淺析土建施工中預(yù)應(yīng)力混凝土梁的質(zhì)量控制

張智鵬++張淼++王敏杰

摘 要：預(yù)應(yīng)力混凝土梁結(jié)構(gòu)越來越受到人們的關(guān)注，在目前的公路和橋梁的建設(shè)中也逐漸被使用和推廣。預(yù)應(yīng)力混凝土梁的施工工藝比較復(fù)雜，在土建工程施工中，對(duì)其質(zhì)量控制更加嚴(yán)格。本文首先對(duì)預(yù)應(yīng)力混凝土梁施工質(zhì)量的影響因素進(jìn)行分析，然后提出預(yù)應(yīng)力混凝土梁的質(zhì)量控制措施，為從事土建工程建設(shè)人員提供參考。

關(guān)鍵詞：預(yù)應(yīng)力混凝土；梁結(jié)構(gòu)；質(zhì)量控制

預(yù)應(yīng)力混凝土梁結(jié)構(gòu)是土建工程中重要的承重結(jié)構(gòu)，具有節(jié)省材料、降低成本、行車噪音小等特點(diǎn)，與鋼筋混凝土梁結(jié)構(gòu)相比，自身重力和建筑高度偏小，耐久性更強(qiáng)。但是也有缺點(diǎn)，比如施工工藝相對(duì)比較復(fù)雜，需要的工期長(zhǎng)，其質(zhì)量很容易受到混凝土材料、施工技術(shù)、溫度等方面的影響，因此對(duì)它的質(zhì)量要求會(huì)更加嚴(yán)格。國外一些先進(jìn)國家投入大量的財(cái)力、人力以及物力來對(duì)其進(jìn)行研究和總結(jié)，與國外相比還有很大差距，因此我們要吸收國外的先進(jìn)技術(shù)和實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，結(jié)合我國的土建工程實(shí)際施工情況，深入研究預(yù)應(yīng)力混凝土梁結(jié)構(gòu)在工程中的應(yīng)用。

1、預(yù)應(yīng)力混凝土梁施工質(zhì)量的影響因素

1.1混凝土結(jié)構(gòu)參數(shù)

混凝土材料中的結(jié)構(gòu)參數(shù)直接影響混凝土質(zhì)量，需要對(duì)其結(jié)構(gòu)參數(shù)進(jìn)行模擬分析，比如結(jié)構(gòu)構(gòu)件截面尺寸、材料容量、材料彈性模量、膨脹系數(shù)、預(yù)應(yīng)力以及施工荷載等。

1.2施工控制

施工過程中的控制和管理對(duì)預(yù)應(yīng)力混凝土梁結(jié)構(gòu)的質(zhì)量有著直接影響，不僅施工技術(shù)要嚴(yán)格按照規(guī)范進(jìn)行，而且還要考慮到施工條件下的非理想化因素，比如結(jié)構(gòu)制作過程、安裝過程等環(huán)節(jié)出現(xiàn)的失誤或者誤差對(duì)質(zhì)量造成的影響。因此，加強(qiáng)施工過程控制，確保施工狀態(tài)處于可控范圍內(nèi)。

1.3結(jié)構(gòu)計(jì)算分析模型

土建工程在施工過程中需要對(duì)預(yù)應(yīng)力混凝土梁結(jié)構(gòu)進(jìn)行建模分析，采取簡(jiǎn)化計(jì)算模型進(jìn)行計(jì)算會(huì)與實(shí)際情況存在差異，比如計(jì)算模型本身的精度、邊界條件處理等。所以，在質(zhì)量控制工作中要對(duì)這方面做進(jìn)行詳細(xì)的分析和考慮，必要情況下進(jìn)行專門實(shí)驗(yàn)研究，將計(jì)算模型造成的影響程度降到最低。

1.4溫度變化

預(yù)應(yīng)力混凝土梁結(jié)構(gòu)很容易受到溫度的影響，對(duì)土建工程結(jié)構(gòu)的受力和變形造成很大影響，所以要對(duì)這一因素非常重視。在實(shí)際的施工中如果沒有充分考慮到溫度變化，對(duì)結(jié)構(gòu)的實(shí)際狀態(tài)數(shù)據(jù)很難獲得，控制效果難以發(fā)揮有效性，其工程質(zhì)量也就難以保證。

1.5混凝土收縮

混凝土很容易出現(xiàn)收縮現(xiàn)象，使混凝土內(nèi)應(yīng)力發(fā)生改變，從而出現(xiàn)裂縫或者結(jié)構(gòu)變形，使自身的剛度和強(qiáng)度大大降低。收縮會(huì)使混凝土內(nèi)部產(chǎn)生微裂縫或者內(nèi)應(yīng)力，對(duì)混凝土結(jié)構(gòu)造成破壞，從而大大降低耐久性。土建工程中采用的預(yù)應(yīng)力混凝土梁結(jié)構(gòu)，在混凝土收縮情況下，會(huì)造成應(yīng)力損失。因此在實(shí)際的施工中，要對(duì)這一因素進(jìn)行充分分析和研究。

2、預(yù)應(yīng)力混凝土梁的質(zhì)量控制措施

2.1 混凝土澆筑質(zhì)量控制

預(yù)應(yīng)力混凝土梁結(jié)構(gòu)選擇高強(qiáng)度混凝土，混凝土澆筑質(zhì)量要達(dá)到施工設(shè)計(jì)要求，保持良好的和易性。因?yàn)楦邚?qiáng)混凝土可以將材料的強(qiáng)度充分的發(fā)揮出來，可以有效降低自身重力和構(gòu)件截面尺寸；其彈性模型非常高，從而降低彈性變形或者塑性變形，大大降低預(yù)應(yīng)力損失；它的抗拉強(qiáng)度、承壓能力以及粘結(jié)度非常高，可以抵制結(jié)構(gòu)正截面和斜截面出現(xiàn)裂縫，使預(yù)應(yīng)力筋的錨固更加穩(wěn)定。

預(yù)應(yīng)力混凝土在澆筑過程中，為了改善它的和易性、減少水泥用量，可以使用高效減水劑，能夠使強(qiáng)度達(dá)到65-85MPa，最高強(qiáng)度可以達(dá)到110MPa，而且彈性模量和軸心抗壓強(qiáng)度也提高很多；水泥品種的選擇，土建工程中盡量使用高強(qiáng)度等級(jí)水泥，結(jié)合普通硅酸鹽水泥，一般不建議選擇火山灰水泥和礦渣水泥；還要注意加強(qiáng)養(yǎng)護(hù)，以確?；炷聊苓_(dá)到高強(qiáng)度。

2.2預(yù)應(yīng)力管道安裝質(zhì)量控制

預(yù)應(yīng)力管道安裝對(duì)整個(gè)混凝土梁結(jié)構(gòu)的受力情況和質(zhì)量有著直接影響，對(duì)其質(zhì)量控制也是施工中的重點(diǎn)。首先波紋管外觀應(yīng)該保持干凈、無褶皺、無空洞、無脫扣等情況。其次在安裝時(shí)要將預(yù)埋鋼板與管道中心線保持垂直，確保在外力作用下有抵抗變形的能力。第三是依據(jù)設(shè)計(jì)圖中的預(yù)應(yīng)力筋的曲線坐標(biāo)在側(cè)模板上彈線，確定好波紋管曲線位置。也可以把梁底作為基準(zhǔn)，通過筋曲線坐標(biāo)確定相應(yīng)點(diǎn)的高度，在箍筋上做好標(biāo)注，確定出波紋管曲線位置。最后是對(duì)波紋管進(jìn)行固定，可以用鋼筋托架對(duì)其進(jìn)行固定，間距保持6m，要注意把托架與箍筋焊接在一起，用墊塊將箍筋底部墊實(shí)。

2.3預(yù)應(yīng)力錨具質(zhì)量控制

如果構(gòu)造連接在特殊情況下或者結(jié)構(gòu)截面尺寸受到一定限制時(shí)一般采用錨具進(jìn)行處理。錨具的張拉工藝需要逐根張拉，整體的張拉技術(shù)還不成熟，造成鋼絞線受力很不均勻，其預(yù)應(yīng)力很難達(dá)到要求。如果將扁波紋管留孔，由于扁孔空間有一定局限性，孔道阻力增大，尤其是長(zhǎng)度較長(zhǎng)的孔道采用一端張拉施工，孔道壓漿較困難，無法保證孔內(nèi)漿液的飽滿性，造成的問題將會(huì)更加嚴(yán)重。所以，在土建工程中，采用箱梁底板、空心板或者腹板等結(jié)構(gòu)，不建議采用錨具。如果采用扁錨，需要對(duì)其連接器使用更加謹(jǐn)慎，特別是3孔和5孔連接器，由于設(shè)計(jì)存在問題很容易出現(xiàn)偏心受力，不建議采用。

2.4預(yù)應(yīng)力張拉質(zhì)量控制

在一些土建工程中，通過使用早強(qiáng)劑來增強(qiáng)混凝土的早期強(qiáng)度，在混凝土澆筑三天以后就進(jìn)行張拉預(yù)應(yīng)力，這是錯(cuò)誤的。主要是因?yàn)榛炷恋膹椥阅Ａ亢妥陨韽?qiáng)度的提高是不同步的，如果過早進(jìn)行張拉預(yù)應(yīng)力，會(huì)使預(yù)應(yīng)力增大損失，使混凝土梁結(jié)構(gòu)承載力達(dá)不到標(biāo)準(zhǔn)，從而出現(xiàn)裂縫情況。很多的公路橋梁結(jié)構(gòu)中采用一端張拉施工工藝，但是國內(nèi)外有關(guān)規(guī)定指出，跨度超過30m的預(yù)應(yīng)力橋梁結(jié)構(gòu)，都需要采用兩端對(duì)稱的張拉工藝，這樣才能確保整個(gè)建筑結(jié)構(gòu)的預(yù)應(yīng)力，從而避免出現(xiàn)結(jié)構(gòu)裂縫問題。

2.5預(yù)應(yīng)力孔道壓漿質(zhì)量控制

壓漿之前要依據(jù)施工要求對(duì)鋼絞線進(jìn)行張拉，對(duì)于錨以外的鋼絞線進(jìn)行割除，余留長(zhǎng)度不超過3cm；錨具周圍的孔洞和鋼絞線縫隙進(jìn)行填封，以免漿液冒出來；用壓縮空氣機(jī)對(duì)孔道吹干凈；對(duì)壓力表進(jìn)行校正，然后才能使用。

壓漿過程的質(zhì)量控制措施有：（1）壓漿水泥選擇普通水泥或者硅酸鹽水泥，水泥強(qiáng)度不能低于43.5，水灰比控制在0.41-0.46之間，水泥漿液稠度控制在15-20之間。（2）壓漿順序?yàn)樽韵露?，速度均勻、不能中斷。?duì)于曲線段，要從低點(diǎn)壓漿孔進(jìn)入，從高點(diǎn)的排氣孔排氣，將最高點(diǎn)的排氣孔逐次打開和關(guān)閉，保持排氣通暢。（3）采用活塞式壓漿泵設(shè)備進(jìn)行，最大壓力控制在0.55-0.75MPa之間。為了確保管道內(nèi)漿液飽滿均勻，待出漿口關(guān)閉以后，壓力保持0.6MPa左右，其穩(wěn)壓期在2分鐘以上。（4）壓漿試件進(jìn)行28天的標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)護(hù)，對(duì)其抗壓強(qiáng)度進(jìn)行檢查，為評(píng)定水泥漿質(zhì)量提供依據(jù)。同時(shí)對(duì)壓漿過程中的壓漿壓力、作業(yè)日期、水灰比、溫度、外加劑等做好記錄，以便查找質(zhì)量問題出現(xiàn)的原因。（5）壓漿完成以后，要對(duì)錨具做好除油清理、對(duì)梁連接位置進(jìn)行鑿毛處理，依據(jù)施工要求對(duì)梁端鋼筋做好綁扎，端?？刂圃谡`差范圍內(nèi)，同時(shí)做好支撐牢固。封端混凝土澆筑時(shí)要進(jìn)行插搗，錨具位置的混凝土保持密實(shí)?；炷链K凝以后，做好澆水養(yǎng)護(hù)。

總結(jié)

通過以上各方面的介紹，我們知預(yù)應(yīng)力混凝土梁是一種特殊的建筑結(jié)構(gòu)，在土建工程建設(shè)中發(fā)揮著重要作用。在實(shí)際的應(yīng)用中，應(yīng)該全面的了解預(yù)應(yīng)力混凝土梁的質(zhì)量影響因素，結(jié)合工程項(xiàng)目實(shí)際情況，對(duì)它的質(zhì)量方面做好預(yù)防控制措施，充分發(fā)揮它的有效作用，更好的為土建工程服務(wù)。在以后的工作中，需要對(duì)預(yù)應(yīng)力技術(shù)進(jìn)一步加強(qiáng)研究，在土建工程施工中要做好每一道工序，對(duì)每一個(gè)環(huán)節(jié)做好質(zhì)量控制，提高預(yù)應(yīng)力混凝土梁結(jié)構(gòu)質(zhì)量。

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