對橋梁施工建設的影響。橋梁建設工作開始前，工程人員應注重對作業現場地質條件的勘察，重點分析軟弱土層的具體分布、構成情況、分布情況以及土質的具體成分等，從而為后續地基處理手段的選擇提供全面有效的數據信息支持。此外，填土作業期間應對充填土的排水固結能力進行分析，明確地基結構在承受橋梁整體重量的情況下在穩定性與濕陷性層面的具體分析，從而找到軟弱地質條件下的地基強化處理措施，完善地基建設手段與方案。

2.2 支架系統建設環節的應用

預應力現澆橋梁的支架系統主要由鋼管支架、門式支架以及碗扣支架組成。支架系統是確保橋梁建設工作有序進行的關鍵環節，也是保證混凝土澆筑質量的重要設施。支架系統搭設過程中，施工人員通過采用橫縱骨架設置、底模鋪設以及鋼筋捆綁等方式，讓支架系統可對混凝土澆筑系統提供幫助。橋梁梁體支架建設期間，工程建設單位主要采用鋼管材料，而這些材料在性能層面應與工程設計標準保持一致，注重腳手架整體載荷承重能力的分析，注重腳手架各個連接點位置的強度與抗負荷能力的探討，確保各個扣件的緊固性。鋼管支架的穩定性很強，但是，其應用期間的周轉工作難度較大，作業靈活性較差，因此，工程團隊亦可采取碗扣式腳手架，從而削減因腳手架安裝與拆卸所帶來的時間成本，提高作業的靈活性與有效性。此外，腳手架的整體結構應與設計方案保持一致，尤其是鋼材料的規格與尺寸，應提前進行檢查，并嚴格按照腳手架結構布置圖進行作業，精準核算每一個節點的剪切力[3]。

2.2.1 支架系統的搭設要點

承載能力分析是支架系統搭設工作的關鍵核心。底端設計工作中，可采取主柱墊木的設計方式，將支架系統的壓力進行分散與轉移。墊木使用期間，可采用底腳均墊的方式，保證底座與底板結構的堅實程度，并對立桿上的對接扣件進行交錯布置，避免支架系統底部在穩定性層面出現問題。支架系統的設計與搭設工作也要注重橫縱向掃地桿的合理性。其中，縱向掃地桿可采用直角扣件的連接方式，并保證掃地桿與底座之間的間隔不超過20cm。橫向掃地桿采取直角扣件的方式，并保證橫向掃地桿與縱向掃地桿的下方立桿緊密連接。

2.2.2 支架系統預拱度的計算

橋梁支架系統安裝工作應為后續施工作業預留充足的預拱度，保證后續混凝土澆筑工作的穩定性與持續性。支架系統預拱度計算與設計的最大值應處于跨中位置，并依照拋物線的原則，完成預拱度的合理分配。設計者在對支架系統各個支點的預拱度計算工作后，也要對支架裝置上方的砂筒裝置進行調整。

2.2.3 支架系統的穩定性要點

橋梁建設工作，支架系統應具備足夠的穩定性與結構強度，因此，設計工作實施期間，工作人員應以單根鋼管作為設計的中心環節，以單位鋼管構件承重元件，從而完成軸心壓力的分散，且穩定性設計工作應確保單根碗扣承載能力處于設計需求范圍。

2.3 鋼筋結構建設應用

預應力現澆橋梁施工作業實施期間，為保證橋梁結構強度與穩定性，工程團隊需使用大量鋼筋材料，將這些材料與混凝土材料搭配使用，可有效避免橋梁澆筑后出現裂縫，并提高承載力。鋼筋質量是決定工程建設的關鍵因素，因此，應在組織管理層面做出調整，設置專業的檢測工作者，在鋼筋材料進場前進行質檢，并做好鋼筋防腐防銹工作，避免鋼筋性能出現問題。鋼筋加工期間，鋼筋材料的尺寸應進行有效控制，尤其是鋼筋加工后的尺寸與規格，應滿足橋梁施工技術的相關規范。

鋼筋連接過程中，工程人員也要注意對焊接方式的管控，焊接時，焊接頭應交錯布置，搭接長度不能小于鋼筋直徑的5 倍，若采取單面焊接的方式，其搭接長度不能小于鋼筋直徑的10 倍。此外，鋼筋結構的搭接長度以及鋼筋材料自身的性能直接關系到混凝土結構澆筑后整體水平，因此應設置專業的鋼筋作業管理人員。同時，鋼筋網壁內部也要設置波紋管，為避免波紋管被破壞，而鋼筋與波紋管之間不能使用傳統的鐵線綁扎方式，而是采取塑料卡扣進行固定。此外，在澆筑工作開始前，應對波紋管的兩端進行封堵，避免因混凝土材料進入波紋管內部而影響到建設質量。

2.3.1 預應力鋼束下料準備要求

預應力鋼束下料準備期間，工程技術人員應針對彎曲程度、錨具類型、千斤頂型號等因素，對預應力鋼束的長度進行分析計算，在確保具體數值后，有專人負責預應力鋼束下料工作，并保證尺寸的準確性以及鋼筋材料的順直程度。預應力鋼束結構需使用到鋼絞線材料，其剪切面應使用砂輪切割機，進而保證切口位置的平整性。預應力鋼束下料實施期間，工程人員也要對各個材料進行編號，并使用膠帶或其他防腐密閉材料，將鋼絞線兩端進行防腐處理，避免鋼束裝置出現銹蝕。

2.3.2 預應力鋼筋的張拉力設計要求

預應力鋼筋的張拉力設計工作應考慮到預應力的損耗現象，也就是錨頭位置因摩擦阻力而產生的應力損失，保證最終的預應力數值與建設規范保持一致。在預應力鋼筋張力拉伸過程中，可采用分級張拉的方式，一次增加張拉程度，當張拉幅度最大時，保持3min 左右在進行錨固。

2.4 模板結構建設應用

預應力現澆橋梁施工作業模板結構建設工作主要采用多層板，材料厚度不能＜1.2mm。模板鋪裝作業期間，工程人員應嚴格按照模板鋪設方案，選擇相應編號的模板材料，并做好規格尺寸檢查，保證模板布置的緊密性以及鋪裝建設的牢固效果。模板與模板之間的接縫位置應使用雙面膠條進行封堵，接縫位置不能出現模板搭接現象，從而保證密封效果，避免混凝土澆筑時出現漏漿。多層板材料的表面十分光滑，為避免混凝土與多層板出現膠結問題，混凝土澆筑開始前，工作也人員也要在多層板表面均勻灑水。同時，橋梁梁體內模可采用定型鋼模或竹膠板，可有效減少模板拆卸環節的難度。模板拆除后，工程人員也要及時進行封孔工作，避免橋梁梁體結構強度受到影響。

2.4.1 模板選擇與加工要求

模板應滿足橋梁梁體結構外形建設需求，不同模板的位置與尺寸應足夠準確，模板自身的強度與剛度應可承受混凝土澆筑后帶來的荷載變化，確保澆筑過程不會出現變形。

2.4.2 模板安裝作業的注意事項

模板作業開始前，應依照施工設計方案與圖紙，進行模板各部件尺寸驗收工作。模板與模板之間不能存在搭接現象，且模板之間的接縫應使用膠條封堵的方式。模板制作期間，其螺栓孔的分布應保持橫縱對稱，從而保證模板安裝后的受力足夠均勻。模板作業完工后，應交由專業的監理人員進行驗收，確定合格后方可進行后續施工作業。

2.5 混凝土澆筑環節的應用

預應力技術影響下，因澆筑空間鋼束結構分布十分密集，混凝土澆筑工作難度較高，常規的控制手段難以保證澆筑的均勻性，因此，工程人員也要在這一環節做出技術創新。

2.5.1 混凝土澆筑環節的技術要求

預應力技術影響下，橋梁梁體內部的預應力結構管道交錯縱橫，此時，混凝土澆筑環節的振搗作業將很難進行，若振搗質量不佳，混凝土結構強度將受到極大影響。對此，工程團隊可采用側向、底部模板聯合振搗的方式，配合完成振搗作業。

2.5.2 混凝土養護環節的技術要求

在完成混凝土澆筑工作后，應按照工程規范，對混凝土結構的表面與側面實施灑水養護作業，保證混凝土表面擁有足夠的濕度。此外，為避免自然環境對混凝土凝固質量的負面影響，工程人員也要在混凝土表面覆蓋相應的防曬與保溫材料。澆筑工作完成12h后，養護作業就要隨之進行，養護周期不能＜21d，且養護工作應交由專業人員負責，避免養護環節存在不當行為，進而保證橋梁養護的整體質量，確保預應力現澆橋梁施工建設水平。

3 結語

綜上所述，預應力現澆橋梁施工技術擁有良好的應用效果，其作業靈活性更強，作業效率更高，混凝土結構穩定性更高，橋梁承重能力更強，工程建設的經濟效益也能得到保障。技術應用期間，工程團隊應做好現場調研工作，認真分析現場地質因素與環境因素對技術應用效果的影響，及時采取各項保障措施，不斷提高基礎結構、支架系統、鋼筋結構、模板結構以及混凝土澆筑養護工作的質量與作業水平，認真分析作業期間面臨的各項挑戰與技術難點，不斷尋找現場作業漏洞以及預應力現澆橋梁施工技術的改進方式，并總結經驗教訓，優化技術工藝，分析每一個作業細則對技術發展的影響，不斷提高我國橋梁工程建設水平，為我國交通運輸體系的可持續健康發展創造有利條件。