桥梁施工中预应力技术施工工艺与质量控制

赵文学

（贵州省交通建设咨询监理有限公司，贵州贵阳 550009）

0 引言

建筑行业属于社会重点发展行业，是推动国家经济发展，促进人民群众生活水平不断提高的主要行业。建筑施工范围较大，包括房屋建筑、桥梁建筑及路面建筑等，桥梁施工中需要用到的技术主要是预应力技术。

近年来，我国公路桥梁施工数量不断增加，桥梁施工是交通建设的关键，其中需要用到多项技术和多种工艺，预应力施工是桥梁施工的重点。因此，预应力技术施工工艺与质量控制在施工中相当重要。施工单位为了确保施工质量，需要提高对预应力技术施工工艺与质量控制的关注程度，确保预应力技术能够在施工中发挥其应有的作用。

1 桥梁施工中预应力技术质量控制的重要性

现阶段，我国经济发展已经进入新时期，人民群众的需求不断增加，对交通行业提出了新的要求。桥梁工程是交通工程的重要组成部分，桥梁施工与人民群众的现实生活息息相关，桥梁施工后出现诸多缺陷问题，对桥梁质量造成了非常大的影响，严重威胁人民群众的出行安全。预应力技术在一定程度上能够降低工程裂缝问题出现的概率，主要指的是施工单位在桥梁施工前，提前施加压力在结构构件上，降低甚至消除荷载导致的拉应力，确保桥梁在正常使用的情况下，不会出现大的质量问题，在很大程度上延长了桥梁的使用寿命，提高了桥梁施工的质量。

2 桥梁施工中预应力技术施工工艺

2.1 钢绞线下料和穿束

在桥梁加固过程中，张拉结束之后，施工人员需要在锚垫板和波纹管中进行灌浆操作，制作黏结段。为了保证质量，施工人员在下料步骤，需要清洁黏结段的钢绞线PE 层，同时清洁油脂。在这个过程中，对黏结段长度、位置控制较为困难，钢绞线较长，易产生下垂。在施工过程中，难度加大，还需要考虑张拉伸长的影响，确保两端伸长处的长度相同，保证两黏结段的黏结力基本相同。施工人员在进行穿束的时候，因为大部分钢绞线的长度都大于150m，需要用到一定数量的跨中转向装置。对于箱梁中的钢绞线，整束穿束难度极高，危险因素极大。为了保证施工便捷，减少施工危险，采用单束穿束施工。在此过程中，因钢绞线长易产生缠绕，影响整体施工进度及施工质量。受墩高及箱梁有效使用空间范围狭窄的因素影响，施工中考虑在全桥长范围内，钢绞线产生缠绕现象。在实际施工中，施工人员在穿束前，完成钢绞线、锚垫板，并完成钢绞线穿束编号等工作。12 根钢绞线均采用单束穿束，每束钢绞线顺直，不产生缠绕问题[1]。

跨中转向横肋决定钢绞线的位置，其索形和张拉应力决定等效荷载的大小，如果跨中转向横肋、墩顶导向槽钢绞线出现偏差，需要承担局部挤压应力，锚固端横梁处的锚垫板预埋方向和位置要精确。施工人员制作墩顶导向槽，需要完全依照设计图纸和相关规定，不仅确保弯折处曲率半径，还要保证端部的平滑性。避免张拉过程中，钢绞线因为端部问题被卡滑和挤压[2]。

2.2 钢绞线张拉

钢绞线需要两端对称，单根两端同时进行张拉，张拉由两方面组成：高应力张拉和预紧张拉[3]。

2.2.1 高应力张拉

在加固桥梁过程中，施工人员需要用到通长环氧涂层钢绞线。在张拉过程中，需要进行多行程连续张拉，多次锚固工作夹片。施工人员在临时锚固工作夹片的时候，夹片齿间会夹杂环氧涂层保护膜碎片。钢绞线夹持工作夹片的次数越多，齿间环氧涂层的碎片数量就会越多，导致滑丝问题出现，对工作夹片的锚固效果造成影响。为解决这一问题，施工人员需要采用一种临时锚固设施，这种设施可以保证锚固效果[4]。

2.2.2 预紧张拉

随着燃料乙醇和食品加工中伴生的液体副产品产量增加、果蔬种植规模化伴生的鲜基饲用资源增加，加上环保要求趋严、饲料成本上升，促进了液体农副产品、鲜基地源饲料和发酵液体饲料的应用和推广，液体饲料具有广阔的发展前景[1]。

施工人员要保证钢绞线的状态从开始的松散转变为张拉结束后的顺直且不缠绕。在张拉之前，需要开展预紧张拉，预紧张拉的情况对整体加固效果有非常大的影响。这主要是因为：

一方面，钢绞线处于松散状态，即使施工人员采取了一定的措施，由于钢绞线过长，下垂量还是很大。因此，施工人员要确保两端黏结段长度基本相同，在预紧的时候两端要对称。

另一方面，施工人员要保证预紧力大小与规定相符合，不仅确保预紧时钢绞线绷紧的同时不缠绕，还要确保在高应力张拉过程中，钢绞线不存在错位情况。预紧力无论太大还是太小，都无法达到预紧的目的。施工人员在进行施工加固的时候，预紧张拉的张拉力一般在15%左右[5]。

2.3 压浆

一般情况下，体外索锚固横梁采用局部黏结形式，施工单位为了同时满足设计图纸及甲方对预应力筋钢束黏结力的要求，张拉结束后24h 内进行压浆环节。为做好压浆工作，施工人员在施工前，根据已批复的压浆配比进行拟配压浆料，在保证压浆密实饱满的前提下，黏结力达到张拉力的105% 以上，并持荷5min。采用智能张拉设备，有效保证张拉过程中应力及持荷时间，保证张拉效果和控制应力。采用智能压浆设备，保证压浆料拌和质量和压浆应力的要求。同时，节约人力资源的投入，提高了工作效率，最大程度地保证压浆的稳定性，达到压浆压力的规定数值[6]。

3 桥梁施工中预应力技术质量控制

3.1 施工前控制

桥梁施工中预应力技术质量施工前控制主要体现在施工材料控制方面，施工人员在桥梁施工中应用预应力技术，需要用到很多材料，如预应力锚具、预应力钢绞线及预应力体系等，施工人员要依照桥梁施工要求和施工实际情况，选择合适的施工材料和工具[7]。

3.1.1 预应力锚具

在桥梁施工过程中，预应力锚具的作用主要是张拉和固定。预应力锚具安装在钢绞线两端，能够有效维持预应力筋的张拉力，同时在混凝土结构中传递张拉力，使公路桥梁结构设备能够正常发挥其应有作用。公路桥梁结构设备在预应力施工过程中发挥着相当重要的作用，因此施工人员在选择预应力锚具的时候，需要依照桥梁工程的实际特征，选择规格、品质、大小契合度较高的预应力锚具[8]。

3.1.2 预应力钢绞线

很多根钢丝组成的绞合性钢缆被称为预应力钢绞线。预应力钢绞线中用到的钢丝需要提前进行稳定化处理，在混凝土结构的施工中的使用率非常高，能够被用在很多施工环节中。依照表面特性和钢丝数量，预应力钢绞线被分成很多类型。在桥梁施工过程中，经常用到的预应力钢绞线主要是低松弛钢绞线，也被叫作二级松弛钢绞线，由7 根直径5mm 的钢丝绞合形成1 根低松弛钢绞线，相较于其他类型的钢绞线，其强度和伸长率较高[9]。但是在具体桥梁施工过程中，很多施工单位为了节约成本，获得更高的经济效益，一般不会依照在建桥梁的实际情况和工程特征选择预应力钢绞线。选择钢绞线主要依据松散性、伸长率、断裂荷载等参数标准，否则预应力技术在桥梁施工过程中无法真正发挥作用，最终对桥梁施工质量造成影响[10]。

施工单位要保证预应力锚具、钢绞线等材料的质量。单位材料采购人员在进行材料采购时，需要选择市场口碑佳、信誉良好的材料厂商，所有产品都要有合格证、检测报告等相关证明。施工人员在材料进场前要对材料进行抽检，避免材料质量参差，采购材料与进场材料不一致的情况出现，最大程度地保证材料强度、刚度及螺旋压接缝的咬合牢度等。

3.1.3 预应力体系

预应力体系在一定程度上影响桥梁预应力走向，因此施工单位要保证预应力技术在桥梁施工中发挥其应有的作用，需要确保预应力体系设计的科学性，最大程度保证桥梁的施工质量和承载力[11]。当下，我国预应力体系设计尽管相较于过去取得了一定的进展，但是由于各方原因限制，还存在不少问题。其中，比较明显的问题是设计人员进行预应力体系设计的时候，很少进行实地考察，对于桥梁现场施工情况并不是非常清晰。此外，施工人员在进行桥梁施工时，因为没有按照预应力体系的设计要求施工，影响预应力技术的应用，继而影响桥梁施工质量。因此，施工单位要保证预应力技术在桥梁施工中的作用：一方面，要求设计人员进行预应力体系设计时，依照工程结构构件的方向，尽可能保证预应力体系设计的科学性和实用性；另一方面，要求施工人员严格按照预应力体系设计计划进行施工，除特殊情况，减少设计与实际施工之间的偏差。

3.2 施工中控制

3.2.1 场地控制

桥梁施工的工程规模大，施工要求高。施工单位在桥梁施工中，不仅需要用到多类技术，还需要用到大量材料。如果场地面积太小，材料存放会出现问题。为此，施工单位需要选择占地面积较大的梁场，依照施工现场的具体情况，选择合适的梁场，避免因为节约成本或者是考察错误等原因导致梁场选择失误，影响桥梁施工进度。在具体施工过程中，如果因为各方面原因导致梁场过小，出现材料堆放不下的问题，施工单位则需要做好材料运输和控制工作，保证进场材料能够符合工程建设标准，避免因为材料质量导致的工程质量问题。

3.2.2 设备控制

在桥梁施工中，为了发挥预应力技术的作用，需要使用多种设备，如预应力张拉设备、辅助装置等。要求施工单位在正式施工前，严格检查、测试施工中需要用到的预应力张拉设备，依照桥梁施工的特征，选择与现场契合度较高的预应力张拉设备，如千斤顶、油泵及压力表。千斤顶的作用是对预应力锚具进行固定；油泵的作用是张拉的时候为施工提供足够的动力，确保张拉工作能够正常开展；压力表的作用是对张拉时候出现的压力进行测量，避免设备压力太大，影响具体施工效果和进度。

3.2.3 技术应用控制

如果应用预应力技术存在问题，工程结构非常容易出现裂缝，一旦工程结构出现裂缝，整个施工进度和质量都会受到影响，因此施工人员需要正确应用预应力技术，对技术应用不当导致的桥梁施工问题进行控制。一般情况下，施工人员在应用预应力技术的过程中，因为不了解结构部件材料产生的预应力情况，致使混凝土结构件破碎，导致工程出现裂缝。

要避免这一问题出现，建设单位需要对施工人员提出要求，要求施工人员在应用预应力技术的时候，严格按照相关规定，依照标准进行预应力筋铺设。

3.2.4 施工人员控制

施工人员是预应力技术质量控制的关键，因为施工人员是桥梁施工的主体，施工人员一旦出现问题，工程质量和进度都会受到影响。施工单位要保证工程质量，首先，需要选择施工经验丰富、施工技术过硬的施工团队，从施工人员技术层面保证工程质量。其次，施工单位需要制定科学合理的管理制度，合理分配施工人员，保证施工人员在自己擅长的环节开展工作，保证施工人员的专业性。最后，施工单位在施工人员上岗前需要对其进行岗前培训，培训重点在预应力技术方面，同时要做好工作态度培训，尽可能减少施工人员因为粗心导致的错误。

4 结语

总而言之，随着社会不断发展，经济不断增长，人们的需求及生活水平不断提高，工程建设需求不断创新，从而改善人们生活条件，故建筑行业需要提高对桥梁施工的重视程度，特别是提高对于预应力技术施工工艺与质量控制的重视程度。通过明确技术要点，优化技术工艺，提高施工质量，在技术层面最大程度确保桥梁施工质量。传统道路桥梁施工技术已经无法满足当下道路桥梁工程施工需要。这主要是因为道路的功能越来越广泛，需要承受的压力不断增加，但是传统道路桥梁施工技术针对的主要是过去道路桥梁需要承担的功能，已经很难满足当下的压力要求。因此，桥梁建筑企业要提高自身在市场中竞争力，不仅要保证材料质量，还需要不断更新自身技术，用新技术、新工艺进行工程建设，促使工程质量能够不断提升。