预应力混凝土质量通病及防治措施

预应力混凝土质量通病及防治措施

天津二建建筑工程有限公司天津市300141

摘要:在预应力混凝土工程的施工过程中,如稍有不慎,极易产生混凝土蜂窝、麻面、混凝土裂纹、尺寸偏差、预应力孔道压浆不实等质量通病,这些病害对工程的质量产生极大的危害,因此加强质量通病的研究和预控是混凝土工程施工中的一项重要的任务。本文对预应力混凝土施工质量通病进行了详细的分析,并对其防治提了几点建议,可为今后预应力混凝土工程施工质量通病的防治作参考与借鉴。

关键词:预应力;混凝土;质量通病;防治措施

虽然,预应力钢筋混凝土在应用中具有很多优点,如抗裂性和裂缝闭合性好、刚度大、自重轻且节省材料,但实际施工过程中,如果处理不当,还将面临很多质量通病,对工程质量有着一定的影响,必须对其总结分析,采取切实有效的防治措施。

1预应力混凝土质量通病及产生的原因

在预应力混凝土工程施工中,易产生诸如混凝土蜂窝、麻面、裂纹、孔道压浆不饱满等质量通病,轻则影响混凝土外观,重则祸及结构质量,不可等闲视之。

1.1预应力结构孔道压浆不实

预应力结构孔道压浆不实容易造成施工质量问题,延误工期,应采取相应的方法进行控制。产生预应力结构孔道压浆不实的原因是,灌浆的强度低,在孔道内填充不饱满,因此易产生预应力钢筋的锈蚀,从而削弱了通过灌浆握裹钢材传递给混凝土结构的预加应力。

1.2混凝土蜂窝、麻面产生的原因

模板表面粗糙并粘有干混凝土,浇灌混凝土前浇水湿润不够,或模板缝没有堵严,浇捣时,与模板接触部分的混凝土失水过多或滑浆,混凝土呈干硬状态,使混凝土表面形成许多小凹点;混凝土搅拌时间短,加水量不准,混凝土和易性差,混凝土浇筑后有的地方砂浆少石子多,形成蜂窝;混凝土浇灌没有分层浇灌,下料不当,造成混凝土离析,因而出现蜂窝麻面;混凝土浇入后振捣质量差或漏振,造成蜂窝麻面。

1.3张拉程序方面

张拉程序不合理时,会影响预应力构件的预应力值的建立,影响结构的承载能力;同时,违反张拉的原则进行操作时易发生应力集中现象,导致断丝或构件出现不正常裂缝或变形。

1.4外形尺寸偏差

外形尺寸偏差表现为,表面不平整,整体歪斜,轴线位移。模板自身与混凝土质量是产生外形尺寸偏差的主要原因。其中,模板方面:第一,模板体系的刚度、强度及稳定性不足,发生模板整体变形和位移;第二,模板自身变形,有孔洞,拼装不平整。混凝土方面:混凝土下料方式不当,冲击力过大,造成跑模或模板变形,振捣时振捣棒接触模板过度振捣。此外,结构构件支模时检查核对不细致,放线误差过大,也会造成外形尺寸的偏差。

1.5混凝土裂纹

灌注混凝土在施工过程中由于日照、温度、湿度变化,混凝土徐变的影响,地基不均匀沉降,拆模过早,早期受振动等因素都有可能引起混凝土裂缝发生。(1)锚固区裂缝。拉张后,端部锚固区产生裂缝,裂缝与预应力筋轴线基本重合,产生这种现象的原因主要是:①预应力吊车梁、桁架、托架等端头锚固区沿预应力方向的纵向水平或垂直裂缝,主要是构件端部节点尺寸不够和未配置足够的横向钢筋网片或钢箍,当拉张时,由于垂直预应力筋方向的“劈裂拉应力”而引起裂缝出现;②混凝土振捣不密实,张拉时其强度偏低,以及张拉力超过规定等,都会出现这类裂缝。(2)端面裂缝。预应力混凝土梁式构件的预应力筋集中配置在受拉区部位,构件中建立预压应力后,在中轴区域内出现纵向水平裂缝,这种裂缝有可能扩展,甚至全梁贯通而导致构件丧失承载力。其原因是由锚具或自锚区传来的局部集中力使梁的端面产生变形,从而在于梁轴线垂直方向出现局部高拉应力。

2预应力混凝土质量通病的控制预防

2.1施工前的质量控制措施

施工前的质量控制十分必要,应做到以下几点:首先,审查施工单位的资质,重点考察质保体系、技术力量、机械设备能力以及类似工程施工经验。其次,审查施工方案,要明确施工工艺及设备能否满足设计要求,以及对无粘结预应力筋的运输、存放、下料、铺设、张拉锚固及端部处理等的质量控制措施是否合理。再次,详细阅读图纸,掌握张拉应力、锚具类型、拆模时间等,认真领会设计意图及要求,了解工程施工的复杂难易程度。最后,查验材料质量证明,检查进场预应力筋塑料包裹物的外观质量及现场堆放成品的保护措施。

2.2预应力结构孔道压浆不实防治措施

灌浆用的水泥应是新出厂的,标号不低于425#的硅酸盐水泥或普通硅酸盐水泥。灰浆的配合比,必须结合施工季节、使用材料、现场条件等灵活选取,并通过试配试验确定。灌注前应检查灌注通道的管道状态是否通畅,对孔道应在灌注前用压力水冲洗。张拉后应尽早进行孔道压浆,压浆应缓慢、均匀、连续进行。每孔道应一次灌成,中途不应停顿。加强预应力结构张拉后管道压浆的施工管理和控制。管道压浆的机械设备、灰浆质量、工艺过程必须完好准确,重点检查压浆的充实度和饱满度,以确保孔压浆密实。

2.3孔道塌陷、堵塞的防治措施

常见的防治措施如下:(1)钢管抽芯宜在混凝土初凝后、终凝前进行;(2)浇筑混凝土后,钢管要每隔10-15min转动一次,且沿同一方向;(3)抽管程序宜先上后下,先曲后直;抽管速度要均匀,其方向要与孔道走向一致;(4)单根钢管长度不大于15m,胶管长度不得大于30m;(5)夏季高温下浇筑混凝土应考虑合理的浇筑程序,避免构件尚未全部浇筑完毕就急需抽管;抽管后应及时检查孔道成型质量。

2.4张拉程序方面的防治措施

张拉时应注意:张拉时应校核预应力筋的伸长值,实际伸长值与设计计算值的偏差不得超过±6%;应从台座中间向两侧张拉,防止偏心损坏台座;张拉钢筋时拉速应平稳,锚固松紧一致,设备缓慢放松;张拉完的钢筋位置偏差不应大于5mm,且不应大于构件截面短边的4%。

2.5外形尺寸偏差的防治措施

采用整体模板;模板加固体系要经计算,保证刚度和强度;支撑体系也应经过计算设置,保证足够的整体稳定性;随时观察模板情况,发现变形和位移要停止下料进行修整加固;振捣时振捣棒避免接触模板;浇筑混凝土前,对结构构件的轴线和几何尺寸进行反复认真的检查核对。

2.6混凝土裂纹的防治措施

严格控制混凝土配合比,加强混凝土振捣,保证其密实性和强度;预应力筋张拉和放松时,混凝土必须达到规定强度,操作时控制应力准确,并应缓慢放松预应力钢筋;降低端面混凝土预压应力,其方法是减小张拉力或增大梁端截面的宽度;增配端面横向钢筋,以提高抵抗横向拉力的能力,必要时可施加横向预应力;加强混凝土早期养护,浇灌完的混凝土及时养护,防止干缩,冬季施工期间要及时覆盖养护,防止冷缩裂缝产生;大体积现浇混凝土施工合理设计浇筑方案,埋设冷却水管等,避免出现施工缝;加强施工管理,混凝土施工时应结合实际条件,采取有效措施,确保混凝土的配合比、塌落度等符合规定的要求并严格控制外加剂的使用,同时应避免混凝土早期受到冲击;只要抓住了问题的关键重点,就能有效地防止裂纹的产生。

2.7混凝土浇筑过程中的质量控制

混凝土浇筑施工前应进行认真的交底工作。第一,混凝土浇筑振捣时,严禁踏压马凳、触动锚具,同时避免振捣棒触碰预应力筋的塑料外套;第二,保证混凝土振捣认真仔细,不可漏振,承压板、锚板周围的混凝土更要振捣密实;第三,派专人随时观察预应力筋的铺放,确保预应力筋完好无损,位置正确。

3结语

预应力混凝土是通过张拉高强钢筋给混凝土预先施加应力,以抵消作用在混凝土结构上的荷载,使混凝土承受更大的应力,从而使高强钢筋和高强混凝土“主动”结合形成优秀结构材料。预应力混凝土的理论日趋成熟,成套施工技术也不断完善,使其在工程实践中得到了广泛的应用。因此,预应力混凝土的施工质量和预防控制问题也日益凸显。相信随着施工技术的提高,各个环节的不断完善,预应力混凝土的质量将会大大提高。

参考文献

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