预应力混凝土桥梁施工技术要点

摘要 为进一步保障公路桥梁施工质量，延长桥梁结构使用寿命，促进公路运输业的可持续发展，文章结合青银二广高速公路桥梁工程实例，确定T梁预应力施工总体方案，总结台座修建、预应力管道安装、模板安装、混凝土浇筑与养生、钢绞线穿束、智能张拉以及压浆、封端等技术要点，以期为相关工程施工提供参考与借鉴。

关键词 公路桥梁；T梁；预应力施工；孔道压浆

中图分类号 U445.57文献标识码 A文章编号 2096-8949（2024）02-0084-03

0 引言

预应力混凝土桥梁是现代桥梁建设的主流技术之一，广泛应用于高速公路等重要交通工程中，采用预先施加的预应力钢筋，使其在受力状态下具有更高的抗弯、抗剪和抗压能力，从而提高了桥梁的承载能力和耐久性。相比于传统的钢筋混凝土桥梁，预应力混凝土桥梁可实现更轻巧的结构设计，提高了桥梁的可靠性和可用性，同时也对预应力施工技术的把控提出了更高的要求。因此，结合实例分析预应力施工技术要点，对于公路桥梁的施工建设与发展具有重要意义。

1 青银二广高速公路桥梁工程概况

青银二广高速公路太原联络线项目，起点位于晋中市寿阳县南燕竹镇蔡庄村，终点位于太原市迎泽区郝庄镇山头村，与太原市南内环东延段终点相接，路线全长33.877 km，共计包括3 098片预制T梁，具体技术指标如表1所示。考虑项目沿线有较多的桥梁，桥型复杂，将T梁的预制和架设作为控制节点，为确保预应力混凝土T梁的有序施工，以桥梁的节点工期确定路基进展，为T梁施工创造良好条件。

2 青银二广高速公路T梁预应力施工技术要点

2.1 确定施工总体方案

该工程在合同段共计设置3个预制场，位置分别为K2+200～K2+598主线上（此处设置32个台座）、K11+000右侧2.4 km处（此处设置40个台座）、K14+791～K15+311路基上（此处设置40个台座）。以后穿法进行预应力筋施工，两端采用智能张拉，严格控制张拉应力与伸长量，内外模板均为钢模板，定型安装。

确定T梁预应力施工工序包括：修剪台座—安装预应力管道—安装模板—浇筑混凝土并养生—钢绞线穿束—智能张拉—压浆—封端—存放。

2.2 台座修建施工

在台座施工前对台座位置地面使用压力机充分碾压并开槽施工，台座混凝土强度为C30，考虑张拉后桥梁将上拱且台座承受较大的压力，因此该工程扩大基础，避免台座下沉问题出现，如图1所示。台座底模板为厚度7 mm的钢板，使用小槽钢镶在台座的侧面，确保底板的宽度与平顺性均符合施工要求。为避免漏浆问题出现，将橡胶管设置在槽钢内，紧密贴合底座和模板[1]。为保证模板结构的稳固性，在台座两侧以0.5 m为间隔设置地锚环，向下设置底模的反拱度，控制张拉施工后T梁出现上拱，为桥面铺装做好基础。

2.3 预应力管道安装施工

预应力预留孔采用波纹管成孔，在波纹管就位后，使用钢筋托架将波纹管焊接在箍筋上，以确保其定位准确。焊接过程需牢固，确保托架与波纹管之间良好连接。使用一个大一号的同型波纹管连接波纹管的接头，接头管的长度应为波纹管直径的5～7倍，以保证连接牢固稳定，在接头处使用密封胶带封裹严防漏浆。波纹管安装完成后，需要进行检查确保无死弯且定位准确，检查其位置和曲线形状是否符合设计要求。完成压浆孔的设置，将排水孔设置在最低点，最高点位置设置排气孔，孔洞内径＞20 mm[2]。为使混凝土浇筑时管道畅通，在波纹管内部设置内径小于5 mm的硬质塑料衬管，端部设置封盖，避免安装完成的管道中落入雨水或杂物，详细检查波纹管是否存在微小裂纹，使用胶带缠绕，确保定位准确，曲线形状符合设计要求。

2.4 模板安装施工

将整体式钢模板作为预制T梁的侧模，借助龙门天车完成模板拼装，侧模板支设在肋钢板绑扎后进行，侧模和台座中间加设海绵条，以保证严密性防止错台。固定模板前，核实高度、垂直度、线形等参数，保证梁体的成型质量。

模板的上口和台座位置分别设置对拉螺栓，规格φ18 mm，间隔距离1 m，将木内撑设置在模板上口相应位置。绑扎钢筋前全面清理模板表面杂物，均匀涂抹脱模剂后加强防护，避免污染模板结构。为确保模板整体稳定性，将撑杠增设在模板两侧，详细检查连接点、预埋件、顶部高程等参数。同时，该工程将规格为30 cm×50 cm×5 mm的橡胶垫设置在底模端部，避免张拉施工后梁端位置出现掉角情况。

2.5 T梁混凝土浇筑与养生

浇筑T梁混凝土前，全面检查模板、钢筋、波纹管、锚垫板、预埋件等位置。该工程为保证T梁外观良好，选择一次性浇筑施工工艺，利用龙门天车和料斗完成混凝土的浇筑。由于每片T梁的浇筑时间长，要求到场的罐车等待时间在20 min以内，严格控制坍落度参数为18～22 cm。该工程T梁混凝土浇筑由一端向另一端进行，严密配合混凝土的初凝时间，浇筑的同时使用插入式振捣器振捣密实，振捣棒禁止触碰到钢筋、模板、波纹管等结构。肋板下方以附着式振捣器振捣，完成混凝土浇筑后进行二次收浆抹面，保证混凝土面平整性。在混凝土顶面拉毛施工时，利用定型拉毛器，控制槽深为5 mm。T梁混凝土振捣以混凝土不再出现下沉、表面平整且无气泡泛出为合格。

待混凝土强度达到2.5 MPa时进入模板拆除工序，拆模时保证混凝土外观质量完好。模板拆除后，及時对端部混凝土结合面凿毛施工处理，对漏在外部的钢筋涂刷水泥净浆防护。混凝土拉模工序完成后进入养护施工工序，浇筑好的梁经液压系统脱模后移动至养护区，在恒温恒湿的蒸养房中进行养护。

蒸养棚采用试验恒温养护室标准建设（外包隔热保温层），梁体进入蒸养房后一键启动，无须人工监控温度、手动调节阀门，系统根据设置的温度曲线，自动调节棚内温度，高效节能、绿色环保。

2.6 钢绞线穿束施工

根据设计要求，将钢绞线按照预留孔道的长度加上工作端的加长值下料，使用砂轮切割机将钢绞线切断到相应长度。下料后的钢绞线需要进行整理，将其堆放成束以便后续操作，利用托盘或支架等工具保持钢绞线整齐。为了更好地进行编号排序和保持钢绞线的整齐，每1～1.5 m为一个单位，使用铁丝将钢绞线束固定，确保钢绞线不松散。用标签在每个绑扎点处标记，使后续施工操作时能快速找到需要的钢绞线。为了防止穿孔时的摩擦和损坏，钢绞线的穿入端用胶带纸包裹。为强调预应力施工质量，钢绞线材料进场时要求同时携带质检报告和资质文件，质量抽检比例为每60 t抽检3～5盘，及时剔除不合格的产品。钢绞线检查合格进场后，利用砂轮切割机切断，以7根钢绞线整理为一束，保证每束钢绞线顺直、无缠绕情况[3]。该工程钢绞线穿束工作在预应力孔道施工完成后进行，穿束前安装好相应设备设施，全面清理孔道，以机械牵引为辅助完成钢绞线穿束，如图2所示。

2.7 智能张拉施工

张拉时，混凝土强度不低于设计强度等级值的85%方可张拉，预应力张拉采用智能张拉设备，双端对称张拉，张拉顺序按照设计要求进行，如表2所示为智能张拉指标参数。预应力筋张拉锚固后，孔道应在48 h内完成压浆。压浆完成后，及时对梁端、横隔板及翼缘板接缝混凝土凿毛并冲洗干净。张拉控制采取张拉应力与伸长量双控，以应力控制位置，借助于伸长量进行校核，若实际伸长量和理论值的偏差在6%以上，应及时停止张拉，待查明原因并解决后继续进行张拉施工。

为了保证作业人员的人身安全并且在张拉过程中能够严密观察T梁两侧的变化情况，在张拉时由技术人员全程在桥梁侧面观察记录。青银二广高速公路太原联络线项目T梁张拉施工的千斤顶为120 t，选择低松弛度钢绞线作为低松弛型预应力束进行对称张拉。预应力束的抗拉强度FPK为1 860 MPa；弹性模量EP为1.95×105 MPa；锚口摩擦损失为3%；设计伸长量为176 mm；系统显示长度为173.9 mm。经过计算，智能张拉的实际伸长量与理论伸长量的相对误差为?0.32%，未超出±6%，符合设计要求。

2.8 孔道压浆施工

预应力孔道压浆严格依照设计文件要求执行，压浆前使用清水全面清理孔道并做到连续性压浆，压力符合设计要求。压浆前，利用水泥将锚头封闭完好，确保水泥具有足够的强度，以免在压浆作业时出现漏浆情况。该工程采用真空辅助压浆法进行孔道压浆，确保孔道压浆饱满，使用水泥浆作为压浆材料，水泥浆的性能指标参数如表3所示[4]。

水泥浆采用1 250转/min搅拌机均匀搅拌，搅拌时间在2 mim以上，搅拌后的水泥浆置入压浆罐，经2.5 mm×2.5 mm的过滤网格孔过滤，一次投料满足40 min使用即可。密封连接智能压浆机泵管出浆口和孔道口，将灌浆管和抽真空管分别连接到需要压浆施工的位置，连接牢固并且密封良好。关闭进浆管球阀，确保没有胶凝材料流入，打开真空泵的电源，启动真空泵运行，让真空泵运行1 min，待系统内的空气被抽走后，将真空泵的压力稳定设置在?0.075～?0.08 MPa之间。真空泵在设定的压力范围内稳定运行1 min，确保系统维持在所需的真空状态，将进浆管球阀从关闭状态调整为开启状态，开始压浆[5]。

在压入水泥浆时确保平缓且均匀，观察排气孔位置的浆液稠度状态，若与灌入的浆液一致，则停止压浆施工。将出浆位置的阀门关闭，压力稳定在0.7 MPa，结束后将球阀关闭。

2.9 封端处理及预制T梁存放

根据设计要求对端部钢筋网绑扎，将定型钢模板作为封端模板，固定模板后，校核梁体长度，控制偏差。拌制与梁体混凝土标号相同的封端混凝土，对棱角位置予以密实处理，静置2 h后，覆膜覆麻袋养护。完成预应力混凝土T梁制作后，标注编号和日期，保证施工有序性。待封端混凝土和水泥浆达到设计强度后，安排预制T梁的移动和存放。

同条件下制作试块，强度达到设计要求后，安排预应力T梁的移梁作业和存放。利用捆绑带的方式采取龙门天车移动梁体，在梁端1 m范围内设置吊点，移梁作业环节全程由技术人员指导，保证平稳。为保证施工作业安全，存梁区基础采用与天车轨道基础相同的构造形式，基础顶面较现状地面高10 cm。因场地制约，存梁区与制梁区平行布置，需要设置重载横移区；制梁流水线端部横向设置重载摆渡区，摆渡区设置重载横移台车，横移台车设置4条轨道，轨道横向设置，T梁张拉压浆完成后，待梁体提走后，将横移台车移动至台座底部，就位后将移动台座顶起并移动至回转轨道，待预应力混凝土桥梁安装施工。

3 结束语

综上所述，预应力混凝土T梁是公路橋梁施工常用工法，通过预应力施工，在桥梁中引入预先施加的拉应力，使桥梁结构产生压应力，从而抵消荷载带来的张力，增加整个桥梁结构的承载能力，提高其抗弯、抗剪和抗震能力。青银二广高速公路太原联络线项目桥梁工程严格把控预应力施工技术要点，强化质量控制，桥梁性能指标符合设计要求，在推进交通运输业发展中作出了巨大贡献。可见，预应力施工技术是现代公路桥梁工程中不可或缺的重要技术手段。

参考文献

[1]唐灿. 预应力智能张拉施工技术在桥梁工程中的应用[J]. 工程技术研究， 2023（2）： 225-227.

[2]颜其林. 桥梁工程施工中的后张法预应力施工技术分析[J]. 模型世界， 2023（10）： 85-87.

[3]罗富愿. 公路桥梁工程中预应力混凝土桥梁的检测与加固分析[J]. 运输经理世界， 2023（2）： 73-75.

[4]王礼勇. 桥梁工程预制箱梁预应力施工技术要点探析[J]. 交通世界， 2023（25）： 165-167.

[5]于兴利. 公路桥梁工程中预应力技术的应用及施工质量控制研究[J]. 工程技术研究， 2023（5）： 137-139.

收稿日期：2023-11-02

作者简介：荆泽铉（1996—），男，本科，助理工程师，研究方向：道路与桥梁。