公路桥梁施工中的预应力技术探讨

2019年第31期（11月 上）

公路桥梁施工中的预应力技术探讨

胡凯，肖光电

（江西省公路桥梁工程有限公司，江西 南昌 330000）

摘要：结合某公路桥梁工程，对预应力空心板施工技术应用进行深入分析，提出施工工艺流程和具体施工方法，包括钢筋、模板和波纹管施工，混凝土浇筑施工，拆模与养生，预应力张拉，压浆与封锚，张拉事故预防与处理，以保证预应力施工质量与效果，为同类工程提供技术参考。

关键词：公路桥梁；预应力技术；预应力空心板中图分类号：U416.1

文献标识码：B

和顶板钢筋→安装波纹管→支设梁体侧模。在支设梁体内模前，应使用塑料膜对内模的外壁进行包裹。钢筋安装过程中需使用C40细石混凝土作为垫块，其厚度与钢筋的保护层厚度一致，按照2m的间隔以锯齿状布置，布置好后与钢筋进行绑扎，在内模和底胎及侧模间都采用垫块进行定位。在支设梁体侧模的过程中，应先清除模板表面的浮浆与杂物，并涂抹一层脱模剂，以便拆模。完成对侧模模板的处理后，将其吊装到指定位置嵌入预制好的凹槽内，嵌紧后用木楔加以固定，并在顶部设置槽钢作为支撑，最后用螺栓和地锚钢筋相连[1]。

波纹管的安装在侧板钢筋就位且固定，支设梁体侧模之前进行，采用以下安装方法：根据波纹管安装位置在侧板钢筋上焊接钢筋节，然后使用铁丝对波纹管和钢筋节进行绑扎固定。

模板表面需沿其长度方向按照1.5m的间隔安装振捣器，安装的位置应尽可能靠近板厚中心。模板支设、钢筋安装与波纹管安装均完成后，应安排专人对安装位置是否保持稳固进行检查，并根据检查结果及时纠偏。在支设模板的过程中，应注意下列几个要点：梁板上每个部位的结构尺寸都应准确无误，特别是梁板的顶部和底部边线必须保持顺直；梁体模板的安装必须保持可靠和稳固，不会由于之后的施工作业而产生变位；模板之间的拼缝应保持严密，以免漏浆。2.2 混凝土浇筑施工

将模板与钢筋都安装到位，并检查确认合格后，开始浇筑混凝土。浇筑用混凝土集中在搅拌站进行拌制。混凝土拌和过程中，严格控制配料称量精度。其中，水泥称量偏差不能超过±2%，粗细集料称量偏差不能超过±3%，水称量偏差不能超过±2%。混凝土搅拌时间应达到35s以

图1 公路桥梁预应力施工工艺流程

0 引言

预应力技术是指在施工中为结构预先施加一定压应力，使其在使用中抵消一部分荷载产生的拉应力，起到避免结构破坏的作用，目前这项技术已广泛应用于公路桥梁。某公路是当地路网的重要组成部分，路段中设一座中型桥梁，该桥梁上部结构采用预应力空心板，本文以该公路桥梁工程为例，对其预应力空心板施工技术进行深入分析。

1 施工工艺流程

本工程预应力施工工艺流程如图1所示。

上。在拌和第一盘混凝土之前以及完成最后一盘拌和后，都要对搅拌机进行清洗，以免残留的混凝土硬化影响下次使用。切实加强对原材料的质量控制，确保水泥、砂石与水等材料的技术指标都满足设计与规范要求[2]。

混凝土由自卸卡车从搅拌站运输到浇筑地点，到场的

2 施工方法

2.1 钢筋、模板和波纹管施工

施工顺序：安装底板钢筋→支设梁体内模→安装侧板

收稿日期：2019-07-24

作者简介：胡凯（1985—），男，江西南昌人，工程师，主要从事公路桥梁施工工作。

100混凝土由人工铲入到仓中，混凝土浇筑从其中一端向另外一端持续进行，中途不允许中断。混凝土从顶板入模，入模的混凝土经两肋到达底板，此时应将其振捣密实。完成对底板的浇筑后，对肋板与顶板进行浇筑。浇筑时必须做好振捣，振捣一般使用插入式振捣棒进行，辅以附着式振动器。在振捣的过程中应将气泡完全排出，以确保混凝土表面达到光洁。

在混凝土施工中，需重点控制搅拌、浇筑与振捣三个关键环节。搅拌时原材料的计量必须准确并搅拌均匀。混凝土的自由倾落高度应控制在2m以内，若模板的边部有离析出来的粗料应及时取出，否则将产生蜂窝麻面。振捣应安排操作熟练的人员负责，施工中的欠振或漏振都会产生很多的气孔或蜂窝麻面。过振将导致混凝土泌水或离析，使粗骨料集中下沉，在混凝土表面出现鱼鳞纹。插入振捣过程中，应严格遵循快速插入和缓慢拔出的基本原则，各部位的振捣持续时间以混凝土表面停止下沉和没有气泡产生，控制时以表面保持平坦、开始泛浆为准。振捣棒移动距离应控制在其有效作用半径50%以内，并插入到下一层5～10cm，与模板始终保持5～10cm的间隔[3]。

浇筑施工中随时检测模板，确认是否由于混凝土的浇筑而发生移位，如果发现移位应立即调整和校正。梁板混凝土达到初凝之前，由人工在底板顶面进行收光，同时顶板表面进行拉毛。另外，在浇筑完成后还应做好养护，以免梁板混凝土开裂。2.3 拆模与养生

待混凝土实际强度不低于8MPa后即可进行拆模，按照先拆内模，再拆外模的顺序进行。拆内模前应先将木撑撤除，再向外缓慢地抽拔内模，以免内模遭到破坏。将内模拆除后再对外模进行松动与拆除。拆模完成后，对混凝土表面进行覆盖和洒水润湿，到梁体的实际强度不低于设计强度的90%为止[4]。

根据规范要求，浇筑过程中温度应达到26℃以上。如果施工时昼夜温差较大，则应在夜间气温较低的时间进行浇筑，以此减少冷缝的产生，避免混凝土开裂。2.4 预应力张拉

待混凝土浇筑完成且达到初凝以后，用水枪进行清孔，拆模后对钢绞线表面、喇叭口中和压浆孔内的混凝土进行清理，并检查锚垫板以下混凝土是否达到密实。在张拉开始前，对油表与千斤顶做配套标定，严格按照设计要求对张拉力进行控制，根据标定后油表显示和张拉力之间的函数关系，计算张拉控制力对应的油表读数。

梁体混凝土实际强度达到张拉的要求后，开始对梁板实施预应力张拉，在张拉开始前，应确认油表和千斤顶是否完成标定，且回油和进油管的设置是否准确到位。张拉以中间至两边的顺序对称进行，具体工序为：0→初始应力10%δk→105%δk，持荷5min→100%δk（锚固），张拉时进行应力与应变双控。其中，应力为主、应变为辅，即在进行张拉前，以张拉应力和材料自身弹性模量为依

交通世界TRANSPOWORLD据，对理论伸长值进行计算，以此为张拉时的校核提供参考依据。另外要注意，在张拉时应对张拉实际情况进行准确记录。2.5 压浆与封锚

张拉完成并检查合格后开始压浆，压浆材料为水泥净浆。在压浆开始前，先对压浆材料实施配合比设计，同时报现场监理工程师进行审批，批准后备用；在设计中要注意便于压浆，并保证强度。压浆的压力为0.7MPa，当浆液压注到另外一头有浓稠度和注入端相同的浆液冒出后，稳压3min结束，做好施工记录。待压浆浆液强度达到要求后，使用砂轮对多余钢绞线进行切割。切割完毕后使用和梁板混凝土标号完全相同的混凝土进行封锚。封锚时应将混凝土封堵平整和密实，以保证整体外观。完成封锚后，用塑料膜进行包裹，并开始保湿养生[5]。2.6 张拉事故预防与处理

（1）预应力施工中，应在全面检查张拉端并确认合格后再开始张拉，防止由于张拉端拐角过大导致张拉困难或产生安全事故。

（2）张拉开始前对预应力筋进行检查，避免预应力筋产生绞扭。

（3）群锚的安装应由班组长负责指挥，保证预应力筋和锚具在整个张拉过程中都保持垂直。

（4）张拉时需要对张拉速度进行控制，如果在张拉时产生异常，应马上停止，找出产生异常的原因后立即采取解决措施，检查确认恢复正常后继续张拉。预应力张拉需要使同一束钢筋中的所有预应力筋都有相同的应力；如果逐根或逐束进行张拉，则要注意防止产生对结构有不利影响的应力。

（5）如果张拉中预应力筋产生断丝，则断丝的数量超过允许范围，应先停止张拉过程，确定断丝产生原因，在必要的情况下对锚具与预应力筋进行复试，以确认材质是否存在问题，然后对张拉机具进行检查和校验标定。此外，还可以对其他预应力筋进行超张拉，如果超张拉可以弥补断丝损失，则进行超张拉；如果无法弥补，则要更换预应力筋。当采用两端张拉的方法时，利用气割将锚具切除，然后重新穿入预应力筋即可；当采用一端张拉的方法时，需在切除锚具以后，把锚固端完全剔除，并取出断丝的预应力筋加工新锚固端，将新预应力筋穿好后，用具有微膨胀性的高强混凝土对剔凿的部位进行修补，待混凝土硬化后进行张拉。

3 结语

预应力技术在公路桥梁中的应用十分广泛，该工程预应力施工目前已顺利完成，经检查，不仅施工过程顺利，而且质量合格，各项技术指标均满足设计与规范要求，说明所用施工技术合理可行，具有为同类工程提供参考借鉴的价值。

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101交通世界TRANSPOWORLD陆湖时，桩基施工过程中易产生流沙、流泥、涌水现象。此时采用冲击钻施工，可能发生因地质突然变化造成护壁崩塌或塌孔，或因流泥滑动造成缩径，对桩基成桩影响较大。因此施工过程中要随时调整钻进速度、调整泥浆稠度等，防止护壁坍塌，清渣时必须时刻保持水头，确保泥浆比重符合质量标准要求。采用挖孔桩施工时，密切注意孔内地质变化，涌水时注意安排好有效的降水措施，有流沙、流泥现象发生时需采用护壁钢模灌注混凝土，必要时增加环向及纵向钢筋，增大护壁承载能力，也可采用先下沉钢护壁再进行开挖灌注护壁混凝土的方式进行，防止流沙、流水和流泥。

确保泥浆比重符合质量标准要求。

（4）桩基灌注过程中，必须采用导管或者串筒，如采用水下桩基灌注，必须对导管做密闭性试验，且第一次浇筑混凝土过程中，必须计算好第一次混凝土方量和导管埋深，每一车混凝土浇筑时计算混凝土浇筑深度及导管拔出节数，若旱桩浇筑则必须设置好串筒，且工人振捣时必须上下连接并振捣密实，防止出现断桩。在整个浇筑过程中保证混凝土的来源及运距，且混凝土浇筑速度要保持匀速进行，防止浇筑速度过快产生钢筋笼上浮等现象。

4 结语

综上所述，桩基工程的施工由于地质条件复杂、隐蔽性较强、地质条件多变等情况，对成桩质量影响很大，且很难提前预见，只能在施工前将准备工作做好，对施工区域的复杂地质进行大致探明，对各种施工工艺进行详细比选，从而决定具体施工工艺并进行试桩工作，在施工过程中需对桩基渣样进行留存并分析比对，随时预报地质走向，施工时对已发生的特殊地质情况针对性进行处理，确保成桩质量及施工安全。

3 预控方案

根据施工经验，桩基施工中部分复杂地质条件引起的成桩质量问题是可以事先避免的。以下就部分施工过程中易出现的问题提出预控方案：

（1）桩基施工前对地质复杂区域尽可能增加超前地质探孔数量，对桩基施工区域内地质条件事先探明，从而决定施工工艺。在施工前进行试桩，总结不良地质条件下最适宜采用的工艺后再推广大面积施工。

（2）进行人工挖孔或者冲击钻施工时，必须设置好施工平台，保证钢护筒或者护壁位置的准确性，防止偏位。在人工开挖或者冲击钻施工时，必须记录好地质岩层变化情况，定期校核桩身垂直度，防止岩层变化造成桩锤下落时偏位或者挖孔过程中偏位。记录岩层变化时对照地质超前勘探资料，若达到设计桩长时地质情况与超前勘探资料不统一，必须上报业主和设计院对其进行修正并下发变更通知[3]。

（3）桩基成孔后，必须清理孔内沉渣至规范要求深度，且对整个桩长及垂直度进行检查，直至达到设计及规范要求方可进行下一步施工。清渣时必须时刻保持水头，

参考文献：

[1] 中交第一公路工程局有限公司. 公路桥涵施工技术规

范：JTG/TF50—2011北京：人民交通出版社，2011[S].（7）.

[2] 交通部公路科学研究院. 公路工程质量检验评定标准：

JTGF80/1—2004[S]. 北京：人民交通出版社，2004（5）.

[3] 彭文忠. 浅析特殊条件下人工挖孔柱施工技术[J]. 重庆建

筑，2013（1）：47-49.

（编辑：蔡海霄）

（上接第101页）

参考文献：

[1] 胡志文. 道路桥梁施工中预应力技术施工质量管理探析

[J]. 门窗，2018（8）：182.

[2] 朱洪英. 预应力施工技术在高速公路桥梁施工中的应用

[J]. 工程建设与设计，2018（10）：22-23.

[3] 张丽红. 后张法预应力混凝土桥梁施工技术及应用[J]. 工

程建设与设计，2018（11）：174-176.

[4] 王冲. 道路桥梁施工中预应力的应用及存在的问题[J]. 江

西建材，2018（12）：17-19.

[5] 张俊斌. 试述道路桥梁施工中预应力的应用及存在的问

题[J]. 建材与装饰，2018（8）：20-21.

（编辑：赵艳）

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