橋梁施工中預應力技術與質量管控措施分析

彭聯星

（貴州遵義路橋工程有限公司，貴州 遵義 563000）

0 引言

20 世紀80 年代，我國開始將預應力技術應用于橋梁施工中，在一定程度上提高了我國橋梁工程的建設質量。近十年來，隨著工程施工經驗的積累和科學技術的發展，預應力技術的施工標準不斷完善，預應力技術的施工水平不斷提高。然而，在實際施工中，仍存在諸多問題，要求施工單位在實施預應力技術時加強工程質量管理，不斷規范預應力技術應用，最大限度地發揮該技術在橋梁施工中的優勢，為橋梁工程整體質量提供有力保證，發揮橋梁工程的承載作用，促進我國交通運輸行業的發展。

1 預應力技術措施概述

預應力技術在路面混凝土施工中有較高的應用價值，科學應用預應力技術可以顯著提高鋼筋配置的合理性，提升路面施工質量。同時，通過對鋼筋數量的合理分配，可以有效控制路面的混凝土結構，從而有效避免因拉應力過大而產生裂縫現象。在施工過程中，應提前做好施工準備工作，全面掌握橋梁及施工場地的各種信息，如約束力、氣溫、相對濕度、摩擦和道路承重載荷等，并制定相應措施，以避免因高溫效應和道路收縮等因素產生的裂縫問題。

1.1 鋼筋混凝土構件施工技術

混凝土結構裂縫是橋梁施工中較為常見的一種現象，也是一種典型的施工質量問題，在大型橋梁工程中這種現象更為普遍。采用預應力技術能夠顯著提升橋梁主體構件的質量，并且能極大程度地降低橋梁工程建設過程中裂縫出現的概率。在橋梁混凝土結構施工前，針對主體構件，通常需要開展相應的混凝土壓力試驗，張拉結束時，鋼筋會發生回縮的情況，需要進行壓力試驗。通過兩類壓力試驗，對鋼筋混凝土構件的外部壓力進行有效測算，以便獲得鋼筋混凝土構件所受的預應力數據，通過試驗數據采取科學合理的施工方案，可以有效地避免拉伸現象的發生，減少了鋼筋混凝土構件的開裂概率。

1.2 混凝土承重構件施工技術

在較大型橋梁工程施工中，往往需要設計較多的混凝土承重構件。雖然配比科學的混凝土結構具備較高的強度與剛度，可以承受較大的壓力，但其承受的壓力主要是橫向荷載，對于縱向荷載，混凝土承重構件的承壓能力往往不足。因此，在橋梁工程施工中，混凝土承重構件易出現變形或斷裂，尤其是在混凝土承重構件側面壓力很大時，壓力的影響更容易擴散至混凝土承重構件內部。當壓力超過混凝土承重構件本身的強度和剛性時，極易出現形變和開裂。結合預應力技術原理，針對混凝土承重構件及其表層，制訂科學合理的防護方案，如在混凝土表層添加碳纖維等，可以明顯提高混凝土承重構件的強度與剛性，有效避免其在后期應用期間產生形變及斷裂等問題。

1.3 鋼絞線施工技術

在橋梁工程施工中，鋼絞線的施工工序較為復雜，為保證施工質量，施工過程中需要嚴格遵守相關要求[1]。

第一，進行外部預應力張拉施工時，必須根據實際施工狀況制訂嚴格的鋼絞線張拉施工程序，并保證實際操作時所有細節準確無誤。

第二，預應力張拉方式應結合實際情況而定，通常是自上而下。

第三，鋼絞線張拉容易受天氣條件的限制，特別是在長時間暴雨天氣后，鋼絞線非常容易發生銹蝕現象。因此，在實際施工過程中，需要密切關注天氣狀況，并制訂相應的防護方案，最大程度地發揮預應力張拉的作用。

1.4 混凝土空心板技術

在橋梁工程施工中，橋梁工程的跨度在25～26m范圍內，使用混凝土空心板時，建議選用經過預應力加工處理的空心板。根據相關試驗結果，當預應力混凝土空心板的長度在30～35m 時，相應的結構強度會隨著長度的增加而降低。因此在實際工程應用中，一般將混凝土空心板的最大長度設為25m，充分發揮混凝土空心板的作用，保證施工質量。

2 預應力技術的應用難點

2.1 波紋管堵塞

在橋梁工程施工中，混凝土澆筑完成后波紋管極易發生堵塞現象，導致預應力鋼絞線不能順利從中通過。波紋管堵塞的主要原因如下[2]：

第一，施工人員的精細化施工意識較差，波紋管施工時，沒有嚴格按照規范展開作業，使得波紋管位置選擇、實際松緊度、彎曲程度等方面出現問題。這種情況下，在后期應用過程中波紋管便容易堵塞。

第二，波紋管裝配后，未對其進行規范檢查和驗收，導致波紋管質量問題未能得到及時發現和解決。

第三，混凝土澆筑作業時，施工人員沒能嚴格按照實際技術要求進行作業，導致波紋管出現損傷，混凝土流入管內，進而造成波紋管堵塞。

為防止此類問題，必須嚴格依照建筑行業的規章制度進行波紋管施工，并按照科學的安裝流程開展波紋管定位作業。為防止波紋管扭曲變形或者破損折斷，必須高度重視鋼筋混凝土構件施工各環節的工作，從根源上防止波紋管堵塞、避免波紋管斷裂。

2.2 一端張拉難以實施

在鋼筋混凝土預應力結構施工中，一端張拉技術應用廣泛。然而，為了提高項目總體的施工效率，提升鋼筋混凝土構件的預應力，施工人員通常采用兩端對稱的張拉方式。

根據相應的規范和標準，對于長度達到30m 的預應力橋梁，需要采取一定的措施，保證橋梁的承載能力，確保鋼筋混凝土構件的最大抗彎矩架設能力達到合理水平，且張拉作業需兩端同時進行。在實際施工過程中，對于一些荷載能力不足的地方，如若不增加相應的張拉結構，極易產生地基裂縫，但往往受限于客觀條件。在實施張拉的過程中，鋼筋規格選擇錯誤導致承載力不夠或者施工人員在技術工藝操作上出現偏差，無法體現張拉結構的有效性，最終產生大量裂縫，從而降低了橋梁工程施工質量[3]。

2.3 張拉力難以控制

針對橋梁工程施工質量，當采用預應力技術，特別是在張拉力控制時，必須嚴格按照相應的技術要求實施作業，否則會影響橋梁工程施工質量。

然而，在實際的工程應用中，部分施工人員未能掌握張拉力的控制技術，加之施工單位為減少建筑成本，并未聘用專業水平高的技術人員進行施工，無法確定合理的張拉結構，進一步影響張拉力的計算，最終導致施工過程中存在誤差。正是這些原因，造成張拉力難以控制，從而影響預應力技術效能充分發揮。基于此，根據施工現狀建立科學合理的建筑規程，并組建一支標準化的施工隊伍極為必要，此外，也可以通過購買一些新型的機械設備，加強橋梁路面的養護作業，增強橋梁的結構強度，進而在根源上解決這方面的難題[4]。

2.4 張拉前出現裂縫

在對鋼筋混凝土構件完成澆筑后，由于外界溫度變化以及自身干縮等因素，難以避免裂縫問題，對橋梁工程的建設水平提出了更高的要求。在實際工程應用中，裂縫的形成會使預應力技術失去優勢，降低項目整體的結構剛度和美觀性。根據相關工程經驗，鋼筋混凝土構件往往在張拉前極易產生裂縫，且構件干燥后的收縮效應和溫度效應是裂縫形成的主要原因。基于此，為了減少裂縫的產生，必須制訂有針對性的方案，對溫度進行嚴格的把控，從而降低預應力構件出現裂縫的概率。在高溫狀態下施工作業，必須選用低溫水化熱混凝土為主要原料；在低溫狀態下施工作業，更要注重保溫工作，通常采用模板固定的方式組成整體保溫層，提高系統溫度的可靠性。此外，橋梁路面的表層也易產生裂縫，且裂縫的寬度和深度存在較大差別，解決的方法通常是從短且淺的裂縫切入，探尋其中的規律，進而采取相應的施工方案進行處理[5]。

2.5 預應力鋼筋孔道堵塞

在橋梁施工中，必須對預應力的基礎構件采用鋼筋設計進行張法施工。但是，在實際施工中，預應力鋼筋孔道堵塞或塌陷現象頻頻發生，極大地降低了預應力構件的剛度。目前，合理控制抽芯時間是解決預應力鋼筋孔道堵塞問題的關鍵，通常在確保混凝土強度滿足規定條件后，方可開展抽芯作業。此外，在實際施工時，需要及時對預應力鋼筋孔道堵塞的原因加以分析，不斷完善施工方法。

3 預應力技術質量管控措施

針對以上橋梁工程中預應力技術的應用難點，提出以下質量管控措施[6]。

3.1 波紋管安裝質量管控

施工人員在對波紋管進行安裝時，要確保波紋管能夠經受住鋼筋混凝土產生的荷載，防止在接頭部位發生漏漿情況。如果施工時，兩種波紋管規格一致，施工人員必須選用大號的波紋管用作接頭連接管，同時，嚴格控制連接管的尺寸，其長度不得超過0.3m。

3.2 定位預應力鋼筋

施工人員在現場安裝鋼筋時，必須對鋼筋的數量以及安裝部位進行精確的測算，實現合理布置。施工人員應嚴格根據事先設定的圖紙進行施工，不得隨意更改鋼筋的數量和部位，從而確保構件的剛度與預期結果相符。同時，施工人員安裝預應力鋼筋時，預應力鋼筋與模板必須垂直，且承壓板須安裝牢固，科學地控制和測量混凝土澆筑時鋼筋產生的位移，并確保移動距離限制在規定范圍內。

3.3 保證灌漿質量

在灌漿階段，確保漿體飽滿有助于提高灌漿質量。在孔道灌漿階段，必須經過嚴密的測算以確保漿體飽滿，同時，在施工的每一階段，都要對含水量進行嚴格測量，避免含水量超標。在混凝土漿體拌和過程中，施工人員應避免用水量超過設計要求，同時，在完成混凝土的拌和工作后，須及時進行灌漿施工，禁止將拌好的混凝土長時間放置。

3.4 避免漏漿問題

為防止混凝土澆筑時漏漿和異物流入管道造成管道堵塞現象，在橋梁施工時，需要嚴格對孔道端口及接口連接處進行包裹，且對鋼絞線進行施工時，要加強混凝土澆筑時的防護措施，從而有效避免管道外部出現損傷的情況。同時，在預應力鋼絞線施工時，應盡可能避免焊接處理，如果在處理中無法避免采用焊接手段，則需要采取相應的保護措施。

3.5 控制張拉質量

在預應力技術施工中，盡管施工人員有詳盡的施工方案，但由于工程建設要求和建筑環境條件等諸多因素的影響，實際施工情況和方案設計結果難免會產生誤差。基于此，工程設計人員可以通過模擬施工要求，獲得施工參數，進而以此作為參考，及時調整完善施工方案。在現場施工時，如果施工方案設計低于實際承載力，在結構抗裂能力弱的工作狀態下，預應力鋼筋承載巨大的負荷，久而久之可能發生斷裂，導致出現重大的安全事故。所以施工人員在進行張拉施工時，除及時對張力進行測試外，還必須對預應力鋼筋的拉伸系數作出合理調整，以確保總誤差能夠控制在6%以內。

3.6 嚴控張拉裂縫

預應力技術在張拉之前產生的裂縫，有分布均勻、整體寬度較窄并且多分布于構件表面等特點。同時，鋼筋混凝土在澆筑時，由于受溫差和干縮等問題的影響也會產生裂縫。因此，在橋梁施工中，應充分發揮預應力技術的應用價值，對張拉前產生裂縫的問題加以重點研究。同時，在橋梁施工中要加強對預應力結構內在溫度的管控，避免結構內外溫差過大。在氣溫較高時，可采用低溫水化熱混凝土；在氣溫較低時，采取相應的保溫措施或延長拆模時間，保證預應力構件實現緩慢降溫，進而有效控制張拉前裂縫現象的產生。

4 結語

橋梁工程施工質量作為道路安全的重要保障，在國家整體經濟建設進程中發揮重要作用。目前，預應力技術由于涉及范圍廣且施工難度高，難以適應我國社會經濟快速發展的需要，因此，優化預應力技術措施對于我國經濟發展和社會進步具有重要意義。通過對橋梁施工中預應力技術的應用難點進行分析，并提出相應的改進措施，以期進一步增強我國橋梁工程的安全性和可靠性。同時，橋梁施工應通過制訂相關方案和加強質量管控，提升預應力技術的應用價值，不斷完善施工工藝，吸納專業技術人才，鼓勵引導施工人員勇于創新，從而充分發揮預應力技術的優越性。