论文部分内容阅读
摘要：因预应力混凝土现浇桥梁具有变形小、整体性好等优点，并且在施工过程中方便灵活，因此常用于我国现代的公路桥梁以及市政桥梁的建设当中。本文根据笔者多年施工经验，对公路桥梁施工中预应力技术的施工工艺、预应力现浇桥梁施工工艺流程、施工工艺及质量保障措施进行了探讨。
关键词：预应力现浇桥梁 施工技术
中图分类号：U445 文献标识码：A
正文：
1 公路桥梁施工中预应力技术的施工工艺
预应力钢筋混凝土结构桥梁的优势在于有效结合了混凝土的高抗压性能与钢筋的高抗拉性能，技术上解决了混凝土的裂缝问题，因此使得桥梁的跨度不断增大，结构重量不断减小。因此在公路桥梁施工中得到了认可。预应力钢筋混凝土结构桥梁的施工技术要点总结如下: 1) 有效控制钢筋混凝土结构桥梁所使用材料的质量。桥梁施工之前，需对混凝土的结构性能做一些实验，以相同配合比制作混凝土试块进行相关实验，检验其性能参数是否符合施工标准要求。如果不符合，应立即调试配合比。2)预应力张拉的前期准备。张拉预应力钢筋混凝土结构桥梁是为了使得钢筋混凝土的抗拉性能更好，使其能满足结构需求。在预应力张拉之前，首先要检查构件尺寸是否满足设计要求。清理张拉埋设板与垫板之间的废渣，使得埋设后的张拉性能满足标准。3) 张拉预应力的施工。为了防止波纹管破损，需要重复张拉并且持续一段时间。这样可以有效避免张拉线与波纹管之间的摩擦力过大的问题。在张拉过程中，应使用钢弦式应力计来监测混凝土桥梁结构的变形与受力情况，对于监测数据的记录与分析，为后期施工作参考。
预应力现浇桥梁的材料主要由混凝土和预应力钢束两大类组成。其中，预应力钢束的布置方式主要为分段或连续配置，其材料大多采用钢绞线；考虑到梁身自重的因素，为减轻梁身自重，可采用体外配置的方式来对预应力钢束进行配置；另一方面，预应力现浇桥梁施工过程中的混凝土则多采用高标号混凝土（40~60）。预应力现浇桥梁的施工主要包括施工方法的选择、受力分析计算、施工机具准备、辅助设施准备以及施工组织管理等環节；由于不同的施工方法所需要的施工技术不同，因此，在各施工阶段，施工方法的选择是重点。在桥梁的建设过程当中，常用的预应力现浇桥梁的施工方法主要有：支架浇筑、悬臂浇筑、顶推施工以及逐孔施工等；但由于施工过程以及施工环境等诸多因素的影响，在实际施工过程中应根据实际施工时的情况以及计算书来确定所需使用的施工方法。
2预应力现浇桥梁施工工艺流程
①在施工的开始阶段，为了保证地基有足够的承载力，应对施工场地进行的清理、平整，并对软土地基进行夯实或者浇筑混凝土垫层。下一阶段，需在桥位上搭设满堂支架，当遇到跨越公路时则需要架空，这样才能减少对周围交通的影响程度。支架搭设好并安装底模板完毕后需使用砂袋来进行预压，预压结果决定预留拱度的多少。②还需对准备使用的钢筋原材进行质检试验，只有质检达到所规定的标准之后才能进行加工使用。在对底板腹板钢筋进行绑扎时，要求严格按照图纸和现行规范施工，还需进行预埋件的焊接，然后安装波纹管，并安装芯模和侧模。在整个施工过程中，监理工作人员需对所有工作进行详细、认真的检查，检查合格之后经总监理工程师签字方能进行底板和腹板混凝土的浇筑工作。③在进行芯模和侧模的拆除工作时，拆模完毕后需使用混凝土对预留天窗位置进行封堵，待用于封堵天窗的混凝土达到设计强度之后，才能进行张拉。
3预应力现浇桥梁施工工艺
3.1地基处理
科学地基处理，保证地基有足够的承载力，是工程施工的关键所在。施工现场需根据实际的地质情况进行地基加固处理，可选用大粒径石渣掺合石屑填筑在下面，然后用大吨位压路机按照路基填筑标准要求碾密实；处理完毕后浇注约20cm厚的水泥混凝土层。为防止地基基础积水，需做好地基表面的排水，以免给后期的施工造成困难。
3.2支架搭设
对于支架的选取，可选择钢材、塑料以及其他符合设计要求的材料来进行制作。其中，钢材可采用国家现行的标准，优先选择碗扣式支架。以碗扣式支架为例，在支架搭设过程中：①应选配好主杆的规格，同时还需拟定纵横水平布置图，做好支架受力验算；②下托定位、安装下部主杆以及纵向横向水平杆，对水平拉杆和基准标高进行测量调整，并锁紧立杆碗扣；③然后放置脚手板，继续将上层主杆和水平拉杆接高，安装上托，接正主杆垂直度，扣紧水平杆；④放置横木。在支架安装过程中，应在主柱地段设垫木，从而可分散压力，保证地基有足够的承载能力；此外，在安装过程中必须预留施工预拱度，纵向接头要错开且需满足使用要求，同时，为确保支架的整体强度、刚度和稳定性，在桥墩台、1/8 跨、3/8跨、跨中处设置剪刀撑。
3.3支架预压
支架搭设完毕后，先铺设底模，再进行支架预压；支架预压的目的是为检验支架的安全性、稳定性、消除支架和结构的前期变形以及消除搭设支架后造成的支架沉降量和地基沉降量；支架预压采用结构荷载和施工荷载之和的1.2倍的砂袋均匀分布进行，对加载前后的观测点标高进行对比，预压标准以2mm为界，若日沉降量小于2mm，表明支架趋于稳定；预压完成，并按加载过程相反的顺序卸载；卸载结束后，则需要对控制点标高再次进行复测。
3.4模板安装
采用竹胶板制作底模和侧模，厚度不宜小于1.2cm；模板铺装时要求各板布置规则，挤贴紧密，拼装牢固；模板拼接缝处，需用玻璃胶嵌缝，确保接缝处平整无孔洞，以免漏浆。竹胶板表面要平整洁净，安装前应检修校正、涂刷脱模剂。内模由竹胶板和钢模组成内模顶部需预留天窗，以便于拆模和箱内张拉的施工；待张拉结束后用同等号混凝土填补封孔。
3.5钢筋工程
每批钢筋必须进行抽样检测，检测合格方可使用。钢筋应该堆放整齐，做好防潮防锈工作；钢筋的加工时弯钩长度应该符合设计，无规定时，应满足《公路桥涵施工技术规范》的要求。钢筋搭接时应采用电弧焊接，双面焊接长度应不小于5d，单面焊接长度应不小于10d（d为钢筋直径）；当采用绑扎钢筋时，受压钢筋的搭接长度为21d，受拉钢筋的搭接长度为受压钢筋搭接长度的1.4倍；钢筋允许偏差如表1所示，其抗拉强度如表2所示。波纹管安装前需检查其渗透能力和变形是否满足要求；为了避免混凝土浆等杂物渗入波纹管内形成堵塞，需用密封胶带对波纹管封口。
3.6预应力钢筋施工要点
3.6.1预应力钢筋加工
首先，预应力钢筋的下料长度应根据箱梁预应力筋设计的平弯程度、千斤顶的型号、锚具类型等，再经过计算确定，下料要确保材料顺直、量尺精确，且有专人负责。钢绞线的切口要保证平整，常采用砂轮切割机切断。下料后要及时编号，并用防雨材料盖好，以免发生锈蚀。
3.6.2预应力钢筋
布置预应力钢筋穿入波纹管时应对钢筋骨架进行加固，避免结构钢筋倾斜、波纹管位置不准的情况发生，预应力孔道成型的主要施工要求线型圆顺、位置准确、密闭性好。
3.6.3预应力筋张拉要点
设计中锚下控制应力包括预应力的损失，不包括锚头的摩擦损失。故在进行预应力钢束的张拉时实际张拉控制应力应加上锚头的摩擦损失，但是不能超过规范规定。钢绞线张拉采用张拉力和伸长量双控方法控制，张拉采用分级张拉，共分为4级：首先张拉到10％k，然后到20％k，再到60％k，最后张拉到总张拉吨位，持续2min后锚固（k为总控制应力）。要严格按照图纸要求张拉的先后顺序进行张拉，特别是腹板纵、横梁钢绞线的张拉顺序；通常腹板纵梁张拉顺序为由下到上，腹板横梁张拉顺序为由上到下，施工时要特别注意，不能错误控制。
3.7混凝土工程混凝土选用
早强混凝土，要求收缩变形小，抗裂性能好。混凝土的配比应通过室内试验确定，但应注意室内试验与生产配合比的关系，根据目标配比调整生产配比。混凝土中高效减水剂的掺量应根据试验确定，水泥应具备原厂试验报告单，入场后仍需抽样检验，符合要求方可使用。混凝土所用骨料的含泥量、泥块含量、硫化物、云母含量等需满足规范的规定，混凝土用水为经过检验合格的地下水；混凝土浇筑前应做好水、电工作，保证浇筑期间不断水不断电，并注意天气状况。经再次检查模板钢筋预埋件位置数量规格无误后，方可进行混凝土浇筑；混凝土浇筑时应该分段分层进行，每段2~3cm，每层厚度30cm以内，浇筑顺序为先浇筑底板及腹板根部，然后浇筑腹板，最后是顶板和翼板。振动棒应采用“快插慢拔”的原则，避免振动过度造成混凝土离析、分层。振动上层混凝土时，振动棒应插入上下层混凝土界面以下5cm左右。掌握好振动时间，以表面不出现气泡，不再下沉为准。
3.8支架拆除
混凝土强度达到拆模要求时方可对模板和支架进行拆除；拆模时必须按顺序进行，禁止无序乱拆。拆模的基本要求为对称少量多次逐渐完成。支架拆卸应先上后下，先两端后中间，避免猛敲猛打，以免整体失稳，造成人员伤害。
4施工质量保证措施
施工的质量问题主要出现在模板钢筋混凝土预应力张拉上，主要包括以下部分：钢筋规格、型号、搭接长度严格按照施工图执行，质量不达标的钢筋要退场，严禁使用不符合要求的钢筋；模板拼接要密实，垂直度和尺寸要严格按设计进行，表面干净无浮浆，内刷脱模剂，底模可不刷；预应力筋张拉时应对称张拉，张拉顺序按设计或规范进行，在张拉控制应力稳定后才能进行锚固；压浆前注意清理孔道，压浆尽量一次完成，不能连续完成时，应在二次压浆之前对孔道再次进行清洗后再压浆；压浆过程中注意保温措施，压浆完成后需检查压浆的密实情况，出现问题时及时处理；混凝土塌落度应在允许范围之内，浇筑时注意部位顺序，振搗时避免过量振捣而出现离析现象；混凝土所用的水、骨料、外加剂等除了应具备出厂检验证书之外还需要进行试验，试验结果不满足规范者严禁使用。
5结束语
预应力现浇桥梁施工技术的好坏直接影响了桥梁的整体质量，在施工过程中，必须严格按照现行的施工规范及准则来进行，在细节上把好质量关；只有这样，才能确保施工质量，保证施工安全，提高施工过程中的效率，从而建设出安全可靠的桥梁，取得较好的社会效益以及经济效益。
参考文献
[1]陈德辉，曾维成，徐迎春．浅谈涛江大桥50m大跨度T形预应力梁施工[J]．四川建筑科学研究，2006，（1）.
[2]李 萍．预应力混凝土桥梁锚下裂纹分析及处理[J]．福建建科科技，2008，（2）.
[3]李忠清，姚大发．预应力混凝土箱梁通病分析[J]．安徽建筑，2003，（6）.
[4]申林兴．预应力现浇桥梁施工技术探讨[J]．企业导报，2012，（11）
关键词：预应力现浇桥梁 施工技术
中图分类号：U445 文献标识码：A
正文：
1 公路桥梁施工中预应力技术的施工工艺
预应力钢筋混凝土结构桥梁的优势在于有效结合了混凝土的高抗压性能与钢筋的高抗拉性能，技术上解决了混凝土的裂缝问题，因此使得桥梁的跨度不断增大，结构重量不断减小。因此在公路桥梁施工中得到了认可。预应力钢筋混凝土结构桥梁的施工技术要点总结如下: 1) 有效控制钢筋混凝土结构桥梁所使用材料的质量。桥梁施工之前，需对混凝土的结构性能做一些实验，以相同配合比制作混凝土试块进行相关实验，检验其性能参数是否符合施工标准要求。如果不符合，应立即调试配合比。2)预应力张拉的前期准备。张拉预应力钢筋混凝土结构桥梁是为了使得钢筋混凝土的抗拉性能更好，使其能满足结构需求。在预应力张拉之前，首先要检查构件尺寸是否满足设计要求。清理张拉埋设板与垫板之间的废渣，使得埋设后的张拉性能满足标准。3) 张拉预应力的施工。为了防止波纹管破损，需要重复张拉并且持续一段时间。这样可以有效避免张拉线与波纹管之间的摩擦力过大的问题。在张拉过程中，应使用钢弦式应力计来监测混凝土桥梁结构的变形与受力情况，对于监测数据的记录与分析，为后期施工作参考。
预应力现浇桥梁的材料主要由混凝土和预应力钢束两大类组成。其中，预应力钢束的布置方式主要为分段或连续配置，其材料大多采用钢绞线；考虑到梁身自重的因素，为减轻梁身自重，可采用体外配置的方式来对预应力钢束进行配置；另一方面，预应力现浇桥梁施工过程中的混凝土则多采用高标号混凝土（40~60）。预应力现浇桥梁的施工主要包括施工方法的选择、受力分析计算、施工机具准备、辅助设施准备以及施工组织管理等環节；由于不同的施工方法所需要的施工技术不同，因此，在各施工阶段，施工方法的选择是重点。在桥梁的建设过程当中，常用的预应力现浇桥梁的施工方法主要有：支架浇筑、悬臂浇筑、顶推施工以及逐孔施工等；但由于施工过程以及施工环境等诸多因素的影响，在实际施工过程中应根据实际施工时的情况以及计算书来确定所需使用的施工方法。
2预应力现浇桥梁施工工艺流程
①在施工的开始阶段，为了保证地基有足够的承载力，应对施工场地进行的清理、平整，并对软土地基进行夯实或者浇筑混凝土垫层。下一阶段，需在桥位上搭设满堂支架，当遇到跨越公路时则需要架空，这样才能减少对周围交通的影响程度。支架搭设好并安装底模板完毕后需使用砂袋来进行预压，预压结果决定预留拱度的多少。②还需对准备使用的钢筋原材进行质检试验，只有质检达到所规定的标准之后才能进行加工使用。在对底板腹板钢筋进行绑扎时，要求严格按照图纸和现行规范施工，还需进行预埋件的焊接，然后安装波纹管，并安装芯模和侧模。在整个施工过程中，监理工作人员需对所有工作进行详细、认真的检查，检查合格之后经总监理工程师签字方能进行底板和腹板混凝土的浇筑工作。③在进行芯模和侧模的拆除工作时，拆模完毕后需使用混凝土对预留天窗位置进行封堵，待用于封堵天窗的混凝土达到设计强度之后，才能进行张拉。
3预应力现浇桥梁施工工艺
3.1地基处理
科学地基处理，保证地基有足够的承载力，是工程施工的关键所在。施工现场需根据实际的地质情况进行地基加固处理，可选用大粒径石渣掺合石屑填筑在下面，然后用大吨位压路机按照路基填筑标准要求碾密实；处理完毕后浇注约20cm厚的水泥混凝土层。为防止地基基础积水，需做好地基表面的排水，以免给后期的施工造成困难。
3.2支架搭设
对于支架的选取，可选择钢材、塑料以及其他符合设计要求的材料来进行制作。其中，钢材可采用国家现行的标准，优先选择碗扣式支架。以碗扣式支架为例，在支架搭设过程中：①应选配好主杆的规格，同时还需拟定纵横水平布置图，做好支架受力验算；②下托定位、安装下部主杆以及纵向横向水平杆，对水平拉杆和基准标高进行测量调整，并锁紧立杆碗扣；③然后放置脚手板，继续将上层主杆和水平拉杆接高，安装上托，接正主杆垂直度，扣紧水平杆；④放置横木。在支架安装过程中，应在主柱地段设垫木，从而可分散压力，保证地基有足够的承载能力；此外，在安装过程中必须预留施工预拱度，纵向接头要错开且需满足使用要求，同时，为确保支架的整体强度、刚度和稳定性，在桥墩台、1/8 跨、3/8跨、跨中处设置剪刀撑。
3.3支架预压
支架搭设完毕后，先铺设底模，再进行支架预压；支架预压的目的是为检验支架的安全性、稳定性、消除支架和结构的前期变形以及消除搭设支架后造成的支架沉降量和地基沉降量；支架预压采用结构荷载和施工荷载之和的1.2倍的砂袋均匀分布进行，对加载前后的观测点标高进行对比，预压标准以2mm为界，若日沉降量小于2mm，表明支架趋于稳定；预压完成，并按加载过程相反的顺序卸载；卸载结束后，则需要对控制点标高再次进行复测。
3.4模板安装
采用竹胶板制作底模和侧模，厚度不宜小于1.2cm；模板铺装时要求各板布置规则，挤贴紧密，拼装牢固；模板拼接缝处，需用玻璃胶嵌缝，确保接缝处平整无孔洞，以免漏浆。竹胶板表面要平整洁净，安装前应检修校正、涂刷脱模剂。内模由竹胶板和钢模组成内模顶部需预留天窗，以便于拆模和箱内张拉的施工；待张拉结束后用同等号混凝土填补封孔。
3.5钢筋工程
每批钢筋必须进行抽样检测，检测合格方可使用。钢筋应该堆放整齐，做好防潮防锈工作；钢筋的加工时弯钩长度应该符合设计，无规定时，应满足《公路桥涵施工技术规范》的要求。钢筋搭接时应采用电弧焊接，双面焊接长度应不小于5d，单面焊接长度应不小于10d（d为钢筋直径）；当采用绑扎钢筋时，受压钢筋的搭接长度为21d，受拉钢筋的搭接长度为受压钢筋搭接长度的1.4倍；钢筋允许偏差如表1所示，其抗拉强度如表2所示。波纹管安装前需检查其渗透能力和变形是否满足要求；为了避免混凝土浆等杂物渗入波纹管内形成堵塞，需用密封胶带对波纹管封口。
3.6预应力钢筋施工要点
3.6.1预应力钢筋加工
首先，预应力钢筋的下料长度应根据箱梁预应力筋设计的平弯程度、千斤顶的型号、锚具类型等，再经过计算确定，下料要确保材料顺直、量尺精确，且有专人负责。钢绞线的切口要保证平整，常采用砂轮切割机切断。下料后要及时编号，并用防雨材料盖好，以免发生锈蚀。
3.6.2预应力钢筋
布置预应力钢筋穿入波纹管时应对钢筋骨架进行加固，避免结构钢筋倾斜、波纹管位置不准的情况发生，预应力孔道成型的主要施工要求线型圆顺、位置准确、密闭性好。
3.6.3预应力筋张拉要点
设计中锚下控制应力包括预应力的损失，不包括锚头的摩擦损失。故在进行预应力钢束的张拉时实际张拉控制应力应加上锚头的摩擦损失，但是不能超过规范规定。钢绞线张拉采用张拉力和伸长量双控方法控制，张拉采用分级张拉，共分为4级：首先张拉到10％k，然后到20％k，再到60％k，最后张拉到总张拉吨位，持续2min后锚固（k为总控制应力）。要严格按照图纸要求张拉的先后顺序进行张拉，特别是腹板纵、横梁钢绞线的张拉顺序；通常腹板纵梁张拉顺序为由下到上，腹板横梁张拉顺序为由上到下，施工时要特别注意，不能错误控制。
3.7混凝土工程混凝土选用
早强混凝土，要求收缩变形小，抗裂性能好。混凝土的配比应通过室内试验确定，但应注意室内试验与生产配合比的关系，根据目标配比调整生产配比。混凝土中高效减水剂的掺量应根据试验确定，水泥应具备原厂试验报告单，入场后仍需抽样检验，符合要求方可使用。混凝土所用骨料的含泥量、泥块含量、硫化物、云母含量等需满足规范的规定，混凝土用水为经过检验合格的地下水；混凝土浇筑前应做好水、电工作，保证浇筑期间不断水不断电，并注意天气状况。经再次检查模板钢筋预埋件位置数量规格无误后，方可进行混凝土浇筑；混凝土浇筑时应该分段分层进行，每段2~3cm，每层厚度30cm以内，浇筑顺序为先浇筑底板及腹板根部，然后浇筑腹板，最后是顶板和翼板。振动棒应采用“快插慢拔”的原则，避免振动过度造成混凝土离析、分层。振动上层混凝土时，振动棒应插入上下层混凝土界面以下5cm左右。掌握好振动时间，以表面不出现气泡，不再下沉为准。
3.8支架拆除
混凝土强度达到拆模要求时方可对模板和支架进行拆除；拆模时必须按顺序进行，禁止无序乱拆。拆模的基本要求为对称少量多次逐渐完成。支架拆卸应先上后下，先两端后中间，避免猛敲猛打，以免整体失稳，造成人员伤害。
4施工质量保证措施
施工的质量问题主要出现在模板钢筋混凝土预应力张拉上，主要包括以下部分：钢筋规格、型号、搭接长度严格按照施工图执行，质量不达标的钢筋要退场，严禁使用不符合要求的钢筋；模板拼接要密实，垂直度和尺寸要严格按设计进行，表面干净无浮浆，内刷脱模剂，底模可不刷；预应力筋张拉时应对称张拉，张拉顺序按设计或规范进行，在张拉控制应力稳定后才能进行锚固；压浆前注意清理孔道，压浆尽量一次完成，不能连续完成时，应在二次压浆之前对孔道再次进行清洗后再压浆；压浆过程中注意保温措施，压浆完成后需检查压浆的密实情况，出现问题时及时处理；混凝土塌落度应在允许范围之内，浇筑时注意部位顺序，振搗时避免过量振捣而出现离析现象；混凝土所用的水、骨料、外加剂等除了应具备出厂检验证书之外还需要进行试验，试验结果不满足规范者严禁使用。
5结束语
预应力现浇桥梁施工技术的好坏直接影响了桥梁的整体质量，在施工过程中，必须严格按照现行的施工规范及准则来进行，在细节上把好质量关；只有这样，才能确保施工质量，保证施工安全，提高施工过程中的效率，从而建设出安全可靠的桥梁，取得较好的社会效益以及经济效益。
参考文献
[1]陈德辉，曾维成，徐迎春．浅谈涛江大桥50m大跨度T形预应力梁施工[J]．四川建筑科学研究，2006，（1）.
[2]李 萍．预应力混凝土桥梁锚下裂纹分析及处理[J]．福建建科科技，2008，（2）.
[3]李忠清，姚大发．预应力混凝土箱梁通病分析[J]．安徽建筑，2003，（6）.
[4]申林兴．预应力现浇桥梁施工技术探讨[J]．企业导报，2012，（11）