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摘要：桥梁施工过程工序质量的控制尤其重要。而预应力工程又是一个复杂和系统的工程, 预应力钢筋是连续梁结构中主要的受力承载结构, 保证预应力管道安装质量是结构受力良好的关键, 因此必须在施工的全过程进行施工技术指导和有效的质量控制, 以达到结构的设计标准。本文重点阐述了桥梁预应力工程施工难点, 并针对施工难点提出了施工技术对策, 为类似项目提供技术参考。
关键词：桥梁；预应力工程；施工难点；技术对策
中图分类号：U445文献标识码： A
预应力混凝土结构的施工非常繁杂，它涉及到很多方面的内容。为了进一步完善预应力工程混凝土结构的设计，应该结合我国经济发展的实际情况，进一步探讨既能为工程界所接受，又能满足耐久性要求的施工控制标准，以推动高效桥梁预应力工程的发展。
一、关于桥梁预应力工程施工技术难点
1.预应力超长束一端张拉工艺的问题。国内现浇大跨度预应力连续箱梁底板预应力束，通常采用一端张拉的工艺。理论上，采用一端张拉的工艺方法将一束钢绞线拉直，需要03AK-0AAk的拉力。国内普遍现浇大跨度预应力连续箱梁通常为3跨-5跨，每跨30-50m，跨越多道箱梁横隔板而且孔道如此之长，其摩擦阻力必须通过试验才能确定。国内外相关标准规范规定当预应力桥梁的跨度大于30m时，为避免跨中承载力的不足而产生正截面裂缝的现象，保证跨中有效预应力和桥梁载荷作用下跨中所需抵抗弯矩的建立，均应采用两端对称的张拉工艺。
2.预应力结构张拉前出现裂隙问题。钢筋砼结构在使用荷载作用下裂隙是不能避免的，部分预应力的B类构件也允许出现有限制的裂隙，而在预制场内的构件，则应尽量避免出现裂隙。张拉前出现的裂隙经常是由于干缩和温差造成的。裂缝常在表面处，宽度较细、分布不均，梁板类构件多沿短方向分布，有时产生在箍筋位置，有时从构件顶面延伸到构件侧面，温度裂缝有表面的、深进的和贯穿的，走向元一定规律。梁板式构件裂缝多平行于短边，深进和贯穿的裂缝一般与短边方向平行，裂缝沿构件全长分段出现。
3.预应力钢筋孔道堵塞问题。这种现象主要发生在后张法构件中，预留孔道塌陷或堵塞使预应力筋不能顺利穿过，不能保证灌注工程质量，影响张拉效果。产生的主要原因是抽芯过早，水泥砼尚未凝固，不具有一定的强度，或抽芯太晚，橡胶抽拔管可能被拔断。
4.箱梁跨中腹板竖向裂缝、跨中下挠问题。底板纵向预应力束张拉力不足, 或预应力损失过大；实际的混凝土收缩、徐变超过设计值, 收缩、徐变引起的预应力损失增大；尺寸偏差为正偏差, 实际截面尺寸和重量超过设计值, 导致徐变影响增加；徐变发展导致箱梁挠度增加, 跨中开裂, 结构刚度降低, 进一步导致箱梁挠度增加；预应力管道压浆不足, 封锚质量不好, 会引起锚头和预应力筋锈蚀, 導致预应力损失。
二、关于桥梁预应力工程施工技术难点的对策
1.箱梁跨中腹板竖向裂缝、跨中下挠的控制的方法:
(1)认真按照张拉工艺要求进行纵向预应力的张拉, 按照设计要求进行纵向预应力张拉的施加, 按规定进行张拉设备的标定, 采取超张拉工艺, 保证纵向预应力筋的预应力满足设计要求。减少因张拉原因引起的预应力损失。
(2)认真进行连续梁砼配合设计, 通过试验确定最佳的配合比, 混凝土施工认真进行振捣, 保证混凝土密实, 认真进行混凝土的养护, 保证混凝土的强度。混凝土的龄期、强度、弹性模量等指标达到设计要求后再进行张拉, 减少因混凝土龄期、强度不足等原因引起的预应力损失, 按要求进行孔道压浆, 保证孔道压浆饱满度。
(3)认真进行封锚施工, 封锚前清理锚头槽孔, 进行混凝土接茬的凿毛处理, 工作锚涂抹阻锈剂, 采用收缩补偿混凝土并浇筑密实。
(4)严格进行工序检查, 认真进行模板设计, 保证模板的强度、刚度和整体性, 尤其是对模板安装过程中的偏差控制,严格控制结构的几何尺寸, 避免出现结构几何尺寸正误差过大, 造成结构重量增加。
2.绑扎非预应力钢筋的控制：钢筋在预应力筋穿过的位置应避开预应力筋，与预应力筋平行排放，横向钢筋不能放在预应力筋的最低位置，以免影响其标高。预应力混凝土构件的模板安装必须牢，预埋件、插筋、套环、预留孔洞、预埋电气管线等的铺放及固定、卡定应位置准确无误，符合设计要求，且不得在浇筑混凝土、振捣、脱模时而改变位置。混凝土质量控制，常见标号为C40以上或按设计要求，配制高标号和低收缩率的混凝土采用干硬性，主要降低水灰比，提高混凝土的早期强度和粘结强度，也减少混凝土的收缩和徐变。在浇筑混凝土时不能直接倾倒在波纹管上，避免波纹管错位。振捣设备要用频率较高的振捣器，振捣时要密实，特别是固端和张拉端锚板周围。在制作预应力混凝土构件时，一定要加强养护，因混凝土在空气中硬结，会产生收缩，在潮湿环境或水中养护，体积不但不会缩小，而且还略有膨胀。所以，为了减少收缩，减少预应力的损失，一定要改善养护条件，严格养护制度，防止混凝土产生过大的收缩。张拉完毕，伸长值经计算符合设计要求后，应装上灌浆专用工具并将锚圈与夹片之间的缝隙用水泥浆进行封闭，并留排气孔。当封锚水泥浆的强度不足l0MPa时，不得压浆。预应力筋张拉后尽快进行灌浆，以防锈蚀或松驰。灌浆时保持连续缓慢均匀进行。灌注水泥浆必须分级加压，直至出浆孔的水泥浆密实后再加封闭。在灌浆完成后维持0.5MPa的压力，1min后再关闭灌浆孔。在确认预施应力质量合格后，方可拆除灌浆工具．切除过长钢筋。
3.遇到堵管问题，首先根据预应力筋曲线坐标，标注漏浆孔道堵塞的位置，在避开梁的主筋位置，采用冲击钻缓慢进行开孔，清除波纹管中的水泥浆块，使钢绞线能顺利穿过波纹管并能够自由伸缩；然后待张拉完毕后用高一等级微膨胀混凝土封堵孔洞。可采取以下预防措施：在施工下料前对波纹管质量仔细检查，对有缺陷的波纹管及早发现；在浇筑混凝土前检查波纹管的安装位置，固定好，检查套管接头连接是否牢固，密闭性是否达到要求；在浇筑混凝土过程中注意波纹管的保护，避免振捣棒碰坏波纹管。
4.为预防表面温度裂缝，应控制构件内外过大的温差，在夏季施工时优先使用低水化热水泥。在低温时预制构件应采取保温措施，不要过早拆除模板。对空心板等薄壁构件适当延长拆模时间，使之缓慢降温。预制构件和台座之间应涂刷有效隔离剂以预防粘接，使构件不受底模热胀冷缩的作用。在砼浇筑前的施工作业中应注意保护隔离剂，对于用长线法生产先张构件应及时放松应力筋，以减少约束作用。
5.混凝土浇注与养护。在进行混凝土浇注前，应当对其各个部分进行全方位检查，与此同时，应当对各个小型机具进行检查是否运转情况良好，参与施工的人员分工是否明确，拌和的设备运转是否正常，砂石等原材料质量和数量能否满足工程的需求。浇注施工应当从以下两个步骤进行: 浇注底板→浇注腹板、顶板。混凝土的拌和质量对混凝土浇注有着直接的影响。因此，拌和的时间应在2min以上。底板的混凝土浇注时，可组织一定数量的工人，用小桶把混凝土运到底板所指定位置。再用振捣棒进行到位且充分地振捣，保证底板的混凝土浇注量充实。腹板混凝土浇注时，混凝土应当均匀地倒进腹板当中，于两侧的腹板进行对称倒料。与此同时，进行振捣时应防止内模板向另外一边位移，振捣段的长度通常控制在4-6m。振捣的时候插入式振捣器必须避免其触碰到波纹管，混凝土浇注的时候，按照要求可做好试件，并且进行同梁养生，以作为控制检验混凝土的质量与张拉的有效依据。浇注混凝土的过程中应经常性地抽拉波纹管内部的钢绞线或者塑料管，以确保其畅通。
6.在施工管理中做好各个步骤，更胜于事后处理。加强施工管理，有利于整个工程更加规范：第一建立施工质量管理三级责任制，即项目经理管理责任制，质量员责任制，施工员、班组和个人质量责任制；第二在施工准备阶段组织所有工程施工人员学习设计图纸和施工方案，进行技术交底、质量教育和培训；第三在施工阶段加强施工工艺管理，施工现场技术人员必须跟班作业，现场指挥，严格按照施工流程和工艺进行施工，防止偷工减料、野蛮施工，控制好施工过程中的每道工序，加强对重点工序的检查；第四施工完成后加强产品保护，通过协调会或在施工现场与其他施工工种进行相互沟通，增强产品质量保护意识，减少对产品的损坏。
结束语
在桥梁施工预应力工艺较复杂，在预应力施工中应做好预应力施工操作人员的技能培训，严格要求按照操作程序施工，认真做好施工前后的各项检查，早发现问题，因此从设计到施工的所有技术人员都应精心设计、保证工程顺利施工，编制科学合理的施工方案严格按照施工验收规范、操作规程作业，同时应不断应用新技术、新材料、新工艺，确保工程施工质量。
参考文献：
[1]郑长鹰．桥梁工程中预应力施工管理措施初探[J]．中国高新技术企业，
2009，（6）．
[2]郑怀奎．桥梁工程施工中预应力管道压浆工艺控制[J]．科技信息（学术
研究），2008，（25）．
[3]蒋迪斌，冯英杰．浅谈桥梁工程施工中预应力管道压浆工艺[J]．甘肃科
技，2007，（7）．
[4]蔡红卫．浅谈工程施工中的质量控制[J]．中国科技信息，2007，（18）
[5]徐汉平． 企业导报． 后张法预应力箱梁施工工艺及质量控制探讨，
2011( 20) ．
[6]张冕． 浅谈现浇箱梁预应力张拉技术，2011( 9) .
关键词：桥梁；预应力工程；施工难点；技术对策
中图分类号：U445文献标识码： A
预应力混凝土结构的施工非常繁杂，它涉及到很多方面的内容。为了进一步完善预应力工程混凝土结构的设计，应该结合我国经济发展的实际情况，进一步探讨既能为工程界所接受，又能满足耐久性要求的施工控制标准，以推动高效桥梁预应力工程的发展。
一、关于桥梁预应力工程施工技术难点
1.预应力超长束一端张拉工艺的问题。国内现浇大跨度预应力连续箱梁底板预应力束，通常采用一端张拉的工艺。理论上，采用一端张拉的工艺方法将一束钢绞线拉直，需要03AK-0AAk的拉力。国内普遍现浇大跨度预应力连续箱梁通常为3跨-5跨，每跨30-50m，跨越多道箱梁横隔板而且孔道如此之长，其摩擦阻力必须通过试验才能确定。国内外相关标准规范规定当预应力桥梁的跨度大于30m时，为避免跨中承载力的不足而产生正截面裂缝的现象，保证跨中有效预应力和桥梁载荷作用下跨中所需抵抗弯矩的建立，均应采用两端对称的张拉工艺。
2.预应力结构张拉前出现裂隙问题。钢筋砼结构在使用荷载作用下裂隙是不能避免的，部分预应力的B类构件也允许出现有限制的裂隙，而在预制场内的构件，则应尽量避免出现裂隙。张拉前出现的裂隙经常是由于干缩和温差造成的。裂缝常在表面处，宽度较细、分布不均，梁板类构件多沿短方向分布，有时产生在箍筋位置，有时从构件顶面延伸到构件侧面，温度裂缝有表面的、深进的和贯穿的，走向元一定规律。梁板式构件裂缝多平行于短边，深进和贯穿的裂缝一般与短边方向平行，裂缝沿构件全长分段出现。
3.预应力钢筋孔道堵塞问题。这种现象主要发生在后张法构件中，预留孔道塌陷或堵塞使预应力筋不能顺利穿过，不能保证灌注工程质量，影响张拉效果。产生的主要原因是抽芯过早，水泥砼尚未凝固，不具有一定的强度，或抽芯太晚，橡胶抽拔管可能被拔断。
4.箱梁跨中腹板竖向裂缝、跨中下挠问题。底板纵向预应力束张拉力不足, 或预应力损失过大；实际的混凝土收缩、徐变超过设计值, 收缩、徐变引起的预应力损失增大；尺寸偏差为正偏差, 实际截面尺寸和重量超过设计值, 导致徐变影响增加；徐变发展导致箱梁挠度增加, 跨中开裂, 结构刚度降低, 进一步导致箱梁挠度增加；预应力管道压浆不足, 封锚质量不好, 会引起锚头和预应力筋锈蚀, 導致预应力损失。
二、关于桥梁预应力工程施工技术难点的对策
1.箱梁跨中腹板竖向裂缝、跨中下挠的控制的方法:
(1)认真按照张拉工艺要求进行纵向预应力的张拉, 按照设计要求进行纵向预应力张拉的施加, 按规定进行张拉设备的标定, 采取超张拉工艺, 保证纵向预应力筋的预应力满足设计要求。减少因张拉原因引起的预应力损失。
(2)认真进行连续梁砼配合设计, 通过试验确定最佳的配合比, 混凝土施工认真进行振捣, 保证混凝土密实, 认真进行混凝土的养护, 保证混凝土的强度。混凝土的龄期、强度、弹性模量等指标达到设计要求后再进行张拉, 减少因混凝土龄期、强度不足等原因引起的预应力损失, 按要求进行孔道压浆, 保证孔道压浆饱满度。
(3)认真进行封锚施工, 封锚前清理锚头槽孔, 进行混凝土接茬的凿毛处理, 工作锚涂抹阻锈剂, 采用收缩补偿混凝土并浇筑密实。
(4)严格进行工序检查, 认真进行模板设计, 保证模板的强度、刚度和整体性, 尤其是对模板安装过程中的偏差控制,严格控制结构的几何尺寸, 避免出现结构几何尺寸正误差过大, 造成结构重量增加。
2.绑扎非预应力钢筋的控制：钢筋在预应力筋穿过的位置应避开预应力筋，与预应力筋平行排放，横向钢筋不能放在预应力筋的最低位置，以免影响其标高。预应力混凝土构件的模板安装必须牢，预埋件、插筋、套环、预留孔洞、预埋电气管线等的铺放及固定、卡定应位置准确无误，符合设计要求，且不得在浇筑混凝土、振捣、脱模时而改变位置。混凝土质量控制，常见标号为C40以上或按设计要求，配制高标号和低收缩率的混凝土采用干硬性，主要降低水灰比，提高混凝土的早期强度和粘结强度，也减少混凝土的收缩和徐变。在浇筑混凝土时不能直接倾倒在波纹管上，避免波纹管错位。振捣设备要用频率较高的振捣器，振捣时要密实，特别是固端和张拉端锚板周围。在制作预应力混凝土构件时，一定要加强养护，因混凝土在空气中硬结，会产生收缩，在潮湿环境或水中养护，体积不但不会缩小，而且还略有膨胀。所以，为了减少收缩，减少预应力的损失，一定要改善养护条件，严格养护制度，防止混凝土产生过大的收缩。张拉完毕，伸长值经计算符合设计要求后，应装上灌浆专用工具并将锚圈与夹片之间的缝隙用水泥浆进行封闭，并留排气孔。当封锚水泥浆的强度不足l0MPa时，不得压浆。预应力筋张拉后尽快进行灌浆，以防锈蚀或松驰。灌浆时保持连续缓慢均匀进行。灌注水泥浆必须分级加压，直至出浆孔的水泥浆密实后再加封闭。在灌浆完成后维持0.5MPa的压力，1min后再关闭灌浆孔。在确认预施应力质量合格后，方可拆除灌浆工具．切除过长钢筋。
3.遇到堵管问题，首先根据预应力筋曲线坐标，标注漏浆孔道堵塞的位置，在避开梁的主筋位置，采用冲击钻缓慢进行开孔，清除波纹管中的水泥浆块，使钢绞线能顺利穿过波纹管并能够自由伸缩；然后待张拉完毕后用高一等级微膨胀混凝土封堵孔洞。可采取以下预防措施：在施工下料前对波纹管质量仔细检查，对有缺陷的波纹管及早发现；在浇筑混凝土前检查波纹管的安装位置，固定好，检查套管接头连接是否牢固，密闭性是否达到要求；在浇筑混凝土过程中注意波纹管的保护，避免振捣棒碰坏波纹管。
4.为预防表面温度裂缝，应控制构件内外过大的温差，在夏季施工时优先使用低水化热水泥。在低温时预制构件应采取保温措施，不要过早拆除模板。对空心板等薄壁构件适当延长拆模时间，使之缓慢降温。预制构件和台座之间应涂刷有效隔离剂以预防粘接，使构件不受底模热胀冷缩的作用。在砼浇筑前的施工作业中应注意保护隔离剂，对于用长线法生产先张构件应及时放松应力筋，以减少约束作用。
5.混凝土浇注与养护。在进行混凝土浇注前，应当对其各个部分进行全方位检查，与此同时，应当对各个小型机具进行检查是否运转情况良好，参与施工的人员分工是否明确，拌和的设备运转是否正常，砂石等原材料质量和数量能否满足工程的需求。浇注施工应当从以下两个步骤进行: 浇注底板→浇注腹板、顶板。混凝土的拌和质量对混凝土浇注有着直接的影响。因此，拌和的时间应在2min以上。底板的混凝土浇注时，可组织一定数量的工人，用小桶把混凝土运到底板所指定位置。再用振捣棒进行到位且充分地振捣，保证底板的混凝土浇注量充实。腹板混凝土浇注时，混凝土应当均匀地倒进腹板当中，于两侧的腹板进行对称倒料。与此同时，进行振捣时应防止内模板向另外一边位移，振捣段的长度通常控制在4-6m。振捣的时候插入式振捣器必须避免其触碰到波纹管，混凝土浇注的时候，按照要求可做好试件，并且进行同梁养生，以作为控制检验混凝土的质量与张拉的有效依据。浇注混凝土的过程中应经常性地抽拉波纹管内部的钢绞线或者塑料管，以确保其畅通。
6.在施工管理中做好各个步骤，更胜于事后处理。加强施工管理，有利于整个工程更加规范：第一建立施工质量管理三级责任制，即项目经理管理责任制，质量员责任制，施工员、班组和个人质量责任制；第二在施工准备阶段组织所有工程施工人员学习设计图纸和施工方案，进行技术交底、质量教育和培训；第三在施工阶段加强施工工艺管理，施工现场技术人员必须跟班作业，现场指挥，严格按照施工流程和工艺进行施工，防止偷工减料、野蛮施工，控制好施工过程中的每道工序，加强对重点工序的检查；第四施工完成后加强产品保护，通过协调会或在施工现场与其他施工工种进行相互沟通，增强产品质量保护意识，减少对产品的损坏。
结束语
在桥梁施工预应力工艺较复杂，在预应力施工中应做好预应力施工操作人员的技能培训，严格要求按照操作程序施工，认真做好施工前后的各项检查，早发现问题，因此从设计到施工的所有技术人员都应精心设计、保证工程顺利施工，编制科学合理的施工方案严格按照施工验收规范、操作规程作业，同时应不断应用新技术、新材料、新工艺，确保工程施工质量。
参考文献：
[1]郑长鹰．桥梁工程中预应力施工管理措施初探[J]．中国高新技术企业，
2009，（6）．
[2]郑怀奎．桥梁工程施工中预应力管道压浆工艺控制[J]．科技信息（学术
研究），2008，（25）．
[3]蒋迪斌，冯英杰．浅谈桥梁工程施工中预应力管道压浆工艺[J]．甘肃科
技，2007，（7）．
[4]蔡红卫．浅谈工程施工中的质量控制[J]．中国科技信息，2007，（18）
[5]徐汉平． 企业导报． 后张法预应力箱梁施工工艺及质量控制探讨，
2011( 20) ．
[6]张冕． 浅谈现浇箱梁预应力张拉技术，2011( 9) .