试论预应力混凝土桥梁施工过程中的关键技术

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摘 要：预应力混凝土桥梁是我国采用较为普遍的一种形式，加强预应力混凝土连续梁桥的施工质量尤为重要。论文论述了大跨度的施工控制基础，研究了主要内容和方法，分析了大跨度预应力混凝土连续梁桥施工控制的关键技术。

关键词：预应力混凝土 施工 技术

现代大跨度桥梁造价昂贵、关系重大，是国家交通运输的咽喉，一旦出事，后果影响极大。必需要在桥梁建设时严格把关，控制危险事件发生的同时提高施工质量。大跨度预应力混凝土连续桥采用悬臂法施工时，由于混凝土的非匀质性、材料性质、几何参数的变异性以及受到温度、湿度、时间等因素的影响，使得桥梁结构各施工阶段的内力与线形偏离设计值。为了保证施工质量，必须对桥梁结构的整个施工过程进行严格的控制。

1 施工控制的内容

1.1 几何(变形)控制

不论采用什么施工方法，桥梁结构在施工过程中总要产生变形(挠曲)，并且结构的变形将受诸多因素的影响，极易使桥梁结构在施工过程中的实际位置(立面标高，平面位置)状态偏离预期状态，使桥梁难以顺利合拢，或成桥线形形状与设计要求不符，所以必须对桥梁实施控制，使其结构在施工中的实际状态与预期状态之间的误差在容许范围之内、成桥线形状态符合设计要求。

与桥梁工程质量的优劣需用其质量检验评定标准来检验一样，施工控制的结果也需有一定的标准。桥梁施工控制中的几何控制总目标就是达到设计的几何状态，最终结果的误差容许值与桥梁的规模、跨径大小有关，具体按《公路工程质量评定标准》而定。同时，为保证几何控制总目标的实现，每道工序的几何控制误差允许范围也需事先研究，确定出来,表1。

1.2 应力控制

桥梁结构在施工过程中以及成桥状态的受力情况是否与设计相符合是施工控制要明确的重要问题。通常通过结构应力的监测来了解实际应力状态，若发现实际应力状态与理论(计算)应力状态的差别超限就要进行原因查找和调控，使之在允许范围内变化。结构应力控制的好坏不像变形控制那样易于发现，若应力控制不力将会给结构造成危害，严重者将发生结构破坏，所以，必须对结构应力实施严格监控。对应力控制的项目和精度还没有明确的规定，需根据实际情况确定，通常包括：结构在施工荷载的应力(实际应力与设计相差宜控制在+5%)；结构预加力;结构预加力除对张拉实施双控(油表控制和伸长量控制，伸长量误差允许在±6%以内)外，还必须考虑管道摩阻影响；温度应力，特别是大体积基础、墩柱等。

1.3 稳定控制

目前，桥梁的稳定性已引起人们的重视，但主要注重于桥梁建成后的稳定计算。即使对于施工过程中的稳定问题也仅限于代换计算进行控制。为此，应建立一套完整的稳定监控系统。目前主要通过稳定分析计算(稳定安全系数)，并结合结构应力、变形情况来综合评定、控制其稳定性。桥梁的稳定安全系数是衡量结构安全的重要指标，但现行规范中尚未详细列出不同材料的不同结构在不同工况下的最小稳定系数。对此，有待今后完善。施工中，除桥梁结构本身的稳定性必须得到控制外，施工工程中所用的支架、挂篮、缆索吊装系统等施工设施的各项稳定系数也应满足要求。

2 预应力混凝土梁桥施工控制中的关键技术

1）张拉预制底座应坚固、无沉陷，并考虑利于排水，防止由于排水不畅造成地基下沉。底座的反拱度值应参照设计文件所提供的反拱度值(为理论计算值，为建议值)、结合实际施工和生产性试制梁的张拉情况确定。反拱度应做成抛物线。

2）模板必须保证必要的强度、刚度和稳定性，能可靠地承受施工过程中的各项荷载，保证箱梁各部形状、尺寸符合设计要求。模板分块应结构合理、装拆方便，并充分考虑模板的适应性和周转率。

3）箱梁外模应采用定型钢模或大块高强度覆膜竹胶合模板，模板表面应光洁、无变形，接缝严密不漏浆。在同一结构中应采用同一类别的脱模剂，脱模剂不得用废机柴油，也不得使用易粘在混凝土上或使混凝土变色的油料。内模宜采用木模、钢模、钢木组合模，内模定位应准确、牢固，不得有错位、上浮、涨模等情况。钢模板的面板变形不应超过1.5mm。模板挠度:外模不应超过模板两支点距离1/400、内模不应超过两支点距离1/250。钢筋接头当钢筋直径≥12mm时，采用焊接；当钢筋直径

4）材料的选择

预应力钢材：施工过程中钢绞线的截断宜采用切断机或砂轮锯，不得使用电弧。钢波纹管：金属钢波纹管可采用成品镀锌钢波纹管或用镀锌钢带制作，但钢带厚度对于负弯矩束扁波纹管应不小于0.35mm；对于箱梁内圆截面波纹管厚度应不小于0.30mm。箱梁混凝土的原材料要求水泥应采用不低于52.5号的硅酸盐水泥或不低于52.5号的普通硅酸盐水泥，同一座桥的箱梁应采用同一品种水泥，不得采用复合水泥或变质水泥；粗骨料应采用连续级配的坚硬碎石，碎石宜采用锤击式破碎生产。对骨料的含水率应经常进行检测，据以调整骨料和水的用量。混凝土应保证充分的机械搅拌时间。混凝土的运输应满足浇筑工作不间断并使混凝土运到浇筑地点时仍能保持均匀性和规定的坍落度。

5）对钢筋、预埋件、波纹管、混凝土保护层厚度（垫块）及模板满足设计要求后，才能浇筑混凝土，浇筑前必须清除模板中杂物。在浇筑时，应检查混凝土的均匀性和坍落度。混凝土可采用底板、腹板、顶板全断面由梁一端向另一端斜向循序渐进的方法进行，浇筑完一段底板后需扣牢底板顶模板；或用先浇底板和2/3高度的腹板，再浇筑剩余腹板、顶板，若腹板处先后浇筑的时差超过混凝土的初凝时间，应按施工缝处理。箱梁腹板与底板及顶板连接处的承托、预应力钢材锚固钢筋密集部位，应特别注意振捣。

6）混凝土的浇筑应连续进行。混凝土密实的标志是混凝土停止下沉、不再冒出气泡、顶板表面呈现平坦、泛浆。浇筑混凝土时应防止模板、钢筋、波纹管等的松动、变形、破裂和移位。混凝土初凝后，模板不应有振动。混凝土浇筑完成，表面收浆干燥后，应及时养护(若在波纹管内放置芯棒，注意抽动的适宜时间)。混凝土强度建议达到设计强度的80%、或根据现场施工试验结果，并征得监理工程师同意后方可拆模，拆模时应防止损伤混凝土。

7）箱梁吊装前的准备工作:在墩台盖梁上标注永久性支座、临时性支座及箱梁腹板边缘位置；检查箱梁预埋件位置；校正湿接缝位置处横梁钢筋位置；凿除处理层、混凝土表面的水泥砂浆和松弱层；安装好临时支座及永久性支座，临时支座采用硫磺砂浆应试验配合比。

8)顶板钢束张拉施工：主梁接头混凝土达到规定的强度值后，方可张拉顶板连续束。顶板钢束张拉完成后，校正槽口普通钢筋，采用相同直径钢筋电焊连接。负弯矩张拉完毕，孔道应尽早压浆。张拉端或固定端预留槽位置处纵横向钢筋如埋入在混凝土内的应凿出，凿出长度应满足焊接接头要求；清除粘结在钢筋上的混凝土；预留槽受力钢筋采用焊接；预留槽口混凝土浇筑与剩余部分整体化混凝土一起施工。临时支座采用硫磺砂浆制作(硫磺砂浆的配方应预先在同等压力条件下作压力试验和熔化试验，以防临时支座难以熔化释放)，临时支座熔化时防止高温影响永久支座质量。临时支座顶面应与永久支座顶面保持齐平，以保证永久支座与混凝土接触但不受力。永久支座顶面直接与接头混凝土底部钢板浇在一起。

3 结语

总之，预应力混凝土梁桥施工过程中必须严格按照相关规范、技术标准进行设计、施工，全面提高工程质量，尽量延缓和减少裂缝的出现，保证结构物的整体性、耐久性。

参考文献

[1] 李颖.连续刚构桥施工控制技术研究[D].山东大学,2009.

[2] 杨圣扩.大体积混凝土早期裂缝的施工控制[J].施工技术,2008,(S1).

[3] 刘彦波,王大庆.桥梁施工中混凝土表面质量的影响因素及解决办法[J].黑龙江交通科技,2005,(5).