预应力混凝土桥梁施工技术要点

蔡磊

（四川伟儒建筑工程有限公司，宁夏银川 750000）

预应力混凝土桥梁又称之为预应力钢筋混凝土桥。建设中采用钢筋或钢丝（索）预张力的反力，使混凝土在受载前先预受压。此施工技术应用要点需要与具体的桥梁施工环节相对应，包括混凝土材料的制备、张拉技术等。若要确保预应力混凝土桥梁的施工质量，预应力施工中应用到的施工材料和施工设备，需要保证此类材料、设备的应用有序性。更为关键的是，施工人员需要在应用此类技术期间积累技术应用经验，这样方可在满足施工技术应用要点的技术上，不断优化技术应用办法，改善预应力混凝土桥梁施工的整体质量。

1 工程案例

某地区大桥（13-32m 预应力）及某火车站吊桥沟大桥（双福6-32m+1-20m 高低墩预应力），此地区的地形起伏较大，“V”形深试的冲沟。工程在建设过程中，采用的预应力技术工艺，可以将混凝土结构在凝结之后其强度更高，可以使工地接头更加安全可靠。

2 预应力混凝土桥梁的概述

预应力混凝土桥梁，又称预应力钢筋混凝土桥，这种利用钢丝（索）或钢筋预张力反力的桥梁，具有抗压耐久性能。在20 世纪30 年代时，就有预应力混凝土桥的出现，随着国家的不断发展，20 世纪50 年代以来预应力混凝土桥梁取得了巨大的发展，在中小跨度范围内具有非常好的优势：节省桥梁的使用材料，如钢材，使梁桥造价可降低成本；技术工艺采用的预应力，可以有效提高混凝土结构工地接头的安全性；另外，在行车方面，噪声变小了，与钢桥相比，可以节省后期的养护费用；其次，预应力混凝土桥梁其自重与建筑高度比较小，其耐久性上所采用的材料是高质量的，另外还有效的改进了活载导致的裂纹现象。当然，预应力混凝土桥梁也有它不足的地方：比如在建造上，其施工工艺、周期比其他桥梁要更长；预应力混凝土施工技术很大一部分源于20 世纪50 年代的方法，用于现代桥梁的需求，还有些出入，所以要在设计上进行更多的优化。

3 预应力混凝土桥梁施工技术要点分析

3.1 预应力张拉施工技术要点

某地区大桥在预应力张拉技术上，采用了先张法施工技术（图1）。先张法在施工过程中对钢筋是直接硬性张拉，张拉过程中会产生巨大张力，在施工难度上有所增加，对其施工质量也要求较高，主要施工技术如下：

图1 先张法预应力施工图

3.1.1 预应力筋材质

先张法施工中，其预应力筋采用的钢材通常有6 种，而在桥梁工程中钢绞线使用较多，其因有较高的强度，标准抗拉达到了2000 N/mm2的强度。钢绞线的直径达到9～15mm，较柔软，方便于施工（图2）。

图2 预应力钢绞线截面图

3.1.2 墩式台座

张拉台座采用墩式台座，其强度、稳定性和刚度需要符合要求，要符合不小于1.5 的抗倾覆安全系数和不小于1.3 的抗滑移安全系数。当预应力筋锚在台座横梁上固定时，确保张拉横梁的刚度在受力后，其挠度不能大于2mm，在进行施工的过程中，其预应力筋的合力中心要和锚板受力中心保持一致，以免造成台座滑移、变形等不良情况（图3）。

图3 墩式台座

3.1.3 预应力筋穿束

当钢筋骨架完成之后，需将预应力筋要和隔离套管一并穿入就位。待就位之后，其模板与梁体钢筋的焊接、切割要杜绝采用电弧焊进行。而隔离套管的内端需要堵塞严实（图4）。

图4 预应力筋穿束

3.1.4 预应力筋张拉

在对多根预应力筋进行同时张拉时，先把初应力调整好，确保对每根预应力筋初始的应力保持均匀、一致，不要突然切割，骤然放张，其冲击力会破坏钢束自锚区的“传递长度”范围内的“握裹”。并且在张拉过程中，预应力筋的断筋、断丝情况要控制好，数量不得超过1%。另外，固定横梁和活动横梁的需要保持平行。

3.1.5 混凝土浇筑

工程进行混凝土浇筑时，结构配置中需要采用一些非预应力钢筋，以因可以更好的确保预应力的可靠。非预应力钢筋的配比一般情况下是80-100kg/m3，具体还可以根据结构进行适当的优化和调控配比。其次，对预应力混凝土配比、强度一定要符合设计要求规定，使混凝土的徐变与收缩尽量的减少，以免对预应力造成损失。当设计未进行特别要求的时候，混凝土的强度值也不可低于75%。放张顺序应符合设计要求，设计未规定时，应分阶段、对称、交错地放张。放张前，应将限制位移的模板拆除。振捣的混凝土一定要密实，浇筑时，其振动器注意不要触碰预应力筋。混凝土后期的养护可以采用湿热或自然养护法。需要注意的是：对台座上的预应力混凝土构件进行湿热养护的时候，养护手法要特别注意，以免因温差的原因造成预应力损失。锚固在台座上，会因为温度的升高而产生预应力筋膨胀伸长，而预应力筋的应力相应的减小，损失的预应力不可再恢复。所以，在进行养护的时候，需要根据设计规定的允许温差计算确定。

3.1.6 预应力筋放松

在对预应力筋放松的时候，前提是需要混凝土强度可以达到设计规定的数值（不小于标准强度的75%）才方可进行。如果过早进行放松，会造成预应力筋产生回缩，而导致预应力损失。放松的方法及顺序与要选择正确手法，不然会容易造成构件产生断筋、翘曲、开裂等不良现象。小型的混凝土构件里采用的配筋数量较少，此时可以用切断机对其切断的放松法，从放松端开始，然后逐次向另一端切；而中大型混凝土构件中，配筋数量较多，则可采取同时放松法，用砂箱、楔块、油压千斤顶等。如逐根放松，容易使最后几根因拉力过大产生断裂现象。

3.2 模板及支架的拆除

检测顶板的抗压强度，达到设计要求时（标准在75%以上），箱梁同外界不大于15 度的温差时，则可对箱梁的内、外模进行拆除；等到混凝土的强度达到90%以后，预应力可张拉，然后再张拉封锚，这时就可以对支架进行拆除（图5）。

图5 模板、支架拆除流程图

3.2.1 模板的拆除

在对箱梁外侧的模板进行拆除时，先将底托与横向拉杆松开，让外侧模整体自重脱落。操作过程需要避免强硬敲砸，对模板进行拖拽过程中一定要确保使其完全脱离梁体，并且要保证梁体的外观不受到破损的现象发生；对箱梁的内模拆除时，需要从两端向中间方向拆，内模的支撑要先拆除，再逐块撬开内模的竹胶板，拆除内模；张拉完成后，对底模进行拆除，把落架在沙桶里面的沙全部清扫排出，让支架承重梁以上部分下落，再逐块撬开模开竹胶板，然后分段拆除。

3.2.2 贝雷梁拆除

用栓绳直接将分配梁上方木吊下；拆20 分配梁时，需要用吊车配合拆除，先把20 分配梁朝横桥的一侧用手拉葫芦将梁体抽出，然后用吊车运送到指定的地方放置；在拆贝雷片梁前，要先把中部销扣拆掉，然后根据进度对钢连接件逐段松开，使用吊车将翼缘板下的贝雷片吊放，最后用手拉葫芦对位于底板下的贝雷片打倒后横向拉至吊车上，再用吊车运送到指定安放的位置；拆完贝雷片梁后，再需要拆除横向双拼40 工字钢，可使用手拉葫芦或是卷扬机对其拉出，再用吊车运送到安放位置。

3.2.3 支架拆除

对支架进行拆除时，可翼缘板预留孔与梁体泄水孔进行钢丝绳下放，再用手拉葫芦把支架往上提，对螺旋钢管拆除，待拆除完之后，针钢管缓慢放下，再收吊车运送离开，最后再将现场的杂物清理干净。

结束语

综上所述，预应力混凝土桥梁施工技术要点简要介绍，对其先张预应力中的材质、台座、预应力筋的穿束、混凝土的浇筑等相关技术进行了研究；对其模板、支架的拆除方向进行了一系死的阐述。桥梁的质量直接影响后期的使用质量，而预应力混凝土技术不仅可抗压受力，改善桥梁裂缝、塌陷的情况，还可以有效节省建筑成本。但是预应力混凝土技术工艺较复杂，在施工过程中，材质、预应力损失的情况都要充分掌握好，以确定工程后期质量的使用，为提高桥梁工程建设质量打下良好基础。