预应力混凝土桥梁施工技术要点研究

刘 懿 （江苏海通建设工程有限公司，江苏 连云港 222000）

1 引言

由于预应力混凝土桥梁在使用中产生的形变小，结构刚度突出，受力后稳定，大大减少了钢材的使用，对节约成本十分明显，所以近几年随着材料科学的进步和施工技术的提高，国内预应力混凝土桥梁的建设已成为主流，其梁跨度大，自重轻、承载力大的优点，又成为了桥梁设计建筑中的首选。

2 工程简介

本文以轨道宁奉城际线立交桥为例，路基标准横断面设计宽度34.5m，荷载等级公路为Ⅰ级，工程范围：绕城高速至岳林东路，全长14.4km。

建设型式：采用“主线高架+地面辅道”，明州大道至中山东路段（约11.8km）与轨道宁奉城际线共建。

总体布置：预留2座互通立交、新建8对平行匝道。

车道规模：高架标准段双向6车道，其中考虑交织段影响，部分路段增设辅助车道；地面辅道标准段双向6车道。

一体化大跨径轨道梁，考虑到噪音及景观效果，优先采用U形现浇预应力混凝土连续梁。同时，U形现浇预应力混凝土连续梁的外形与标准段简支槽形梁协调，以利景观。

I标段的单层高架快速路桥梁，为与既有高架外形统一协调，路口大跨结构推荐采用整体现浇预应力混凝土箱梁；当现状道路交通量较大时（如跨绕城高速路）采用钢混凝土叠合梁。

跨路口采用现浇梁时，施工工期较预制梁长，但均为局部节点，与全线总工程量相比，影响有限，合理安排施工顺序，可保障工期要求。

3 工程难点

“快速化施工”越来越成为城市高架桥梁设计和施工的重要指标之一。桥跨结构尽量标准化、模块化、机械化、工厂预制化、预制拼装化、自动化，明显缩短施工工期。尽量减少高架桥梁施工对城市地面道路交通及周边环境的影响。快速施工方案的选择与桥型的选择应相辅相成，同时考虑工程规模、施工场地、施工设备机具、施工队伍水平、沿线运输吊装条件以及经济效益等综合因素。

结合本工程桥梁快速化施工，沿线高架、主线平行匝道标准区段，城市主要考虑采用先简支后连续小箱梁结构方案，预制吊装施工，快速高效。一体化轨道梁采用工厂预制梁。优先采用梁上运梁的施工方案，减少施工期间对现有道路交通的影响,另外,要加大对材料的检验和质量把控。

3.1 材料的选择和材料的检验

预应力混凝土梁桥对预应力的筋要求强度高，可塑性好，且具有较好的粘结性能，所以施工中可以选择的预应力钢材有以下几种。

①钢绞线：一般由三股或七股的Ø 3，Ø4，Ø5高强钢丝拧绞在一起，其直径达到8.6 mm～15.2mm，低温回火后弹性模数达到：1.95×10N/mm。

②消除应力钢丝：使用冷拔钢丝矫直回火消除应力，直径4mm～9mm，弹性模量可达2.0×10N/mm。

③钢筋：热轧IV钢筋经调质后，再经热处理后弹性模量为2.0×10N/mm。以上钢材作为预应力筋在现阶段较常用，需根据设计方案谨慎选择。

3.2 严格控制主原材料的质量

在现场对到场的钢材要严格检验，钢材所带的出厂检验数据与设计技术所用预应力混凝土用钢绞线符合：国标GB5224-85，热处理钢筋符合：国标GB4463-84；对于外采的混凝土要进行现场检验，保证其质量要求满足设计需求，保证其各项技术指标达到国家的相关标准。

3.3 对施工工具管理

对于施工中的各种工具（如千斤顶、压力表等）在使用前要做监测或检验，保证其使用无故障，安全有保证。为保证拉伸作业的精度，必须先保证锚具和千斤顶等设备的完好无故障。

4 预应力混凝土桥梁施工中的关键点

现阶段我国在预应力混凝土桥梁施工中主要采用先张法施工和后张法施工，本工程依据施工地质条件等因素具体依据如下。

水泥浆体的性能要求

先张法施工流程，见图1所示。

图1 先张法施工流程图

在张拉过程中要对张拉力进行计算，张拉力公式：Pj=σcon·Ap,在张拉过程中要注意张拉设备与预应力筋在同一条直线上，每间隔4m～5m再放垫块；中小构件且配筋不多的，可用切断机切断钢丝进行放张，配筋多的构件，钢丝应同时放张，并可根据实际情况选择模块放张、千斤顶放张、砂箱放张等方法。

后张法流程，见图2所示。

图2 后张法流程图

需要注意的是灌浆孔直径≥20mm,在曲线预应力孔道的每个高点应有泌水管，管口高于梁面0.5m以上。排气不能有堵塞现象。

①在制作预制件过程中，需高度重视的是控制泌水率，及时对砂浆的抗压和抗折强度以及温度进行监测，以满足质量要求。

②预应力的张拉是施工中技术重中之重，直接影响着预应力混凝土桥梁的使用寿命，同时也关系着安全质量。施工前各种准备工作必须到位，施工中施工人员需操作规范，严格按施工技术要求施工合理分配并控制各级张力，同时施工技术人员要全程跟踪，发现问题及时分析解决。

③当今国内在施工中为了提高混凝土的强度，一般采取的方法都是在混凝土中添加早强剂，但是添加早强剂后会使混凝土的弹性和强度无法同步，为保证桥梁质量，需在混凝土浇筑完成25d后进行张拉，以免张拉导致桥梁承受能力减弱并产生裂缝。

④施工中对于预应力孔压浆时，一定遵循压浆施工顺序，压浆前要对影响质量的部位进行冲洗，用等级较高的硅酸盐水泥配置浆液，水泥浆的监测强度需大于325MPa，黏度14S～18S,待混凝土初步凝固后进行压浆，工作完成后需进行监测，如发现不合格时，在20min后二次压浆直到合格。

⑤施工结束后要做好混凝土的养护工作，混凝土构件的很多质量问题与后期的养护有很大关系，而水分蒸发会导致混凝土结构变形，所以可以采取较厚的材料，将其浇湿进行覆盖，天气温度高时需对桥面洒水以保证桥面的湿度。混凝土具有很强的伸缩性，裂缝问题在施工中很容易产生，且不容易发现，所以如实际需要，可以将桥面打毛处理，以检查是否有裂缝，然后要对细小的裂缝进行封堵。

5 总结

公路桥梁建设关系着人民的生命安全，在预应力混凝土桥梁的建设中要严格控制每道工序，严格把控每个环节，同时要坚持技术和工艺创新，不断提高施工效率，在技术上精益求精不断探索，唯有如此，才能发生质的变化，获得新的飞跃。