高铁桥梁工程预应力混凝土施工技术分析

李广军

（中铁十九局集团第二工程有限公司　辽宁　辽阳　111000）

高铁桥梁工程预应力混凝土施工技术分析

李广军

（中铁十九局集团第二工程有限公司辽宁辽阳111000）

铁路交通和城市道路基础建设的快速发展，为推动社会经济发展、促进地区间经济文化交融做出了巨大的贡献。随着全国各地交通网络版图的不断完善，铁路施工技术水平也有了很大提升，尤其是预应力混凝土施工工艺技术的发展，对于提高高速铁路桥梁的承受能力和抗裂性能发挥着重要的作用。本文围绕预应力混凝土施工这一技术，对高速铁路桥梁建设与预应力混凝土施工工艺进行探讨。

铁路桥梁；预应力技术；混凝土施工；施工工艺

随着科学技术的进步和社会经济的发展，我国高速铁路建设也得到普遍发展，高速铁路桥梁结构类型与施工技术水平也有了相应的发展，预应力混凝土施工工艺在高速铁路桥梁建设中的应用也越来越广泛。与一般道路桥梁相比，高速铁路桥梁需要承受更大的动力和承载力，因此对于桥梁结构的强度与刚度提出了更高的要求，如何保证铁路桥梁具备良好的承受能力和抗裂性能成为高速铁路施工的一大重要问题，预应力混凝土施工工艺的应用使得这一问题得到有效改善。

1　高速铁路桥梁概述

近些年，高速铁路桥梁建设在我国各地如火如荼的开展着，其数量约占到高速铁路总长的3.6%。与一般道路桥梁相比，高速铁路桥梁具有以中小铁路为主、以高架长桥为多、刚度大、整体性好、结构耐久性强等特点。

根据因地制宜的原则，对于不同区域不良地段的改善，架设高速铁路桥梁的类型也是不一样的，常见的主要有三种：即高架桥、谷架桥、一般桥梁。其中，高架桥主要适用于人口密集、铁路网密集区域，这类桥梁一般墩身不高、跨度较小但长度长；谷架桥顾名思义主要是建设于山谷等地区，这类桥梁一般墩身高、跨度较大；一般桥梁主要建设于河流地区。但不论是高架桥、谷架桥，还是一般桥梁，其设计施工标准都是以混凝土土梁为主。

2　预应力混凝土结构特点及应用

在高速铁路桥梁建设过程中，为满足桥梁结构高刚硬度及耐久性的要求，一般采用预应力混凝土施工工艺。预应力混凝土施工工艺的应用，有助于提高桥梁结构的荷载力、抗裂性等，以确保高速铁路桥梁的施工及运营质量。预应力混凝土施工工艺，是通过张拉钢筋，使混凝土结构受力区域预先受到一定的压应力，当受到外力作用及荷载时，减少混凝土结构受到的拉应力，能够延缓混凝土裂缝的出现，提高混凝土结构性能及高速铁路桥梁刚度。

采用预应力混凝土施工工艺，能有效提高高速铁路桥梁的刚度、增强铁路结构的耐久性。当高速铁路桥梁投入运行后，列车在行驶过程中无可避免的会产生强大的冲击力与动力，而桥梁必须在承受强烈震动的同时，保证结构良好的动力性，杜绝车桥共振情况的发生，以减少高铁交通事故的发生。预应力混凝土施工工艺的应用，旨在提高桥梁的结构刚度与稳定性，以防止结构出现变形。

预应力混凝土施工工艺技术的应用，对于提高桥梁的抗剪能力以及保证桥梁的动力特性具有重要作用。在桥梁施工阶段，通过充分发挥纵向预应力作用，使高速铁路桥梁具有更大的承受动力能力，以保证桥梁的平稳运行。在桥梁使用过程中，通过对高速铁路桥梁施加一定负荷，使桥梁结构荷载承受力有较大提升，以满足高速铁路桥梁对整体结构高强度、高刚度的要求。为增强桥梁构件的稳定性，可通过提高结构的抗疲劳强度来实现，桥梁钢筋受纵向拉应力作用被拉紧，不易被压弯，从而很大程度上增强了高速铁路桥梁整体结构的抗压弯能力。

3　高速铁路桥梁预应力混凝土施工工艺

随着预应力混凝土施工工艺在高速铁路桥梁建设中的普遍应用，其施工工艺手段也在不断的完善和成熟。预应力混凝土施工工艺流程包括混凝土配比、混凝土搅拌、后期养护等，具体流程如下：

3.1混凝土的原料确定与配比

合理选择混凝土原材料，是保证混凝土施工质量的前提与基础。对于高速铁路桥梁结构施工，要选用低水化热水泥、优质粉煤灰等，限制混凝土中的胶凝成分，合理选择混凝土骨料级配与粒型，以保证混凝土强度与耐久性满足设计要求。

混凝土配合比设计时，必须严格按照所需混凝土强度与使用环境等级来进行设计。根据施工配合比，并经反复试验确定原料用量，由多方批准审核合格后投入使用。

3.2混凝土搅拌、浇筑与养护

混凝土搅拌时，按照施工要求选择适当等级强度的水泥，添加定量的高效减水剂，使混凝土具备良好的和易性。采用混凝土输送泵连续浇筑，一次成型或多次成型。浇筑完成后，采用插入式振动棒振捣，但需注意的是在混凝土灌注时不得用振动棒推移混凝土，以免造成离析现象。在混凝土浇筑的整个过程中需设专人进行监督检查，查看模板、钢筋及螺栓等部件是否有移位或松动，以便及时调整。

在施工工艺后期的最重要一项工作便是混凝土养护，通过一系列养护措施提高混凝土结构质量，如蒸汽养护、浇水养护、喷洒养护等。

3.3混凝土预应力施工

预应力张拉施工工艺流程为：制束→穿束→预张拉→终张拉→锚具外钢绞线切割。按照设计标准和尺寸下料后，理顺钢绞线，使各钢绞线保持松紧一致后进行编束。安装钢绞线之前，高速铁路桥梁的梁体混凝土强度必须达到张拉要求，然后按照预张拉、初张拉、终张拉这一顺序施加预应力。在施加预应力之前要检查管道是否清洁，若管道内存在积水与赃物应及时清除；当高速铁路桥梁梁体混凝土强度达到设计要求的50%，需要对带模箱梁进行预张拉，使模板松开减少对梁体的压缩；当梁体混凝土强度达到设计要求的80%，拆除模板后进行初拉张；只有当梁体混凝土强度与弹模都达到设计值且龄期在10d以上，方可进行终拉张。

预应力施工工艺主要分两种：①先张法；②后张法。先张法对钢筋进行张拉，是在混凝土构件浇筑成型之前，通过预应力来传递钢筋与混凝土之间的粘结力，通过粘结力将预应力筋中的张拉力施加给混凝土结构，使其产生预压应力。混凝土浇筑前，将由钢丝绞线组成的预应力筋张拉到一定应力值，并将锚具锚固在台座两端的墩台上，在陆续进行模板等其他构件的安装、混凝土浇筑、混凝土养护等，直到桥梁混凝土达到相应强度后，将墩台两端的预应力筋放松。后张法是指先浇筑混凝土施工，待混凝土强度达到设计值的75%以上后，在对预应力筋进行张拉，主要依靠钢筋端部的锚具来传递预应力。

在预应力混凝土施工中，还需注意混凝土构件制作的一道关键工序——预留孔道。孔道留设要保证预留孔道的尺寸、位置的正确性，平顺孔道，孔道直径要便于预应力传入，预埋在端部的垫板要与孔道中心线垂直，并用螺栓将其固定在模板上，以防止其松动。

4　结束语

高速铁路桥梁预应力混凝土施工工艺是一项复杂系统的工程，虽在技术理论层面已经相当成熟，但在实际施工过程中受多种因素影响，也会影响到桥梁整体施工质量，因此要引起重视。在预应力混凝土施工过程中，要混凝土原料的选择、配合比设计、混凝土搅拌、浇筑、养护等方面进行严格把关，严格按照施工工艺流程进行，做好充分的前期准备，为预应力施工奠定基础。在预应力施工过程中，采用先张法、后张法促使混凝土结构产生预压应力，提高桥梁整体施工质量。总的来说，预应力混凝土施工工艺技术的应用，极大的提高了高速铁路桥梁的刚度、承受力和抗裂性能，从而保证了高速铁路桥梁的施工质量及后期运营的稳定性。

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U445.57

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1673-0038（2015）21-0204-02

2015-5-8

李广军（1987-），男，助理工程师，本科，主要从事桥梁隧道工程工作。