预应力现浇桥梁的施工技术研究

刘洋、葛强

（岳阳市交通公路工程建设有限公司，湖南岳阳414100）

0 引言

预应力现浇桥梁施工技术应用期间，工程团队应同时关注施工方式的选择、受力情况分析、施工设备准备、辅助设施落实以及施工流程组织等多个环节，注重施工方式的针对性与适用性，并在不同环节使用对应的技术手段，提高工艺技术的应用效果。

1 预应力施工技术的特点

飞速发展的社会经济让交通运输体系的运行压力不断增大，而桥梁又是交通运输体系的关键节点，因此桥梁建设水平已成为区域经济建设工作的重要控制目标。桥梁使用环节，其性能指标存在很大差异，为确保桥梁建设与使用场景足够匹配，采用预应力现浇桥梁施工技术，可最大限度地减少外界环境对施工建设的影响，在全面考量施工设计环节各项需求的基础上，可让桥梁建设成本与施工周期得到缩减，并同时保证了桥梁建设工作的安全性与可靠性。

预应力现浇桥梁施工技术需采用混凝土材料，而这种材料具备良好的整体性、结构强度较高、自身抗应力能力较强、变形小，施工作业场景适应能力强且灵活方便。因此，以混凝土材料为核心的预应力现浇桥梁施工技术已广泛应用于我国各类桥梁建设工作。预应力技术应用时，需将混凝土技术与预应力钢束技术进行整合，在分析桥梁承重需求的前提下，对钢束的布置方式以及混凝土浇筑方式进行调整。

预应力现浇桥梁施工技术涵盖多个不同环节，如施工方式选取、桥梁结构受力情况分析、施工作业前期准备、作业辅助装置配备以及施工组织管理工作的设置等，每一个环节都决定着桥梁建设的最终质量。此外，不同的施工技术也对应着不同的施工作业环节，因此作业期间，工程团队在选择施工方式时，应结合现场变化与桥梁建设任务进行具体分析，并针对现场施工环境、人为因素、自然条件等因素进行调研，判断施工技术工艺的有效性与科学性，保证建设工作整体的合理性与可靠性[1]。

2 预应力现浇桥梁施工技术的实际应用

2.1 地基处理环节的应用

桥梁工程建设期间，基础结构的稳定性将直接决定桥梁的最终应用价值，桥梁桥墩设计与施工是否合理，也同样决定工程最终造价、质量与工期等内容。因此，为避免桥梁基础结构存在问题，避免因地基沉降破坏桥梁主体结构，工程团队应合理落实地基处理方案，注重对地质土壤结构的强化处理。预应力现浇桥梁施工作业期间，通常采取直接浇筑方式对地基面进行处理，但现场作业环境的复杂性让施工作业的技术应用成为难点。针对这一现状，可在施工基础面中掺入石灰材料，并使用大吨位夯机设备，对桥梁地基结构的承重能力进行进一步强化，地基夯实工作完成后，也要在其表面浇筑混凝土，注重整体的排水能力，避免地表水与地下水对地基结构形成侵蚀破坏[2]。

2.1.1 一般性地基处理技术

通常情况下，地基处理工作为提高建设水平，主要采取扩大基础的方式，完成桥梁地基建设工作。首先，工程团队应安排专人进行现场清理，对作业地表杂土进行清除，并平整施工建设现场。作业期间，施工人员应确保深挖至地表土层，基坑底部应进行夯实处理，在保证压实效果90%的基础上，铺设碎石等强化辅助材料，并保证碎石材料的平整夯实效果。地基基础平整夯实工作完成后，应及时浇筑混凝土，混凝土厚度不能少于15cm，其标号通常为C20，并对地基顶面的标高与水平度进行控制，从而有效减少因地基不均匀沉降而导致桥梁的梁体结构出现不规则形变。

2.1.2 特殊性地基处理技术

若区域地质条件特殊，常规的地基处理技术很难保证地基的承载能力，则可将其判定为软弱地基，而这种特殊的地质条件下，应采用更具针对性的强化辅助措施，尽可能减少软弱地基对桥梁施工建设的影响。桥梁建设工作开始前，工程人员应注重对作业现场地质条件的勘察，重点分析软弱土层的具体分布、构成情况、分布情况以及土质的具体成分等，从而为后续地基处理手段的选择提供全面有效的数据信息支持。此外，填土作业期间应对充填土的排水固结能力进行分析，明确地基结构在承受桥梁整体重量的情况下在稳定性与湿陷性层面的具体分析，从而找到软弱地质条件下的地基强化处理措施，完善地基建设手段与方案。

2.2 支架系统建设环节的应用

预应力现浇桥梁的支架系统主要由钢管支架、门式支架以及碗扣支架组成。支架系统是确保桥梁建设工作有序进行的关键环节，也是保证混凝土浇筑质量的重要设施。支架系统搭设过程中，施工人员通过采用横纵骨架设置、底模铺设以及钢筋捆绑等方式，让支架系统可对混凝土浇筑系统提供帮助。桥梁梁体支架建设期间，工程建设单位主要采用钢管材料，而这些材料在性能层面应与工程设计标准保持一致，注重脚手架整体载荷承重能力的分析，注重脚手架各个连接点位置的强度与抗负荷能力的探讨，确保各个扣件的紧固性。钢管支架的稳定性很强，但是，其应用期间的周转工作难度较大，作业灵活性较差，因此，工程团队亦可采取碗扣式脚手架，从而削减因脚手架安装与拆卸所带来的时间成本，提高作业的灵活性与有效性。此外，脚手架的整体结构应与设计方案保持一致，尤其是钢材料的规格与尺寸，应提前进行检查，并严格按照脚手架结构布置图进行作业，精准核算每一个节点的剪切力[3]。

2.2.1 支架系统的搭设要点

承载能力分析是支架系统搭设工作的关键核心。底端设计工作中，可采取主柱垫木的设计方式，将支架系统的压力进行分散与转移。垫木使用期间，可采用底脚均垫的方式，保证底座与底板结构的坚实程度，并对立杆上的对接扣件进行交错布置，避免支架系统底部在稳定性层面出现问题。支架系统的设计与搭设工作也要注重横纵向扫地杆的合理性。其中，纵向扫地杆可采用直角扣件的连接方式，并保证扫地杆与底座之间的间隔不超过20cm。横向扫地杆采取直角扣件的方式，并保证横向扫地杆与纵向扫地杆的下方立杆紧密连接。

2.2.2 支架系统预拱度的计算

桥梁支架系统安装工作应为后续施工作业预留充足的预拱度，保证后续混凝土浇筑工作的稳定性与持续性。支架系统预拱度计算与设计的最大值应处于跨中位置，并依照抛物线的原则，完成预拱度的合理分配。设计者在对支架系统各个支点的预拱度计算工作后，也要对支架装置上方的砂筒装置进行调整。

2.2.3 支架系统的稳定性要点

桥梁建设工作，支架系统应具备足够的稳定性与结构强度，因此，设计工作实施期间，工作人员应以单根钢管作为设计的中心环节，以单位钢管构件承重元件，从而完成轴心压力的分散，且稳定性设计工作应确保单根碗扣承载能力处于设计需求范围。

2.3 钢筋结构建设应用

预应力现浇桥梁施工作业实施期间，为保证桥梁结构强度与稳定性，工程团队需使用大量钢筋材料，将这些材料与混凝土材料搭配使用，可有效避免桥梁浇筑后出现裂缝，并提高承载力。钢筋质量是决定工程建设的关键因素，因此，应在组织管理层面做出调整，设置专业的检测工作者，在钢筋材料进场前进行质检，并做好钢筋防腐防锈工作，避免钢筋性能出现问题。钢筋加工期间，钢筋材料的尺寸应进行有效控制，尤其是钢筋加工后的尺寸与规格，应满足桥梁施工技术的相关规范。

钢筋连接过程中，工程人员也要注意对焊接方式的管控，焊接时，焊接头应交错布置，搭接长度不能小于钢筋直径的5 倍，若采取单面焊接的方式，其搭接长度不能小于钢筋直径的10 倍。此外，钢筋结构的搭接长度以及钢筋材料自身的性能直接关系到混凝土结构浇筑后整体水平，因此应设置专业的钢筋作业管理人员。同时，钢筋网壁内部也要设置波纹管，为避免波纹管被破坏，而钢筋与波纹管之间不能使用传统的铁线绑扎方式，而是采取塑料卡扣进行固定。此外，在浇筑工作开始前，应对波纹管的两端进行封堵，避免因混凝土材料进入波纹管内部而影响到建设质量。

2.3.1 预应力钢束下料准备要求

预应力钢束下料准备期间，工程技术人员应针对弯曲程度、锚具类型、千斤顶型号等因素，对预应力钢束的长度进行分析计算，在确保具体数值后，有专人负责预应力钢束下料工作，并保证尺寸的准确性以及钢筋材料的顺直程度。预应力钢束结构需使用到钢绞线材料，其剪切面应使用砂轮切割机，进而保证切口位置的平整性。预应力钢束下料实施期间，工程人员也要对各个材料进行编号，并使用胶带或其他防腐密闭材料，将钢绞线两端进行防腐处理，避免钢束装置出现锈蚀。

2.3.2 预应力钢筋的张拉力设计要求

预应力钢筋的张拉力设计工作应考虑到预应力的损耗现象，也就是锚头位置因摩擦阻力而产生的应力损失，保证最终的预应力数值与建设规范保持一致。在预应力钢筋张力拉伸过程中，可采用分级张拉的方式，一次增加张拉程度，当张拉幅度最大时，保持3min 左右在进行锚固。

2.4 模板结构建设应用

预应力现浇桥梁施工作业模板结构建设工作主要采用多层板，材料厚度不能＜1.2mm。模板铺装作业期间，工程人员应严格按照模板铺设方案，选择相应编号的模板材料，并做好规格尺寸检查，保证模板布置的紧密性以及铺装建设的牢固效果。模板与模板之间的接缝位置应使用双面胶条进行封堵，接缝位置不能出现模板搭接现象，从而保证密封效果，避免混凝土浇筑时出现漏浆。多层板材料的表面十分光滑，为避免混凝土与多层板出现胶结问题，混凝土浇筑开始前，工作也人员也要在多层板表面均匀洒水。同时，桥梁梁体内模可采用定型钢模或竹胶板，可有效减少模板拆卸环节的难度。模板拆除后，工程人员也要及时进行封孔工作，避免桥梁梁体结构强度受到影响。

2.4.1 模板选择与加工要求

模板应满足桥梁梁体结构外形建设需求，不同模板的位置与尺寸应足够准确，模板自身的强度与刚度应可承受混凝土浇筑后带来的荷载变化，确保浇筑过程不会出现变形。

2.4.2 模板安装作业的注意事项

模板作业开始前，应依照施工设计方案与图纸，进行模板各部件尺寸验收工作。模板与模板之间不能存在搭接现象，且模板之间的接缝应使用胶条封堵的方式。模板制作期间，其螺栓孔的分布应保持横纵对称，从而保证模板安装后的受力足够均匀。模板作业完工后，应交由专业的监理人员进行验收，确定合格后方可进行后续施工作业。

2.5 混凝土浇筑环节的应用

预应力技术影响下，因浇筑空间钢束结构分布十分密集，混凝土浇筑工作难度较高，常规的控制手段难以保证浇筑的均匀性，因此，工程人员也要在这一环节做出技术创新。

2.5.1 混凝土浇筑环节的技术要求

预应力技术影响下，桥梁梁体内部的预应力结构管道交错纵横，此时，混凝土浇筑环节的振捣作业将很难进行，若振捣质量不佳，混凝土结构强度将受到极大影响。对此，工程团队可采用侧向、底部模板联合振捣的方式，配合完成振捣作业。

2.5.2 混凝土养护环节的技术要求

在完成混凝土浇筑工作后，应按照工程规范，对混凝土结构的表面与侧面实施洒水养护作业，保证混凝土表面拥有足够的湿度。此外，为避免自然环境对混凝土凝固质量的负面影响，工程人员也要在混凝土表面覆盖相应的防晒与保温材料。浇筑工作完成12h后，养护作业就要随之进行，养护周期不能＜21d，且养护工作应交由专业人员负责，避免养护环节存在不当行为，进而保证桥梁养护的整体质量，确保预应力现浇桥梁施工建设水平。

3 结语

综上所述，预应力现浇桥梁施工技术拥有良好的应用效果，其作业灵活性更强，作业效率更高，混凝土结构稳定性更高，桥梁承重能力更强，工程建设的经济效益也能得到保障。技术应用期间，工程团队应做好现场调研工作，认真分析现场地质因素与环境因素对技术应用效果的影响，及时采取各项保障措施，不断提高基础结构、支架系统、钢筋结构、模板结构以及混凝土浇筑养护工作的质量与作业水平，认真分析作业期间面临的各项挑战与技术难点，不断寻找现场作业漏洞以及预应力现浇桥梁施工技术的改进方式，并总结经验教训，优化技术工艺，分析每一个作业细则对技术发展的影响，不断提高我国桥梁工程建设水平，为我国交通运输体系的可持续健康发展创造有利条件。