桥梁工程中的大跨度预应力混凝土施工技术

郑一帆

（潮州市潮安区地方公路管理站，广东潮州 521000）

1 工程概况

某标段建设2 座桥梁：西山溪一桥，长约420m，单幅桥宽跨径布置为（3×30 m）+（3×30 m）+（3×30 m）+（3×30 m）+（2×30 m），上部采用简支预应力混凝土小箱梁，下部为大挑臂预应力混凝土盖梁柱接柱式桥墩；西山溪二桥，长度约415m，左幅桥梁跨径布置为(4×30 m)+(32 m+40 m+32 m)+(32 m+40 m+32 m)+(3×29 m)，右幅桥梁跨径布置为(2×24 m)+(3×29 m)+(35 m+45 m+35 m)+(35 m+45 m+35 m)+(2×25 m)。上部为预应力混凝土连续箱梁，下部为桩接柱式桥墩。桥梁上部结构断面图如图1 所示。

图1 桥梁上部结构断面图（单位：mm）

2 桥梁大跨度预应力混凝土施工技术要点

桥梁大跨度预应力混凝土施工技术需要注重底座张拉、模板工程、混凝土浇筑和箱梁吊装质量的控制。

1）底座张拉：（1）底座需具有平整性与稳定性，不可在施工期间出现基础沉陷现象；（2）以设计图纸为准合理施工，配套完善的排水系统，避免现场积水问题，以便给施工创设良好的基础条件。

2）加强对模板质量的控制：（1）模板的平整度、完整度等关键指标均会对施工质量带来影响，需根据要求选择质量达标的模板，对其组织性能测试，验证模板是否具有可行性；（2）其中，箱梁外侧模板的质量要求更高，为充分发挥出模板的应用优势，宜采用钢模板。

3）加强对混凝土浇筑质量的控制：（1）施工前全面检查现场作业条件，例如，预埋件是否安装到位、模板是否附着杂物、现场水和电等基础生产要素是否配备齐全等；（2）在确保各项条件均无误后组织混凝土浇筑作业，期间加强对坍落度的检测，有效防护模板、钢筋，以免因施工的扰动性影响而出现偏位现象；（3）浇筑工作完成后即可进入养护环节，且需待强度满足要求后拆模，拆模期间易出现磕碰问题，因此需加强防护，以防结构受损。

4）加强对箱梁吊装质量的控制：（1）箱梁吊装前，要先做好准备工作，例如，清理现场、组装吊具等；（2）正式吊装时需加强对箱梁姿态的控制，做到缓慢、匀速，起吊、下降等各项操作均要具有足够的平稳性。

3 预应力混凝土桥梁施工分析

3.1 模板施工

底模和侧模均是重要的模板结构。其中，底模主要有一次性和多次使用2 类，侧模则包含木质型、钢质型等多种材质，需以实际施工需求为立足点选择合适类型的模板[1]。若采用多次模，则可以提高周转利用水平，以减少在模板方面的成本投入，从而达到经济高效的效果。

但在选用多次模时，要充分考虑到整体质量要求，以免出现重效益而轻质量的情况。对于底模的选择，较为关键的是考虑地基的承载能力，因此在选择侧模时宜优先选用钢模。其原因在于此类材质的模板具有足够的刚度和稳定性，不易出现模板变形问题（模板变形的影响较大，将导致成型的混凝土结构难以满足尺寸和形态的要求），但同时在使用时需考虑到环境温度的影响，在低温阶段则应采取保温措施。

3.2 波纹管的制作

取适量质量达标的管材，并根据设计要求用手提式切割机下料，此过程中精准控制切割的尺寸精度，以免影响波纹管的正常使用。待钢筋安装工作落实到位后组织波纹管的安装作业，用铁丝捆扎，提高其稳定性，以免出现偏位现象。

需注意的是，在波纹管安放前先全面检查各接头，以判断是否存在质量问题，若有则应及时处理。与此同时，需按5 m 的间距依次设置排气管孔，并配备φ20 mm 的塑料管；在空出的部分浇筑混凝土，直至材料将整个空间填满为止。

3.3 混凝土的浇筑

混凝土浇筑施工阶段，最为基础的工作便是控制混凝土的质量，主要从原材料质量把关和配合比控制2 个方面切入[2]：（1）水泥、砂石、水等原材料均要满足要求，以免因某类材料质量不达标而影响混凝土的综合性能；（2） 组织配合比试验，确定混凝土达到最佳性能状态时的配合比。

完成上述步骤后，按设计配比取适量原材料，经过充分的拌和后制得混凝土，并将其用于浇筑。针对此，要遵循随拌随用的原则，并将制得的混凝土及时转至现场进行浇筑，以免因中途时间过长而出现混凝土在浇筑前便初凝的情况。在浇筑期间，每15 min 需清理1 次，此举目的在于清理管道内的杂物，从而避免管道堵塞。

3.4 模板和支架的拆卸

预应力技术的合理应用对于提高桥梁施工质量具有重要意义。因此，为充分发挥出预应力技术的应用优势，需按照规范将各项工作有序落实到位。在模板和支架的安装、拆卸工作中，需控制好作业时间，以免模板安装不到位而影响混凝土的成型质量，或因拆模过早而导致混凝土强度不足（正常情况下，需在混凝土强度达到12 MPa 后拆模）。拆模后，要清理模板并统一堆放到位。

3.5 预应力张拉

按规范做好预应力张拉工作，并提前根据要求选择合适的张拉机具，做全面的检验，以保证张拉机具可以能够正常使用，再由专员合理操作，控制好张拉力。若预应力张拉期间出现异常状况，要暂停张拉作业，分析成因并采取针对性的处理措施，直至恢复正常为止。

3.6 做好后期的养护工作

待前述各项工作均落实到位后，则进入封孔压浆施工环节，由于所用材料为水泥砂浆，因此，需按照自下而上的顺序逐孔依次施工。

要做好二次张拉工作，确保空出的部位被浆液有效填满。鉴于浆液的凝固需经过一段特定的时间，所以，在经过灌浆后要采取养护措施，以减小外部环境对浆液成型质量的影响，从而确保浆液在良好的条件中凝固、成型。

3.7 预应力施工质量的控制

在桥梁工程的预应力施工中，需要加大对大跨度预应力的控制力度，以提高各项工作的规范性。为此，需以实际情况为立足点，提前制定完善的设计方案，并做可行性验证，从而保证设计方案在实际施工中具有可行性。

考虑到现场施工环境错综复杂，为全面提高施工质量，创建质量控制管理体系并运行，在事前采取质量控制措施。对于材料质量控制，需经过资质比选后确定合适的供应商，与之形成稳定的合作关系，兼顾提高质量和降低采购成本的双重要求；另一方面，则需加强材料进场时的检验，检查出厂合格证、质量保证书等，且任何不达标的材料均不予以入场。

张拉是预应力技术应用全流程中的重点环节，需配备高性能的张拉设备，以便顺利完成预应力的张拉作业。在灌浆施工中，应遵循连续、均匀的原则，保证浆液灌注饱满。预应力张拉施工时，要加强对张拉力的观测与控制，待其达到设定值后拉紧主线上的螺母，逐步解除千斤顶的压力[3]。

4 大跨度预应力混凝土桥梁施工控制的意义

4.1 有助于提高桥梁施工质量

经验表明，在大跨度桥梁中，若上部结构采用的是自架设体系，理论上可行，但实际施工中易由于多重因素的影响而出现不足之处，例如，测量的标高、内力均难以完全满足要求。

为避免此问题，正式施工前要针对桥梁各阶段的内力展开计算与分析，判断偏差及成因，采取针对性的控制措施，从源头上规避该问题，给桥梁的工程质量提供保障。

4.2 有助于桥梁的安全运营

桥梁运营阶段应具有足够的安全性和舒适性。其中，安全为基本要求。对此，在桥梁施工中在关键部位布设观测点，将其作为长期固定测点而使用，期间由专员加强观测并记录数据，根据此类数据判断桥梁的质量情况，从而给施工以及后续的养护工作提供参考依据，且能够以主动的方式规避桥梁安全问题以及质量问题，进而更好地保证桥梁运营的稳定性与安全性。

5 结语

大跨度预应力混凝土桥梁在现代桥梁建设事业中占据较大的比重，但其具有施工难度大、周期长、复杂度高等局限性，若某项工作未落实到位，将严重影响桥梁的施工质量。作为工程人员，需高度重视施工技术的应用，同时加强质量控制，切实提高桥梁的建设水平。