大跨度预应力混凝土桥梁施工控制技术研究

王学旺

中铁十四局集团电气化工程有限公司，山东 济南 250014

1 大跨度预应力混凝土桥梁施工概述

廊沧高速公路胜芳互通立交工程包含特大桥、中桥、小桥等24 座桥梁及结构物，其中，主线桥采用大跨度预应力混凝箱梁。无论是从技术成熟度的角度分析，还是从施工实现程度的控制，以及基于建设成本和实际使用寿命等综合分析，大跨度预应力混凝土桥梁都是一个非常重要的选择。从目前的桥梁建设趋势来看，大跨度是一个基本的技术发展方向，大跨度桥梁技术的发展可以解决跨度较大的交通问题，其实际应用领域非常广阔。预应力混凝土设计综合考虑了桥梁承载力以及施工成本，使整个桥梁在应用价值和性价比方面都有较好的表现。在实际的施工中，需要根据设计内容对桥梁的具体施工程序和细节加以完善，并体现在各操作环节。由于整个施工过程周期较长，因此还要针对不同的地理气候条件，进行必要的调整。尤其在技术的准备上，要制订各种应对预案，确保施工的质量和效率都能够得到有效保障。

2 大跨度预应力混凝土桥梁施工控制技术

桥梁施工控制技术是针对桥梁施工中各种技术性问题采取必要的方法和措施，确保这些技术参数和执行标准能够达到国家和行业的相关要求。应用施工控制技术可充分利用各种技术手段，明确整个施工建设的基本条件、途径和方法，形成对整个施工更加有效的技术保障方式，这是大跨度预应力混凝土桥梁施工中不可或缺的内容。

2.1 应用桥梁施工控制技术在实际施工中的必要性

在桥梁建造的整个过程中，许多因素都会直接影响施工进程，并最终对桥梁总体结构以及使用质量产生影响。从技术层面来看，其主要的影响因素有测量误差、实测值与设计参数差异、环境变化、温度影响、混凝土自身的变化、施工操作误差等，这些因素单一来看也许其影响并不大，但综合在一起就可能形成联动效果，产生更大的技术难题。因此，仅从设计角度很难对施工状态做出准确的判断，尤其对于施工中的重点环节，比如各种钢结构或多或少地会存在误差，且这种误差对于大跨度预应力混凝土桥梁工程是难以突破的技术难题，必须对其进行认真分析，才能为最终解决难题提出更有效的技术措施。另外，由于桥梁具有大跨度的特点，故在施工实践中可采用无支架施工技术，但这一技术会对桥梁结构产生比较复杂的影响，具体体现在其位移的变化以及在内应力方面的变化上。为有效确保整个大跨度预应力混凝土桥梁施工的安全性和质量，确保桥梁交付后达到在主梁结构、线型表现与原有的设计一致，使桥梁施工效果与设计内容吻合，施工控制技术的作用不可小觑。

2.2 大跨度预应力混凝土桥梁施工的主要影响因素

在实际的施工建设中，需要将各种影响施工质量的各种因素和问题进行分析，为最终的问题解决做好基础工作。从目前的技术条件来看，针对大跨度预应力混凝土桥梁施工的影响主要集中在以下方面。

（1）桥梁裂缝。桥梁裂缝是大跨度预应力混凝土桥梁施工中较为常见和比较典型的质量问题，其产生的最主要原因是桥梁的建设材料为钢筋混凝土，钢筋混凝土在拉力方面表现很差，因为桥梁本身的自重较大，所以比较容易出现各种程度的裂缝问题。这些桥梁裂缝一旦出现，必须及时进行修补和完善，如果不能得到及时有效的修补，在各种不利因素的作用下，混凝土质量会迅速下降，发生碳化等问题，其强度以及刚度也会被削弱，进而导致桥梁紧固度和耐久性变差，桥梁的使用功能被削弱，同时也增加了安全风险。

（2）钢筋、钢绞线锈蚀。钢筋和钢绞线是整个桥梁内拉力形成的主要来源，也是决定桥梁稳固性的重要对象。在大跨度预应力混凝土桥梁施工中，钢筋及钢绞线的质量直接决定了桥梁的使用寿命。造成钢筋和钢绞线质量发生问题的最主要原因是发生锈蚀问题，因为锈蚀会导致钢筋和钢绞线的承受能力急剧下降，且在混凝土中形成一些缝隙，如果水分侵入，就会因为冰冻等产生更大的破坏作用。桥梁中的钢筋及钢绞线锈蚀的主要原因如下：一是钢筋及钢绞线自身的质量存在问题，比如钢筋及钢绞线品质不合格，其中，杂质含量过高会导致钢筋及钢绞线容易发生锈蚀等问题，造成整体性能下降。二是施工管理存在严重缺陷问题，钢筋铺设作业及钢绞线管道注浆、封锚未能按照相应规程进行，部分钢筋的接头等未按照规定进行防锈蚀处理，没有对钢筋进行合理有效的锈蚀防护，导致出现锈蚀问题。三是环境因素，如地下水中含酸性物质较多，或者空气长期高温湿润都会导致钢筋及钢绞线在短时间内生锈，其防护处理难度也比较大，因此锈蚀问题经常发生。

（3）铺装层松脱。大跨度预应力混凝土桥梁施工建设时其铺装层对于桥梁实际的交付使用有重要影响，如果只是注重表面形式和质量，在深层次施工上未能进行有效控制，虽然桥梁可以通过检测并交付使用，但是这些铺装层会因为内部质量不过关而容易出现过度磨损的问题，这给之后的修补等技术带来了一定困难。如果这些磨损问题不能得到及时维修，加之各种重载车辆的高频碾压，铺装层极易发生松脱。这不仅影响正常的交通，还可能带来各种交通安全风险。

（4）连续性箱梁的混凝土问题。混凝土浇筑作业对于环境因素有较高的要求，过于干燥或者过高的温度等都会造成箱梁腹板发生混凝土分层以及底板密度不均等问题。混凝土浇筑施工时，温度和湿度不适宜会造成混凝土硬化以及水化速度过快，在混凝土表面和内部存在水化速度不一致的情况，而这必然会导致裂缝出现，造成混凝土质量严重下降。

2.3 大跨度预应力混凝土桥梁施工控制技术应用措施

针对大跨度预应力混凝土桥梁施工中存在的技术性问题，需要通过采用切实有效的措施进行相应的处理，确保整个施工控制达到预期的效果。具体而言，可以从以下四个方面对大跨度预应力混凝土桥梁施工进行技术控制，以确保桥梁施工质量和使用质量。

（1）做好大跨度预应力混凝土桥梁的防腐、防锈工作。在施工工程中，要选择性能和质量均满足规格和标准的钢筋及钢绞线，采用符合要求的防腐、防锈涂料对钢筋及钢绞线的必要部分进行处理，这些基本的操作能够提升钢筋及钢绞线被动防护能力，降低锈蚀发生的概率。还可以选择电化学防腐技术对大跨度预应力混凝土桥梁钢筋及钢绞线进行防腐蚀处理，该方法能够取得更好的防护效果。如果已经施工完成无法更换的钢筋出现一定程度的锈蚀，应该采取喷砂办法进行钢筋除锈，并在锈蚀部位增加钢筋，以提高整体的预应力强度。

（2）提高大跨度预应力混凝土桥梁铺装层质量。铺装层的施工质量对大跨度预应力混凝土桥梁施工的影响非常大，必须给予充分重视。为此，可通过以下三个方面进行技术控制：一是要确保铺装层满足铺装厚度的要求，铺装材料在强度性能上有充分保证，确保桥梁表面不会发生开裂的问题。二是铺装层要满足防水功能需要，使桥面能够有效隔离水分的侵入，提高整体的使用寿命。三是铺装层要满足维护需要，能够通过有效的维护和检修，使整个桥面的铺装层能够得到及时的完善，并发挥其应有的功能。

（3）构建大跨度预应力混凝土桥梁双壁钢围堰。双壁钢围堰组成结构为内壁、外壁以及连接内壁与外壁的刚性支撑结构。底部有单斜面刃脚，刃脚有方形和圆形两种形式。在桥体的施工过程中，双壁钢围堰是不承受主体支撑力的，仅起到防水和防土的作用。双壁钢围堰具有安全和经济的特点，但是也需要注意以下方面：双壁钢围堰必须专门设计，使之满足要求；还要做好围堰浮云定位工作，保证定位后，及时向堰体壁腔中快速、均衡、对称地灌水，保证围堰落床；围堰落床之后，及时检查偏斜、冲刷情况，当水下清基合格后将底部封住，随时关注混凝土浇筑的高度，防止超浇或者欠浇。

（4）加强混凝土浇筑施工控制。大跨度预应力混凝土桥梁工程构造复杂，混凝土浇筑量大，为有效防止混凝土工程出现水平裂缝现象，必须在进行浇筑作业时一次浇筑成型，如因施工需要不得不中断浇筑时，应严格控制间隔时间。另外，梁段浇筑工作需要在混凝土终凝之前完成，浇筑前必须认真检查模板与支架是否牢固，这一做法能够有效防止支架产生不均匀变形导致梁体开裂。在梁体中，密集的钢筋会给混凝土振捣施工带来困难，对此，可采用以插捣为主，附着式为辅的振捣方式。将混凝土从天窗注入，但为避免混凝土因快速下落而出现离析现象，可运用串筒减速。在混凝土浇筑施工过程中，还必须安排专业进行监督，以保证施工质量，进而达到预期目标。

3 结束语

综上所述，桥梁建设在整个经济和社会的发展中有着非常重要的影响，是实现公路铁路等地面交通不可或缺的组成部分。大跨度预应力混凝土桥梁在所有桥梁建设中属于较为常见和有一定技术难度的项目，在实际的施工过程中，需要对施工控制技术进行完善和强化，以最大限度地保障工程施工质量。其核心在于对关键的环节和细节进行全面掌控，包括各个影响因素以及具体技术的采用，都需要得到充分重视，这样才能确保施工质量。