桥梁工程后张法预应力梁板施工质量控制研究

作者简介：旷铁良（1981-），男，高级工程师。研究方向为工程施工技术、工程项目管理。

DOI：10.19981/j.CN23-1581/G3.2024.21.038

摘" 要：随着我国公路和桥梁工程的快速发展，后张法预应力梁板施工技术在桥梁工程中得到广泛应用。在此情况下，为确保桥梁工程的安全、耐久和美观，提高施工质量成为关键。该文通过对桥梁工程后张法预应力梁板施工质量控制的研究，以实际工程为例，分析预应力梁板施工每一环节的技术要点，提出相应的质量控制措施，以供专业人士参考。

关键词：桥梁工程；后张法；预应力梁板；施工；质量控制

中图分类号：U215.6" " " 文献标志码：A" " " " " 文章编号：2095-2945（2024）21-0160-04

Abstract： With the rapid development of the highway and bridge engineering in our country， the construction technology of post-tensioning-based prestressed beam slab has been widely used in bridge engineering. In this case， in order to ensure the safety， durability and beauty of bridge engineering， improving the construction quality becomes the key. Based on the research on the quality control of post-tensioning-based prestressed beam slab construction of bridge engineering， this paper analyzes the technical key points of each link of prestressed beam slab construction， and puts forward the corresponding quality control measures for the reference of professionals.

Keywords： bridge engineering; post-tensioning; prestressed beam slab; construction; quality control

公共交通设施，是社会经济发展的基础，如今车辆数量持续增多，使得人们对道路桥梁承载能力的需求越来越高。而在桥梁工程施工过程中，后张法预应力梁板施工是极为重要的环节之一，其质量直接影响到桥梁的整体性能和使用寿命。为了保证后张法预应力梁板施工质量，有必要对其质量控制措施进行深入研究。

1" 工程概况

本项目位于我国湖南省衡阳市南岳区寿岳乡罗家铺桥，桥梁全长23.84 m，斜角度为30°。上部结构选用1-13 m的装配式预应力钢筋混凝土空心板，横向由6块空心板组成，并采取铰接处理。主梁应力计算时，考虑了5 cm厚的现浇层共同受力。桥梁全宽8.5 m，行车道宽度为7.5 m，两侧设置0.5 m的防撞栏杆。梁板采用制梁场集中预制。本研究主要通过对该项目的施工质量进行控制，以探讨影响后张法预应力梁板施工质量的各类因素，并针对性地提出相应的质量控制措施。

2" 施工前准备阶段

2.1" 严格审查施工图纸和设计方案

在后张法预应力梁板施工项目中，施工图纸和设计方案不仅是施工质量控制的基础，也是确保施工顺利进行的关键。为了确保施工图纸和设计方案的准确性，施工前应组织专家对其进行严格审查。这一步骤至关重要，因为只有确保施工图纸和设计方案符合相关规范和标准，施工过程中才能得到准确的指导，从而保证施工质量[1]。

2.2" 施工队伍的培训和素质提升

施工队伍的素质对于施工质量的影响是至关重要的。一个高素质的施工队伍不仅能够保证工程的顺利进行，还能够有效地提高施工质量，满足业主的需求和期望。因此，在施工前，选择专业化的梁场进行预制，且有必要对施工人员进行全面的技术交底和专业技能培训，以提升其施工技术水平和综合素质。

2.3" 预应力钢束的加工及其安装

施工团队须严格遵循设计规定，进行预应力钢束的制作，确保钢束的尺寸、材质及强度等各项参数均符合标准。在安装过程中，应采取有效措施，保证预应力钢束的精确位置和稳固固定，防止施工过程中发生位移或破损，安装后的梁板及桥梁上部构造要符合标准横断面尺寸要求（如图1所示）。施工人员需定期检查、检测预应力钢束及梁板的安装质量，确保其满足设计准则和施工规范。

2.4" 模板的制作

模板在施工过程中起着至关重要的作用，尤其是对于预应力梁板的施工质量，其影响尤为关键。在进行施工之前，施工团队必须严格遵守设计要求，精心制作模板，以确保其在稳定性、平整度和垂直度等方面都能够满足施工的严格要求。这是因为模板的性能直接关系到梁板的质量和美观程度，只有模板本身具备良好的稳定性、平整度和垂直度，该项目采用钢模来保证梁板结构的稳定性和承载能力。

2.5" 台座施工

2.5.1" 台座基础处理

台座基础的处理对于保证支架稳定性和承载力至关重要。工作人员应对基础进行平整处理，并采用混凝土浇筑，确保基础面平整度符合规范要求，此外还在台座基础上铺设6 mm的通长钢板，避免台座的变形。

2.5.2" 台座验收

台座验收应严格按照设计要求和施工规范进行。台座基础应保养到位，达到设计强度，长度和宽度及台座间隔应满足现场预制和设计要求，通常台座间长度方向间隔1 m，宽度方向间隔0.5 m。

3" 实际施工环节

在完成前期设计工作的基础上，施工团队需要据此制定详细的施工方案，并严格按照科学的施工流程（如图2所示），完成每一环节的工作，以确保工程建设工作能够有序开展并顺利完成，并通过采取控制措施，严格把控施工质量。

3.1" 混凝土浇筑

梁板结构在建筑工程中承担着承重和分布荷载的重要任务，因此，保证混凝土浇筑质量显得尤为关键。在施工过程中，严格控制混凝土的配合比、浇筑工艺和养护条件，是确保混凝土浇筑质量的根本途径。

3.1.1" 混凝土配合比的控制

混凝土配合比的设计须遵循工程设计准则、施工现场环境状况以及原材料性能指标。恰当的配合比有助于确保混凝土具备优良的工作性能、抗压强度、抗渗能力和耐久性。施工过程中，必须严格遵守设计配合比进行配料，并确保各类原材料品质达标。

3.1.2" 混凝土浇筑工艺的优化

浇筑工艺是影响混凝土浇筑质量的另一个重要因素。在浇筑过程中，工作人员必须确保混凝土的流动性，使其能够顺利地填充模板内的空间，同时避免出现蜂窝、麻面等质量问题。根据施工现场的实际情况，采用合理的浇筑顺序，避免混凝土在浇筑过程中产生裂缝、变形等问题。此外，还应及时进行混凝土的振捣，以提高混凝土的密实度，减小空隙，提高抗压强度。

3.1.3" 混凝土养护条件的保障

养护条件对于混凝土的强度发展和耐久性具有至关重要的影响。合理的养护条件能够促进混凝土内部水化反应的进行，提高混凝土的强度和耐久性。其一，确保混凝土充分湿润，以满足水泥水化反应所需的水分；其二，控制养护温度，避免过高或过低的温度对混凝土强度发展产生不利影响；其三，确保混凝土养护时间充足，一般为7～14 d，以满足强度发展和耐久性要求；其四，采用适当的养护措施，如喷涂养护剂、覆盖养护膜等，以提高养护效果。

3.2" 预应力钢束和张拉控制

预应力钢束的张拉是后张法预应力梁板施工的核心环节，直接影响着整个工程的质量与效果。在施工过程中，每一个步骤都需要严格按照设计要求进行，以确保预应力钢束的质量和张拉效果达到预期目标。

首要的便是明确预应力钢束的张拉原理。预应力钢束是通过在受力前对钢束施加预应力，使其在受力时具有更好的抗弯曲性能。这种方法可以大大提高梁板的承载能力和使用寿命。

在张拉过程中，施工人员需要遵循以下几个关键步骤。

1）准备阶段：根据设计图纸，挑选满足设计要求的钢束、锚具和润滑剂。同时，要对张拉设备进行标定和检查、维护，确保其正常运行。对钢束进行预处理，如除锈、涂抹润滑剂等，以保证张拉过程顺利进行[2]。

2）张拉过程：依据设计规定，选用适宜的张拉设备进行张拉操作。在整个张拉过程中，需严格把控张拉力度，确保达到预设值。具体操作步骤如下，首先将初始应力逐步张拉至控制应力的10%和20%，随后将终应力张拉至100%。在此期间，需分别测量形变量并做好记录，计算实际伸长量和理论伸长量，以得到钢束的伸长率（如图3所示）。确保伸长率控制在6%以内，同时确保钢束的断丝、滑丝数量满足设计规范。张拉时间最少为3 min，以确保达到预期效果。

3）锚固和张拉完毕后的处理：在张拉完毕后，要及时对钢束进行锚固，防止钢束回缩。此外，要对张拉后的钢束进行检查，确保其质量符合设计要求。

3.3" 构件安装

在桥梁建设中，构件的安装与焊接质量对桥梁的整体性能和安全性有直接的影响。为了确保桥梁工程的顺利推进和高质量完成，施工过程中必须严格遵守设计要求，对构件安装和焊接质量进行严格把控。

一方面，要充分认识到构件安装的重要性。桥梁的构件如同其骨骼和肌肉，确保其精准安装是保证桥梁稳定性和安全性的基础。任何偏离设计要求的行为都可能导致桥梁性能的下降，甚至引发严重的质量事故。实践中要格外重视梁板吊装（图4），确保施工安全与质量。

另一方面，焊接质量同样不容忽视。焊接质量直接关系到桥梁的整体性能和寿命。焊接质量的优劣，不仅影响到桥梁的承载能力，还在很大程度上决定了桥梁在恶劣环境下的抗裂性能。

3.4" 安全环保

为确保施工过程中的顺利进行，项目管理部门有责任制定一套完善的安全和环保措施，从而保障现场人员的人身安全，同时防止环境受到污染。

项目管理部门应制定严格的安全管理制度，明确各岗位的安全职责，加强现场安全巡查，确保施工过程中各项安全措施得到有效落实。还应定期组织安全培训，增强施工人员的安全意识，使其掌握必要的安全知识和技能，以降低施工过程中的安全风险[3]。

施工企业还要重视环境保护工作，制定相应的环保措施，加强施工现场的环境监测，确保施工过程中对环境的影响降到最低。这包括对施工现场的清洁整理，对废弃物进行妥善处理，以及对噪声、粉尘等污染物进行有效控制。同时，还要加强对施工材料的保管和回收利用，减少资源浪费，降低环境污染。

此外，项目管理部门还需建立健全应急预案，针对可能出现的突发事件，如安全事故、环境污染事件等，提前制定应对措施，确保在突发情况下能够迅速响应，最大限度地减少损失。

4" 后续收尾工作

4.1" 孔道压浆

孔道压浆是预应力梁板施工的重点工作，在施工过程中，我们需要严格把控孔道压浆所使用的材料、设备以及封锚端，以确保孔道压浆的品质达到预期标准。

首先，要关注的是孔道压浆的材料。选择优质的原材料是保证孔道压浆质量的基础。我们需要选用强度高、稳定性好、抗渗性能优的材料，以确保浆体在梁板中能够发挥出良好的支撑作用。还要注意材料的配比，合理调整水泥用量、骨料比例和浆体稠度，以满足施工要求。

其次，在选择注浆设备时，为了充分保证注浆的饱满度，在操作过程中，浆液应满足合理的水胶比，设备的注浆压力不能低于0.7 MPa，从低处的压浆孔注入，从高处的排气孔溢出。同时，还应对板的另一端进行检查，如果出现浆液流出的现象，需及时封堵孔道，并稳定压力持续逐渐超过10 s之后，才能停止注浆。完成第一次压浆之后，要经过30～45 min才能拔出排气孔的木塞，自另一端进行二次注浆，在完成孔道压浆的所有操作后，必须及时封锚端。本项目中，所使用的模板为钢模。

4.2" 梁板的移梁、存梁及出场

由于桥梁工程规模较大，在施工时通常需要大量的梁板，而在此情况下，对其进行准确识别的难度大幅增加。为了避免出现梁板使用错误的情况，施工团队需要采取一些针对性的措施，以确保梁板安装的准确性和整体质量。

其一，选择一处无杂物的场所作为存梁区，根据设计图纸和模板对梁板及台座进行逐一编号。在此基础上，记录每一块梁板的详细信息和对应安装位置，每天进行重复比对核查，提高存梁工作的精细化水平。

其二，在梁板储存时，应在下方预先铺设好垫木，防止其与台座发生直接接触。现场管理人员还需要做好防护措施，以防发生倾覆现象，影响施工安全。通常可以选择在翼板下方设置支撑装置，且梁板放设不超过3层。

4.3" 竣工验收和后续工程维护

在竣工验收阶段，应组织专家对工程质量进行全面检查，确保工程质量符合设计要求和规范标准。同时，应对工程质量进行严格验收，对存在的问题及时进行整改，确保工程质量达到优良标准，如图5所示。

桥梁工程竣工交付使用后，为确保桥梁长期稳定运行，施工单位需承担后续工程维护工作。维护工作主要包括：定期对桥梁结构进行检查，发现病害及时处理；对桥梁附属设施进行维护，确保正常使用；对桥梁的交通流量、运行状态等进行观测，为桥梁运行管理提供依据；定期对桥梁进行养护，提高桥梁的使用寿命[4]。

5" 结束语

综上所述，桥梁工程的施工质量控制涉及多个方面，从焊接质量到施工安全和环境保护，再到后续收尾工作的质量控制，每一个环节都需要严谨对待。项目管理部门需要对施工流程了如指掌，在预应力梁板施工的全过程，实行全面的监督管理，包括原材料和机械设备的质量、施工技术的正确应用，完工后的验收与维护等，切实提升质量控制效果，借此不断地总结管理经验，持续提升施工质量控制水平，为我国的交通事业和社会发展贡献力量。

参考文献：

[1] 张言龙.预应力施工技术在市政桥梁工程中的应用[J].建材发展导向，2023，21（4）：41-43.

[2] 王健.铁路桥梁工程建设中的后张法预应力施工技术[J].中国高新科技，2022（7）：132-133.

[3] 历飞.市政桥梁工程中后张法预应力施工技术探析[J].居业，2021（2）：69-70.

[4] 刘新.后张法预应力桥梁工程施工监理[J].建材与装饰，2020（16）：255，258.