预应力混凝土桥梁施工技术及质量控制分析

吴昊翰

（中铁十九局集团第二工程有限公司，辽宁辽阳 111000）

0 引言

预应力混凝土是由高强度混凝土和高强度钢材混合而成，在混凝土结构中预加压力，对高质量钢材进行张拉，利用其回缩力，促使混凝土受拉区预先受到压力，将预应力混凝土结构拉应力控制在小范围内，预应力结构在外荷载压力下，先抵消受拉区混凝土中的预压力，随着负载增加引起混凝土受拉，能有效缓解混凝土裂缝，提高混凝土结构的强度，改善工程建设质量。因此，桥梁施工中需合理使用预应力混凝土施工技术，同时加强预应力混凝土施工质量，延长桥梁使用寿命。

1 预应力混凝土的特点

1.1 预应力混凝土优点

相较于普通混凝土，预应力混凝土在桥梁施工中有如下优点：

（1）预应力混凝土能够有效推迟混凝土裂缝时间，提高桥梁工程的抗裂性、刚度和耐久性。

（2）预应力混凝土可减小混凝土梁的竖向剪力和主拉应力。桥梁可采用曲线钢筋束预应力混凝土，以此降低桥梁支座竖向剪力，在荷载作用下主拉应力相应减小，从而降低桥梁预应力混凝土自重。

（3）提高桥梁构件的受压稳定性。由于桥梁投入使用后，桥梁构件长期处于受压状态，而普通钢筋混凝土在长期受压下容易破坏其稳定性，影响行车、行人安全。采用预应力混凝土能够对钢筋混凝土柱施加预应力，促使纵向钢筋增加张力，避免钢筋压弯，提高混凝土的受压稳定性。

（4）预应力混凝土能够有效节省材料，减少自重。由于预应力混凝土对其材料要求很高，需采用高强度混凝土和高强度钢材，因此可以适当减少混凝土和钢材用量、降低材料自重，对于桥梁施工大跨度工程来说具有较高的应用价值。

（5）提高桥梁耐疲劳性能。采用预应力混凝土，在施工期间能够降低负载引起的应力变化，有效提高桥梁抗疲劳强度。

1.2 预应力混凝土的类型

预应力混凝土根据预加应力的方法不同，分为先张法预应力混凝土和后张法预应力混凝土。先张法预应力混凝土具有施工简单、操作便捷的特点，适用于中小型构件工厂批量化生产，能够保证生产质量。后张法预应力混凝土具有工序复杂的特点，适用于大型预应力混凝土构件生产。桥梁多采用后张法预应力混凝土进行施工，在施工前先浇灌混凝土，达到桥梁施工要求时再张拉穿过混凝土内预留孔道中的钢筋，并在两端锚固。

2 预应力混凝土桥梁施工技术的影响因素

2.1 桥梁的结构与参数

利用预应力原理进行桥梁工程施工时，首先应考虑桥梁的整体结构和各项参数。桥梁按受力特点可分为梁式桥、拱式桥、悬索桥、斜拉桥、刚构桥和组合体系桥6 种类型，不同的桥梁结构所受到的预应力大小也会不同。桥梁的长度、宽度、高度和跨度等各项参数，与桥梁工程整体受力程度密切相关。因此利用预应力原理进行桥梁工程施工前，应进行相关数据计算，再利用先进的设备进行施工，从而保障桥梁工程的整体质量。

2.2 自然因素

温度的变化会影响预应力混凝土桥梁施工技术的应用效果。由于太阳光对桥梁各个部位的日照强度不同，会对混凝土的凝固效果产生不同影响，因此会降低桥梁工程的受力程度，对桥梁工程的施工产生极大阻碍。

2.3 施工监测中的误差

利用预应力原理，进行混凝土桥梁工程施工时，通常会采用大量的监测设备。而施工监测中的误差，会严重影响桥梁工程的施工，甚至会引起安全事故发生。导致施工监测设备出现误差的原因，主要有人为因素和客观因素两方面。由于施工监测设备安装时稳定性不足，因此进行数据监测工作时容易产生误差，且桥梁工程的施工技术较为复杂、数据计算步骤较为繁琐，较容易导致监测数据出现误差，阻碍桥梁工程的有序施工。

3 预应力混凝土桥梁施工要点

3.1 材料选择方法

桥梁施工中预应力混凝土材料直接决定了混凝土质量，在材料选择上，需遵循以下方法和原则：

（1）高强度钢筋。由于预应力钢筋的张拉应力在施工中容易出现应力损失，若钢筋强度较低，容易导致施工期间应力损耗殆尽，与普通钢筋混凝土无明显差别，影响桥梁施工质量。

（2）保持良好的塑性。钢筋强度过大会导致钢筋发生脆性断裂，其塑性明显降低，因此在钢材选择时需选择有足够的塑性和良好的加工性能的钢材。

（3）高黏度混凝土。预应力混凝土需保持较高的混凝土粘结力，便于浇灌混凝土，还能有效融合钢筋，提高预应力混凝土材料整体质量。

3.2 保证浇筑质量

由于桥梁施工多采用后张法预应力混凝土，需要在施工前进行混凝土浇筑，其浇筑质量直接决定了施工质量，因此在混凝土浇筑工作中施工人员需严格按照标准要求进行浇筑，同时施工人员需加强钢绞线的优化，避免钢绞线移动或布料机压倒钢绞线管道，以提高浇筑质量。另外，在混凝土浇筑工作中，控制锚固件上、下混凝土位置振捣充分，能够减少蜂窝、钢筋外露情况，进一步提高其施工质量。

3.3 铺设工作

桥梁铺设是桥梁施工中的重要工作，能够有效提高桥梁路面的平整性和光滑度。在预应力混凝土铺设工作中，施工人员需严格按照桥梁施工要求和规范操作，正确采用预应力混凝土施工技术，有效提高混凝土耐压性，改善桥梁施工质量。同时，施工部门还需对施工质量进行监督控制，在保证路面铺设质量的情况下，减少预应力混凝土材料的浪费，降低施工成本，提高施工工程的经济效益。在路面铺设工作中，还需进行路面振捣，提高混凝土铺设的平整度，改善桥梁路基的稳固性，避免桥梁路面出现变形坍塌情况。

3.4 预应力损失分析计算

由于桥梁施工多采用后张法预应力混凝土施工，在张拉、锚固、施工过程中会出现预应力损伤情况，施工完成后逐渐趋于稳定，因此会导致桥梁实际有效预应力和最初给予预应力存在一定差异。施工人员在进行钢筋、混凝土张拉时，需合理计算预应力损失量，并给予足够大的预压力，保证预应力混凝土的使用质量。分析预应力损失主要分为3 个部分：

（1）管道摩擦损伤应力。钢筋张拉时容易与管道壁接触形成摩擦力，导致应力损失，可进行两端张拉或超张拉，减少应力损失。

（2）锚固损失。由于预应力混凝土张拉后容易出现锚固变形情况，导致锚固无法重复使用，同时还会导致钢筋回缩，导致应力损失，可采用变形情况小的锚固，减少应力损失。

（3）混凝土收缩损失。由于后张力混凝土需先浇筑，混凝土在高粘性下结硬后会出现不同程度的体积缩小情况，导致钢筋回缩，应力损失，可采用高强度混凝土，提高混凝土振捣质量，降低应力损失。

4 提升预应力混凝土桥梁施工技术水平的措施

4.1 加强施工质量控制

为使预应力混凝土施工技术在桥梁工程中发挥更大优势，必须加强施工质量控制。通过对施工人员的管理和培训，提升施工人员的技术水平，能够保障数据计算的准确性，提高桥梁工程的稳定性，也可以加快桥梁工程的施工速度，提升桥梁工程的施工安全。加强施工质量控制，除了提升施工人员的技术水平外，还应定期对监测仪器进行检查和维修。通过提高仪器对数据监测的精准度，能大幅提升桥梁工程的施工质量，同时充分发挥预应力施工技术在桥梁工程中的优势。

4.2 严格把控施工材料

对施工材料进行严格把控，不仅能降低桥梁工程的施工风险，还可以增强桥梁工程的整体稳定性。选用合理达标的施工材料，可以加快桥梁工程的施工进度，使预应力原理与桥梁工程施工完美融合，从而降低施工成本，提升企业核心竞争力。

4.3 优化施工工序

对施工工序进行优化，是提升预应力混凝土桥梁工程施工水平的重要措施，也是增强施工单位核心竞争力的主要手段。通过实践的方式，对施工工序进行优化和改善，能够全面提升桥梁工程的施工速度，降低桥梁工程的施工成本，缩短桥梁工程的施工工期，促进桥梁施工行业的稳步发展。

5 结论

综上所述，桥梁的施工质量直接影响桥梁的使用寿命与安全。预应力混凝土作为桥梁施工的重要施工材料，能够有效提高桥梁的抗压耐久性，节省施工材料，减少桥梁自重，改善桥梁塌陷、裂缝情况，延长桥梁使用寿命。由于预应力混凝土制作工艺复杂，因此施工人员需合理选择预应力混凝土材料，充分考虑预应力损失情况，保证预应力混凝土浇筑质量和铺设质量，从而提升桥梁工程的施工质量，促进桥梁施工技术快速、稳定的发展。