论述预应力混凝土施工及质量控制

论述预应力混凝土施工及质量控制

发表时间：2017-11-17T11:42:18.943Z 来源：《基层建设》2017年第24期作者：卓宾雄

[导读] 摘要：就预应力混凝土在施工过程中存在的一些问题进行分析并提出相应的预防措施。

深圳市荣鹏建筑工程有限公司 518055

摘要：就预应力混凝土在施工过程中存在的一些问题进行分析并提出相应的预防措施。

关键词：路桥建设；预应力混凝土；裂缝；措施

前言：在我国，预应力技术应用于工程建设的时间仅有半个世纪，预应力砼构件比普通钢筋砼具有较高的刚度和抗裂性并节省材料、减轻自重、增加结构安全度。随着我国桥梁建设事业的迅速发展,预应力设计、计算理论的不断完善和施工工艺的逐步成熟，预应力技术己广泛应用于桥梁的各种结构中。预应力砼施工要求质量高、工艺复杂,如果施工不当,容易出现严重的质量问题。因此笔者根据多年从事桥梁施工的实践,对预应力混凝土施工工艺进行探讨；就施工中容易发生的问题提出相应的对策,以便提高工程质量,加快工程进度,提高企业效益。

1 我国预应力混凝土技术发展现状

（1）预应力施工工艺中的关键技术得到较好解决，如 200～800 kN 张拉力的系列千斤顶、各类锚夹具、无粘结涂包工艺等。锚具年产量在 300 万孔以上，属世界生产大国之一。

（2）高强度低松弛钢绞线强度级别已提高到 1 860 MPa 级的国际先进水平，产量可满足国内推广高效预应力混凝土的需要，并可出口。摆脱了过去 30 年来预应力钢材强度低、品种杂乱、供不应求的局面。

（3）规范规程已基本配套，制订了《混凝土结构设计规范》（GB50010-2010（2015年版））、《无粘结预应力混凝土结构技术规程》（JGJ92-2016）以及锚夹具产品标准等专业规程，满足了工程需要。

（4）培养了一批高水准的预应力混凝土设计施工队伍，建造了一批具有国际先进水平的预应力混凝士结构，如广东国际大厦、秦山核电站预应力混凝土安全壳、珠海机场候机楼等高层和大柱网无粘结楼盖。

（5）无粘结预应力混凝土有很大发展。据不完全统计，我国无粘结涂包生产线已有 30 余条，年涂包量超过 12 000 t。每年用无粘结筋建造的房屋建筑预计在 300 万 m2以上。当然，与国际水平相比仍存在一定差距：一是总体设计水平不高；二是预应力房屋建筑结构造价偏高、形式单一；三是预应力技术工艺水平有待提高；四是预应力混凝土的产业化程度低。

2 预应力混凝土常见问题及处理措施

2.1 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 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、深进和贯穿的，走向无一定规律。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。

2.1. 1 干缩裂缝

(1)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；

(2)裂缝产生的原因主要是水泥砼养护不当,表面失水产生收缩变形受到内部水泥砼的约束出现拉应力开裂,构件体积收缩受到台座的约束也会出现裂缝。预应力后张法构件预制完成后存放时间长不张拉也会造成裂缝。对于采用含泥量大的粉砂配置的水泥砼,收缩量大,抗拉强度低易产生裂缝。过振的水泥砼表面形成浮浆,使收缩量加大,极易产生裂缝；

(3)防治措施:配置水泥砼时严格控制水泥用量、水灰比、砂率不能过大,严格控制砂石料中含泥量及过量粉砂,水泥砼既要振捣密实,又应避免过振。预制构件达到张拉要求强度后适时张拉。

2.1. 2 温度裂缝

(1)温度裂缝有表面的、深进的和贯穿的,走向无一定规律。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；

(2)深进和贯穿的裂缝多由于预制构件温差变形,受到外界的约束所致。新浇水泥砼底板与台座有一定的粘接力,当台座产生温度变形时,新成型的水泥砼抗拉强度很低,往往使梁板出现严重裂缝,甚至使板断裂。另外由于预制构件一侧向阳,另一侧背阳,两侧产生温差也会产生裂缝；

(3)防治措施: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。

2.2提高水泥砼早期强度问题

在预应力混凝结构中必须采用较高标号的砼,要求在现有的普通材料与常规工艺的情况下,配制出 28d 强度符合设计要求的砼。为加快进度要求早期强度增加快,7d 可达到设计强度的 80 %～90 % ,以便早期张拉。因此我们在施工中采取了如下措施,取得了较好的工作效益和经济效益。

（1）预应力构件的施工尽可能安排在夏季适宜的环境中,促使砼的强度较快增加；

（2）使用高效减水剂将水泥混凝土拌和料的水灰比降低到0. 3～0. 35并可获得足够的和易性；

（3）加强水泥砼的振捣,提高砼密实度,降低水泥砼中的孔隙率；

（4）严格控制砂率,较大的砂率对砼的强度提高十分不利。据测定,当选用砂率偏离最佳砂率范围时,砂子含量每增加 5 % ,混凝土的强度下降 4 %；

（5）加强水泥砼的养护工作,使之始终处于湿润状态；选用高标号水泥,严格控制砼配合比。

2.3预应力钢筋孔道堵塞问题

波纹管漏浆堵管是指用通孔器检查预应力索孔道时发现管内有堵塞或在混凝土浇筑前，索管内先置的预应力索抽拉不动。波纹管漏浆堵管产生的可能原因有:

（1）波纹管接头处脱开漏浆,流入孔道；

（2）波纹管破损漏浆或在工地存放、施工过程中被踩、挤、压瘪。

波纹管漏浆堵管的防治措施有:

（1）使用波纹管作为索管的，管材必须具备足够的承压强度和刚度,破损管材不得使用；

（2）波纹管连接应根据其号数，选用配套的波纹管，连接时两端波纹管必须拧至相当的位置，然后用胶布或防水布将接头缝隙封闭严密；

（3）浇筑混凝土开始后，在其初凝前，应用通孔器检查并不时拉动疏通，如采用预置预应力索的措施，则应不时拉动预应力钢绞线或钢丝束,在混凝土浇筑结束后再进行一次通孔检查，如发现堵孔，应及时疏通；

（4）确认堵孔严重无法疏通的，应设法查准堵孔的位置，凿开该处混凝土疏通索道。

2.4滑丝和断丝

滑丝指夹具在预应力张拉后，夹片“咬不住”钢绞线和钢丝，钢绞线和钢丝出现滑动，达不到设计张拉值。断丝指张拉钢绞线和钢丝时，夹片将其“咬断”，即齿痕较深，在夹片处断丝。为了预防滑丝和断丝超标,应采取以下措施：

（1）夹片的硬度除了检查出厂合格证外，在现场应对其进行复验，有条件的最好进行逐片复验；

（2）钢绞线或钢丝的直径偏差、椭圆度、硬度指标应纳入检查内容，如偏差超限，质量不稳定，应考虑更换钢绞线或钢丝的产品供应单位；

（3）滑丝断丝若不超过规范允许数量,可不予处理，若整束或大量滑丝和断丝，应将锚头取下，检验并更换钢束重新张拉。

3 结束语

预应力混凝土构件具有较高的刚度和抗裂性能,在桥梁工程中应用很广泛,无论那种桥型都离不开预应力砼(除了钢桥外) 。总而言之，预应力混凝土技术在桥梁工程中的具有很大的优势，应用普遍。只有做好各种预案措施，才能保障工程顺利施工。从而提高了施工效率，缩短施工周期。在施工中提高了工程质量和施工技术水平，给企业带来更好的效益。

参考文献：

[1] 杨宗贤.现代预应力混凝土施工.中国建筑工业出版社,2016.

[2] 公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范