探究高铁施工中预应力混凝土连续梁质量控制

【摘要】预应力混凝土连续梁由于其预应力对外部荷载作用的抵消作用，很大程度上改善了高铁轨道和桥梁的承压能力，在高速铁路施工中得到广泛应用。

【关键词】高速铁路；施工；预应力混凝土；连续梁；质量控制；措施

预应力混凝土连续梁在高铁施工中的普遍应用优化了高铁线路，对高铁线路的路由选择提供了便利，也满足了高速铁路运行速度要求，因此预应力混凝土连续梁在高铁轨道施工中得到普遍应用。

一、预应力混凝土了连续梁的技术要点

（一）内力

内力，是指构件内部的相互作用，对于预应力混凝土连续梁而言，内力主要是其预应力。预应力是由受张拉、处于弹性状态的钢筋和锚具提供的。具有抗击和抵消外部作用力的功能。

（二）形变

形变是指构件在内力或者外部荷载的作用下发生的竖向和横向变形，对于竖向的变形一般称之为挠度，横向的形变偏移。在高铁预应力混凝土连续梁中，挠度是影响其桥面平整度和合龙精度的重要因素，而横向的偏移则严重影响高铁桥梁的轴线走向，对高铁平稳安全运行构成严重的威胁。

二、高铁预应力混凝土连续梁的质量控制措施

（一）材料设备质量控制

材料设备的质量合格是保证工程质量的主要前提，所谓“巧妇难为无米之炊”，如果没有好的材料设备，再先进的技术工艺和管理方法也是空中楼阁。

1、混凝土质量

混凝土的标号、储存期限；砂石的硬度、粒径、级配要满足规范要求，砂石要清洗干净，不得带有土壤、灰尘和有机质杂质；用水量要满足要求，且要清洁，不能使用污染水、带有泥沙的水等作为混凝土搅拌用水；混凝土的砂率、水灰比等要符合设计和规范要求；另外混凝土外加剂的种类和质量也对混凝土质量有着重要影响。

2、钢筋的质量

钢筋的质量是确保预应力混凝土预应力和抗拉能力的重要条件，钢筋的要有出厂合格证，且要做好抽检试验，在使用前要做好调直、除锈等工作。钢筋的规格型号好满足设计和规范要求。

3、锚具和模板的质量

锚具和模板是预应力混凝土工程的主要工具，锚具的强度、锚固形式对预应力混凝土的质量有着重要影响。不论是先张法还是后张法施工，锚具质量都影响着预应力混凝土预应力钢筋的拉升和锚固效果，尤其是后张法施工，锚具更是成为构件的一部分，其质量可靠性更加重要。

模板质量是保证混凝土施工和养护质量的主要因素之一，模板形式、强度和平整度对混凝土的质量有着至关重要的作用。如模板强度不够，会导致混凝土浇筑过程中产生变形甚至坍塌，影响混凝土的浇筑质量和结构安全；模板不光滑容易导致混凝土表面观感质量达不到要求。

（二）施工工艺质量

施工工艺是将各种材料、设备通过一定的工序和养护，形成具备结构功能和使用功能的构件的过程，工艺质量和材料质量一样，共同影响着结构的安全和使用性能。

1、混凝土养护工艺

混凝土的养护主要是控制其湿度、温度和养护时间，养护湿度不够往往导致混凝土表面水化反应不足，形不成整体性，且强度不足。温度不恰当容易造成内外温差过大，温度变化过速，温度释放不均匀等现象，从而引起混凝土裂缝，在高铁工程中，混凝土裂缝应该进行严格控制。尤其在高温施工和冬季施工中，混凝土养护要放在质量控制措施的重中之重。

2、钢筋施工工艺

钢筋的加工、调直、除锈、绑扎等过程要严格按照规范要求进行，钢筋的拉拔、切割、加工等过程应该控制好伸长率、切割长度、弯起长度等，要充分考虑抗震性能，根据设计要求设置合理的锚固长度，拉拔不到位往往会导致预应力不足，难以形成预应力混凝土的特殊性能。如果拉拔程度过大，导致钢筋弹性受到破坏，对结构安全带来影响；绑扎的搭接长度要满足规范要求，搭接长度不足、绑扎不牢固，会影响结构的抗震等性能和使用安全。

（三）温度控制

由于高速铁路施工在野外进行，收日照时间长、夏季温度高等因素影响，施工的温度控制就显得格外重要。从温度产生的来源上分，主要分为如下几个方面：

1、日照温度

日照温度是影响高铁预应力混凝土连续梁施工的主要温度来源，尤其在夏季，日照时间过长，且内外温差作用，致使施工环境中出现早晚温差大、夏冬季温差大等特点，因此要采取必要的措施控制日照温度对施工的影响，如采取遮阳措施养护混凝土，不得将处于养护阶段的混凝土进行暴晒等。使用混凝土外加剂，如缓凝剂等，减少温度的释放速度，实现温度变化均匀，控制出现裂缝。

2、混凝土水化反应温度

水花反应温度相比日照温度显得影响面积小、比较缓慢，但是由于其直接由混凝土构件内部散发，直接作用在混凝土构件上，比日照温度更加难以防范，往往是导致混凝土裂缝的主要成因。对于水化反应温度的控制主要分为三个措施，一是减缓，减缓的方式主要是减缓其反应速率，通过缓凝剂等作用，防止水化反应过快导致温度的剧烈变化；二是平衡，平衡的主要方式是通过外部加热，保证混凝土外表温度与内部温度的差异保持在可控的范围内；三是冷却，通过冷却水循环等工艺技术，降低温度，从而实现控制目的。

三、高铁施工中预应力混凝土连续梁的质量控制总体措施

（一）技术措施

技术措施主要是依靠技术、机械的投入和工艺方法的改进，应用新技术新材料等方式，实现对工程质量的控制。上述对材料设备质量控制、工艺质量控制和温度控制就属于技术措施的范畴。

（二）组织措施

组织措施是通过优化工作流程、优化组织结构、调整和优化管理人员的方式进行对工程质量的控制措施。这种控制方式是着重从人的能力建设和组织的效率提高上着手的，往往是保证技术措施能够落到实处的基础。

（三）经济措施

经济措施就是采用必要的经济奖惩手段，或者工程款结算的方式进行质量控制。如设置优质工程奖励等措施。

（四）合同措施

合同措施就是通过签订对质量有明确、细化要求的施工合同，促使施工单位严格履行合同约定责任和义务。合同中关于质量的条款要有总有分，总的质量目标要明确，不能含糊得表述为“满足使用要求、满足设计要求”之类的，要求明确为达到某规范要求，工程申报“鲁班奖”、“楚天杯”等，这样的总目标才有利于考核评估合同的执行效果。并且要对各单项工程、单位工程质量予以细化，可以通过工程量清单表述的形式将各个分部分项工程的工艺和做法予以明确，只有通过这样有总有分，总目标明确，分目标精细的合同约定，并配套相应的违约责任条款，才能强化合同的执行力和管理力度。

结 论

高铁施工中预应力混凝土连续梁的广泛应用为保护自然环境、节约土地资源创造了良好的技术环境。在施工过程中，应该通过控制材料设备的质量、改良施工工艺、控制施工环境温度对工程质量的影响等技术措施，并采取必要的组织措施和经济措施，实现对工程质量的控制与管理，确保高铁工程质量可靠，为经济发展和人的生命财产安全提供保障。

参考文献：

[1] 林胜，预应力桥梁现浇连续梁施工工艺[J]科技信息，2011（22）：30-31.

[2]郭宁，关于高铁施工中预应力混凝土连续梁质量控制思考[J]探索与技术，2012（3）：70-71.