預(yù)應(yīng)力現(xiàn)澆橋梁的施工技術(shù)研究

劉洋、葛強(qiáng)

（岳陽市交通公路工程建設(shè)有限公司，湖南岳陽414100）

0 引言

預(yù)應(yīng)力現(xiàn)澆橋梁施工技術(shù)應(yīng)用期間，工程團(tuán)隊(duì)?wèi)?yīng)同時(shí)關(guān)注施工方式的選擇、受力情況分析、施工設(shè)備準(zhǔn)備、輔助設(shè)施落實(shí)以及施工流程組織等多個(gè)環(huán)節(jié)，注重施工方式的針對(duì)性與適用性，并在不同環(huán)節(jié)使用對(duì)應(yīng)的技術(shù)手段，提高工藝技術(shù)的應(yīng)用效果。

1 預(yù)應(yīng)力施工技術(shù)的特點(diǎn)

飛速發(fā)展的社會(huì)經(jīng)濟(jì)讓交通運(yùn)輸體系的運(yùn)行壓力不斷增大，而橋梁又是交通運(yùn)輸體系的關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)，因此橋梁建設(shè)水平已成為區(qū)域經(jīng)濟(jì)建設(shè)工作的重要控制目標(biāo)。橋梁使用環(huán)節(jié)，其性能指標(biāo)存在很大差異，為確保橋梁建設(shè)與使用場(chǎng)景足夠匹配，采用預(yù)應(yīng)力現(xiàn)澆橋梁施工技術(shù)，可最大限度地減少外界環(huán)境對(duì)施工建設(shè)的影響，在全面考量施工設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)各項(xiàng)需求的基礎(chǔ)上，可讓橋梁建設(shè)成本與施工周期得到縮減，并同時(shí)保證了橋梁建設(shè)工作的安全性與可靠性。

預(yù)應(yīng)力現(xiàn)澆橋梁施工技術(shù)需采用混凝土材料，而這種材料具備良好的整體性、結(jié)構(gòu)強(qiáng)度較高、自身抗應(yīng)力能力較強(qiáng)、變形小，施工作業(yè)場(chǎng)景適應(yīng)能力強(qiáng)且靈活方便。因此，以混凝土材料為核心的預(yù)應(yīng)力現(xiàn)澆橋梁施工技術(shù)已廣泛應(yīng)用于我國(guó)各類橋梁建設(shè)工作。預(yù)應(yīng)力技術(shù)應(yīng)用時(shí)，需將混凝土技術(shù)與預(yù)應(yīng)力鋼束技術(shù)進(jìn)行整合，在分析橋梁承重需求的前提下，對(duì)鋼束的布置方式以及混凝土澆筑方式進(jìn)行調(diào)整。

預(yù)應(yīng)力現(xiàn)澆橋梁施工技術(shù)涵蓋多個(gè)不同環(huán)節(jié)，如施工方式選取、橋梁結(jié)構(gòu)受力情況分析、施工作業(yè)前期準(zhǔn)備、作業(yè)輔助裝置配備以及施工組織管理工作的設(shè)置等，每一個(gè)環(huán)節(jié)都決定著橋梁建設(shè)的最終質(zhì)量。此外，不同的施工技術(shù)也對(duì)應(yīng)著不同的施工作業(yè)環(huán)節(jié)，因此作業(yè)期間，工程團(tuán)隊(duì)在選擇施工方式時(shí)，應(yīng)結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)變化與橋梁建設(shè)任務(wù)進(jìn)行具體分析，并針對(duì)現(xiàn)場(chǎng)施工環(huán)境、人為因素、自然條件等因素進(jìn)行調(diào)研，判斷施工技術(shù)工藝的有效性與科學(xué)性，保證建設(shè)工作整體的合理性與可靠性[1]。

2 預(yù)應(yīng)力現(xiàn)澆橋梁施工技術(shù)的實(shí)際應(yīng)用

2.1 地基處理環(huán)節(jié)的應(yīng)用

橋梁工程建設(shè)期間，基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性將直接決定橋梁的最終應(yīng)用價(jià)值，橋梁橋墩設(shè)計(jì)與施工是否合理，也同樣決定工程最終造價(jià)、質(zhì)量與工期等內(nèi)容。因此，為避免橋梁基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)存在問題，避免因地基沉降破壞橋梁主體結(jié)構(gòu)，工程團(tuán)隊(duì)?wèi)?yīng)合理落實(shí)地基處理方案，注重對(duì)地質(zhì)土壤結(jié)構(gòu)的強(qiáng)化處理。預(yù)應(yīng)力現(xiàn)澆橋梁施工作業(yè)期間，通常采取直接澆筑方式對(duì)地基面進(jìn)行處理，但現(xiàn)場(chǎng)作業(yè)環(huán)境的復(fù)雜性讓施工作業(yè)的技術(shù)應(yīng)用成為難點(diǎn)。針對(duì)這一現(xiàn)狀，可在施工基礎(chǔ)面中摻入石灰材料，并使用大噸位夯機(jī)設(shè)備，對(duì)橋梁地基結(jié)構(gòu)的承重能力進(jìn)行進(jìn)一步強(qiáng)化，地基夯實(shí)工作完成后，也要在其表面澆筑混凝土，注重整體的排水能力，避免地表水與地下水對(duì)地基結(jié)構(gòu)形成侵蝕破壞[2]。

2.1.1 一般性地基處理技術(shù)

通常情況下，地基處理工作為提高建設(shè)水平，主要采取擴(kuò)大基礎(chǔ)的方式，完成橋梁地基建設(shè)工作。首先，工程團(tuán)隊(duì)?wèi)?yīng)安排專人進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)清理，對(duì)作業(yè)地表雜土進(jìn)行清除，并平整施工建設(shè)現(xiàn)場(chǎng)。作業(yè)期間，施工人員應(yīng)確保深挖至地表土層，基坑底部應(yīng)進(jìn)行夯實(shí)處理，在保證壓實(shí)效果90%的基礎(chǔ)上，鋪設(shè)碎石等強(qiáng)化輔助材料，并保證碎石材料的平整夯實(shí)效果。地基基礎(chǔ)平整夯實(shí)工作完成后，應(yīng)及時(shí)澆筑混凝土，混凝土厚度不能少于15cm，其標(biāo)號(hào)通常為C20，并對(duì)地基頂面的標(biāo)高與水平度進(jìn)行控制，從而有效減少因地基不均勻沉降而導(dǎo)致橋梁的梁體結(jié)構(gòu)出現(xiàn)不規(guī)則形變。

2.1.2 特殊性地基處理技術(shù)

若區(qū)域地質(zhì)條件特殊，常規(guī)的地基處理技術(shù)很難保證地基的承載能力，則可將其判定為軟弱地基，而這種特殊的地質(zhì)條件下，應(yīng)采用更具針對(duì)性的強(qiáng)化輔助措施，盡可能減少軟弱地基對(duì)橋梁施工建設(shè)的影響。橋梁建設(shè)工作開始前，工程人員應(yīng)注重對(duì)作業(yè)現(xiàn)場(chǎng)地質(zhì)條件的勘察，重點(diǎn)分析軟弱土層的具體分布、構(gòu)成情況、分布情況以及土質(zhì)的具體成分等，從而為后續(xù)地基處理手段的選擇提供全面有效的數(shù)據(jù)信息支持。此外，填土作業(yè)期間應(yīng)對(duì)充填土的排水固結(jié)能力進(jìn)行分析，明確地基結(jié)構(gòu)在承受橋梁整體重量的情況下在穩(wěn)定性與濕陷性層面的具體分析，從而找到軟弱地質(zhì)條件下的地基強(qiáng)化處理措施，完善地基建設(shè)手段與方案。

2.2 支架系統(tǒng)建設(shè)環(huán)節(jié)的應(yīng)用

預(yù)應(yīng)力現(xiàn)澆橋梁的支架系統(tǒng)主要由鋼管支架、門式支架以及碗扣支架組成。支架系統(tǒng)是確保橋梁建設(shè)工作有序進(jìn)行的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，也是保證混凝土澆筑質(zhì)量的重要設(shè)施。支架系統(tǒng)搭設(shè)過程中，施工人員通過采用橫縱骨架設(shè)置、底模鋪設(shè)以及鋼筋捆綁等方式，讓支架系統(tǒng)可對(duì)混凝土澆筑系統(tǒng)提供幫助。橋梁梁體支架建設(shè)期間，工程建設(shè)單位主要采用鋼管材料，而這些材料在性能層面應(yīng)與工程設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)保持一致，注重腳手架整體載荷承重能力的分析，注重腳手架各個(gè)連接點(diǎn)位置的強(qiáng)度與抗負(fù)荷能力的探討，確保各個(gè)扣件的緊固性。鋼管支架的穩(wěn)定性很強(qiáng)，但是，其應(yīng)用期間的周轉(zhuǎn)工作難度較大，作業(yè)靈活性較差，因此，工程團(tuán)隊(duì)亦可采取碗扣式腳手架，從而削減因腳手架安裝與拆卸所帶來的時(shí)間成本，提高作業(yè)的靈活性與有效性。此外，腳手架的整體結(jié)構(gòu)應(yīng)與設(shè)計(jì)方案保持一致，尤其是鋼材料的規(guī)格與尺寸，應(yīng)提前進(jìn)行檢查，并嚴(yán)格按照腳手架結(jié)構(gòu)布置圖進(jìn)行作業(yè)，精準(zhǔn)核算每一個(gè)節(jié)點(diǎn)的剪切力[3]。

2.2.1 支架系統(tǒng)的搭設(shè)要點(diǎn)

承載能力分析是支架系統(tǒng)搭設(shè)工作的關(guān)鍵核心。底端設(shè)計(jì)工作中，可采取主柱墊木的設(shè)計(jì)方式，將支架系統(tǒng)的壓力進(jìn)行分散與轉(zhuǎn)移。墊木使用期間，可采用底腳均墊的方式，保證底座與底板結(jié)構(gòu)的堅(jiān)實(shí)程度，并對(duì)立桿上的對(duì)接扣件進(jìn)行交錯(cuò)布置，避免支架系統(tǒng)底部在穩(wěn)定性層面出現(xiàn)問題。支架系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與搭設(shè)工作也要注重橫縱向掃地桿的合理性。其中，縱向掃地桿可采用直角扣件的連接方式，并保證掃地桿與底座之間的間隔不超過20cm。橫向掃地桿采取直角扣件的方式，并保證橫向掃地桿與縱向掃地桿的下方立桿緊密連接。

2.2.2 支架系統(tǒng)預(yù)拱度的計(jì)算

橋梁支架系統(tǒng)安裝工作應(yīng)為后續(xù)施工作業(yè)預(yù)留充足的預(yù)拱度，保證后續(xù)混凝土澆筑工作的穩(wěn)定性與持續(xù)性。支架系統(tǒng)預(yù)拱度計(jì)算與設(shè)計(jì)的最大值應(yīng)處于跨中位置，并依照拋物線的原則，完成預(yù)拱度的合理分配。設(shè)計(jì)者在對(duì)支架系統(tǒng)各個(gè)支點(diǎn)的預(yù)拱度計(jì)算工作后，也要對(duì)支架裝置上方的砂筒裝置進(jìn)行調(diào)整。

2.2.3 支架系統(tǒng)的穩(wěn)定性要點(diǎn)

橋梁建設(shè)工作，支架系統(tǒng)應(yīng)具備足夠的穩(wěn)定性與結(jié)構(gòu)強(qiáng)度，因此，設(shè)計(jì)工作實(shí)施期間，工作人員應(yīng)以單根鋼管作為設(shè)計(jì)的中心環(huán)節(jié)，以單位鋼管構(gòu)件承重元件，從而完成軸心壓力的分散，且穩(wěn)定性設(shè)計(jì)工作應(yīng)確保單根碗扣承載能力處于設(shè)計(jì)需求范圍。

2.3 鋼筋結(jié)構(gòu)建設(shè)應(yīng)用

預(yù)應(yīng)力現(xiàn)澆橋梁施工作業(yè)實(shí)施期間，為保證橋梁結(jié)構(gòu)強(qiáng)度與穩(wěn)定性，工程團(tuán)隊(duì)需使用大量鋼筋材料，將這些材料與混凝土材料搭配使用，可有效避免橋梁澆筑后出現(xiàn)裂縫，并提高承載力。鋼筋質(zhì)量是決定工程建設(shè)的關(guān)鍵因素，因此，應(yīng)在組織管理層面做出調(diào)整，設(shè)置專業(yè)的檢測(cè)工作者，在鋼筋材料進(jìn)場(chǎng)前進(jìn)行質(zhì)檢，并做好鋼筋防腐防銹工作，避免鋼筋性能出現(xiàn)問題。鋼筋加工期間，鋼筋材料的尺寸應(yīng)進(jìn)行有效控制，尤其是鋼筋加工后的尺寸與規(guī)格，應(yīng)滿足橋梁施工技術(shù)的相關(guān)規(guī)范。

鋼筋連接過程中，工程人員也要注意對(duì)焊接方式的管控，焊接時(shí)，焊接頭應(yīng)交錯(cuò)布置，搭接長(zhǎng)度不能小于鋼筋直徑的5 倍，若采取單面焊接的方式，其搭接長(zhǎng)度不能小于鋼筋直徑的10 倍。此外，鋼筋結(jié)構(gòu)的搭接長(zhǎng)度以及鋼筋材料自身的性能直接關(guān)系到混凝土結(jié)構(gòu)澆筑后整體水平，因此應(yīng)設(shè)置專業(yè)的鋼筋作業(yè)管理人員。同時(shí)，鋼筋網(wǎng)壁內(nèi)部也要設(shè)置波紋管，為避免波紋管被破壞，而鋼筋與波紋管之間不能使用傳統(tǒng)的鐵線綁扎方式，而是采取塑料卡扣進(jìn)行固定。此外，在澆筑工作開始前，應(yīng)對(duì)波紋管的兩端進(jìn)行封堵，避免因混凝土材料進(jìn)入波紋管內(nèi)部而影響到建設(shè)質(zhì)量。

2.3.1 預(yù)應(yīng)力鋼束下料準(zhǔn)備要求

預(yù)應(yīng)力鋼束下料準(zhǔn)備期間，工程技術(shù)人員應(yīng)針對(duì)彎曲程度、錨具類型、千斤頂型號(hào)等因素，對(duì)預(yù)應(yīng)力鋼束的長(zhǎng)度進(jìn)行分析計(jì)算，在確保具體數(shù)值后，有專人負(fù)責(zé)預(yù)應(yīng)力鋼束下料工作，并保證尺寸的準(zhǔn)確性以及鋼筋材料的順直程度。預(yù)應(yīng)力鋼束結(jié)構(gòu)需使用到鋼絞線材料，其剪切面應(yīng)使用砂輪切割機(jī)，進(jìn)而保證切口位置的平整性。預(yù)應(yīng)力鋼束下料實(shí)施期間，工程人員也要對(duì)各個(gè)材料進(jìn)行編號(hào)，并使用膠帶或其他防腐密閉材料，將鋼絞線兩端進(jìn)行防腐處理，避免鋼束裝置出現(xiàn)銹蝕。

2.3.2 預(yù)應(yīng)力鋼筋的張拉力設(shè)計(jì)要求

預(yù)應(yīng)力鋼筋的張拉力設(shè)計(jì)工作應(yīng)考慮到預(yù)應(yīng)力的損耗現(xiàn)象，也就是錨頭位置因摩擦阻力而產(chǎn)生的應(yīng)力損失，保證最終的預(yù)應(yīng)力數(shù)值與建設(shè)規(guī)范保持一致。在預(yù)應(yīng)力鋼筋張力拉伸過程中，可采用分級(jí)張拉的方式，一次增加張拉程度，當(dāng)張拉幅度最大時(shí)，保持3min 左右在進(jìn)行錨固。

2.4 模板結(jié)構(gòu)建設(shè)應(yīng)用

預(yù)應(yīng)力現(xiàn)澆橋梁施工作業(yè)模板結(jié)構(gòu)建設(shè)工作主要采用多層板，材料厚度不能＜1.2mm。模板鋪裝作業(yè)期間，工程人員應(yīng)嚴(yán)格按照模板鋪設(shè)方案，選擇相應(yīng)編號(hào)的模板材料，并做好規(guī)格尺寸檢查，保證模板布置的緊密性以及鋪裝建設(shè)的牢固效果。模板與模板之間的接縫位置應(yīng)使用雙面膠條進(jìn)行封堵，接縫位置不能出現(xiàn)模板搭接現(xiàn)象，從而保證密封效果，避免混凝土澆筑時(shí)出現(xiàn)漏漿。多層板材料的表面十分光滑，為避免混凝土與多層板出現(xiàn)膠結(jié)問題，混凝土澆筑開始前，工作也人員也要在多層板表面均勻?yàn)⑺?。同時(shí)，橋梁梁體內(nèi)?？刹捎枚ㄐ弯撃；蛑衲z板，可有效減少模板拆卸環(huán)節(jié)的難度。模板拆除后，工程人員也要及時(shí)進(jìn)行封孔工作，避免橋梁梁體結(jié)構(gòu)強(qiáng)度受到影響。

2.4.1 模板選擇與加工要求

模板應(yīng)滿足橋梁梁體結(jié)構(gòu)外形建設(shè)需求，不同模板的位置與尺寸應(yīng)足夠準(zhǔn)確，模板自身的強(qiáng)度與剛度應(yīng)可承受混凝土澆筑后帶來的荷載變化，確保澆筑過程不會(huì)出現(xiàn)變形。

2.4.2 模板安裝作業(yè)的注意事項(xiàng)

模板作業(yè)開始前，應(yīng)依照施工設(shè)計(jì)方案與圖紙，進(jìn)行模板各部件尺寸驗(yàn)收工作。模板與模板之間不能存在搭接現(xiàn)象，且模板之間的接縫應(yīng)使用膠條封堵的方式。模板制作期間，其螺栓孔的分布應(yīng)保持橫縱對(duì)稱，從而保證模板安裝后的受力足夠均勻。模板作業(yè)完工后，應(yīng)交由專業(yè)的監(jiān)理人員進(jìn)行驗(yàn)收，確定合格后方可進(jìn)行后續(xù)施工作業(yè)。

2.5 混凝土澆筑環(huán)節(jié)的應(yīng)用

預(yù)應(yīng)力技術(shù)影響下，因澆筑空間鋼束結(jié)構(gòu)分布十分密集，混凝土澆筑工作難度較高，常規(guī)的控制手段難以保證澆筑的均勻性，因此，工程人員也要在這一環(huán)節(jié)做出技術(shù)創(chuàng)新。

2.5.1 混凝土澆筑環(huán)節(jié)的技術(shù)要求

預(yù)應(yīng)力技術(shù)影響下，橋梁梁體內(nèi)部的預(yù)應(yīng)力結(jié)構(gòu)管道交錯(cuò)縱橫，此時(shí)，混凝土澆筑環(huán)節(jié)的振搗作業(yè)將很難進(jìn)行，若振搗質(zhì)量不佳，混凝土結(jié)構(gòu)強(qiáng)度將受到極大影響。對(duì)此，工程團(tuán)隊(duì)可采用側(cè)向、底部模板聯(lián)合振搗的方式，配合完成振搗作業(yè)。

2.5.2 混凝土養(yǎng)護(hù)環(huán)節(jié)的技術(shù)要求

在完成混凝土澆筑工作后，應(yīng)按照工程規(guī)范，對(duì)混凝土結(jié)構(gòu)的表面與側(cè)面實(shí)施灑水養(yǎng)護(hù)作業(yè)，保證混凝土表面擁有足夠的濕度。此外，為避免自然環(huán)境對(duì)混凝土凝固質(zhì)量的負(fù)面影響，工程人員也要在混凝土表面覆蓋相應(yīng)的防曬與保溫材料。澆筑工作完成12h后，養(yǎng)護(hù)作業(yè)就要隨之進(jìn)行，養(yǎng)護(hù)周期不能＜21d，且養(yǎng)護(hù)工作應(yīng)交由專業(yè)人員負(fù)責(zé)，避免養(yǎng)護(hù)環(huán)節(jié)存在不當(dāng)行為，進(jìn)而保證橋梁養(yǎng)護(hù)的整體質(zhì)量，確保預(yù)應(yīng)力現(xiàn)澆橋梁施工建設(shè)水平。

3 結(jié)語

綜上所述，預(yù)應(yīng)力現(xiàn)澆橋梁施工技術(shù)擁有良好的應(yīng)用效果，其作業(yè)靈活性更強(qiáng)，作業(yè)效率更高，混凝土結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性更高，橋梁承重能力更強(qiáng)，工程建設(shè)的經(jīng)濟(jì)效益也能得到保障。技術(shù)應(yīng)用期間，工程團(tuán)隊(duì)?wèi)?yīng)做好現(xiàn)場(chǎng)調(diào)研工作，認(rèn)真分析現(xiàn)場(chǎng)地質(zhì)因素與環(huán)境因素對(duì)技術(shù)應(yīng)用效果的影響，及時(shí)采取各項(xiàng)保障措施，不斷提高基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)、支架系統(tǒng)、鋼筋結(jié)構(gòu)、模板結(jié)構(gòu)以及混凝土澆筑養(yǎng)護(hù)工作的質(zhì)量與作業(yè)水平，認(rèn)真分析作業(yè)期間面臨的各項(xiàng)挑戰(zhàn)與技術(shù)難點(diǎn)，不斷尋找現(xiàn)場(chǎng)作業(yè)漏洞以及預(yù)應(yīng)力現(xiàn)澆橋梁施工技術(shù)的改進(jìn)方式，并總結(jié)經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn)，優(yōu)化技術(shù)工藝，分析每一個(gè)作業(yè)細(xì)則對(duì)技術(shù)發(fā)展的影響，不斷提高我國(guó)橋梁工程建設(shè)水平，為我國(guó)交通運(yùn)輸體系的可持續(xù)健康發(fā)展創(chuàng)造有利條件。