關于預應力施工技術在道路橋梁施工中的應用

崔北康

（安徽交工工程集團有限公司）

中國現代橋梁總數超過100 萬座，21 世紀人類新建的世界前100 名高橋中中國橋梁有90 座。我國被稱作為“基建狂魔”，不僅僅是建設數量多，而且還是建設能力。經過不斷創新研究與實踐，積累了豐富的經驗，帶動著橋梁施工技術的應用和創新，獲得了不錯的成效。分析橋梁技術的應用，總結技術要點和注意事項，為后續的橋梁建設提供參考，具有重要意義。

一、預應力施工技術的應用管理要求

橋梁工程施工中預應力施工技術的應用，可滿足建造的要求和需求，助力建設高質量的橋梁設施，為區域經濟發展助力。若想實現預應力技術的應用價值，必須要做好橋梁施工過程中的技術應用要點控制。預應力施工技術的要求主要如下：1.科學合理。每座橋梁的建設條件都不同，在技術的應用方面也會有差別，為實現預應力技術的應用價值，必須要設計科學合理的施工方案，指導施工作業的開展和落實，實現預應力施工質量目標。2.動態化。橋梁預應力工程施工技術的應用質量管理，必須要做好動態化的控制，追蹤技術應用效果，及時采取調整和完善的措施，保障橋梁建造的質量和效益目標實現。3.全面化。影響預應力施工作業安全與質量的因素很多，最為常見的是人員和機械設備以及材料等，由于橋梁工程情況不同面臨的管理挑戰也不同，必須要采取全面化控制措施，切實保障橋梁建造的效益與效果，高質量推進橋梁工程建造，實現建造的目標。

二、道路橋梁中預應力施工技術的應用實例分析

1.案例概述

以某項目為例，橋梁長度為661m，主橋寬度為53m，設計為現澆預應力混凝土連續箱梁橋。從工程施工實踐分析，圍繞預應力施工全過程采取嚴格管控措施，切實保障了技術應用的效果與質量。現結合具體實踐，分析預應力施工技術要點。

2.鋼筋制作與安裝

根據設計方案，安裝作業的順序如下：（1）安裝綁扎箱梁底板下層鋼筋網；（2）安裝腹板鋼筋骨架與鋼筋；（3）安裝橫隔板鋼筋骨架與鋼筋；（4）安裝與綁扎箱梁底板上層鋼筋網和側角鋼筋；（5）混凝土澆筑。

從鋼筋加工作業環節分析，必須要根據設計要求尺寸實施質控，做好下料與成型等的控制。精準度是鋼筋工程控制的核心和要點，組織開展安裝作業時要求做好間距和位置等的嚴格控制。按照綁扎技術標準和方法進行操作，保證綁扎的牢固性，若為焊接鋼筋則可事前做好批次焊接，切實提高預應力施工作業的效率。對于焊縫長度和飽滿度等，則要達到技術規范和要求。鋼筋加工和安裝技術要點如下：（1）橋梁施工使用的鋼筋，按照鋼材種類和等級以及規格等指標進行分類，采取分類堆放管理措施，做好材料防護，避免出現受潮生銹或者其他問題。（2）組織在加工場內集中化制作，再將鋼筋運輸到現場安裝。（3）對于鋼筋保護層，通過事前預制砼墊塊的方式，做好質量的控制，避免出現質量不達標或者其他問題。（4）鋼筋安裝作業期間，按照技術方案設置預留孔道與預埋件，并且保證設置位置的精準性，保障達到固定牢固的要求。（5）對于鋼筋骨架的焊接，結合橋梁實際情況，優選分層調焊法，按照焊接操作的流程進行操作。焊接作業時根據設計和試驗確定的參數調整好焊機電流量，避免出現電流量過大或者操作不當等問題。對于鋼筋的焊接，建議選擇雙面焊，若條件不允許則可以考慮單面焊。結束焊接操作后，有效清除殘留的焊渣。對焊接的質量進行檢查，評估鋼筋焊接的質量，上報監理工程師進行檢驗，達到要求后再開展后續施工作業。

3.混凝土澆筑與養護

本次橋梁工程施工使用的混凝土材料，由拌合站進行拌和處理，組織專門的材料運輸車進行混凝土，利用泵車完成澆筑作業，為保障施工的有序性決定備用1 臺泵車。事前做好各項準備工作，組織技術人員和施工機械設備等力量，共同推進各項工作。按照質量管理要求，對使用的鋼筋和模板等都進行嚴格檢查，保障質量達到要求后，再組織開展箱梁砼澆筑作業。按照澆筑設計方案，箱梁混凝土首次澆筑以底板和腹板為對象，直接澆筑到肋板頂部，再次澆筑以頂板與翼板為對象，澆筑接縫按照施工縫進行處理?；炷翝仓凑找欢说搅硗庖欢说捻樞?，開展澆筑作業。澆筑作業的要點如下：（1）橋梁工程混凝土澆筑作業前，使用人工或者吹風機對模板進行處理，清除存在的雜物，并且做好支架與模板等的檢查，并且對使用的拌合站和發電機等也要進行檢查，保證施工作業的連續性。（2）混凝土澆筑過程必須要做好流程控制，保障澆筑厚度和坍落度等技術指標都達到要求。（3）混凝土振搗作業期間，使用振動棒進行處理，保證澆筑的質量達標。當混凝土不再冒出氣泡，并且表面平坦和泛漿為止，防范漏振或者過振情況的出現。（4）組織專門的人員負責跟蹤檢查支架以及模板的質量，如果發現漏漿的情況，則使用海綿條做好填塞處理。事前做好測量標記，埋設鋼筋棍，并且在交錯位置劃標記線，用于觀測澆筑及沉降情況，若產生異常情況，則需要停止澆筑。（5）嚴格按照澆筑技術標準和規范，做好全過程的質量控制，切實保障預應力施工技術的應用質量目標實現。結束澆筑作業后，組織開展養護作業。根據橋梁施工時節的氣候特點，采取相應的養護措施，防范問題的產生。

4.預應力張拉

組織開展預應力鋼絞線張拉作業前，做好張拉機具的檢查和校驗，明確千斤頂與張拉油泵之間的對應關系，檢查施加不同預應力時油泵的油表讀數，并且繪制張拉管理曲線，明確此環節的施工參數。組織開展預應力損失試驗，分析造成預應力損失的主要因素，方便指導橋梁預應力張拉作業的開展，實現張拉效果的有效控制。當箱梁混凝土強度達到橋梁設計標準后，并且混凝土齡期超過14 天，再組織開展鋼絞線張拉作業。按照張拉作業的流程和要求，事前做好張拉設備的檢查，實施雙指標控制措施，做好張拉力與伸長量的有效控制，以張拉力為主，利用延伸量進行校核。整個張拉的過程中，要做好伸長量的測量與分析，當實際伸長值和理論值差超過±6%時，停止進行張拉作業，明確預應力張拉問題的主要原因，經過處理后再組織開展張拉作業。如果出現滑絲或者斷絲的情況，再開展張拉作業。

5.預應力管道壓漿

橋梁預應力管道壓漿作業的開展，利用真空壓漿施工技術，在孔道的一端使用真空泵對孔道抽真空，達到設計要求的真空度，再使用灌漿泵將經過優化的水泥漿材料從另外一端灌入，當充滿整條孔道后，并且加上一定的正壓力，來增強飽滿度以及密實度。結束張拉作業后，要進行外露鋼絞線的處理，使用無收縮的水泥砂漿材料進行處理，確?？椎赖拿芊庑Ч?。做好錨墊板的灌漿孔處理，使其可以保持暢通，并且和引出管相互連接，確定抽真空端和灌漿端，并且設置引出管和球閥以及接頭。督促施工作業人員按照技術標準和規范，組織開展橋梁預應力施工作業，保障處理的效果。整個操作過程中，要嚴格控制孔道的密閉性和干燥性以及暢通性，保障管道壓漿作業的質量與效果。當上述工作全部結束后，組織開展封錨作業，保證端面達到豎直的要求。

三、道路橋梁中預應力施工技術的應用策略總結

1.合理應用預應力技術

從道路橋梁建設實際分析，預應力技術的應用很多，需合理運用技術。一般來說，常用于以下方面：

（1）混凝土構件。橋梁建設混凝土構件為重點內容，也是重要的組成部分，關系到道路橋梁建設的整體質量，并且混凝土構件也是預應力技術的重點方面。由于混凝土構件的質量與結構大小會影響到結構整體的性能，因此采用預應力技術需加載一個原始壓力，同時保證壓力始終處于混凝土結構內，進而達到技術應用的效果。與此同時，施加原始壓力的混凝土結構運用到橋梁工程實踐，原始壓力可以和氣壓壓力抵消。采用預應力技術手段進行混凝土構件處理，可增強結構的彈性和強度。例如，混凝土多跨連續梁構件，包括正負彎矩區域，若道路橋梁抗挖或抗剪壓力無法達到設計要求，那么必須要進行加固，可采用粘貼碳纖維的方式加固，不僅操作簡單而且強度高，可提升構件破壞時產生的碳纖維片材應力保持粘貼效果，維持初始拉應力，通過施加預應力，可滿足混凝土初始拉應變和壓應力要求。除此之外，開展道路橋梁施工作業需改善道路結構性能，可采取預應力加固或者其他加固方法。

（2）應用于受彎構件。道路橋梁工程中普通混凝土的性能相對較差，體現在受拉性和受彎性，并且混凝土自身的重力很大，如果應用到受彎構件中則會出現混凝土開裂的情況。為避免上述問題的出現，將預應力引進到受彎構件，滿足性能要求的同時，防范病害的產生。在實際應用中需要按照掌握設計資料、截面設計、確認預應力鋼筋和普通鋼筋的使用量、布置鋼筋、截面復核、控制截面的正截面強度復核等流程進行操作，明確相關流程和參數后，進行預應力混凝土受彎構件的計算，保障受彎構件的應力可以達到要求。一般來說，設計預應力方案，需計算混凝土的法向壓應力和主壓應力等。除此之外，如果為預應力混凝土簡支結構，那么要計算預應力引發的主效應。如果是超靜定結構，除了要計算主效應之外，還需要計算預應力造成的次效應。為增強預應力的作用，增加受彎構件的受拉力，可選擇在受彎構件的加工中添加一些碳纖維材料，進而保護受彎構件的安全。采用預應力技術必須要做好全面控制，保障技術的應用效果和價值實現。（3）在下料處理工藝中的應用。預應力在下料處理工藝中使用，通過配置預應力筋的方式，增強固定效果，保證粘結位置的牢固性。與此同時，保證粘結的合理性和一致性，進而發揮技術的應用價值。無論選擇何種技術，在實際應用中都必須要做好全面嚴格控制，編制完善的技術方案，明確技術操作的要點和方法，指導作業的開展，做到有效控制。

2.深化技術方案

道路橋梁中預應力施工技術的合理應用，必須要做好全面嚴格的把控，尤其是前期的技術方案編制，保障橋梁建造的質量。實踐中要對橋梁設計方案進行深化，充分利用搜集的數據和資料，借助三維模型或者其他設計技術，進行預應力施工技術的深化，保障技術應用的質量目標得以實現。例如，采用BIM 技術，搭建橋梁模型，對預應力施工進行虛擬分析，分析技術方案的可行性，針對存在的問題和不足，采取完善和優化的措施，提出高質量的預應力施工方案，為橋梁預應力工程施工作業提供參數支持，切實保障預應力技術的應用價值得以實現，保證橋梁建造的效果與效益。道路橋梁工程施工作業前，要認真落實技術交底，將鋼筋工程和混凝土工程以及張拉等的技術要點和注意事項，全面交代給施工作業人員，由其負責全過程的質量控制和管理，按照預應力施工作業的方案流程，組織開展各項工作。通過事前的不斷優化，最大程度上保障技術方案貼合實際，減少工程施工過程的質量問題出現，發揮技術的應用優勢，達到高質量建設的目標，發揮預應力技術的價值，創造更多的效益，為人們提供安全的橋梁服務。

3.實施責任制度

道路橋梁中預應力施工技術的應用管理，既需要做好技術應用前的準備工作，也要做好預應力施工過程的控制，切實保障預應力工程的施工質量目標實現。從橋梁建造質量管理實際分析，實施責任制度，做好細節和要點的控制，把關每個細節和要點，具有重要意義。根據預應力施工作業管理的職責與任務，細化分解技術應用質量管理工作，積極整合有力的管理力量，高質量推進預應力工程施工，實現橋梁建造的質量目標。根據橋梁工程的預應力工程施工情況，評估預應力工程施工管理是否到位，實施獎懲機制，調動人員的積極性，高質量推進各項工作，保障橋梁工程建造的品質。從制度的履行方面可采取以下措施：（1）設置現場負責人。將道路橋梁預應力施工技術的應用質量管理任務精細化，明確各個階段的主要任務，交代給作業人員，由其負責此項工作，高效化推進各項工作，實現技術的應用效益目標。（2）設置責任履行考核的指標。為增強管理人員的重視度，實施嚴格的考核機制，設置科學合理的定量與定性考核指標，根據道路橋梁工程施工過程的質量管理需求和要求，結合管理的具體表現進行評估與分析，及時發現管理缺陷和不足，優化預應力施工技術的應用管理方案，全面提高管理的水平和效益，創造更多的價值。（3）落實管理制度。圍繞道路橋梁預應力施工技術應用全過程，積極做好技術應用效果的管理，全面提高預應力施工質量管理水平。

4.做好現場的監督檢查

道路橋梁中預應力施工技術的應用控制，必須要做好現場監督檢查，掌握全面的內容和情況，把關每個細節和要點。從現場監督檢查的工作實踐出發，配置充足的人員負責現場巡視檢查，及時發現存在的問題，提出優化與改進的措施。考慮到橋梁工程管理現場的情況，建議利用信息化技術手段，搭建完善的預應力工程施工信息化管理平臺，為可視化管理、遠程化管理、機械設備智能化管理等的實現，提供相應的支持與保障。將預應力施工質量檢驗檢測工作，貫穿到橋梁工程實踐中，做好全面嚴格控制。組織經過培訓的質量檢查人員，負責橋梁工程施工質量檢查，分析橋梁工程施工存在的問題，提出預應力管理的辦法。若發現橋梁質量問題，則需要進入下個流程，尋求具體的處理方案，落實解決方案，消除橋梁潛在的隱患與問題，保障預應力施工的質量目標實現。由于每座橋梁的情況不同，為實現預應力技術的應用質量管理目標，必須要注重管理創新和優化，積極引入新技術和新理念，提高道路橋梁工程管理水平，適應管理新形勢和新要求，創造更多的價值。

四、結語

綜上所述，道路橋梁工程實踐中采用預應力施工技術，為實現技術的應用價值，必須要做好每個要點的控制，保障橋梁澆筑作業的質量目標實現。根據橋梁建造的具體情況，編制完善的預應力施工技術方案，指導作業的開展與落實，通過標準化和規范化施工，保障橋梁建造目標的實現。