沈树贵 亳州交通投资控股集团有限公司

1 前言

桥梁工程中使用预应力混凝土可显著提高混凝土的抗裂性，避免因桥梁混凝土主体结构发生裂缝而引发质量问题，延长了桥梁的使用寿命。但是，由于其技术细节、施工要点较多，如果施工人员没有采取严格的质量管控措施，很容易留下质量隐患，不仅损害企业的经济利益，还容易引发安全事故。预应力混凝土桥梁施工中，必须树立全过程管理思维，前期做好施工图纸检查、材料质量把关，中期严格技术监管、杜绝质量隐患，后期及时跟进养护，保障顺利验收。

2 预应力混凝土的特点

2.1 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。

2.2 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。

3 预应力混凝土桥梁施工技术要点

3.1 平整场地，搭设支架

在桥梁施工现场进行场地整平作业，为下一步施工创设良好的环境。利用挖掘机、推土机、压路机等大型机械设备，平整场地，将清运的土石集中堆放在指定区域，禁止随意堆放，后期工程结束后，要做统一处理。完成场地整平后，检查地面硬度，如果表层土壤松软，可通过挖除浮土、填铺碎石、浇筑泥浆等方式，进行加固、硬化。搭设支架，保证支架的稳定性。

3.2 安装模板

模板安装前需要进行清洗，尤其是要保证模板内侧没有残留的泥浆、灰渣和尘土。待模板晾干后，在内侧涂刷脱模剂，按照顺序完成模板安装。侧模需要使用临时支撑，避免浇筑混凝土后出现位移、变形，保证预应力混凝土的成型效果和张拉效果。底模与侧模相接部位，应填塞止水条，避免缝隙部位出现泥浆渗漏问题，避免混凝土结构表面出现蜂窝情况。模板安装结束后，进行注水预压，检查预压期间底模的变形情况。如果沉降值过大，可能是支架不牢，或是模板选用不当，明确问题后采取相应措施。预压符合要求后，方可开展下一道工序。

3.3 安装波纹管

波纹管采用U型定位环与定位筋卡牢波纹管。直线部分每1m处设一个定位钢筋，并绑扎牢固，曲线部分每0.5m处设一个定位钢筋，并绑扎牢固，使其能牢固地置于模板内的设计位置，在混凝土浇筑期间不产生位移。波纹管接头部位及其与锚垫板喇叭接头处，用宽胶带捻绕紧密，确保其密封不漏浆。所有波纹管按照要求完成安装后，检查波纹管内部有无杂物，及时清理干净，最后将准备好的钢绞线束穿过波纹管。

3.4 加强浇筑与养护

检查模板和波纹管的固定情况，确定无误后，进行混凝土浇筑施工。预应力混凝土桥梁工程中，考虑到施工现场的空间有限，不适合现场制备混凝土，因此工程所需混凝土由附近的拌和厂根据施工要求提前预制，然后使用混凝土车运输到施工现场。混凝土各物料的配合比例，及和易性、坍落度等相关参数，均需要施工企业与预制厂提前沟通，确保混凝土各项性能满足桥梁建设需要。浇筑混凝土的同时要采取振捣措施，混凝土厚度超过30cm的，采用插入式振捣棒，不足30cm的，采取表面式振捣器。振捣匀速、有序移动，以提高混凝土密实度，防止桥梁混凝土结构出现蜂窝、麻面等情况。完成浇筑后，立即开展养护作业。夏季施工要注意洒水保湿，避免出现裂缝问题。

3.5 制作预应力筋

预应力筋的性能和质量，是决定预应力混凝土张拉效果的关键因素。前期准备环节，已通过抽样检测等方式确定预应力钢材无质量问题，且符合施工要求。选择钢绞线制作预应力筋，预应力筋采用13根15.2高强度、低松弛预应力的钢绞线，其强度符合设计强度要求。预应力钢绞线进场后，应按照规范进行验收，并对强度、伸长率、弹性模量等参数进行检查、测试。确定符合施工要求后，检查预应力筋的外形，如果发现扭结、毛刺、机械损伤等情况，应进行相应处理，严格禁止有质量瑕疵的预应力筋投入使用。

3.6 预应力筋的张拉

准备好张拉预应力筋所需设备，即千斤顶、油泵、高压油表等。明确张拉顺序，通常先进行中层束张拉，然后依次是下层束、上层束。以后张拉法为例，使用工具夹住预应力筋的露出端，用力张拉。将张拉力调整到最大应力值，静置2min后，测量预应力筋的伸长量。检验钢绞线实际总伸长值与计算理论伸长值容许差值是否控制在±5%以内。若其差值符合要求，则在规定时间内进行封锚。否则应暂停张拉，待查明原因并采取措施予以调整后，方可继续张拉，直到符合钢束张拉双控指标要求后，方可进行封锚。

3.7 管道压浆及封端

预应力筋张拉完毕后，要立即开展孔道压浆。将提前配置好的泥浆装入到活塞式注浆机中，将最上端的排气孔打开，调节设备压力值为1.5MPa，自动完成压浆。压浆时，应注意观察孔道另一端是否有饱和泥浆挤出，观察到这一现象后，及时封闭出浆口。此时注浆机持续注浆，管道内压力持续增加。稳压3min后，将孔道两端封堵起来。完成上述施工任务后，养护一段时间，检查混凝土实际强度达到设计值的90%后，依次进行模板和支架的拆除。

4 提升预应力混凝土桥梁施工技术水平的措施

4.1 检查设计图纸，掌握设计意图

施工图纸为预应力桥梁施工提供了重要参考。现场施工人员在拿到图纸后，由施工负责人组织各施工小队队长共同分析施工方案，掌握设计意图。如果对图纸中标注的内容、参数等存在疑问，要及时与设计部门取得联系，进行协调，避免出现设计方案与施工现场情况不一致的问题。通过检查设计图纸，还可以最大限度地避免出现设计变更情况，对确保桥梁工程有序开展、顺利完成具有积极作用。

4.2 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。

4.3 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。

4.4 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三个部分：（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。

4.5 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 结束语

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。