公路橋梁預應力施工技術及質量控制分析

韓廣輝

（煙臺市蓬萊公路建設養護中心，山東蓬萊 265600）

0 引言

以經濟的快速發展為依托，公路交通體系變得越發完善，橋梁作為連接不同區域、跨越障礙物的重要設施，在公路交通體系中扮演了非常重要的角色，其施工質量不僅關系著道路行車安全，也在一定程度上影響周邊區域的經濟發展。將預應力施工技術應用到公路橋梁施工中，能夠有效控制施工成本，改善橋梁性能，繼而促進公路橋梁工程整體施工水平的提高。

1 公路橋梁中預應力施工技術價值

預應力施工技術是結合結構需要承受的外部應力，在施工環節預先向其施加應力，以此來改善結構在實際應用中的表現，提升結構的穩定性和耐久性。預應力施工技術在公路橋梁工程施工中有著十分廣泛的應用，能夠促進公路橋梁工程施工效率的提高。

預應力施工技術在公路橋梁工程施工中的價值體現在幾個方面：

一是能夠提高公路橋梁結構的承載力。公路橋梁工程施工中，預應力施工技術的應用能夠提升結構的抗剪效果和抗裂性能，促進結構承載力的提高。大量的實踐研究表明，在合理應用預應力施工技術的情況下，公路橋梁各個區域的抗荷載及抗剪能力可以得到提升，公路橋梁工程的穩定性和安全性也能得到保障。預應力結構可以對橋梁彎曲截面位置的預應力筋提供保護，強化橋梁各部分斜截面的承載能力，改善公路橋梁整體的性能。

二是可以保障公路橋梁施工質量[1]。將預應力施工技術應用到公路橋梁工程中，能夠實現對于橋梁結構變形風險的有效控制。尤其是對于一些特大橋梁而言，因為橋梁本身的跨度較大，不同區域對于應力有著不同需求，通過合理應用預應力施工技術的方式，能夠轉移路面和橋梁在運營中承受的壓力，避免荷載過大引發的結構開裂問題，切實保障公路橋梁工程的施工質量。

三是保障公路橋梁承力安全。預應力施工技術的合理利用，可以改善橋梁整體的剛度，提升結構的抗裂性能。在很多公路橋梁工程建設中，主梁都存在縱向剪力過大的情況，傳統的施工工藝對于鋼筋及混凝土材料的要求較高，會導致成本的增大。而在應用預應力施工技術的情況下，可以科學把控施工材料的用量，優化腹板的厚度，提升主梁的抗剪能力以及橋梁整體的承載能力，保障公路橋梁的運行安全[2]。

2 公路橋梁預應力施工技術

以某公路橋梁為例，對預應力施工技術的應用要點進行分析。

2.1 工程概況

某公路橋梁全長1105m，共設置有樁基270個、柱式墩50個，預制T 梁360 個，T梁的長度有30m 和40m兩種，其中40m T 梁設置有相應的預應力鋼束，應用預應力施工技術進行施工。

2.2 施工難點

結合該工程的實際情況，施工中存在的難點包括：

一是混凝土早強問題。在混凝土強度快速增長的情況下，彈性模量的增長相對緩慢，很容易引發結構預應力損失的問題，這會導致橋梁承載能力的下降，嚴重時甚至可能導致橋梁結構開裂。早強劑的應用，會導致混凝土結構的壓實度和強度出現一定的下降，無法很好地滿足工程預期要求。

二是管道堵塞問題。預應力施工中，混凝土澆筑是一個關鍵環節，如果施工人員沒有嚴格依照規范化的流程進行操作，或者后期養護出現問題，可能導致預應力管道堵塞，從而影響鋼筋材料的布設。要想預防這一問題，需要切實做好施工質量管控，對施工人員的施工行為進行嚴格要求[3]，確定好預應力管道的具體位置。

三是預應力張拉控制問題。預應力施工技術本身的起步相對較晚，存在著技術規范不完善的情況，施工中預應力張拉控制難度較大，這就要求施工人員必須具備較高的專業性。對此，在施工前，需要加強對施工人員的教育和培訓，優化施工設備以及預應力張拉的技術參數，以保障預應力張拉的效果。

2.3 技術要點

2.3.1 準備工作

在準備環節，需要做好對預應力鋼絞線以及錨具的合理選擇。鋼絞線的類型多種多樣，需要技術人員對照橋梁設計方案中的設計荷載以及結構應力需求等參數，選擇鋼絞線，確定好鋼絞線的規格和長度[4]。錨具選擇中，采用兩種錨具相互配合的方式，一種是機械錨具，主要是利用機械制造的方式，對預應力材料、鋼絞線以及預應力筋進行組合，以此達到良好的錨固效果，這種錨具有連接便利、應力損失相對較小的優勢。另一種是摩阻錨具（見圖1），這種錨具需要在纏繞鋼筋后，通過錨具旋轉的方式來固定預應力結構，具有便捷、高效的特點。

2.3.2 預應力筋布設

一是需要在橋梁臺座上，對管道定位筋以及T 梁骨架鋼筋進行布設。可以使用顏色鮮亮的油漆標注出鋼筋的間距，數量依照梁板的數量設置。之后，需要繼續安裝主梁鋼筋和波紋管定位筋，確保梁段鋼筋能夠避開鋼筋骨架和波紋管，避免出現不安裝橫向鋼筋或者隨意切割橫向鋼筋的情況。二是在對波紋管進行布置時，必須做好孔道的預留工作，為了確保波紋管在后續的混凝土澆筑環節不會出現位移的情況，還需要設置好定位筋，沿T 梁對波紋管進行焊接固定[5]，確保其在水平方向和垂直方向的偏差不超過30mm 和10mm。三是需要結合相應的T 梁模板，做好內襯管的穿設工作。在混凝土澆筑前，需要在波紋管中穿設（波紋管內徑減去1mm）軟管，這樣一方面能夠避免波紋管受擠壓出現變形漏漿問題，另一方面也能夠切實保障預應力施工的質量。等到混凝土初凝完成后，可以將內襯管去除。四是混凝土澆筑和拆模，應該結合T 梁的尺寸來確定混凝土澆筑方案，在澆筑過程中，水平方向可以采用分層澆筑的方式，垂直方向則采用分段澆筑的方式。待確認梁體端部混凝土達到設計要求后，可以從斜面的另一端進行澆筑。當梁體結構混凝土強度達到設計值的25%左右時，可以將模板拆除，并做好孔道的清洗工作，依照相應的編號進行鋼絞線穿束，確保鋼絞線走向能夠與孔道軸線保持一致。

2.3.3 預應力張拉

公路橋梁預應力施工中，預應力張拉是最為關鍵的內容之一，要想對其施工進行有效控制，需要確保施工技術參數科學合理[6]。預應力張拉施工如圖2所示。

圖2 預應力張拉施工

一般情況下，預應力的張拉應該在混凝土澆筑結束后約10d 進行，張拉前需要對混凝土的彈性模量進行檢測。對于縱向預應力的張拉，應該從預應力筋兩端同時進行，施工人員可以對梁體頂板和腹板的預應力筋進行同步張拉。水平方向預應力的張拉需要放在縱向預應力張拉之后，現場技術人員必須對預應力結構的伸長量、張拉力等進行準確記錄，確保其能夠與設計施工方案要求的數值保持一致。在對公路橋梁預應力結構進行張拉的過程中，需要確保兩端張拉長度一致，要求張拉完成后，預應力結構的實際伸長量和設計值的誤差能夠被控制在5mm 以內。預應力的張拉應該采用循序漸進的方式，每次增加10%，避免拉力不均引發的預應力損失。

另外，在完成縱向預應力的張拉后，技術人員必須對結構預應力損失系數進行計算分析，以確定后續壓漿施工作業的參數。

2.3.4 壓漿施工

一是在配置壓漿所需的漿液時，選擇高質量粉煤灰作為拌和料，加入減水率不低于20%的添加劑，水泥材料占比在0.07%左右。漿液配置完成后，技術人員需要做好其抗壓強度、抗折強度的檢測工作，兩者的數值分別大于50MPa 和10MPa。二是將預先配置好的漿液借助連接器，注入預應力筋孔道中，要求漿液實際強度在30MPa 以上。壓漿完成后，漿液的滲水率不能超過3.5%，初凝時間通常在4h 以上，等到施工完成24h 后，漿液內氧氣的含量不能超過3%。在壓漿施工中，也可以采用真空灌漿的施工方案，不過需要做好預應力筋孔道的提前清理，同時開展清水試壓，確認無誤后才能施工。壓漿期間，施工人員需要做好樣品留取，依照標準作業的要求進行養護，養護時間為28d，然后通過密實度分析來確定壓漿施工的質量。三是在壓漿結束約48h 內，必須將預應力結構的溫度控制在5～35℃之間。漿液澆筑時，使用的是C50 混凝土，坍落度為100mm。等到混凝土凝結并且強度達標后，可以將預應力結構中的預制構件拆除，依照工程中記錄的預應力參數，對施工質量進行分析[7]。

3 公路橋梁預應力施工質量控制

3.1 預應力束質量控制

預應力束的質量會對預應力施工技術的應用效果產生直接影響，必須得到工程技術人員的重視。在預應力張拉施工前，需要做好預應力束的防銹處理，避免其在自然環境下出現氧化銹蝕的情況。施工階段，要對預應力束進行有效管理，選擇恰當的存儲方法來避免預應力束出現彎折、斷裂、銹蝕等問題。如果預應力束已經出現銹蝕現象，需要及時做好清理，防止出現斷絲的情況。

3.2 灌漿張拉質量控制

一是應該切實做好鋼筋材料尺寸的檢查工作，確保其能夠滿足設計施工方案的要求。二是應該在施工現場，檢測預應力筋的張拉性能，發現問題及時處理，避免使用不合格的材料。三是在灌漿施工中，需要計算好具體的灌漿量，確保所有預應力筋孔道內的漿體都能夠達到較高的飽和度。在完成灌漿作業后，必須落實質量檢測及驗收工作。

3.3 預應力筋孔道質量控制

預應力張拉環節，必須對連接部位和孔道進行全面清理，使其保持暢通，這樣才能最大限度地保障施工質量。在安裝鋼筋時，應該做好預應力筋的保護工作，避免出現損壞的情況。普通鋼筋焊接作業應該加強防護，確保孔道的完整性以及施工的安全性。另外，施工中如果出現孔道變形堵塞的情況，應該做好有效處理，避免對其他孔道造成影響[8]。

4 結語

總而言之，公路橋梁施工中，預應力施工技術有著非常明顯的優勢，而要想將其優勢發揮出來，需要確定好預應力施工技術的要點，做好關鍵環節的質量控制，切實保障預應力結構的穩定性和可靠性，延長公路橋梁的使用壽命，推動交通運輸事業的健康發展。