阐述桥梁预应力混凝土施工技术

摘要：随着我国经济的迅速发展，缓解交通问题，兴建桥梁工程越来越多，预应力混凝土结构的应用范围更加广阔。文章对预应力混凝土连续梁桥施工中的重点和关键技术的分析。

关键词：预应力；预制大梁；压浆

中图分类号： TU74 文献标识码： A 文章编号：

近年来随着预应力技术的不断发展。预应力技术在我国路桥施工中得到广泛的应用，预应力混凝土技术所具有的高抗裂能力、减轻结构自重，增大桥梁刚度，加大桥梁跨径，增强行车舒适感。预应力技术的发展对路桥工程受用寿命、承载力的提高有着重要的意义。

一、基础施工是施工的重点

由超静定体系力学性质可知，墩台基础不均匀沉降会使主梁内产生不利的附加内力（此种内力会随混凝土的塑性性质随时间逐渐减少），故连续体系桥梁对基础要求较严。灌注桩基础是目前应用较为广泛的桥梁基础，若在施工中考虑不周、操作不当或因其他因素造成的缺陷弥补，往往需要补桩或钻孔压浆，费时费力，使工程陷于被动。因此，严格进行事前准备工作的检查，在施工中及时发现事故苗头并采取有效措施是这一阶段施工人员的任务。

二、预制大梁是施工工作的关键

对于中短跨度连续梁桥一般采用先预制成简支梁，待其被架设到临时支座上后，再张拉负弯距应力筋来建立连续性的施工方法。因而预制工程也就成为影响整个桥梁工程质量的关键因素。

1．预制准备工作。严格检查预制准备工作，包括混凝土配合比，原材料、预制台、张拉器具。此外，还要监督施主人员是否按预应力筋的实际模量重新计算理论伸长量。工程中使用的预应力钢筋的弹性模量通常与设计时采用的模量不一致，为了更准确合理地控制张拉，应采用通过材料试验所确定的弹性模量计算理论伸长量，设计提供之理论伸长量可做为参考。

2．要重点检查钢筋骨架预应力筋的位置。预应力筋（或管道） 的位置主要是以梁上下缘混凝土不出现拉应力为原则设计的。而梁端部范围内逐步弯起的预应力筋将产生预剪力，这对抵消支点附近较大的外荷载剪力非常有利。所以，由于施工因素造成预应力筋（或管道） 位置的改动都会对施加预应力效果产生不利影响。因而施工人员要严格检查预应力筋的各点坐标，并监督施工人员采取有效措施固定预应力筋（或波纹管），避免其在混凝土浇注过程中被扰动。

3．应力集中区域施工中注意的事项。应足够重视应力集中区在后张法锚固结构中，锚具底部巨大的预加压力将通过锚具及其下面的垫板传递给混凝土，由于垫板面积不大，混凝土将承受很大的局部应力，若施工未达到设计要求，施加预应力后就会在局部承压区产生局部纵向裂缝进而造成剪切破坏。设计通常在应力集中区配置力密筋予以加强，但又造成浇注混凝土时振捣困难，因而施工人员不但要检查加密筋是否符合设计要求，还要监督施工人员采取措施充分振捣该区混凝土密实。

4．施工过程中超张拉重要性的体现。在预应力桥梁设计中，对张拉程序一般都明确规定需超张拉至1∶05σt，并持荷5min。但在实际施工中操作人员由于不理解设计意图，往往较草率或未达到超张拉值或持荷时间不够。超张拉在预应力结构中的重要作用主要体现在以下几个方面：

（1） 混凝上构件除在凝结过程中会产生收缩变形外，在运营阶段还将产生徐变变形。二者可引起预应力下降，造成预应力损失，这对预应力混凝土结构是不利的。而超张拉可在一定程度上补偿这种损失。

（2） 在超张拉时跨中截面钢筋应力值应大于Uh，当张拉应力收超张拉1.05σt，降至σk时，预应力筋的回缩受到摩阻力限制不能影响到跨中截面处的钢筋，这样预应力筋在受力最大的跨中截面处获得的应力也因超张拉而获得了稳定的提高。

（3） 和混凝土一样，钢筋在持久不变的应力作用下也会产生徐变变形，若在短时间内（5min）用超张拉应力张拉方法可使构件中由钢筋徐变松弛引起的应力损失减少约40%~50%，由此可见，超张拉持荷5min是有着重要理论意义的。

（4） 后张法构件中锚具本身受巨大而变形，锚下垫板缝也将被压密而变形，加上锚具的最终锚固及管道的摩阻力都将引起应力损失。这些都需进行超张拉弥补，因而施工人员应按设计要求完整完成张拉工序是非常重要和必要的。

5．孔道压浆不容忽视。有关试验证明预应力混凝土梁和普通钢筋混凝土梁相比，只是改善了构件在正常使用阶段的工作性能，它们的破坏弯距几乎相同，但对于后张法施工的大梁来说，破坏弯距的大少还与孔道压浆状况有关，孔道压浆的饱满程度从力学方面关系着预应力筋的最大破坏保护预应力筋不被腐蚀。因而在预应力施工过程中，孔道压浆应是一个重点。除监督施工人员按规范、操作规程施工的同时，还要注意以下四个方面：（1）在浇筑大梁混凝土过程中，要注意保护波纹管不被震捣器振破进浆；（2）检查压浆机的增压装置，并监督施工人员是否按规范进行升压、持压操作； （3） 要对非增压端锚具与预应力筋间缝隙进行有效填，防止跑浆； （4） 在炎热季节施工，应选择气温不高的时候压浆，以防止水泥浆凝固造成事故。

6．要重视检查张拉机具。预应力是靠张拉机具施加应力的，其使用状态直接影响施加预应力的效果，监理人员要检查。

（1） 油泵与压力表是一一对应的，在施工过程中不允许随意拆开使用。

（2） 持荷后要注意观察压力表指针是否有回针、抖动现象，若有则说明油封不严，不可用它再进行张拉，应进行修理调试。

（3） 应认真检查张拉后火片锚固情况，如有掉角、装片等损伤，应退锚查找原因，此情况多为千斤顶头长期顶压变形出现坑槽从而在张拉时损伤火片张拉设备在工作200次成0.5年后（如预应力工程量较大，则应以次数限制） 应重新检察。

7．预应力混凝土配合比的施工重点。

（1） 严格控制混凝土中氧离于含量，在检查配合比时除对外掺剂严格检查处，重点对拌和、压浆用水进行化验，如发现水质有问题要及时采取措施。

（2） 要警惕碱骨料反应给混凝土带来的危害。水泥中的碱性氧化物Na2O，K3O和骨料中的活性二氧化硅反应生碱硅酸凝胶，并吸水产生膨胀力。致使混凝土开裂破坏。行之有效的措施是检查质使用的水泥含碱量要小于0.6%。所用石料中的二氧化硅含量不能大于1%。

（3） 定期检查大型拌和站的计量是否准确，特别是水的计量准确对保证混凝土质量尤为重要。

三、安装工程的施工工作

预制梁的安装是桥梁工程施工中的关键工序。此阶段施工工作应以保证安装安全为原则，督促并检查施工方制定的安装方案，详细分析和计算承力设备的受力情况，采取周密的安全措施，并在施工中监督、检查方案执行情况，及时地根据实际情况对方案进行完善。

四、湿接缝施工

对湿接缝工程的施工除常规工作外，还要注意施工方是否按设计程序施工。为使简支转连续这一过程不造成“二次内力”。图纸均明确规定各个湿接缝的先后施工次序、临时支座拆除顺序以及负弯矩预应力筋的张拉次序。施工人员应在此阶段监督、规范施工行为，确保体系转变过程顺利完成。

五、桥面混凝土铺装层施工

预制梁顶面的粗糙程度、穿过结合面的钢筋数量及混凝土的强度是影响铺装层与板顶结合面剪切强度的主要因素，因此可以说从大梁预制开始就已经开始了桥面铺装层的施工工作。

1．板顶刷毛要彻底。绑扎桥面筋时应扳起被压倒的板顶预留筋。

2．混凝土桥面为土缘受拉的薄板结构，监理中要严格检查钢筋网高度是否达到设计要求，不允许钢筋网出现在铺装层下缘，以免造成混凝土桥面的过早破坏。

3．桥面铺装混凝士的特点是厚度小、面积大、设计强度高、水泥组长量大、极易出现收缩裂缝，由于水会从裂缝中渗出侵害梁体，如何有效地减少和防止缩裂的发生是桥面铺装施工的重点和难点。缩裂是由于混凝土表面的游离水分蒸发过快，产生急剧的体积收缩，而由此产生的收缩内力导致混凝土早期开裂。因而一方面注意设置挡风遮阳设施、喷洒水雾、缩短施工时间；另一方面在审查配合比设计中宜采用具有高抗渗性及一定膨胀率的配合比，并减少用水量。

六、伸缩缝工程的施工

此阶段施工的主要任务是复核施工方计算的伸缩缝宽。使伸缩缝安装后能够完成结构在气温变化、活栽作用、混凝土收缩与徐变影响下，按静力图式自由地变形，此外，还要注意安装的外在质量，使车辆在设缝处能平顺地行驶。

七、结语

预应力混凝土桥梁在我国的发展与应用的时间并不长，但如今在公路、城市道路和铁路建设中广泛采用，然而我们必须认清与国际先进水平还存在差距这一事实，需要不断地总结经验、吸取教训，在设计理论、设计规范、预应力材料和施工技术上不断完善，并做好与设计和施工之间的联系，以提高我国的预应力技术水平。搞好预应力应力混凝土桥梁建设事业登上一个新的台阶。