桥梁施工中预应力技术与质量管控措施分析

彭联星

（贵州遵义路桥工程有限公司，贵州 遵义 563000）

0 引言

20 世纪80 年代，我国开始将预应力技术应用于桥梁施工中，在一定程度上提高了我国桥梁工程的建设质量。近十年来，随着工程施工经验的积累和科学技术的发展，预应力技术的施工标准不断完善，预应力技术的施工水平不断提高。然而，在实际施工中，仍存在诸多问题，要求施工单位在实施预应力技术时加强工程质量管理，不断规范预应力技术应用，最大限度地发挥该技术在桥梁施工中的优势，为桥梁工程整体质量提供有力保证，发挥桥梁工程的承载作用，促进我国交通运输行业的发展。

1 预应力技术措施概述

预应力技术在路面混凝土施工中有较高的应用价值，科学应用预应力技术可以显著提高钢筋配置的合理性，提升路面施工质量。同时，通过对钢筋数量的合理分配，可以有效控制路面的混凝土结构，从而有效避免因拉应力过大而产生裂缝现象。在施工过程中，应提前做好施工准备工作，全面掌握桥梁及施工场地的各种信息，如约束力、气温、相对湿度、摩擦和道路承重载荷等，并制定相应措施，以避免因高温效应和道路收缩等因素产生的裂缝问题。

1.1 钢筋混凝土构件施工技术

混凝土结构裂缝是桥梁施工中较为常见的一种现象，也是一种典型的施工质量问题，在大型桥梁工程中这种现象更为普遍。采用预应力技术能够显著提升桥梁主体构件的质量，并且能极大程度地降低桥梁工程建设过程中裂缝出现的概率。在桥梁混凝土结构施工前，针对主体构件，通常需要开展相应的混凝土压力试验，张拉结束时，钢筋会发生回缩的情况，需要进行压力试验。通过两类压力试验，对钢筋混凝土构件的外部压力进行有效测算，以便获得钢筋混凝土构件所受的预应力数据，通过试验数据采取科学合理的施工方案，可以有效地避免拉伸现象的发生，减少了钢筋混凝土构件的开裂概率。

1.2 混凝土承重构件施工技术

在较大型桥梁工程施工中，往往需要设计较多的混凝土承重构件。虽然配比科学的混凝土结构具备较高的强度与刚度，可以承受较大的压力，但其承受的压力主要是横向荷载，对于纵向荷载，混凝土承重构件的承压能力往往不足。因此，在桥梁工程施工中，混凝土承重构件易出现变形或断裂，尤其是在混凝土承重构件侧面压力很大时，压力的影响更容易扩散至混凝土承重构件内部。当压力超过混凝土承重构件本身的强度和刚性时，极易出现形变和开裂。结合预应力技术原理，针对混凝土承重构件及其表层，制订科学合理的防护方案，如在混凝土表层添加碳纤维等，可以明显提高混凝土承重构件的强度与刚性，有效避免其在后期应用期间产生形变及断裂等问题。

1.3 钢绞线施工技术

在桥梁工程施工中，钢绞线的施工工序较为复杂，为保证施工质量，施工过程中需要严格遵守相关要求[1]。

第一，进行外部预应力张拉施工时，必须根据实际施工状况制订严格的钢绞线张拉施工程序，并保证实际操作时所有细节准确无误。

第二，预应力张拉方式应结合实际情况而定，通常是自上而下。

第三，钢绞线张拉容易受天气条件的限制，特别是在长时间暴雨天气后，钢绞线非常容易发生锈蚀现象。因此，在实际施工过程中，需要密切关注天气状况，并制订相应的防护方案，最大程度地发挥预应力张拉的作用。

1.4 混凝土空心板技术

在桥梁工程施工中，桥梁工程的跨度在25～26m范围内，使用混凝土空心板时，建议选用经过预应力加工处理的空心板。根据相关试验结果，当预应力混凝土空心板的长度在30～35m 时，相应的结构强度会随着长度的增加而降低。因此在实际工程应用中，一般将混凝土空心板的最大长度设为25m，充分发挥混凝土空心板的作用，保证施工质量。

2 预应力技术的应用难点

2.1 波纹管堵塞

在桥梁工程施工中，混凝土浇筑完成后波纹管极易发生堵塞现象，导致预应力钢绞线不能顺利从中通过。波纹管堵塞的主要原因如下[2]：

第一，施工人员的精细化施工意识较差，波纹管施工时，没有严格按照规范展开作业，使得波纹管位置选择、实际松紧度、弯曲程度等方面出现问题。这种情况下，在后期应用过程中波纹管便容易堵塞。

第二，波纹管装配后，未对其进行规范检查和验收，导致波纹管质量问题未能得到及时发现和解决。

第三，混凝土浇筑作业时，施工人员没能严格按照实际技术要求进行作业，导致波纹管出现损伤，混凝土流入管内，进而造成波纹管堵塞。

为防止此类问题，必须严格依照建筑行业的规章制度进行波纹管施工，并按照科学的安装流程开展波纹管定位作业。为防止波纹管扭曲变形或者破损折断，必须高度重视钢筋混凝土构件施工各环节的工作，从根源上防止波纹管堵塞、避免波纹管断裂。

2.2 一端张拉难以实施

在钢筋混凝土预应力结构施工中，一端张拉技术应用广泛。然而，为了提高项目总体的施工效率，提升钢筋混凝土构件的预应力，施工人员通常采用两端对称的张拉方式。

根据相应的规范和标准，对于长度达到30m 的预应力桥梁，需要采取一定的措施，保证桥梁的承载能力，确保钢筋混凝土构件的最大抗弯矩架设能力达到合理水平，且张拉作业需两端同时进行。在实际施工过程中，对于一些荷载能力不足的地方，如若不增加相应的张拉结构，极易产生地基裂缝，但往往受限于客观条件。在实施张拉的过程中，钢筋规格选择错误导致承载力不够或者施工人员在技术工艺操作上出现偏差，无法体现张拉结构的有效性，最终产生大量裂缝，从而降低了桥梁工程施工质量[3]。

2.3 张拉力难以控制

针对桥梁工程施工质量，当采用预应力技术，特别是在张拉力控制时，必须严格按照相应的技术要求实施作业，否则会影响桥梁工程施工质量。

然而，在实际的工程应用中，部分施工人员未能掌握张拉力的控制技术，加之施工单位为减少建筑成本，并未聘用专业水平高的技术人员进行施工，无法确定合理的张拉结构，进一步影响张拉力的计算，最终导致施工过程中存在误差。正是这些原因，造成张拉力难以控制，从而影响预应力技术效能充分发挥。基于此，根据施工现状建立科学合理的建筑规程，并组建一支标准化的施工队伍极为必要，此外，也可以通过购买一些新型的机械设备，加强桥梁路面的养护作业，增强桥梁的结构强度，进而在根源上解决这方面的难题[4]。

2.4 张拉前出现裂缝

在对钢筋混凝土构件完成浇筑后，由于外界温度变化以及自身干缩等因素，难以避免裂缝问题，对桥梁工程的建设水平提出了更高的要求。在实际工程应用中，裂缝的形成会使预应力技术失去优势，降低项目整体的结构刚度和美观性。根据相关工程经验，钢筋混凝土构件往往在张拉前极易产生裂缝，且构件干燥后的收缩效应和温度效应是裂缝形成的主要原因。基于此，为了减少裂缝的产生，必须制订有针对性的方案，对温度进行严格的把控，从而降低预应力构件出现裂缝的概率。在高温状态下施工作业，必须选用低温水化热混凝土为主要原料；在低温状态下施工作业，更要注重保温工作，通常采用模板固定的方式组成整体保温层，提高系统温度的可靠性。此外，桥梁路面的表层也易产生裂缝，且裂缝的宽度和深度存在较大差别，解决的方法通常是从短且浅的裂缝切入，探寻其中的规律，进而采取相应的施工方案进行处理[5]。

2.5 预应力钢筋孔道堵塞

在桥梁施工中，必须对预应力的基础构件采用钢筋设计进行张法施工。但是，在实际施工中，预应力钢筋孔道堵塞或塌陷现象频频发生，极大地降低了预应力构件的刚度。目前，合理控制抽芯时间是解决预应力钢筋孔道堵塞问题的关键，通常在确保混凝土强度满足规定条件后，方可开展抽芯作业。此外，在实际施工时，需要及时对预应力钢筋孔道堵塞的原因加以分析，不断完善施工方法。

3 预应力技术质量管控措施

针对以上桥梁工程中预应力技术的应用难点，提出以下质量管控措施[6]。

3.1 波纹管安装质量管控

施工人员在对波纹管进行安装时，要确保波纹管能够经受住钢筋混凝土产生的荷载，防止在接头部位发生漏浆情况。如果施工时，两种波纹管规格一致，施工人员必须选用大号的波纹管用作接头连接管，同时，严格控制连接管的尺寸，其长度不得超过0.3m。

3.2 定位预应力钢筋

施工人员在现场安装钢筋时，必须对钢筋的数量以及安装部位进行精确的测算，实现合理布置。施工人员应严格根据事先设定的图纸进行施工，不得随意更改钢筋的数量和部位，从而确保构件的刚度与预期结果相符。同时，施工人员安装预应力钢筋时，预应力钢筋与模板必须垂直，且承压板须安装牢固，科学地控制和测量混凝土浇筑时钢筋产生的位移，并确保移动距离限制在规定范围内。

3.3 保证灌浆质量

在灌浆阶段，确保浆体饱满有助于提高灌浆质量。在孔道灌浆阶段，必须经过严密的测算以确保浆体饱满，同时，在施工的每一阶段，都要对含水量进行严格测量，避免含水量超标。在混凝土浆体拌和过程中，施工人员应避免用水量超过设计要求，同时，在完成混凝土的拌和工作后，须及时进行灌浆施工，禁止将拌好的混凝土长时间放置。

3.4 避免漏浆问题

为防止混凝土浇筑时漏浆和异物流入管道造成管道堵塞现象，在桥梁施工时，需要严格对孔道端口及接口连接处进行包裹，且对钢绞线进行施工时，要加强混凝土浇筑时的防护措施，从而有效避免管道外部出现损伤的情况。同时，在预应力钢绞线施工时，应尽可能避免焊接处理，如果在处理中无法避免采用焊接手段，则需要采取相应的保护措施。

3.5 控制张拉质量

在预应力技术施工中，尽管施工人员有详尽的施工方案，但由于工程建设要求和建筑环境条件等诸多因素的影响，实际施工情况和方案设计结果难免会产生误差。基于此，工程设计人员可以通过模拟施工要求，获得施工参数，进而以此作为参考，及时调整完善施工方案。在现场施工时，如果施工方案设计低于实际承载力，在结构抗裂能力弱的工作状态下，预应力钢筋承载巨大的负荷，久而久之可能发生断裂，导致出现重大的安全事故。所以施工人员在进行张拉施工时，除及时对张力进行测试外，还必须对预应力钢筋的拉伸系数作出合理调整，以确保总误差能够控制在6%以内。

3.6 严控张拉裂缝

预应力技术在张拉之前产生的裂缝，有分布均匀、整体宽度较窄并且多分布于构件表面等特点。同时，钢筋混凝土在浇筑时，由于受温差和干缩等问题的影响也会产生裂缝。因此，在桥梁施工中，应充分发挥预应力技术的应用价值，对张拉前产生裂缝的问题加以重点研究。同时，在桥梁施工中要加强对预应力结构内在温度的管控，避免结构内外温差过大。在气温较高时，可采用低温水化热混凝土；在气温较低时，采取相应的保温措施或延长拆模时间，保证预应力构件实现缓慢降温，进而有效控制张拉前裂缝现象的产生。

4 结语

桥梁工程施工质量作为道路安全的重要保障，在国家整体经济建设进程中发挥重要作用。目前，预应力技术由于涉及范围广且施工难度高，难以适应我国社会经济快速发展的需要，因此，优化预应力技术措施对于我国经济发展和社会进步具有重要意义。通过对桥梁施工中预应力技术的应用难点进行分析，并提出相应的改进措施，以期进一步增强我国桥梁工程的安全性和可靠性。同时，桥梁施工应通过制订相关方案和加强质量管控，提升预应力技术的应用价值，不断完善施工工艺，吸纳专业技术人才，鼓励引导施工人员勇于创新，从而充分发挥预应力技术的优越性。