大跨度預(yù)應(yīng)力混凝土橋梁施工控制技術(shù)研究

王學(xué)旺

中鐵十四局集團(tuán)電氣化工程有限公司，山東 濟(jì)南 250014

1 大跨度預(yù)應(yīng)力混凝土橋梁施工概述

廊滄高速公路勝芳互通立交工程包含特大橋、中橋、小橋等24 座橋梁及結(jié)構(gòu)物，其中，主線橋采用大跨度預(yù)應(yīng)力混凝箱梁。無(wú)論是從技術(shù)成熟度的角度分析，還是從施工實(shí)現(xiàn)程度的控制，以及基于建設(shè)成本和實(shí)際使用壽命等綜合分析，大跨度預(yù)應(yīng)力混凝土橋梁都是一個(gè)非常重要的選擇。從目前的橋梁建設(shè)趨勢(shì)來(lái)看，大跨度是一個(gè)基本的技術(shù)發(fā)展方向，大跨度橋梁技術(shù)的發(fā)展可以解決跨度較大的交通問(wèn)題，其實(shí)際應(yīng)用領(lǐng)域非常廣闊。預(yù)應(yīng)力混凝土設(shè)計(jì)綜合考慮了橋梁承載力以及施工成本，使整個(gè)橋梁在應(yīng)用價(jià)值和性價(jià)比方面都有較好的表現(xiàn)。在實(shí)際的施工中，需要根據(jù)設(shè)計(jì)內(nèi)容對(duì)橋梁的具體施工程序和細(xì)節(jié)加以完善，并體現(xiàn)在各操作環(huán)節(jié)。由于整個(gè)施工過(guò)程周期較長(zhǎng)，因此還要針對(duì)不同的地理氣候條件，進(jìn)行必要的調(diào)整。尤其在技術(shù)的準(zhǔn)備上，要制訂各種應(yīng)對(duì)預(yù)案，確保施工的質(zhì)量和效率都能夠得到有效保障。

2 大跨度預(yù)應(yīng)力混凝土橋梁施工控制技術(shù)

橋梁施工控制技術(shù)是針對(duì)橋梁施工中各種技術(shù)性問(wèn)題采取必要的方法和措施，確保這些技術(shù)參數(shù)和執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)能夠達(dá)到國(guó)家和行業(yè)的相關(guān)要求。應(yīng)用施工控制技術(shù)可充分利用各種技術(shù)手段，明確整個(gè)施工建設(shè)的基本條件、途徑和方法，形成對(duì)整個(gè)施工更加有效的技術(shù)保障方式，這是大跨度預(yù)應(yīng)力混凝土橋梁施工中不可或缺的內(nèi)容。

2.1 應(yīng)用橋梁施工控制技術(shù)在實(shí)際施工中的必要性

在橋梁建造的整個(gè)過(guò)程中，許多因素都會(huì)直接影響施工進(jìn)程，并最終對(duì)橋梁總體結(jié)構(gòu)以及使用質(zhì)量產(chǎn)生影響。從技術(shù)層面來(lái)看，其主要的影響因素有測(cè)量誤差、實(shí)測(cè)值與設(shè)計(jì)參數(shù)差異、環(huán)境變化、溫度影響、混凝土自身的變化、施工操作誤差等，這些因素單一來(lái)看也許其影響并不大，但綜合在一起就可能形成聯(lián)動(dòng)效果，產(chǎn)生更大的技術(shù)難題。因此，僅從設(shè)計(jì)角度很難對(duì)施工狀態(tài)做出準(zhǔn)確的判斷，尤其對(duì)于施工中的重點(diǎn)環(huán)節(jié)，比如各種鋼結(jié)構(gòu)或多或少地會(huì)存在誤差，且這種誤差對(duì)于大跨度預(yù)應(yīng)力混凝土橋梁工程是難以突破的技術(shù)難題，必須對(duì)其進(jìn)行認(rèn)真分析，才能為最終解決難題提出更有效的技術(shù)措施。另外，由于橋梁具有大跨度的特點(diǎn)，故在施工實(shí)踐中可采用無(wú)支架施工技術(shù)，但這一技術(shù)會(huì)對(duì)橋梁結(jié)構(gòu)產(chǎn)生比較復(fù)雜的影響，具體體現(xiàn)在其位移的變化以及在內(nèi)應(yīng)力方面的變化上。為有效確保整個(gè)大跨度預(yù)應(yīng)力混凝土橋梁施工的安全性和質(zhì)量，確保橋梁交付后達(dá)到在主梁結(jié)構(gòu)、線型表現(xiàn)與原有的設(shè)計(jì)一致，使橋梁施工效果與設(shè)計(jì)內(nèi)容吻合，施工控制技術(shù)的作用不可小覷。

2.2 大跨度預(yù)應(yīng)力混凝土橋梁施工的主要影響因素

在實(shí)際的施工建設(shè)中，需要將各種影響施工質(zhì)量的各種因素和問(wèn)題進(jìn)行分析，為最終的問(wèn)題解決做好基礎(chǔ)工作。從目前的技術(shù)條件來(lái)看，針對(duì)大跨度預(yù)應(yīng)力混凝土橋梁施工的影響主要集中在以下方面。

（1）橋梁裂縫。橋梁裂縫是大跨度預(yù)應(yīng)力混凝土橋梁施工中較為常見(jiàn)和比較典型的質(zhì)量問(wèn)題，其產(chǎn)生的最主要原因是橋梁的建設(shè)材料為鋼筋混凝土，鋼筋混凝土在拉力方面表現(xiàn)很差，因?yàn)闃蛄罕旧淼淖灾剌^大，所以比較容易出現(xiàn)各種程度的裂縫問(wèn)題。這些橋梁裂縫一旦出現(xiàn)，必須及時(shí)進(jìn)行修補(bǔ)和完善，如果不能得到及時(shí)有效的修補(bǔ)，在各種不利因素的作用下，混凝土質(zhì)量會(huì)迅速下降，發(fā)生碳化等問(wèn)題，其強(qiáng)度以及剛度也會(huì)被削弱，進(jìn)而導(dǎo)致橋梁緊固度和耐久性變差，橋梁的使用功能被削弱，同時(shí)也增加了安全風(fēng)險(xiǎn)。

（2）鋼筋、鋼絞線銹蝕。鋼筋和鋼絞線是整個(gè)橋梁內(nèi)拉力形成的主要來(lái)源，也是決定橋梁穩(wěn)固性的重要對(duì)象。在大跨度預(yù)應(yīng)力混凝土橋梁施工中，鋼筋及鋼絞線的質(zhì)量直接決定了橋梁的使用壽命。造成鋼筋和鋼絞線質(zhì)量發(fā)生問(wèn)題的最主要原因是發(fā)生銹蝕問(wèn)題，因?yàn)殇P蝕會(huì)導(dǎo)致鋼筋和鋼絞線的承受能力急劇下降，且在混凝土中形成一些縫隙，如果水分侵入，就會(huì)因?yàn)楸鶅龅犬a(chǎn)生更大的破壞作用。橋梁中的鋼筋及鋼絞線銹蝕的主要原因如下：一是鋼筋及鋼絞線自身的質(zhì)量存在問(wèn)題，比如鋼筋及鋼絞線品質(zhì)不合格，其中，雜質(zhì)含量過(guò)高會(huì)導(dǎo)致鋼筋及鋼絞線容易發(fā)生銹蝕等問(wèn)題，造成整體性能下降。二是施工管理存在嚴(yán)重缺陷問(wèn)題，鋼筋鋪設(shè)作業(yè)及鋼絞線管道注漿、封錨未能按照相應(yīng)規(guī)程進(jìn)行，部分鋼筋的接頭等未按照規(guī)定進(jìn)行防銹蝕處理，沒(méi)有對(duì)鋼筋進(jìn)行合理有效的銹蝕防護(hù)，導(dǎo)致出現(xiàn)銹蝕問(wèn)題。三是環(huán)境因素，如地下水中含酸性物質(zhì)較多，或者空氣長(zhǎng)期高溫濕潤(rùn)都會(huì)導(dǎo)致鋼筋及鋼絞線在短時(shí)間內(nèi)生銹，其防護(hù)處理難度也比較大，因此銹蝕問(wèn)題經(jīng)常發(fā)生。

（3）鋪裝層松脫。大跨度預(yù)應(yīng)力混凝土橋梁施工建設(shè)時(shí)其鋪裝層對(duì)于橋梁實(shí)際的交付使用有重要影響，如果只是注重表面形式和質(zhì)量，在深層次施工上未能進(jìn)行有效控制，雖然橋梁可以通過(guò)檢測(cè)并交付使用，但是這些鋪裝層會(huì)因?yàn)閮?nèi)部質(zhì)量不過(guò)關(guān)而容易出現(xiàn)過(guò)度磨損的問(wèn)題，這給之后的修補(bǔ)等技術(shù)帶來(lái)了一定困難。如果這些磨損問(wèn)題不能得到及時(shí)維修，加之各種重載車輛的高頻碾壓，鋪裝層極易發(fā)生松脫。這不僅影響正常的交通，還可能帶來(lái)各種交通安全風(fēng)險(xiǎn)。

（4）連續(xù)性箱梁的混凝土問(wèn)題?；炷翝仓鳂I(yè)對(duì)于環(huán)境因素有較高的要求，過(guò)于干燥或者過(guò)高的溫度等都會(huì)造成箱梁腹板發(fā)生混凝土分層以及底板密度不均等問(wèn)題?；炷翝仓┕r(shí)，溫度和濕度不適宜會(huì)造成混凝土硬化以及水化速度過(guò)快，在混凝土表面和內(nèi)部存在水化速度不一致的情況，而這必然會(huì)導(dǎo)致裂縫出現(xiàn)，造成混凝土質(zhì)量嚴(yán)重下降。

2.3 大跨度預(yù)應(yīng)力混凝土橋梁施工控制技術(shù)應(yīng)用措施

針對(duì)大跨度預(yù)應(yīng)力混凝土橋梁施工中存在的技術(shù)性問(wèn)題，需要通過(guò)采用切實(shí)有效的措施進(jìn)行相應(yīng)的處理，確保整個(gè)施工控制達(dá)到預(yù)期的效果。具體而言，可以從以下四個(gè)方面對(duì)大跨度預(yù)應(yīng)力混凝土橋梁施工進(jìn)行技術(shù)控制，以確保橋梁施工質(zhì)量和使用質(zhì)量。

（1）做好大跨度預(yù)應(yīng)力混凝土橋梁的防腐、防銹工作。在施工工程中，要選擇性能和質(zhì)量均滿足規(guī)格和標(biāo)準(zhǔn)的鋼筋及鋼絞線，采用符合要求的防腐、防銹涂料對(duì)鋼筋及鋼絞線的必要部分進(jìn)行處理，這些基本的操作能夠提升鋼筋及鋼絞線被動(dòng)防護(hù)能力，降低銹蝕發(fā)生的概率。還可以選擇電化學(xué)防腐技術(shù)對(duì)大跨度預(yù)應(yīng)力混凝土橋梁鋼筋及鋼絞線進(jìn)行防腐蝕處理，該方法能夠取得更好的防護(hù)效果。如果已經(jīng)施工完成無(wú)法更換的鋼筋出現(xiàn)一定程度的銹蝕，應(yīng)該采取噴砂辦法進(jìn)行鋼筋除銹，并在銹蝕部位增加鋼筋，以提高整體的預(yù)應(yīng)力強(qiáng)度。

（2）提高大跨度預(yù)應(yīng)力混凝土橋梁鋪裝層質(zhì)量。鋪裝層的施工質(zhì)量對(duì)大跨度預(yù)應(yīng)力混凝土橋梁施工的影響非常大，必須給予充分重視。為此，可通過(guò)以下三個(gè)方面進(jìn)行技術(shù)控制：一是要確保鋪裝層滿足鋪裝厚度的要求，鋪裝材料在強(qiáng)度性能上有充分保證，確保橋梁表面不會(huì)發(fā)生開(kāi)裂的問(wèn)題。二是鋪裝層要滿足防水功能需要，使橋面能夠有效隔離水分的侵入，提高整體的使用壽命。三是鋪裝層要滿足維護(hù)需要，能夠通過(guò)有效的維護(hù)和檢修，使整個(gè)橋面的鋪裝層能夠得到及時(shí)的完善，并發(fā)揮其應(yīng)有的功能。

（3）構(gòu)建大跨度預(yù)應(yīng)力混凝土橋梁雙壁鋼圍堰。雙壁鋼圍堰組成結(jié)構(gòu)為內(nèi)壁、外壁以及連接內(nèi)壁與外壁的剛性支撐結(jié)構(gòu)。底部有單斜面刃腳，刃腳有方形和圓形兩種形式。在橋體的施工過(guò)程中，雙壁鋼圍堰是不承受主體支撐力的，僅起到防水和防土的作用。雙壁鋼圍堰具有安全和經(jīng)濟(jì)的特點(diǎn)，但是也需要注意以下方面：雙壁鋼圍堰必須專門設(shè)計(jì)，使之滿足要求；還要做好圍堰浮云定位工作，保證定位后，及時(shí)向堰體壁腔中快速、均衡、對(duì)稱地灌水，保證圍堰落床；圍堰落床之后，及時(shí)檢查偏斜、沖刷情況，當(dāng)水下清基合格后將底部封住，隨時(shí)關(guān)注混凝土澆筑的高度，防止超澆或者欠澆。

（4）加強(qiáng)混凝土澆筑施工控制。大跨度預(yù)應(yīng)力混凝土橋梁工程構(gòu)造復(fù)雜，混凝土澆筑量大，為有效防止混凝土工程出現(xiàn)水平裂縫現(xiàn)象，必須在進(jìn)行澆筑作業(yè)時(shí)一次澆筑成型，如因施工需要不得不中斷澆筑時(shí)，應(yīng)嚴(yán)格控制間隔時(shí)間。另外，梁段澆筑工作需要在混凝土終凝之前完成，澆筑前必須認(rèn)真檢查模板與支架是否牢固，這一做法能夠有效防止支架產(chǎn)生不均勻變形導(dǎo)致梁體開(kāi)裂。在梁體中，密集的鋼筋會(huì)給混凝土振搗施工帶來(lái)困難，對(duì)此，可采用以插搗為主，附著式為輔的振搗方式。將混凝土從天窗注入，但為避免混凝土因快速下落而出現(xiàn)離析現(xiàn)象，可運(yùn)用串筒減速。在混凝土澆筑施工過(guò)程中，還必須安排專業(yè)進(jìn)行監(jiān)督，以保證施工質(zhì)量，進(jìn)而達(dá)到預(yù)期目標(biāo)。

3 結(jié)束語(yǔ)

綜上所述，橋梁建設(shè)在整個(gè)經(jīng)濟(jì)和社會(huì)的發(fā)展中有著非常重要的影響，是實(shí)現(xiàn)公路鐵路等地面交通不可或缺的組成部分。大跨度預(yù)應(yīng)力混凝土橋梁在所有橋梁建設(shè)中屬于較為常見(jiàn)和有一定技術(shù)難度的項(xiàng)目，在實(shí)際的施工過(guò)程中，需要對(duì)施工控制技術(shù)進(jìn)行完善和強(qiáng)化，以最大限度地保障工程施工質(zhì)量。其核心在于對(duì)關(guān)鍵的環(huán)節(jié)和細(xì)節(jié)進(jìn)行全面掌控，包括各個(gè)影響因素以及具體技術(shù)的采用，都需要得到充分重視，這樣才能確保施工質(zhì)量。