混凝土桥梁预应力施工技术研究

齐同晓

（中铁十八局集团第四工程有限公司，天津 300350）

预应力施工技术作为当前桥梁工程广泛应用的一种技术，预应力施工技术的应用，能够有效提升桥梁工程整体施工质量，缩短桥梁工程施工期限，减少施工成本投放，保证工程项目整体效益，对我国桥梁工程稳定发展起到了引导的作用。在进行桥梁施工时，把预应力施工技术运用其中，尤其是应用的施工材料为高强度混凝土，通过采用钢筋结构，有效提升桥梁工程整体平稳度，达到提高结构刚性的目的，保证工程施工整体安全[1]。并且，由于该项技术在应用过程中，能够减少施工材料的应用，减少桥梁自身重量，在某种程度上能够让桥梁结构受力更加均衡、合理，给后续桥梁维护提供了便利，以此增加桥梁工程整体收益。

1 工程概况

马安高速K63+675柘溪大桥位于益阳市安化县东坪镇林家湾，桥位横跨柘溪，与路线右交90°，桥位 直线距离老省道S308约200 m，交通较为方便。桥位区属丘陵地貌，地形起伏较大。0#桥台、1#桥墩之间自然边坡较陡，坡面约60°。5#桥台自然边坡约45°。本桥采用5x30 m预应力混凝土连续T梁，桥长158.16 m，下部构造为柱式墩配桩基柱式台/重力台配桩基；桩基均采用端承桩基础。本标段傍山修建，沿线地势陡峻，沟谷纵横，临时便道修建困难，既有道路大多在3 m左右，材料运输较为困难。同时施工场地狭窄，给施工布置带来较大的难度，集中拌和场选址困难、制梁场地需设立在填方的路基之上。加之气候条件复杂，对施工影响大。安化为湖南省暴雨中心之一，且雨季时间较长，柘溪河水有季节性暴涨暴落的特点。柘溪大桥长156.16 m，跨越柘溪，河中墩位的施工需避开雨季。

2 混凝土桥梁预应力施工要点

2.1 钢护筒制造及埋设

在进行护筒制作时，主要采用厚度为1.2 cm的钢板卷，内径应该超出桩径30 cm。应用挖坑埋设方式进行定位设定，护筒底部以及外侧采用黏质土回填并分层夯实，让护筒底部不会出现大量泥浆流失。护筒埋设深度应该把控在250 cm左右。在完成埋设工作之后，确保护筒中心和钻机钻孔中心位置平面轴线偏差不超过5 cm，倾斜度不超过1%。

2.2 导管安装

在进行导管安装时，需要应用Φ 300 mm、标准节长2.5 m的快速卡口导管，同时配备2节1 m左右的短节。在应用导管之前，需要做好编号工作，并对管道内部水压进行检测，防止利用压气试压，并编写实验报表。试压导管长度不小于最长桩实际所需导管长度，试压计算公式如下：

P=γchc-γwhw

式中：P—导管可能受到的最大压力（kPa）；

γc—砼拌和物的密度（取24 kN/ m³）；

hc—导管内砼柱最大高度（m）；

γw—井孔内水或泥浆的密度（kN/ m³）；

hw—井孔内水或泥浆的深度（m）。

在实验过程中，压力应该大于砼灌注时导管可能承受的的最大压力的1.3倍，秉持由下至上的标准进行导管编号。吊放导管过程中，位置处于居中状况，轴线垂直，避免挂卡钢筋笼，导管下口悬挂距孔底距离既要能保证初灌后导管埋入砼深度不小于1.0 m，同时也能保证初灌砼顺利排除管外，一般取（0.3～0.4） m。导管上口设漏斗和储料斗。

3 混凝土桥梁预应力施工对策

3.1 预应力施工方案

首先，桩基施工。受到施工现场环境因素的影响，部分施工设施无法顺利的运输到工程项目中，这就需要采用人工施工方式来实现。根据施工图纸要求，利用全站仪、钢尺等设施对放桩位置进行检测，并建立护桩，在核查无误之后，由监理部门确认签字。在开展施工工作之前，应该在桩四周建立防护措施，做好护桩的核查工作，防止发生移位状况。在完成开孔工作之后，需要在锁口砼中建立十字线点以及标高点，采用垂球的方式对孔径以及桩长进行检测。在施工过程中，应用间隔挖孔施工工艺，防止施工过程中各个环节相互影响[2]。桩孔分节开挖，人工手持人工手持风镐或者十字镐秉持由上至下的原则进行挖设，先中间后四周，每节挖设深度不得超出1 m。人工挖孔桩施工如图1所示。

3.2 预应力施工技术应用

3.2.1 桥梁受弯构件应用

碳纤维材料采用的施工工艺相对比较简便，并且其材料强度较为理想。所以，普遍被应用在桥梁工程施工工作中，实现对桥梁工程的加固处理。一般来说，人们主要把碳纤维材料连接到钢筋混凝土中，从而提升混凝土结构的平稳性。另外，一些施工企业为了提升受弯构件强度以及承载力，在进行施工时，科学应用预应力施工技术，可以确保桥梁工程混凝土结构不会因为受力影响而发生变形现象。

图1 人工挖孔桩施工

3.2.2 T梁应用

通常情况下，在进行桥梁工程施工过程中，普遍应用钢绞线来开展混凝土预应力T梁施工工作。在落实施工工作时，T梁跨径通常需要把控在35 m左右。结合静载实践得知，在进行T梁承载力设计的过程中，通过应用预应力施工技术，能够确保桥梁应用性能更好的满足工程需求。并且利用两个梁双拼的方式实现对T梁承载力的检测，具有较强的可行性，可以防止T梁在检测过程中出现侧倾状况。但是在应用该项技术时，也会存在一定不足，例如，要想获取精准的检测数据，加载重量和检测工作量将会逐渐增加，从而给偏载现象出现营造了条件[3]。

3.2.3 混凝土箱梁应用

在进行桥梁工程施工时，设计了一个尺寸为（68+3×110+68）m的预应力混凝土变截面悬浇连续箱梁，引桥设计尺寸为（17×40）m的预制预应力混凝土先简支后连续T梁，整个桥梁场地为1200 m。在进行桥梁工程施工过程中，在预应力连续箱梁施工技术的作用下，预应力混凝土连续箱梁跨度可以超出300 m，并且在跨径范畴内，其能够和钢桥相抗衡。箱型梁具备的优势在于自身抗弯曲能力较强，适合应用在曲线桥等工程中。应用变高度梁能够让梁体外形更具合理性，减少施工材料投放，增加桥梁整体空间[4]。

3.2.4 施工质量保护措施

在开展施工工作时，需要改进施工方案，保证施工方案的合理性和规范性。在落实施工技术信息化管理工作时，可以借助计算机技术实现施工方案规划、资源管理等，以此达到强化管理的目的。在重要施工环节中，事前安排总工程师进行核查，编制具体的施工方案规划书，并由管理人员、技术人员根据施工规划方案落实。在进行施工时，一旦出现问题，应该及时向技术人员反馈，并由工程师进行核查处理[5]。施工过程中应用的各项施工材料和设施均要满足工作要求，不可出现不合格材料进入施工现场的现象，从基础上保证工程施工质量安全。在工程快要步入竣工收尾阶段之后，安排一名以上的管理人员负责收尾工作，设定收尾质量验收方案，对分散施工环节和材料进行具体规划。在工程竣工之前，安排总工程人员、质量检测人员、技术管理人员等根据工程要求和国家质量检测标准，对已经完成的施工工作进行检查。根据施工图纸一一核查，找出存在质量问题的环节，及时处理。交工、竣工数据根据根据地方档案管理部门要求做好记录和保存工作，并由专业人员进行资料打印、整合和装订，保证各项施工数据的完整性，根据工程要求实现工程移交。

3.2.5 施工安全保护措施

首先，完善质量保证体系。在完成工程施工工作之后，安排质检工作人员对各个施工工序进行自检和互检，通过质检人员审核之后，由工程监理人员验收明确，通过之后才能开展下一道工序，让整个施工质量处于受控状态。在开展施工工作时，假设存在质量问题，应该及时采取补救对策，查明原因，做好记录工作，避免不良问题出现，实现可追溯。其次，强化安全保护体系。通过定期及不定期管理方式，对工程整体情况进行核查，定期核查为一个月一次，各个施工团队应该每旬进行一次。安全管理由主要领导组织机构进行，通过外业检测及内业检查融合方式，从根源上保证工程质量安全。

4 结论

总而言之，预应力施工技术已经得到桥梁工程中的普遍应用，但是在具体操作时，依旧会存在诸多问题有待处理，所以需要施工企业结合具体情况，做好施工方案规划工作，科学设定施工标准和流程，加强各个施工环节质量管理工作，以此保证桥梁混凝土桥梁预应力施工质量。