现浇预应力桥梁上部结构施工技术分析

卢 耀

(山西路桥第八工程有限公司，山西 运城 710200)

1 现浇预应力桥梁上部结构施工概述

桥梁的建设是推动我国交通运输的主要支撑，不仅能够在一定程度上带动我国整体经济的发展，而且能够保证人们的出行更加的便捷。为了提高桥梁工程施工技术上的质量，相关施工单位应当不断加强对施工质量的管理和控制，以此来保证桥梁的安全性和可靠性。

桥梁建设是一项浩大且难度系数较高的工程，在施工过程中，常常会遇到地表高度相差较大的路段，而这时就需要对桥梁的上部结构进行浇筑，以此来提高地表的高度；桥梁上部结构的浇筑，是桥梁施工过程中一个重要的环节。其施工质量的好坏，会对桥梁整体结构的稳定性产生极大的影响，还会影响到整体工程的建设质量。因此，对桥梁的施工技术以及质量进行严格的控制是极其重要的。除此之外，在进行桥梁工程建设施工的过程中，必须对浇筑的材料以及需要被浇筑地方，在尺寸和位置上严格把关；在进行施工之前，对其进行严格的规划与设计，来确保浇筑的桥梁上部结构，能够符合桥梁建设的实际需求。在桥梁建设施工的过程中，通常采用混凝土浇筑施工工艺；在实际的施工过程中，首先就应该将桥梁上部结构的浇筑位置，进行准确的测量以及设计。其次，在施工过程中使用的建筑材料是决定施工质量的关键因素，所以，必须对其进行严格挑选和检测，以此确保使用的材料是符合建设要求的。

2 现浇预应力的结构设计特征

针对正在修建的桥梁，对桥梁结构的跨径设计通常有三个标准，即长度分别为40、32及24 m。而在这三种跨径设计标准中，32 m则是最为标准的跨径，40、24 m均为跨径设计中的配跨。另外，桥梁的预应力筋，大多采用纵向单向布置的方式，通过横向预应力在40 m跨径当中的设置以及对自锚式拉丝体系的全面应用，实现最终的固定。当前，我国在桥梁预应力结构特点，主要可体现刚度性、抗冲击能力强、稳定性等作为预应力应用所彰显出的特征。对于双线整孔预应力箱梁而言，由于为预应力箱梁体设计，应用到混凝土数量通常较大，除此之外，预应力箱梁在整体工程施工中，所应用到的设备有着极高的要求，特别是对混凝土的施工。此外，对于吨位较大的预应力箱梁施工而言，普通的桥梁施工方法，已不再符合需求。所以，应提出具体的措施，来加以改善：①在现浇预应力结构的设计上，施工人员需要采用混合配筋的部分预应力混凝土结构对箱梁的大梁以及预应力柱进行设计，特别是对于地震区的预应力箱梁而言，在箱梁结构设计上，更是需要遵循该原则；②在荷载效应组合设计中，长期受其作用影响，那么在预应力的设计中，就需要对下面的纤维不受拉应力，进行全面控制，进而在最大程度上，避免箱梁端截面外的纤维出现裂缝现象；③针对桥梁预应力的内力与位移设计，设计人员应先将现浇的楼面视作为箱梁的冀缘，并根据有关规范取值，然后对钢筋混凝土梁进行科学规范。

3 预应力施工技术应用

预应力技术就是指在道路桥梁建设过程中，预先在桥梁结构构件上施加一定的压力，使道路桥梁在投入正常使用的时候，将外界的负荷或其他因素产生的张力抵挡住，保证道路桥梁在正常使用的情况下不会产生过多的质量问题，不仅可以让道路桥梁的寿命得到了大幅度的提高，并且产生了较好的经济效益。在目前的道路桥梁施工过程中，一般都是使用混凝土来进行结构搭建的。预应力施工技术在道路桥梁混凝土施工中的应用，有一个比较贴切的例子：在古代，人们通常会在木桶的外部用铁箍套上，木桶在受到水的负荷张力作用时，不会发生开裂的现象，这种来自铁箍的压应力也被叫做预应力技术。在桥梁工程施工中，这种压应力方向与外部压力方向相反，从而实现力与力之间的抵消，从而保护公路桥梁混凝土结构不受过多的影响，提高工程的整体质量。

4 现浇预应力施工方案

常见的现浇预应力施工方案有三种，其分别是：预制架施工方案、悬臂施工方案以及移动式模架逐孔施工方案。其中，预制架设施工方案主要是指在预应力桥梁施工中通过对集中预制以及运梁车运送等应用，进行的一种逐孔架设施工方法，其实施步骤为：模型安装与拆除、钢筋工程、混凝土养护、预应力张拉、架设工艺、保护层施工。预制架设法实施的特点主要表现如下。

1)预制架设实施有助于提高工程质量。因预制构件本身就有标准、一次浇筑品质高等优势，再加上其打造出来的箱梁梁身外观十分完美，所以，预制架设法的应用在很大程度上有助于提升工程质量。

2)预制架设有着较强的施工组织周期性。通常情况下，由于桥梁上面的结构都是在预制工厂一次性完成的，所以，这种制式化生产更符合现场施工的周期性要求。而且，该方式的应用能够在进一步优化桥梁上部结构的同时，减少施工现场因人员流失造成的经济等不良损失。

3)施工速度较快。从预应力箱梁制作开始到预应力箱梁吊装结束，每天在施工架设一孔，由于预制架设具有施工速度快这一优势，所以，可将预制架设施工方案运用在具有上百个架设孔的市政长桥建设中。这对于缩短建设工期以及在最大限度上减少施工程度等诸多方面有着积极作用。其次，悬浇与悬拼作为市政立交桥预应力箱梁施工中悬臂施工方案常用的两种方式。悬臂施工法在预应力箱梁中的应用目的主要在于：实现对施工中预应力混凝土桥梁的连续建造。通过对悬臂施工方案中的悬浇与悬拼两种形式分析可知，无论是在施工程序上还是施工特点上，两种方式都与悬臂施工法建造预应力混凝土悬臂桥有着极大相似之处。在悬臂或者是在铸造的过程中，施工人员有必要使用临时的措施对上部和下部结构进行整合，等到悬臂施工结束再将其连接成一个整体，并在张拉了承受正弯矩的下缘预应力筋后，再卸除固结措施，使施工中的悬臂体系转换成连续体系。最后，移动式模架逐孔施工法。移动式模架逐孔施工法是近几年为快速实现施工现浇预应力混凝土和桥梁而发展起来的一种新的施工技术。该施工方案的基本实施步骤如下：首先需要将机械化支撑和模板支撑在梁长度超过两个跨越的桥梁上；然后在桥跨中进行现浇施工，并等到混凝土达到一定强度后，对其进行脱模；最后，将模架沿导梁移动到下一处，将桥孔逐孔推进直至全部进入桥孔。目前，由于可动孔模板施工方法不仅可用于连续梁桥的施工，还可用于多孔简支桥的施工，所以，有关人员需要加大对其的分析。

5 桥梁现浇预应力施工中的施工技术

1)模板施工技术。桥梁浇筑选用的模板材料一般是塑料、胶合板、木材或者钢材以及其他符合建设要求的建筑材料，木材搭建的模板具有适应性强、整体性能好等优势，而且木材的重量较轻，可以不必使用起重机等设备进行运输，但是木质模板的可重复使用效率较低，在施工的过程中，容易出现材料浪费的情况，并且木材无法回收，损耗的木材就只能报废，所以木质的模板一般都是少量的使用。用于搭建的模板，必须具备较好的稳定性能以及较高的刚度和强度，使得搭建的模板前后表面的高度相同，使平整度得到有效的保障，保障不会出现漏浆以及跑模的情况。当模板搭建高度较高时，应该进行相应拉风拉索或者支撑木的设置，确保搭建模板设施的稳定性。其次，模板材料的选择应该优先考虑可以重复使用的材料，在这一点上，可以采用一些同类的模板材料进行拼装，或者选择符合建设标准的组合式模板。在进行混凝土浇筑之前应该在搭建模板的内侧进行脱模剂的涂抹，并且在进行脱模剂的选择时，不能使用会造成混凝土变色或变质的劣质脱模剂。

2)钢筋骨架施工技术。钢筋骨架的绑扎与制作，需要经过多道工序，例如弯制、下料、除锈以及捆扎等。钢筋混凝土墩台的浇筑形式，具有多样化的特点，因此，导致钢筋骨架的搭建的形状，也具有形式各异的特点。对于预先制作成型的钢筋骨架，必须具有较好的稳定性以及刚度，才能使骨架的吊装更加方便，并且绑扎制作的钢筋骨架的尺寸也要保持准确，要能够与设计规划的要求所契合。其次，绑扎制作的钢筋骨架，通常体积都比较大，因此，在将其制作完成之后，应该将其存放在比较干燥、平整的场地上，并且使用方木将底部垫平整，为了避免出现混淆，要将绑扎好的钢筋骨架做上标记。

3)混凝土浇筑施工技术。在进行混凝土浇筑施工之前，应该将墩台基础表面清洗干净，并将表面的浮浆进行凿除，再进行钢筋的修正与连接。在混凝土浇筑的过程中，应该时刻关注钢筋、模板以及预埋件的情况，对保护层的厚度进行测量等，从而确保浇筑的墩台位置不会出现误差、变形的情况，时刻关注混凝土浇筑的情况，确认各项指标是否符合建设的要求。

6 现浇预应力技术施工质量控制

1)对桥梁建设场地的控制。道路桥梁的建设施工需要准备很多的施工材料以及设备，因此，在进行道路桥梁建设施工场地位置的选择时，要对建设场地施工作业的占地面积进行合理的规划，选择合适的施工场地，不能因为施工场地的规划等问题对施工进度产生不良影响。

2)预应力技术施工设备的相关质量控制。预应力技术应用在道路桥梁的施工过程中，需要使用大量的辅助工具以及预应力技术相关施工设备，这些工具在预应力技术的施工全过程中起着至关重要的作用。在进行预应力技术施工之前要对施工需要的各项工具设备进行严格检查，根据施工项目的建设特点进行预应力技术施工设备的使用。预应力技术施工的设备主要有油泵、千斤顶以及压力表等，千斤顶主要是用于在进行预应力技术施工时的锚具固定；油泵是在预应力技术进行张拉力施工时提供足够的动力以确保张拉力施工可以顺利进行；压力表的作用是检测拉紧过程中产生的压力，防止产生过大的压力对施工过程造成影响。要检查千斤顶活塞的运行方向应与实际的方向一致,在进行张拉工作之前,应对张拉的相关力度进行测试,从而保障实际的张拉力超过预应力张拉力的30%以上，保证在进行张拉的过程中不会有千斤顶张拉力值不够的问题。

3)对预应力技术应用不当而产生裂缝的质量控制。由于预应力技术和道路桥梁结构之间的差异,很容易发生工程结构裂缝,这些裂缝造成的后果是非常严重的,必须对预应力张力施工技术合理控制，道路桥梁工程的造成质量问题主要是由于施工不当造成的，这种情况是在建设的过程中没有考虑结构部件材料的张力作用的原因导致的，在这种情况下容易导致混凝土结构组件破碎而出现裂缝;另一种是在拉紧过程中，由于拉紧顺序不当，或拉紧速度不均匀造成裂纹;张拉施工过早也会导致建筑结构出现裂缝。因此，在预应力张拉过程中，需要按规定铺设相应数量的预应力筋，并控制张拉速度，以保证在完成张拉工作后道路桥梁结构构件不会出现裂缝。

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