趙夢(mèng)琳

江西省建工集團(tuán)有限責(zé)任公司 江西 南昌 330000

引言

大跨度橋梁工程結(jié)構(gòu)施工過程所用的預(yù)應(yīng)力技術(shù)，其混凝土結(jié)構(gòu)質(zhì)量要求對(duì)保障橋梁工程的總體質(zhì)量水平起著非常重要的作用，而且在橋梁施工過程中，由于有多種復(fù)雜因素影響，比如橋梁相關(guān)材料的選擇，橋梁結(jié)構(gòu)荷載分析，混凝土材料本身的受力不均勻性和施工不穩(wěn)定性因素等，都對(duì)橋梁工程的整體施工過程有一定的影響，不僅會(huì)出現(xiàn)實(shí)際施工狀態(tài)與橋梁荷載設(shè)計(jì)值不相符的情況，而且還嚴(yán)重影響了預(yù)應(yīng)力橋梁本身的質(zhì)量精度與實(shí)際使用壽命，因此，必須著重對(duì)大跨度預(yù)應(yīng)力橋梁結(jié)構(gòu)的施工技術(shù)與整體施工質(zhì)量進(jìn)行綜合控制。

1 大跨度預(yù)應(yīng)力橋梁施工特點(diǎn)

不同于傳統(tǒng)橋梁工程，大跨度預(yù)應(yīng)力橋梁結(jié)構(gòu)通常是用來建設(shè)特殊地理?xiàng)l件以及相對(duì)于復(fù)雜險(xiǎn)峻自然環(huán)境中，如穿越許多大江大河﹑深溝峽或深谷地溝等各種復(fù)雜地質(zhì)環(huán)境區(qū)域中。眾所周知，預(yù)應(yīng)力橋梁體系通常定義為一種新型超靜定結(jié)構(gòu)，因其工程穩(wěn)定性能力良好，可靠性相對(duì)較好，且各種主要預(yù)應(yīng)力施工技術(shù)十分簡(jiǎn)單，因而近幾年被廣泛應(yīng)用。因考慮大跨度預(yù)應(yīng)力橋梁系統(tǒng)及其主要建設(shè)地點(diǎn)位置等的特殊性，其承載力容易受工程地形地勢(shì)等一系列復(fù)雜自然因素作用影響。因此，在大跨度預(yù)應(yīng)力橋梁施工設(shè)計(jì)時(shí)，對(duì)于施工荷載及參數(shù)的選擇方，也要考慮到路面工況﹑實(shí)際荷載的施工成本及工程環(huán)境條件影響等多個(gè)因素。結(jié)合預(yù)應(yīng)力懸臂梁混凝土體系本身各種基本的受力應(yīng)變狀態(tài)特點(diǎn)以及與現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際施工緊密結(jié)合的施工環(huán)境，要考慮到橋梁系統(tǒng)承受的是動(dòng)態(tài)承載力，隨時(shí)在發(fā)生變化，進(jìn)而確定橋梁混凝土的預(yù)應(yīng)力等級(jí)及混凝土預(yù)拱度。針對(duì)上述工程結(jié)構(gòu)特性分析，要盡快建立完善施工過程質(zhì)量控制體系，確定各種質(zhì)量控制技術(shù)方法，選擇運(yùn)用最有效﹑恰當(dāng)﹑可靠的施工組織工藝，保證整個(gè)橋梁體系的相對(duì)穩(wěn)定性及安全性[1]。

2 大跨度預(yù)應(yīng)力橋梁施工工藝分析

2.1 橋梁結(jié)構(gòu)施工工藝

大跨度預(yù)應(yīng)力橋梁結(jié)構(gòu)的施工將直接影響整個(gè)橋梁施工和質(zhì)量。在進(jìn)行大跨度預(yù)應(yīng)力橋梁混凝土施工之前，工作小組應(yīng)仔細(xì)分析施工所處位置的預(yù)應(yīng)力情況，針對(duì)橋梁的承載壓力﹑彎曲應(yīng)力﹑強(qiáng)度﹑應(yīng)變﹑撓度和穩(wěn)定性要求，制定合理的設(shè)計(jì)方案。在進(jìn)行大跨度預(yù)應(yīng)力橋梁施工時(shí)，應(yīng)嚴(yán)格把控橋梁結(jié)構(gòu)的尺寸，將其誤差控制在安全限度以內(nèi)，并采用預(yù)應(yīng)力控制分析法，控制橋梁結(jié)構(gòu)的壓力，提高鋼筋材料的承載能力，保證橋梁所承受的壓力值低于預(yù)應(yīng)力極限，進(jìn)而保證大跨度預(yù)應(yīng)力橋梁結(jié)構(gòu)的安全和穩(wěn)定。同時(shí)也應(yīng)盡量根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)設(shè)計(jì)施工圖紙，合理安全的要求進(jìn)行規(guī)范施工，在日常施工檢查過程工作中如發(fā)現(xiàn)遇到安全不盡合理規(guī)定的施工地方，應(yīng)按規(guī)定及時(shí)地上報(bào)信息給當(dāng)?shù)叵嚓P(guān)企業(yè)的管理人員，并及時(shí)地對(duì)其進(jìn)行修正處理，遵守施工操作的規(guī)程安排。

2.2 預(yù)應(yīng)力混凝土張拉預(yù)制底座

在我國(guó)大跨度預(yù)應(yīng)力橋梁基礎(chǔ)體系的開發(fā)以及建設(shè)加固過程中，為了盡可能嚴(yán)格提高使用壽命和堅(jiān)固性，應(yīng)對(duì)我國(guó)預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)工程張拉預(yù)制底座的材料使用以及結(jié)構(gòu)強(qiáng)度的設(shè)計(jì)指標(biāo)進(jìn)行嚴(yán)格把控。根據(jù)在實(shí)際施工過程中所遇到的預(yù)應(yīng)力工程及實(shí)際施工應(yīng)用等情況，一般方法是先將預(yù)應(yīng)力混凝土張拉的預(yù)制底座制成一個(gè)具有一定弧度的拋物線拱形狀，以保證其質(zhì)量。在進(jìn)行混凝土澆筑工作時(shí)，應(yīng)采取相關(guān)措施，有效控制預(yù)應(yīng)力混凝土的張拉強(qiáng)度﹑張拉時(shí)間，避免強(qiáng)度過大使混凝土變形，造成張拉預(yù)應(yīng)力損失嚴(yán)重，保證大跨度預(yù)應(yīng)力橋梁的使用壽命和安全性，否則預(yù)應(yīng)力強(qiáng)度太小，會(huì)造成工程質(zhì)量產(chǎn)生缺陷，無法滿足使用需求。

2.3 預(yù)應(yīng)力鋼筋的布置

大跨度預(yù)應(yīng)力橋梁各部位的彎矩處于不斷變化的狀態(tài)，尤其在大跨度預(yù)應(yīng)力橋梁的中段與底座之間，更是呈現(xiàn)出正負(fù)交替性的變化，而這種交替性的變化對(duì)橋梁結(jié)構(gòu)會(huì)產(chǎn)生重要影響，因此在大跨度預(yù)應(yīng)力橋梁的布置和結(jié)構(gòu)的選擇上，應(yīng)做好嚴(yán)格的把控，以保證大跨度預(yù)應(yīng)力橋梁的質(zhì)量及經(jīng)濟(jì)價(jià)值。由于支柱附近預(yù)應(yīng)力正負(fù)彎矩變化幅度非常大，易使鋼筋跨板和橋梁層面因橋梁底座支柱之間所產(chǎn)生的應(yīng)力過大，從而造成鋼筋跨板和橋梁產(chǎn)生裂紋，或使鋼筋發(fā)生嚴(yán)重的變形。在預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土布置結(jié)構(gòu)過程圖中，應(yīng)采用多段式的布置結(jié)構(gòu)，以保證在大跨度預(yù)應(yīng)力橋梁的質(zhì)量安全。通常用于大跨度預(yù)應(yīng)力橋梁鋼筋布置，主要可采用3種類型鋼筋，即預(yù)熱處理鋼筋﹑鋼絞線﹑消除殘余應(yīng)力的鋼絲，在進(jìn)預(yù)應(yīng)力鋼筋網(wǎng)的鋼筋鋪設(shè)時(shí)，應(yīng)注意鋪設(shè)的順序和位置，并根據(jù)橋梁的彎矩結(jié)構(gòu)和應(yīng)力強(qiáng)度的分部狀況對(duì)鋪設(shè)的順序進(jìn)行調(diào)節(jié)，當(dāng)遇到承載力不足的情況時(shí)，應(yīng)采用對(duì)稱張拉法，保證鋼筋保護(hù)層的厚度，以達(dá)到節(jié)省原材料成本和提高預(yù)應(yīng)力的目的，使大跨度預(yù)應(yīng)力橋梁各部分合理受力。

2.4 橋梁橫截面形狀

由于大跨度預(yù)應(yīng)力橋梁的跨度﹑底座支柱之間各橋梁部分所承受的彎曲應(yīng)力均比較大，所以不同于其他的橋梁施工。在施工過程中，大跨度預(yù)應(yīng)力橋梁截面的形狀使用的是箱形的截面，與普通橋梁的截面有所不同，其目的是減小各部位載荷的差額，使橋梁彎曲應(yīng)力均勻分布，同時(shí)還要增強(qiáng)橋梁的使用強(qiáng)度和可靠性，減小橋身重量改善橋體受力結(jié)構(gòu)，進(jìn)而延長(zhǎng)大跨度預(yù)應(yīng)力橋梁的使用壽命[2]。

3 大跨度預(yù)應(yīng)力橋梁工程施工過程中所存在的問題

3.1 缺乏完善的監(jiān)管機(jī)制

首先，建設(shè)監(jiān)理質(zhì)監(jiān)站等各方單位在對(duì)橋梁工程進(jìn)行工程質(zhì)量監(jiān)管檢測(cè)時(shí)，由于檢測(cè)及專業(yè)技術(shù)缺乏或者利益驅(qū)動(dòng)，導(dǎo)致履職失控，工程質(zhì)量未能有效把控；其次就是橋梁工程技術(shù)人員在開始進(jìn)行土建施工設(shè)計(jì)時(shí)，沒有事先對(duì)各種工程機(jī)械設(shè)備﹑材料以及土建施工設(shè)計(jì)事先進(jìn)行全面分析與各項(xiàng)性能的綜合檢測(cè)，由于這些機(jī)械設(shè)備﹑材料出現(xiàn)質(zhì)量方面的重大問題時(shí)，直接導(dǎo)致構(gòu)筑物在設(shè)計(jì)施工過程中，會(huì)出現(xiàn)以上各種質(zhì)量問題，從而容易引發(fā)各類安全工程事故產(chǎn)生；再次，總承包項(xiàng)目部過程管理水平參差不齊，在各道關(guān)鍵工序﹑分部分項(xiàng)工程施工檢查驗(yàn)收未能嚴(yán)格執(zhí)行相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范，未能建立標(biāo)準(zhǔn)化質(zhì)量管理體系，管理流程拘泥于形式。最后橋梁工程施工過程中沒有明確的施工負(fù)責(zé)人，容易出現(xiàn)發(fā)生問題互相推諉的現(xiàn)象。

3.2 施工人員技術(shù)水平欠缺

現(xiàn)階段，我國(guó)的大多數(shù)工程建筑中所用的施工人員教育水平普遍不高，他們?cè)谶M(jìn)行施工作業(yè)時(shí)，通常都是依據(jù)自身以往的工作經(jīng)驗(yàn)，對(duì)于這些素質(zhì)技術(shù)水平不高的施工人員，施工單位也沒有根據(jù)他們的實(shí)際情況進(jìn)行相關(guān)培訓(xùn)。同時(shí)對(duì)于施工人員的獎(jiǎng)懲制度也不完善，對(duì)于工作表現(xiàn)突出的施工人員沒有實(shí)質(zhì)性的獎(jiǎng)勵(lì)，對(duì)于違規(guī)作業(yè)，出現(xiàn)錯(cuò)誤的施工人員也沒有懲罰措施，長(zhǎng)期下來嚴(yán)重打擊了施工人員的工作積極性，某些施工人員卻養(yǎng)成了投機(jī)取巧，偷奸?；牧?xí)慣，對(duì)橋梁工程質(zhì)量造成嚴(yán)重影響[3]。

4 大跨度預(yù)應(yīng)力橋梁施工的質(zhì)量控制方法

4.1 設(shè)計(jì)出科學(xué)、合理的施工方案

在大跨度橋梁預(yù)應(yīng)力設(shè)計(jì)和研究中，必須注意保證其設(shè)計(jì)和方案的完整性﹑科學(xué)性﹑有效性和充分合理性。一方面是保證工程順利有效實(shí)施的技術(shù)關(guān)鍵，也是保證橋梁工程質(zhì)量穩(wěn)定的主要基本條件。首先，在編制測(cè)繪方案確定施工圖時(shí)，設(shè)計(jì)研究人員還需要對(duì)設(shè)計(jì)施工所涉及區(qū)域內(nèi)外的自然地形條件和地質(zhì)條件進(jìn)行最全面﹑最客觀的分析和了解，還要考慮到地區(qū)氣候﹑自然環(huán)境特點(diǎn)等因素，從而可以制定設(shè)計(jì)出一種最為靈活﹑合理﹑經(jīng)濟(jì)的施工方案，比如，在山川峽谷地帶中，需要進(jìn)行大型橋梁工程施工中，需要設(shè)計(jì)懸臂橋梁這樣的特殊結(jié)構(gòu)，最主要的一點(diǎn)就是要綜合考慮到橋梁施工活動(dòng)中可能存在的潛在安全危害事故，采取一系列緊急﹑有效﹑合理的防護(hù)事故處理應(yīng)急措施迫在眉睫；其次，大跨度預(yù)應(yīng)力橋梁設(shè)計(jì)施工階段開始之前，設(shè)計(jì)咨詢?nèi)藛T也要隨時(shí)與施工服務(wù)人員配合，一起著手組織好相應(yīng)的各項(xiàng)準(zhǔn)備技術(shù)措施，同時(shí)，還要盡量根據(jù)項(xiàng)目所在地的地理環(huán)境，盡量將上述一些主要不利風(fēng)險(xiǎn)因素予以消除控制掉，進(jìn)而盡快確定一套最為完善﹑科學(xué)﹑合理﹑實(shí)用的施工管理方案；再次，大跨度預(yù)應(yīng)力橋梁項(xiàng)目施工中，設(shè)計(jì)組織人員更要認(rèn)真考慮降低施工設(shè)計(jì)成本的現(xiàn)實(shí)問題，根據(jù)當(dāng)?shù)貙?shí)際生產(chǎn)狀況變化來修訂完善工藝方案，提高橋梁施工生產(chǎn)效率﹑降低設(shè)計(jì)施工生產(chǎn)成本。

4.2 嚴(yán)格控制施工安排

施工設(shè)計(jì)方案的嚴(yán)格組織﹑控制，也是保證大跨度預(yù)應(yīng)力橋梁質(zhì)量的一種重要控制內(nèi)容，合理組織﹑安排整個(gè)施工方案階段的主要工序，按照各項(xiàng)工作進(jìn)度要求，指導(dǎo)有關(guān)工作人員組織施工現(xiàn)場(chǎng)作業(yè)，協(xié)調(diào)落實(shí)各相關(guān)個(gè)職能部門工作的工作責(zé)任，相互協(xié)同配合﹑分工具體明確，在項(xiàng)目實(shí)踐應(yīng)用中切實(shí)提高技術(shù)管理人員應(yīng)有的綜合專業(yè)素養(yǎng)層次和工程專業(yè)操作經(jīng)驗(yàn)，以提高更快高效地去適應(yīng)現(xiàn)代工作和環(huán)境。

4.3 嚴(yán)把質(zhì)檢關(guān)

嚴(yán)把橋梁質(zhì)檢監(jiān)督關(guān)，主要目的就是在于要確保我國(guó)大跨度預(yù)應(yīng)力橋梁體系的整體建設(shè)與質(zhì)量，消除結(jié)構(gòu)安全隱患，對(duì)各類突發(fā)事件必須迅速及時(shí)做出安全決策，明確相關(guān)各部門人員崗位的安全監(jiān)管職責(zé)，將安全檢查各個(gè)作業(yè)程序環(huán)節(jié)真正落實(shí)監(jiān)督到員工個(gè)人，保證工程質(zhì)量每個(gè)工作環(huán)節(jié)上的有效安全。對(duì)于各重要時(shí)空節(jié)點(diǎn)﹑重要地質(zhì)部分，要積極采取綜合立體考察研究的科學(xué)方法，制訂出較為詳細(xì)及合理周密的預(yù)應(yīng)力橋梁竣工質(zhì)檢與驗(yàn)收技術(shù)計(jì)劃，確保大跨度預(yù)應(yīng)力橋梁的安全及穩(wěn)固。

4.4 加強(qiáng)施工材料的質(zhì)量管理

①抽樣檢驗(yàn)在混凝土預(yù)應(yīng)力基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)施工中所使用的各類混凝土鋼筋，驗(yàn)收與檢查過程時(shí)，還應(yīng)按規(guī)定要求，分別根據(jù)各類型產(chǎn)品批號(hào)﹑規(guī)格鋼筋的具體種類等不同條件，分批逐一取樣，進(jìn)行各類混凝土產(chǎn)品批號(hào)抽樣驗(yàn)收，驗(yàn)收檢查的具體實(shí)施過程，也需要通過仔細(xì)抽樣檢查各類鋼筋供貨方產(chǎn)品證明書及質(zhì)量保證書，核對(duì)實(shí)際所用規(guī)格鋼筋數(shù)量﹑型號(hào)﹑長(zhǎng)度﹑直徑規(guī)格等相關(guān)主要參數(shù)。還要做到堅(jiān)持在建筑項(xiàng)目施工監(jiān)理過程和現(xiàn)場(chǎng)中，對(duì)工地各種材質(zhì)鋼筋樣本﹑混凝土材料的定期抽樣及檢測(cè)，具體記錄檢測(cè)收集到工地的材料各類性能參數(shù)有抗拉強(qiáng)度﹑伸長(zhǎng)率系數(shù)和應(yīng)力松弛韌度指數(shù)等。②對(duì)于鋼連接用錨具﹑夾具等鋼連接性裝置，要準(zhǔn)確﹑及時(shí)在工程檢查和驗(yàn)收﹑鑒定過程中，除了要按規(guī)定對(duì)其焊接材料外觀﹑形態(tài)﹑質(zhì)量情況及焊接硬度情況的定期驗(yàn)收進(jìn)行跟蹤監(jiān)督或檢查，還要按規(guī)定經(jīng)常注意按照各類公路橋梁結(jié)構(gòu)要求，設(shè)計(jì)的橋梁斷面幾何形狀特征曲線及橋梁結(jié)構(gòu)長(zhǎng)度參數(shù)并合理地選擇或采用其適當(dāng)且尺寸規(guī)格﹑形狀分布合理的連接錨具﹑夾具。對(duì)于已經(jīng)廣泛應(yīng)用的各類橋梁工程使用的各類專用液壓錨具，定期進(jìn)行綜合檢查，重點(diǎn)檢查其液壓靜動(dòng)載荷能力﹑液壓錨桿標(biāo)定等功能，盡可能按要求進(jìn)行檢查，以確保允許在同一橋梁供方系統(tǒng)上可用于各種大型橋梁結(jié)構(gòu)或可在同一類型建筑結(jié)構(gòu)體系的設(shè)計(jì)中，反復(fù)設(shè)計(jì)和使用同一結(jié)構(gòu)的各種錨具。③在一些普通干線公路橋梁施工用的鍍鋅塑料波紋管規(guī)格上，還應(yīng)要求盡可能多選擇鍍鋅型料的塑料波紋管，并強(qiáng)調(diào)要嚴(yán)格將其內(nèi)管壁厚度控制在0.3mm左右。而在我國(guó)一些地區(qū)采用特殊的大跨度預(yù)應(yīng)力橋梁結(jié)構(gòu)施工方法來施工和修筑而成的一些大型混凝土橋梁體系結(jié)構(gòu)中，如波紋管體結(jié)構(gòu)的內(nèi)壁材質(zhì)，就更應(yīng)格外注意要選擇塑料材質(zhì)。波紋管材焊料在進(jìn)入管道安裝企業(yè)現(xiàn)場(chǎng)生產(chǎn)安裝管道后，應(yīng)及時(shí)將其所用材料進(jìn)行分類，及時(shí)地回收保管，防止其所用原材料因經(jīng)過長(zhǎng)期遭受雨水腐蝕或者被潮濕干燥的環(huán)境空氣反復(fù)沖刷破壞，而長(zhǎng)期殘留黏附在原基材表面上導(dǎo)致產(chǎn)生永久性的銹蝕。

5 結(jié)束語

大跨度預(yù)應(yīng)力橋梁施工過程涉及了鋼筋混凝土模板澆筑完成前的預(yù)應(yīng)力模板施工控制﹑后預(yù)張混凝土預(yù)應(yīng)力基礎(chǔ)施工控制及預(yù)應(yīng)力筋張拉施工等多個(gè)環(huán)節(jié)。從了解與掌握上述3個(gè)因素中有關(guān)材料的選擇技術(shù)要點(diǎn)來入手，對(duì)材料工程及施工技術(shù)情況適時(shí)進(jìn)行檢查和控制，可以真正為確保橋梁工程建設(shè)項(xiàng)目的現(xiàn)場(chǎng)施工安全質(zhì)量管理提供安全保障。在現(xiàn)場(chǎng)安全作業(yè)實(shí)施期間，原材料施工的整體質(zhì)量水平也更需要能夠得到合理有效的控制。