预应力混凝土桥梁施工技术要点探讨

刘弦

重庆市江津区交通工程质量技术服务中心 重庆 402260

引言

在当今社会高速发展的同时，建设的桥梁工程也要向着结构多样化、功能多元化发展方可适应各种不同环境，这是推动当地经济发展、改善人们生活质量而必然需要作出的改变。桥梁建设行业在长时间的发展与竞争过程中，由于预应力混凝土技术具有高度的安全性、材料用量相对较少、耐久性强、经济效益好等多项优势从而脱颖而出，受到了广泛的应用。

1 使用预应力混凝土建造桥梁的优势

1.1 裂缝的消除或减少

预应力混凝土能够通过施加内部应力来抵抗外部荷载的作用，从而降低了构件的变形和开裂的风险。而且，通过高强度材料的使用可以减少构件的截面积，减小桥梁的自重，提高了桥梁的适应性和承载能力。这种优秀的抗裂性能使得预应力混凝土成为建造耐久性强、长期受力的桥梁的理想选择。

1.2 稳定性强

预应力混凝土在提高桥梁稳定性方面具有独特的优势。通过施加预应力，即在混凝土硬化之前施加张拉力，让钢筋拉紧，使得构件在受到压力时能够更好地抵抗弯曲和变形。这种预先施加的张拉力可以抵消荷载产生的压缩力，使得桥梁结构能够承受更大的荷载，具有更好的抗震性能，提高了桥梁的安全性和稳定性[1]。

1.3 提高结构强度

桥梁构件往往需要使用较长的时间，而且承受的压力比较持久，极易出现构件“疲劳”的问题，而应用预应力混凝土则能有效解决此项问题。其中，最为重要的便是，预应力混凝土结构的钢筋是将强大的预应力作为基础，在实际使用期间，不论是提高桥梁负荷或是降低负荷，均能让应力的变化波动变得轻微，即能够显著提升桥梁构件的疲劳强度，尤其是承受动荷载的结构受益效果最为突出。

2 施工之前的技术准备

2.1 施工图纸的准备

施工图纸的准备对于各类工程的建设至关重要，而在绘制图纸时，实地勘察和测量是不可或缺的步骤。设计人员需要亲自前往现场，仔细调查周围环境和地质条件，以了解土壤特性、地下水位等信息，评估施工现场的特点，为后续的图纸设计工作提供准确的数据支持。在设计施工图纸时，设计人员必须全面考虑多个因素。首先，需要考虑环境因素，例如气候条件、地震风险等，以确保桥梁的结构能够适应各种外界条件。其次，材料与设备因素也需要纳入考虑范围。设计人员还需要与技术、作业、监理人员密切合作，充分听取他们的意见和建议，以保证设计方案在实际施工中能够被顺利执行，并且不会出现不可预料的问题。完成设计后，还需要开展综合测评，这一步是为了验证设计图纸的合理性、经济性和可行性。一旦设计图纸准备完毕，工程就可进入后期的建设和使用阶段。施工团队将按照图纸上的指引进行施工，确保工程质量和安全。而在桥梁完工后，设计图纸也将作为后期维护和管理的重要依据，以确保桥梁的长期稳定运行[2]。

2.2 施工材料的准备

为了确保施工质量，施工企业需要严格控制材料质量，并优先选择优质的材料供应商。在选择供应商后，还需要对供应的材料加以检测，以确保其满足设计图纸和工程建设要求。只有在确认了这些材料的质量和适用性之后，方可开始使用它们进行建设。

2.3 施工设备的准备

桥梁工程具有其特殊性，尤其是预应力混凝土桥梁，对施工设备的要求更加严苛。施工过程中使用的设备需要具备合理科学、准确可靠的特点。比如，对于千斤顶，在使用其进行拉伸操作时需要选择设定数量的1.2倍，以确保预应力钢材的正常使用。对于其他的压力表、注浆设备等，同样需要在安全和合理的基础上，符合准确可靠的特性。此外，对于新引入的机械设备，需要制定合理的操作规范，培训工作人员，确保他们熟练操作新设备并且符合相关安全规范，以保证施工质量、效率和安全性。

3 预应力混凝土桥梁施工技术要点分析

3.1 孔道成型

在混凝土浇筑前，需要为管道、电缆或其他设施的安装预留出孔道。塑料波纹管是孔道成型中常用的一种材料，其比传统的金属管更轻便且操作更方便，而且具有卓越的耐腐蚀性和耐久性。在使用塑料波纹管进行孔道成型前，必须逐一检查，确保波纹管无污损，以保证施工品质。此外，控制好孔道的尺寸与位置也是极为重要的，因为若尺寸不准确或位置不合理，将会影响后续工作的正常进行。同时，孔道必须保持平顺，不得出现不平整的情况。可以使用U形定位环来固定波纹管，确保波纹管在混凝土浇筑过程中不会发生明显的位移。对于直线段，需要每隔一米设置一个定位钢筋，并绑扎稳固；对于曲线段，则需要每隔0.5m设置一个定位钢筋。此外，对于波纹管接头位置与锚垫板连接的位置，应当使用胶带紧紧缠绕，以达成密封避免漏浆的目的[3]。

3.2 力筋制作

钢材入场之前需要对供货厂商、性能以及尺寸等方面加以仔细核对，确保符合要求，并落实分批验收和核查质量检测文件。预应力钢绞线作为常用的预应力束材料，其强度一定要符合设计标准，一般来说，必须要超过1860MPa。在入场之后，需要对钢绞线实行外观检查，同时抽取适当数量的样品进行强度、伸长率等性能指标的测验。在储存钢绞线时，可以使用垫高或覆盖等方式，避免直接接触地面并防止受潮。若是临时需要露天堆放，也要确保进行良好的覆盖，以保护钢绞线不受环境因素的影响。调直后，还需要再次对钢绞线进行外观检查，纠正任何扭结、刮伤等问题。如果发现存在裂纹损伤，需要将其剪除。对于出现脆断与劈裂现象的钢绞线，应实行材料复验，以确认其可用性。任何报废的钢绞线都必须要立刻清运出场。钢绞线在需要切割时，通常使用砂轮机进行操作。切割后的长度与误差必须满足设计要求。一般来说，预留的张拉长度不得低于70cm。在绑扎时，一般采用8#铁线进行固定。绑扎间隔最好控制在1.5m左右，并且对于两端与端头间隔5～10cm的位置，需要用铁线额外绑扎。此外，还需要对每根钢绞线编号，并明确标记出具体长度和使用位置，以便后续施工的安装过程中能够准确无误地使用[4]。

3.3 钢绞线穿束

为了确保穿束的质量和安全，需要运用人力与卷扬机对钢绞线实行牵引。在开始穿束之前，必须对力筋的规格和长度加以检查，以确保其符合设计要求。并且，在钢绞线的穿入端，需要用胶带进行固定，以防止其在穿束过程中发生松脱。为了保护钢绞线，要使用适当的保护套管或保护装置，以避免钢绞线与其他物体摩擦或碰撞。当穿束工作完成后，需要逐一检查孔道，确保钢绞线的穿入没有任何问题。如果发现接头部位有损坏引起松脱的情况，必须立刻修复并确定无误之后方可进入下一个流程的施工，以避免出现结构强度降低或整体稳定性不足的情况。

3.4 安装模板

模板安装前必须进行彻底的清洁工作，确保模板内部无任何残留的泥浆、灰渣和尘土，以保证混凝土施工质量。在清洁干燥后，需要在模板的内侧涂抹脱模剂，以减少混凝土与模板的黏附，方便后续脱模操作。然后，依照预定的顺序进行模板的安装工作，确保每个模板部件都正确连接和定位。为了防止浇筑混凝土后模板出现位移和变形的情况，侧模应当使用临时支撑，以提供额外的支撑力，确保模板在混凝土浇筑后保持稳定，并且不会对结构的成型与张拉效果造成影响。在底模和侧模连接处，要注意填塞止水条，以防止泥浆发生渗漏，防止在砼结构表部出现蜂窝问题，以确保混凝土浇筑后的表面平整度和质量。模板安装完成后，需要开展注水预压工作，以提前检查底模是否存在变形情况。若发现沉降值太大，可能是由于支架不牢固或模板选取不合适引起的。在确定问题原由后，需要采取针对性措施来进行解决，并在预压满足要求后才能继续下一环节的施工作业。

3.5 浇注混凝土施工

工作人员需要注意控制混凝土和水泥砂浆混合物的比例，以确保混凝土的坚固性和耐久性。为了达到更好的浇注效果，还可以添加各种混凝土添加剂，例如减水剂、增稠剂等。箱梁浇筑过程中，需要采用分层分次浇筑的方法，并使用泵车送料，以避免过多的人工操作和减少浪费。因为箱梁中分布着许多预应力管道和钢筋等构件，为了避免钢筋碰撞等问题的发生，需要使用附着式振动器实行振捣，确保混凝土的密实性和均匀性。此外，还需要控制箱梁内部和外部的温度变化，以避免因温度变化而引起的混凝土开裂和损坏。浇筑环节，需要遵照“先底板、后复板”的原则，即在浇筑底板后，再进行复板的安装工作，然后进行高强度混凝土的浇筑。在混凝土的强度达标后，就可以开展内膜顶板的安装与钢筋绑扎工作。在进行钢筋绑扎的时候，需要遵守相关安全规定，确保施工人员的安全。混凝土浇筑结束后，还需及时进行养护。在养护过程中，需要严格控制混凝土内外温差，若是外部温度较高，就应当及时覆盖浇筑面并洒水，以防止混凝土表面龟裂；若是外部温度较低，则需要喷洒养护剂并进行保温，以避免混凝土产生冻裂等问题。

3.6 清洗步骤

施工人员需要仔细清理外界所有管路，确保没有杂质和污物的存在。同时，真空机内部的各个部件也需要彻底清洗，包括阀门、过滤器等，以保证后续工作的顺利进行，减少因为污物堵塞或杂质进入而带来的问题。

3.7 张拉工作的施工技术要点

在张拉前，清理与检查预应力管道和锚口是必不可少的，以确保管道内部没有杂物或污垢，并且锚口没有损坏或裂缝。同时，还需要检查材料与设备是否符合要求，例如检查钢束、锚具等是否完好，并确保其工作状态正常。

在张拉环节，工作人员必须严格遵守规章制度，并进行规范、有序的操作。关键是要控制好各级张力的施加，并记录下来以备查阅，确保每个构件的预应力达到设计要求，避免出现过度或不足的情况。钢束应该保持在绷紧的状态，这样才能够有效地传递预应力。同时，锚具和千斤顶需要处于相同水平面，以确保力的传递效果。在整个张拉过程中，监督人员应该全程监督，并密切关注施工现场，及时发现并处理滑丝、断丝或拉伸超出限制的情况，找出引起问题的具体原因，有效解决之后才能继续开工。

为防止施工问题导致停工从而延长工期，工作人员还需要注意几个关键问题。首先，准确计算截面尺寸，有助于减少尺寸偏差，保证施工质量。其次，在检验、编束和绑扎预应力钢束时，需要及时更换不合格的钢绞线，确保钢束的质量。最后，在固定锚垫板时，使用合适的限位板和定型模板可以有效防止锚垫板拉裂，确保固定的可靠性。

3.8 管道压浆及封端

预应力筋张拉结束之后，应当立刻进行孔道压浆步骤。把预先配制好的泥浆放入活塞式注浆机内，把最上方的排气孔开启，把设备压力值设置为1.5MPa，自动实行压浆。压浆过程中，必须要仔细观察孔道另一侧有否饱和泥浆溢出，若发现此现象，就要立刻封闭出浆口，并控制注浆机继续注浆，让管道中的压力不断提高。稳压三分钟以后，把孔道两侧予以封堵处理。完成以上步骤之后，进行适当时间的养护，检测混凝土实际强度处于设计值的90%之后，便可进行模板与支架的拆除。

4 结束语

综上可知，桥梁工程的施工安全与质量水平关乎人民群众的人身、财产安全，对于社会经济的发展有着重要意义。所以，在利用预应力混凝土技术开展桥梁建设时，要想避免危害事故的出现，就应当采用质量优秀的混凝土材料，制定合理可行的施工方案，高效实施每一工作流程，以此确保预应力混凝土桥梁的建设效果，最终促进桥梁行业的持续稳定发展，为人们的交通出行提供更可靠的保障。