某預應力橋梁項目的施工技術及質量控制分析

摘要 為有效提升預應力橋梁工程建設質量，保障橋梁運營安全性、穩定性、高效性，延長使用壽命，文章結合某橋梁工程施工實踐，針對預應力橋梁施工技術及質量控制展開綜合探究，根據預應力混凝土橋梁施工特征，分析總結了施工準備階段、支架搭設及預壓、箱梁底側模安裝、混凝土澆筑、預應力張拉、孔道壓漿等各環節施工要點，并提出了科學有效的施工質量控制措施，僅供后續同類工程參考和借鑒。

關鍵詞 公路橋梁工程；預應力施工；技術要點；質量控制

中圖分類號 U445.57 文獻標識碼 A 文章編號 2096-8949（2023）08-0050-03

0 引言

近年來，隨著科技的不斷進步，公路橋梁工程建設取得突出成就，極大地推動了市場經濟的發展。預應力混凝土橋梁憑借重量輕、強度高、穩定性好、耐久性強等優點，在公路橋梁建設中得到了大規模應用。但由于預應力混凝土橋梁施工工序繁多、技術要求較高，且施工中存在的影響因素較多，極易產生質量問題，影響結構使用安全和壽命。為此，該文結合實際工程案例，針對預應力橋梁項目的施工技術及質量控制展開全面分析，對提高預應力橋梁施工技術水平，保證橋梁建設質量具有十分重要的現實意義。

1 工程概況

某橋梁工程引橋部分為（35+60+35）m現澆箱梁，上部結構采用預應力混凝土結構，下部結構采用群樁薄壁墩，其中橋墩壁厚2.5 m，寬度為12.6 m，凈距7.0 m，高度為79.66 m和69.99 m。支座形式為盆式橡膠支座，箱梁支撐體系為滿堂支架。

2 施工準備工作

預應力混凝土橋梁施工前應科學完成圖紙會審工作，全面了解設計意圖及施工重點，從而制定出切實可行的施工方案，并實施技術交底，保證橋梁工程建設的順利開展[1]。

（1）施工材料。橋梁工程施工前，應按照施工計劃科學配置施工材料，并做好材料質量檢測工作，保證各種施工材料質量滿足設計要求。

（2）施工機械。結合工程實際需求，配備滿足要求的施工機械，并安排專人負責維護，施工前對各種機械性能進行全面校驗，確保運行狀況良好，保證工程建設質量與效率。

（3）測量放樣。嚴格按照設計及方案要求進行測量放樣，以保證后續各項工作的順利開展。

3 施工環節的關鍵步驟

3.1 支架搭設與預壓

3.1.1 支架搭設

支架形式選用滿堂門支架，基本組成包括底座、調節架、水平架等，結合工程具體情況選擇合適的門架尺寸。立柱及加強桿應采用鋼管搭設。搭設完成后應根據具體要求實施科學調整，并在橫橋頂部設置l0 cm×l0 cm或6 cm×10 cm的木方[2]。

3.1.2 支架預壓

因現場施工條件復雜，為防止地基沉陷等不良因素影響，應科學做好橋面線性控制。嚴格按照設計預拱度值布置支架體系，待箱梁底板承重梁施工完畢后，方能實施支架預壓施工。

預壓施工時可將水箱安裝在支架底板位置，通過向水箱內部加水，完成支架預壓施工。此外，應結合箱梁實際情況，在其端部、1/4跨、跨中等部位科學設置沉降觀測點，詳細情況如圖1所示。預壓結束后應及時卸載，嚴格按照由中間向兩端的順序對稱卸載；同時，應根據實際情況合理調節模板標高，并實施加固處理[3]。

3.2 箱梁的底模安裝與側模安裝

箱梁模板安裝是極為關鍵的環節，施工時應嚴格控制模板位置、拼縫大小、平整度、高程等相關指標，保證模板安裝質量。

（1）箱梁模板為組合式鋼模板，正式施工前應先進行試拼作業，確保拼裝質量。實際施工時應科學調整高程及軸線位置，確保偏差符合要求。

（2）箱梁底板安裝時，應由中心位置向兩側逐漸延伸。

（3）模板安裝完畢，應科學調整拼縫大小及相鄰板塊之間的高差，確保不超過1 mm，防止出現漏漿等問題。

（4）箱梁側模施工可采用豎向安裝方式，應保持底模拼縫與豎向拼縫相同。同時，應科學控制好底模和側模之間的縫隙，并采用膠帶封閉嚴密，防止漏漿[4]。

3.3 預應力施工

3.3.1 預應力筋下料

預應力筋下料施工技術要點如下：

（1）預應力筋切斷，應采用砂輪切割機進行切割，禁止使用電焊切割。

（2）豎向預應力筋通過單根切割方式完成切割，并利用砂輪機切除表面毛刺。

（3）確保預應力束順直，防止產生交叉和扭結現象，嚴禁碰撞和擠壓。

3.3.2 預應力管道安裝

預應力管道通過預埋金屬波紋管完成施工。波紋管由現場制作。其安裝要點如下：

（1）根據設計位置進行精準定位，當長度大于40 m時，應以40間距為標準設置排氣孔。

（2）管道安裝前應對其質量實施全面檢查，確保完整性良好，若出現損壞應進行更換。

（3）按照標準要求將管道敷設于鋼筋骨架中，并固定牢靠，防止產生移動和彎曲。

（4）對于直徑較大的豎向預應力筋，應提前穿入預應力管道，采用錨固端螺母進行固定，并分別焊接下墊板與底板部位的受力筋，保證管道兩端封閉嚴密，并采用膠布進行密閉處理[5]。

（5）管道連接處通過特制套管完成連接，其直徑應略大于管道直徑，并確保接頭處于管線中心位置。同時，接頭部位采用膠帶密封，防止出現漏漿現象。

（6）混凝土澆筑時，應緩慢均勻澆筑，防止澆筑速率過快，造成管道移動。

3.3.3 預應力筋穿束

預應力筋穿束技術要點如下：

（1）拆模完成后，應對預應力孔道和錨墊板周圍實施全面清理，確保孔道通暢。

（2）穿束時先由人工將牽引線穿入孔道，然后利用卷揚機牽引穿束，并通過穿束器完成預應力筋連接，最后啟動卷揚機實施縱向穿束作業。

（3）預應力筋穿束時應嚴密監視卷揚機運行狀況，若發現異常，應立即停止穿束作業，排查異常原因并采取針對性處理措施，防止引發安全事故[6]。

（4）科學控制預應力筋外露長度，保證兩端長度一致。

3.4 箱梁混凝土澆筑

為保證箱梁施工質量，混凝土澆筑時應嚴格按照分層澆筑方式施工。其施工技術要點如下：

（1）采用泵車進行混凝土澆筑。

（2）由于箱梁內部預應力管道較多，且鋼筋密度較大，應采用插入式振動棒與附著式振動器相結合的振搗方式進行振搗施工，嚴格控制振搗時間，防止觸碰鋼筋及預應力管道，最大限度地保證箱梁混凝土施工質量[7]。

（3）箱梁混凝土澆筑嚴格按照“先底板、后腹板”的順序進行澆筑施工，待混凝土強度達到設計值的70%時，可進行側模拆除。當強度達到100%后，可進行底模拆除。

（4）為保證混凝土澆筑順利完成，應科學控制混凝土拌和質量，嚴格按照配合比進行拌和，確保和易性良好，以有效提高混凝土澆筑質量與效率[8]。

3.5 預應力筋張拉

預應力筋張拉是預應力橋梁施工的最重要環節，其施工質量直接決定橋梁整體性能。預應力張拉施工具體情況如下：

（1）箱梁混凝土強度達到85%時，方可實施預應力張拉施工。若錨墊板部位混凝土存在質量問題，拆模后應及時修復，強度符合要求后，再進行張拉施工。

（2）張拉工藝流程分五步走。①工作錨安裝，并擊打夾片，確保與預應力筋可靠連接，并保證預應力束外露長度一致；②同步安裝千斤頂及錨具；③開啟油泵，緩慢加壓，確保千斤頂工作狀況相同；④張拉完成后，按順序對錨具實施錨固，錨固時保持油壓穩定；⑤撤除千斤頂及錨具，實施后續預應力筋張拉作業。

（3）預應力筋張拉施工技術要注意四點。①預應力施工前，應嚴格按照標準要求對張拉機具進行標定，并保證千斤頂、油表相匹配；②采取雙控張拉，待張拉至設計值后，對伸長量進行檢測，保證處于95%～106%范圍內；③保證錨墊板、孔道、預應力筋、錨具、千斤頂中心處于同一軸線上；④預應力施工完成后，應在于錨圈距離相同部位做出標記，24 h后對回縮量進行檢測，達標后利用水泥砂漿對端部實施封堵[9]。

3.6 壓漿

（1）孔道壓漿是通過向預應力孔道內注入水泥漿液，使其與混凝土形成整體結構，共同承受預應力筋產生的壓力作用，以有效增強預應力筋與混凝土黏結性能，降低預應力損失，避免預應力筋銹蝕。

（2）該橋梁工程跨度為210 m，壓漿難度較大，實際施工時，先通過真空泵排除孔內空氣，然后利用孔道負壓完成壓漿作業。

（3）孔道壓漿技術應遵循八條標準。①水泥漿采用42.5普通硅酸鹽水泥制備；②真空度不得低于0.06 MPa；③水灰比為0.3～0.4；④泌水性為泥漿初始體積的2%；⑤初凝時間6 h；⑥嚴格控制膨脹劑摻量，確保體積收縮率不超過2%；⑦28 d強度應高于30 MPa；⑧性能良好、無腐蝕[10]。

4 預應力混凝土橋梁施工質量控制措施

4.1 嚴格控制混凝土配合比

混凝土配合比是影響混凝土性能的重要指標，直接決定混凝土拌和質量，影響橋梁工程建設的整體質量。因此，預應力混凝土橋梁施工時，應嚴格控制混凝土配合比，確保滿足施工要求。配合比設計時，應盡量減少水用量，以有效降低水化反應，防止產生裂縫等質量問題。尤其對于預應力張拉環節，若混凝土配合比產生問題，會造成預應力筋銹蝕，降低橋梁整體建設質量，影響運營能力和使用年限。因此，科學控制混凝土配合比，對保證預應力混凝土橋梁施工質量具有重要作用。

4.2 控制真空壓漿過程

預應力混凝土橋梁施工技術要求較高，對孔道壓漿質量要求更嚴格。具體控制要點如下：

（1）孔道壓漿應待箱梁混凝土強度達到70%后實施。

（2）壓漿過程中應實施監測孔道內壓力情況，并對橋面存在的質量問題實施修復處理，確保壓漿質量。

4.3 處理好裂縫問題

預應力混凝土施工時，因溫度條件影響，導致混凝土內部極易產生裂縫。因此，施工中應嚴格控制施工溫度，結合具體情況合理延長拆模及養護時間。同時，混凝土澆筑過程中，應采取分層分段澆筑，并嚴格控制分層厚度，確保滿足施工要求。此外，為保證混凝土密實度，防止裂縫產生，應加強混凝土振搗工作，嚴格施工規范要求，實施混凝土振搗作業，合理控制振搗時間，直至混凝土表面不再產生氣泡為止，針對鋼筋和管道密集部位，應采用附著式振搗器輔助振搗，振搗過程中嚴禁碰撞鋼筋和管道，確保位置準確。

4.4 孔道漏漿、堵塞、壓漿不飽滿問題

（1）產生孔道漏漿、堵管和壓漿不飽滿的原因較多，主要包括以下幾個方面：①管道接頭部位安裝不牢固、密封不嚴密；②混凝土振搗過程中振動棒碰撞管道，導致管道破壞；③壓漿前未對管道實施清理；④水泥漿配比不合理。

（2）為有效避免孔道漏漿、堵塞、壓漿不飽滿問題的產生，應科學做好以下幾點：①規范壓漿過程，嚴格按照先低后高的順序進行壓漿施工，并合理布設排氣孔；②嚴格控制壓漿速率，確保壓漿均勻、連續；③科學控制壓漿壓力，開始時采用較小壓力進行壓漿，然后持續增大壓力，保持壓力位于0.5～0.7 MPa范圍內。

4.5 降低斷絲問題發生的概率

預應力混凝土橋梁施工中極易產生斷絲問題，嚴重影響結構強度與使用安全。因此，工作人員應科學控制以下兩個方面：

（1）仔細檢查夾片張拉值，確保質量滿足要求。

（2）委托具有專業資質的機構對夾片質量實施檢測，以有效提高檢測結果準確性，若夾片質量不達標，應及時更換。

4.6 做好質量監督

為有效保證預應力混凝土橋梁施工質量，施工企業應科學進行人員配置，細化分工，明確職責，加強施工過程質量管控，切實保障工程建設質量。質量監管人員應加強現場巡視檢查，發現問題及時通知各班組負責人進行整改，防止引發質量和安全事故。同時，質量監管人員應加強自身專業技能學習，提高技術水平及綜合能力，增強質量意識和責任意識，科學做好施工安全管控，切實保障施工質量和安全。

5 結論

綜上所述，該文結合某橋梁工程施工實踐，對預應力橋梁施工技術及質量控制進行分析，全面總結了施工準備階段、支架搭設及預壓、箱梁底側模安裝、混凝土澆筑、預應力張拉、孔道壓漿等各環節施工技術要點及質量控制措施，有效地保證了該項目的順利完成，經質量檢查驗收，各項指標滿足規范及設計要求，順利通過竣工驗收，充分驗證該施工技術及質量控制措施的可行性和有效性，具有重要的參考價值。

參考文獻

[1]趙萌. 滿堂支架現澆預應力混凝土連續箱梁施工控制要點[J]. 工程機械與維修， 2021（6）： 210-211.

[2]宋姿儀. 公路橋梁施工質量控制體系及安全管理對策[C]//. 中國智慧工程研究會智能學習與創新研究工作委員會. 2022工程建設與管理桂林論壇論文集， 2022： 141-143.

[3]王進壽. 后張法預應力混凝土橋梁施工技術實踐應用研究[J]. 住宅與房地產， 2022（29）： 52-55.

[4]吳昊翰. 預應力混凝土橋梁施工技術及質量控制分析[J]. 設備管理與維修， 2021（8）： 122-124.

[5]趙強. 后張法預應力混凝土橋梁施工質量控制[J]. 交通世界， 2020（35）： 149-150.

[6]王澤珊. 后張法預應力混凝土橋梁施工技術應用研究[J]. 散裝水泥， 2022（6）： 85-87.

[7]張寧柯. 現澆橋梁支架預壓方法的研究與應用[C]//. 中國土木工程學會總工程師工作委員會. 中國土木工程學會總工程師工作委員會2021年度學術年會暨首屆總工論壇會議論文集. 《施工技術（中英文）》編輯部， 2021： 418-420.

[8]樊朋朋. 后張法預應力混凝土橋梁施工技術研究[J]. 交通世界， 2022（30）： 94-96.

[9]朱志明. 波形鋼腹板預應力混凝土橋梁的適用工藝分析與實踐[J]. 中國公路， 2022（17）： 142-143.

[10]朱力， 安小詩， 劉書銘等. 地鐵預應力橋梁隱蔽病害檢測方法探析[C]//. 中國城市科學研究會數字城市專業委員會軌道交通學組. 《智慧城市與軌道交通2018》--第五屆全國智慧城市與軌道交通科技創新學術年會論文集. 中央民族大學出版社， 2018： 13-17.