現(xiàn)澆預(yù)應(yīng)力橋梁上部結(jié)構(gòu)施工技術(shù)分析

盧 耀

(山西路橋第八工程有限公司，山西 運(yùn)城 710200)

1 現(xiàn)澆預(yù)應(yīng)力橋梁上部結(jié)構(gòu)施工概述

橋梁的建設(shè)是推動(dòng)我國(guó)交通運(yùn)輸?shù)闹饕?，不僅能夠在一定程度上帶動(dòng)我國(guó)整體經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，而且能夠保證人們的出行更加的便捷。為了提高橋梁工程施工技術(shù)上的質(zhì)量，相關(guān)施工單位應(yīng)當(dāng)不斷加強(qiáng)對(duì)施工質(zhì)量的管理和控制，以此來保證橋梁的安全性和可靠性。

橋梁建設(shè)是一項(xiàng)浩大且難度系數(shù)較高的工程，在施工過程中，常常會(huì)遇到地表高度相差較大的路段，而這時(shí)就需要對(duì)橋梁的上部結(jié)構(gòu)進(jìn)行澆筑，以此來提高地表的高度；橋梁上部結(jié)構(gòu)的澆筑，是橋梁施工過程中一個(gè)重要的環(huán)節(jié)。其施工質(zhì)量的好壞，會(huì)對(duì)橋梁整體結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性產(chǎn)生極大的影響，還會(huì)影響到整體工程的建設(shè)質(zhì)量。因此，對(duì)橋梁的施工技術(shù)以及質(zhì)量進(jìn)行嚴(yán)格的控制是極其重要的。除此之外，在進(jìn)行橋梁工程建設(shè)施工的過程中，必須對(duì)澆筑的材料以及需要被澆筑地方，在尺寸和位置上嚴(yán)格把關(guān)；在進(jìn)行施工之前，對(duì)其進(jìn)行嚴(yán)格的規(guī)劃與設(shè)計(jì)，來確保澆筑的橋梁上部結(jié)構(gòu)，能夠符合橋梁建設(shè)的實(shí)際需求。在橋梁建設(shè)施工的過程中，通常采用混凝土澆筑施工工藝；在實(shí)際的施工過程中，首先就應(yīng)該將橋梁上部結(jié)構(gòu)的澆筑位置，進(jìn)行準(zhǔn)確的測(cè)量以及設(shè)計(jì)。其次，在施工過程中使用的建筑材料是決定施工質(zhì)量的關(guān)鍵因素，所以，必須對(duì)其進(jìn)行嚴(yán)格挑選和檢測(cè)，以此確保使用的材料是符合建設(shè)要求的。

2 現(xiàn)澆預(yù)應(yīng)力的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)特征

針對(duì)正在修建的橋梁，對(duì)橋梁結(jié)構(gòu)的跨徑設(shè)計(jì)通常有三個(gè)標(biāo)準(zhǔn)，即長(zhǎng)度分別為40、32及24 m。而在這三種跨徑設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)中，32 m則是最為標(biāo)準(zhǔn)的跨徑，40、24 m均為跨徑設(shè)計(jì)中的配跨。另外，橋梁的預(yù)應(yīng)力筋，大多采用縱向單向布置的方式，通過橫向預(yù)應(yīng)力在40 m跨徑當(dāng)中的設(shè)置以及對(duì)自錨式拉絲體系的全面應(yīng)用，實(shí)現(xiàn)最終的固定。當(dāng)前，我國(guó)在橋梁預(yù)應(yīng)力結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，主要可體現(xiàn)剛度性、抗沖擊能力強(qiáng)、穩(wěn)定性等作為預(yù)應(yīng)力應(yīng)用所彰顯出的特征。對(duì)于雙線整孔預(yù)應(yīng)力箱梁而言，由于為預(yù)應(yīng)力箱梁體設(shè)計(jì)，應(yīng)用到混凝土數(shù)量通常較大，除此之外，預(yù)應(yīng)力箱梁在整體工程施工中，所應(yīng)用到的設(shè)備有著極高的要求，特別是對(duì)混凝土的施工。此外，對(duì)于噸位較大的預(yù)應(yīng)力箱梁施工而言，普通的橋梁施工方法，已不再符合需求。所以，應(yīng)提出具體的措施，來加以改善：①在現(xiàn)澆預(yù)應(yīng)力結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)上，施工人員需要采用混合配筋的部分預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)對(duì)箱梁的大梁以及預(yù)應(yīng)力柱進(jìn)行設(shè)計(jì)，特別是對(duì)于地震區(qū)的預(yù)應(yīng)力箱梁而言，在箱梁結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)上，更是需要遵循該原則；②在荷載效應(yīng)組合設(shè)計(jì)中，長(zhǎng)期受其作用影響，那么在預(yù)應(yīng)力的設(shè)計(jì)中，就需要對(duì)下面的纖維不受拉應(yīng)力，進(jìn)行全面控制，進(jìn)而在最大程度上，避免箱梁端截面外的纖維出現(xiàn)裂縫現(xiàn)象；③針對(duì)橋梁預(yù)應(yīng)力的內(nèi)力與位移設(shè)計(jì)，設(shè)計(jì)人員應(yīng)先將現(xiàn)澆的樓面視作為箱梁的冀緣，并根據(jù)有關(guān)規(guī)范取值，然后對(duì)鋼筋混凝土梁進(jìn)行科學(xué)規(guī)范。

3 預(yù)應(yīng)力施工技術(shù)應(yīng)用

預(yù)應(yīng)力技術(shù)就是指在道路橋梁建設(shè)過程中，預(yù)先在橋梁結(jié)構(gòu)構(gòu)件上施加一定的壓力，使道路橋梁在投入正常使用的時(shí)候，將外界的負(fù)荷或其他因素產(chǎn)生的張力抵擋住，保證道路橋梁在正常使用的情況下不會(huì)產(chǎn)生過多的質(zhì)量問題，不僅可以讓道路橋梁的壽命得到了大幅度的提高，并且產(chǎn)生了較好的經(jīng)濟(jì)效益。在目前的道路橋梁施工過程中，一般都是使用混凝土來進(jìn)行結(jié)構(gòu)搭建的。預(yù)應(yīng)力施工技術(shù)在道路橋梁混凝土施工中的應(yīng)用，有一個(gè)比較貼切的例子：在古代，人們通常會(huì)在木桶的外部用鐵箍套上，木桶在受到水的負(fù)荷張力作用時(shí)，不會(huì)發(fā)生開裂的現(xiàn)象，這種來自鐵箍的壓應(yīng)力也被叫做預(yù)應(yīng)力技術(shù)。在橋梁工程施工中，這種壓應(yīng)力方向與外部壓力方向相反，從而實(shí)現(xiàn)力與力之間的抵消，從而保護(hù)公路橋梁混凝土結(jié)構(gòu)不受過多的影響，提高工程的整體質(zhì)量。

4 現(xiàn)澆預(yù)應(yīng)力施工方案

常見的現(xiàn)澆預(yù)應(yīng)力施工方案有三種，其分別是：預(yù)制架施工方案、懸臂施工方案以及移動(dòng)式模架逐孔施工方案。其中，預(yù)制架設(shè)施工方案主要是指在預(yù)應(yīng)力橋梁施工中通過對(duì)集中預(yù)制以及運(yùn)梁車運(yùn)送等應(yīng)用，進(jìn)行的一種逐孔架設(shè)施工方法，其實(shí)施步驟為：模型安裝與拆除、鋼筋工程、混凝土養(yǎng)護(hù)、預(yù)應(yīng)力張拉、架設(shè)工藝、保護(hù)層施工。預(yù)制架設(shè)法實(shí)施的特點(diǎn)主要表現(xiàn)如下。

1)預(yù)制架設(shè)實(shí)施有助于提高工程質(zhì)量。因預(yù)制構(gòu)件本身就有標(biāo)準(zhǔn)、一次澆筑品質(zhì)高等優(yōu)勢(shì)，再加上其打造出來的箱梁梁身外觀十分完美，所以，預(yù)制架設(shè)法的應(yīng)用在很大程度上有助于提升工程質(zhì)量。

2)預(yù)制架設(shè)有著較強(qiáng)的施工組織周期性。通常情況下，由于橋梁上面的結(jié)構(gòu)都是在預(yù)制工廠一次性完成的，所以，這種制式化生產(chǎn)更符合現(xiàn)場(chǎng)施工的周期性要求。而且，該方式的應(yīng)用能夠在進(jìn)一步優(yōu)化橋梁上部結(jié)構(gòu)的同時(shí)，減少施工現(xiàn)場(chǎng)因人員流失造成的經(jīng)濟(jì)等不良損失。

3)施工速度較快。從預(yù)應(yīng)力箱梁制作開始到預(yù)應(yīng)力箱梁吊裝結(jié)束，每天在施工架設(shè)一孔，由于預(yù)制架設(shè)具有施工速度快這一優(yōu)勢(shì)，所以，可將預(yù)制架設(shè)施工方案運(yùn)用在具有上百個(gè)架設(shè)孔的市政長(zhǎng)橋建設(shè)中。這對(duì)于縮短建設(shè)工期以及在最大限度上減少施工程度等諸多方面有著積極作用。其次，懸澆與懸拼作為市政立交橋預(yù)應(yīng)力箱梁施工中懸臂施工方案常用的兩種方式。懸臂施工法在預(yù)應(yīng)力箱梁中的應(yīng)用目的主要在于：實(shí)現(xiàn)對(duì)施工中預(yù)應(yīng)力混凝土橋梁的連續(xù)建造。通過對(duì)懸臂施工方案中的懸澆與懸拼兩種形式分析可知，無論是在施工程序上還是施工特點(diǎn)上，兩種方式都與懸臂施工法建造預(yù)應(yīng)力混凝土懸臂橋有著極大相似之處。在懸臂或者是在鑄造的過程中，施工人員有必要使用臨時(shí)的措施對(duì)上部和下部結(jié)構(gòu)進(jìn)行整合，等到懸臂施工結(jié)束再將其連接成一個(gè)整體，并在張拉了承受正彎矩的下緣預(yù)應(yīng)力筋后，再卸除固結(jié)措施，使施工中的懸臂體系轉(zhuǎn)換成連續(xù)體系。最后，移動(dòng)式模架逐孔施工法。移動(dòng)式模架逐孔施工法是近幾年為快速實(shí)現(xiàn)施工現(xiàn)澆預(yù)應(yīng)力混凝土和橋梁而發(fā)展起來的一種新的施工技術(shù)。該施工方案的基本實(shí)施步驟如下：首先需要將機(jī)械化支撐和模板支撐在梁長(zhǎng)度超過兩個(gè)跨越的橋梁上；然后在橋跨中進(jìn)行現(xiàn)澆施工，并等到混凝土達(dá)到一定強(qiáng)度后，對(duì)其進(jìn)行脫模；最后，將模架沿導(dǎo)梁移動(dòng)到下一處，將橋孔逐孔推進(jìn)直至全部進(jìn)入橋孔。目前，由于可動(dòng)孔模板施工方法不僅可用于連續(xù)梁橋的施工，還可用于多孔簡(jiǎn)支橋的施工，所以，有關(guān)人員需要加大對(duì)其的分析。

5 橋梁現(xiàn)澆預(yù)應(yīng)力施工中的施工技術(shù)

1)模板施工技術(shù)。橋梁澆筑選用的模板材料一般是塑料、膠合板、木材或者鋼材以及其他符合建設(shè)要求的建筑材料，木材搭建的模板具有適應(yīng)性強(qiáng)、整體性能好等優(yōu)勢(shì)，而且木材的重量較輕，可以不必使用起重機(jī)等設(shè)備進(jìn)行運(yùn)輸，但是木質(zhì)模板的可重復(fù)使用效率較低，在施工的過程中，容易出現(xiàn)材料浪費(fèi)的情況，并且木材無法回收，損耗的木材就只能報(bào)廢，所以木質(zhì)的模板一般都是少量的使用。用于搭建的模板，必須具備較好的穩(wěn)定性能以及較高的剛度和強(qiáng)度，使得搭建的模板前后表面的高度相同，使平整度得到有效的保障，保障不會(huì)出現(xiàn)漏漿以及跑模的情況。當(dāng)模板搭建高度較高時(shí)，應(yīng)該進(jìn)行相應(yīng)拉風(fēng)拉索或者支撐木的設(shè)置，確保搭建模板設(shè)施的穩(wěn)定性。其次，模板材料的選擇應(yīng)該優(yōu)先考慮可以重復(fù)使用的材料，在這一點(diǎn)上，可以采用一些同類的模板材料進(jìn)行拼裝，或者選擇符合建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)的組合式模板。在進(jìn)行混凝土澆筑之前應(yīng)該在搭建模板的內(nèi)側(cè)進(jìn)行脫模劑的涂抹，并且在進(jìn)行脫模劑的選擇時(shí)，不能使用會(huì)造成混凝土變色或變質(zhì)的劣質(zhì)脫模劑。

2)鋼筋骨架施工技術(shù)。鋼筋骨架的綁扎與制作，需要經(jīng)過多道工序，例如彎制、下料、除銹以及捆扎等。鋼筋混凝土墩臺(tái)的澆筑形式，具有多樣化的特點(diǎn)，因此，導(dǎo)致鋼筋骨架的搭建的形狀，也具有形式各異的特點(diǎn)。對(duì)于預(yù)先制作成型的鋼筋骨架，必須具有較好的穩(wěn)定性以及剛度，才能使骨架的吊裝更加方便，并且綁扎制作的鋼筋骨架的尺寸也要保持準(zhǔn)確，要能夠與設(shè)計(jì)規(guī)劃的要求所契合。其次，綁扎制作的鋼筋骨架，通常體積都比較大，因此，在將其制作完成之后，應(yīng)該將其存放在比較干燥、平整的場(chǎng)地上，并且使用方木將底部墊平整，為了避免出現(xiàn)混淆，要將綁扎好的鋼筋骨架做上標(biāo)記。

3)混凝土澆筑施工技術(shù)。在進(jìn)行混凝土澆筑施工之前，應(yīng)該將墩臺(tái)基礎(chǔ)表面清洗干凈，并將表面的浮漿進(jìn)行鑿除，再進(jìn)行鋼筋的修正與連接。在混凝土澆筑的過程中，應(yīng)該時(shí)刻關(guān)注鋼筋、模板以及預(yù)埋件的情況，對(duì)保護(hù)層的厚度進(jìn)行測(cè)量等，從而確保澆筑的墩臺(tái)位置不會(huì)出現(xiàn)誤差、變形的情況，時(shí)刻關(guān)注混凝土澆筑的情況，確認(rèn)各項(xiàng)指標(biāo)是否符合建設(shè)的要求。

6 現(xiàn)澆預(yù)應(yīng)力技術(shù)施工質(zhì)量控制

1)對(duì)橋梁建設(shè)場(chǎng)地的控制。道路橋梁的建設(shè)施工需要準(zhǔn)備很多的施工材料以及設(shè)備，因此，在進(jìn)行道路橋梁建設(shè)施工場(chǎng)地位置的選擇時(shí)，要對(duì)建設(shè)場(chǎng)地施工作業(yè)的占地面積進(jìn)行合理的規(guī)劃，選擇合適的施工場(chǎng)地，不能因?yàn)槭┕?chǎng)地的規(guī)劃等問題對(duì)施工進(jìn)度產(chǎn)生不良影響。

2)預(yù)應(yīng)力技術(shù)施工設(shè)備的相關(guān)質(zhì)量控制。預(yù)應(yīng)力技術(shù)應(yīng)用在道路橋梁的施工過程中，需要使用大量的輔助工具以及預(yù)應(yīng)力技術(shù)相關(guān)施工設(shè)備，這些工具在預(yù)應(yīng)力技術(shù)的施工全過程中起著至關(guān)重要的作用。在進(jìn)行預(yù)應(yīng)力技術(shù)施工之前要對(duì)施工需要的各項(xiàng)工具設(shè)備進(jìn)行嚴(yán)格檢查，根據(jù)施工項(xiàng)目的建設(shè)特點(diǎn)進(jìn)行預(yù)應(yīng)力技術(shù)施工設(shè)備的使用。預(yù)應(yīng)力技術(shù)施工的設(shè)備主要有油泵、千斤頂以及壓力表等，千斤頂主要是用于在進(jìn)行預(yù)應(yīng)力技術(shù)施工時(shí)的錨具固定；油泵是在預(yù)應(yīng)力技術(shù)進(jìn)行張拉力施工時(shí)提供足夠的動(dòng)力以確保張拉力施工可以順利進(jìn)行；壓力表的作用是檢測(cè)拉緊過程中產(chǎn)生的壓力，防止產(chǎn)生過大的壓力對(duì)施工過程造成影響。要檢查千斤頂活塞的運(yùn)行方向應(yīng)與實(shí)際的方向一致,在進(jìn)行張拉工作之前,應(yīng)對(duì)張拉的相關(guān)力度進(jìn)行測(cè)試,從而保障實(shí)際的張拉力超過預(yù)應(yīng)力張拉力的30%以上，保證在進(jìn)行張拉的過程中不會(huì)有千斤頂張拉力值不夠的問題。

3)對(duì)預(yù)應(yīng)力技術(shù)應(yīng)用不當(dāng)而產(chǎn)生裂縫的質(zhì)量控制。由于預(yù)應(yīng)力技術(shù)和道路橋梁結(jié)構(gòu)之間的差異,很容易發(fā)生工程結(jié)構(gòu)裂縫,這些裂縫造成的后果是非常嚴(yán)重的,必須對(duì)預(yù)應(yīng)力張力施工技術(shù)合理控制，道路橋梁工程的造成質(zhì)量問題主要是由于施工不當(dāng)造成的，這種情況是在建設(shè)的過程中沒有考慮結(jié)構(gòu)部件材料的張力作用的原因?qū)е碌模谶@種情況下容易導(dǎo)致混凝土結(jié)構(gòu)組件破碎而出現(xiàn)裂縫;另一種是在拉緊過程中，由于拉緊順序不當(dāng)，或拉緊速度不均勻造成裂紋;張拉施工過早也會(huì)導(dǎo)致建筑結(jié)構(gòu)出現(xiàn)裂縫。因此，在預(yù)應(yīng)力張拉過程中，需要按規(guī)定鋪設(shè)相應(yīng)數(shù)量的預(yù)應(yīng)力筋，并控制張拉速度，以保證在完成張拉工作后道路橋梁結(jié)構(gòu)構(gòu)件不會(huì)出現(xiàn)裂縫。

[ID:010154]