淺談?lì)A(yù)應(yīng)力混凝土施工中的質(zhì)量控制

譚海龍

摘要：在建筑施工中，預(yù)應(yīng)力混凝土施工工藝日趨成熟，但依舊有一些問題存在，預(yù)應(yīng)力混凝土由于一些原因會(huì)產(chǎn)生一些缺陷，直接對(duì)建筑結(jié)構(gòu)的安全性和耐久性造成影響，文章從我國預(yù)應(yīng)力混凝土技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀入手，分析了影響預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)施工質(zhì)量的一些因素，提出了對(duì)預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)施工進(jìn)行質(zhì)量控制的措施。

關(guān)鍵詞：預(yù)應(yīng)力；混凝土；施工；質(zhì)量控制

預(yù)應(yīng)力混凝土改善普通混凝土結(jié)構(gòu)的受力性能、限制裂縫的出現(xiàn)和發(fā)展、減小構(gòu)件變形，預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)根據(jù)需要在結(jié)構(gòu)承受外荷載之前，人為地對(duì)其在外荷載作用下的受拉區(qū)預(yù)先施加壓應(yīng)力，用以部分或全部抵消使用荷載。這種做法實(shí)際上是利用混凝土較高的抗壓能力來彌補(bǔ)其抗拉能力的不足。預(yù)應(yīng)力混凝土已成為國內(nèi)外土建工程最主要的一種結(jié)構(gòu)材料，被大量應(yīng)用于大型公共建筑、高層及超高層建筑。

一、我國預(yù)應(yīng)力混凝土技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀

1.良性發(fā)展方面

部分預(yù)應(yīng)力施工工藝中的關(guān)鍵技術(shù)得到較好解決，如200～800kN 張拉力的系列千斤頂、各類錨夾具、無粘結(jié)涂包工藝等。高強(qiáng)度低松弛鋼絞線強(qiáng)度級(jí)別已提高到1860MPa級(jí)的國際先進(jìn)水平，產(chǎn)量可滿足國內(nèi)推廣高效預(yù)應(yīng)力混凝土的需要，并可出口。擺脫了過去預(yù)應(yīng)力鋼材強(qiáng)度低、品種雜亂、供不應(yīng)求的局面。規(guī)范規(guī)程已基本配套，滿足了工程需要。培養(yǎng)了一批高水準(zhǔn)的預(yù)應(yīng)力混凝土設(shè)計(jì)施工隊(duì)伍，建造了一批具有國際先進(jìn)水平的預(yù)應(yīng)力混凝士結(jié)構(gòu)。無粘結(jié)預(yù)應(yīng)力混凝土有很大發(fā)展。

2.存在的不足

預(yù)應(yīng)力鋼筋質(zhì)量不合格，強(qiáng)度不達(dá)標(biāo)時(shí)會(huì)降低預(yù)應(yīng)力值，影響承載能力；伸長(zhǎng)率不達(dá)標(biāo)時(shí)，造成斷絲或滑絲；鋼絞線生銹，輕度的浮銹會(huì)增大摩阻值，嚴(yán)重的銹蝕會(huì)損傷鋼絞線的截面，降低抗壓強(qiáng)度，張拉時(shí)易斷裂，甚至有可能埋下預(yù)應(yīng)力結(jié)構(gòu)毀壞的隱患；波紋管材質(zhì)低劣，表現(xiàn)為整體強(qiáng)度、剛度不符合標(biāo)準(zhǔn)，螺旋卷壓接咬合不牢固、不嚴(yán)密，管材厚度、硬度不符合標(biāo)準(zhǔn)，易造成截面變形，開裂，輕則增大摩阻，重則影響穿束；波紋管孔道漏進(jìn)水泥漿液，輕則減少孔道截面積，增加摩阻值；重則堵孔，使穿束困難，甚至無法穿束。錨具、夾具質(zhì)量不穩(wěn)定，表現(xiàn)為夾片幾何尺寸不合格，硬度不均勻，夾片與錨環(huán)孔幾何尺寸不吻合、不匹配，影響錨固效果；錨具安裝不規(guī)范，錨環(huán)沒放入錨墊板的定位槽內(nèi)，夾片沒有對(duì)齊，沒擺勻，可能造成局部應(yīng)力集中，影響錨固效果；張拉操作方面，在張拉過程中，沒有按規(guī)程操作，嚴(yán)格控制好張拉力，造成預(yù)應(yīng)力筋滑絲或斷絲，達(dá)不到鋼絲的設(shè)計(jì)強(qiáng)度，從而影響構(gòu)件的承載力；孔道灌漿方面，孔道灌漿用漿液中，外加劑使用不規(guī)范。如鋁粉不做脫脂處理，影響膨脹效果；抗凍劑含氯鹽，造成預(yù)應(yīng)力鋼筋銹蝕；摻入計(jì)量不準(zhǔn)確影響預(yù)期效果，甚至導(dǎo)致負(fù)面效應(yīng)等。

二、預(yù)應(yīng)力混凝土施工質(zhì)量控制中的影響因素

1.結(jié)構(gòu)參數(shù)和施工監(jiān)測(cè)

結(jié)構(gòu)參數(shù)是施工控制中模擬分析的基礎(chǔ)資料，其準(zhǔn)確性會(huì)直接影響分析結(jié)果的準(zhǔn)確性。結(jié)構(gòu)參數(shù)主要包括：構(gòu)件截面尺寸、結(jié)構(gòu)材料彈性模量、材料容重和施工荷載。施工監(jiān)測(cè)是服務(wù)于施工過程的，為了確保施工的質(zhì)量，在建筑施工過程中通常需要使用一些檢測(cè)工具對(duì)施工的情況進(jìn)行監(jiān)測(cè)，因此在施工中必須考慮到施工條件的非理想化而帶來的監(jiān)測(cè)設(shè)備在安裝、測(cè)量等方面的誤差所帶來的影響。

2.溫度變化

溫度是影響結(jié)構(gòu)變形的一個(gè)主要因素，溫差過大會(huì)導(dǎo)致結(jié)構(gòu)出現(xiàn)嚴(yán)重變形和附加應(yīng)力，導(dǎo)致裂縫的開展，對(duì)工程極為不利。先張法構(gòu)件中預(yù)應(yīng)力筋和臺(tái)座之間的溫差還會(huì)引起預(yù)應(yīng)力損失，在施工過程中應(yīng)盡量避免。

3.混凝土材料徐變、收縮

混凝土的徐變是指其在長(zhǎng)期荷載作用下，隨時(shí)間的延長(zhǎng)，沿著作用力的方向發(fā)生的變形。徐變會(huì)造成結(jié)構(gòu)的內(nèi)力重分布，會(huì)使結(jié)構(gòu)變形增大，會(huì)引起預(yù)應(yīng)力損失?；炷恋氖湛s是指混凝土在空氣中結(jié)硬時(shí)其體積會(huì)縮小的現(xiàn)象。收縮會(huì)使混凝土產(chǎn)生內(nèi)應(yīng)力，導(dǎo)致結(jié)構(gòu)發(fā)生變形，甚至產(chǎn)生裂縫，降低結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度和耐久性。

三、預(yù)應(yīng)力混凝土施工質(zhì)量控制

1.預(yù)應(yīng)力筋、錨夾具和間接器的質(zhì)量控制

預(yù)應(yīng)力筋、錨夾具和連接器作為形成預(yù)應(yīng)力的重要組成部件，其質(zhì)量必須嚴(yán)加控制，其控制要點(diǎn)為：預(yù)應(yīng)力鋼材的品種，直徑和強(qiáng)度級(jí)別應(yīng)按設(shè)計(jì)要求采用，當(dāng)需要代換時(shí)施工單位應(yīng)辦理預(yù)應(yīng)力鋼筋代換技術(shù)措施核定單，并經(jīng)原設(shè)計(jì)單位同意后進(jìn)行；鋼筋、鋼絲、鋼絞線在使用前必須對(duì)原材料抽樣作外觀檢查和物理力學(xué)性能的檢驗(yàn)，同時(shí)必須測(cè)定彈性模量；預(yù)應(yīng)力錨具、夾具和連接器應(yīng)具有可靠的錨固性能，應(yīng)有出廠合格證和試驗(yàn)報(bào)告單，并在進(jìn)場(chǎng)時(shí)按批作抽樣驗(yàn)收，杜絕適用表面帶有裂紋的錨環(huán)和夾片。

2.張拉系統(tǒng)的檢驗(yàn)

預(yù)應(yīng)力所用的機(jī)具設(shè)備及儀表，應(yīng)定期維護(hù)和校驗(yàn)。對(duì)選用的千斤頂、壓力表與油壓表泵應(yīng)進(jìn)行配套校驗(yàn)，以確定壓力表讀數(shù)和張拉力間的關(guān)系曲線，正常情況下每 6 個(gè)月或使用 200 次應(yīng)作校驗(yàn)，一旦出現(xiàn)問題，應(yīng)及時(shí)校驗(yàn)。

3.預(yù)應(yīng)力張拉的質(zhì)量控制

3.1.預(yù)應(yīng)力鋼絞線安裝

預(yù)應(yīng)力鋼束的孔道位置、鋼絞線是否發(fā)生纏絞現(xiàn)象是質(zhì)量控制的關(guān)鍵。多根鋼絞線如果纏絞在一起，張拉時(shí)各根鋼絞線受力不均勻，增大了鋼絞線之間的摩阻，造成預(yù)應(yīng)力損失加大

3.2.混凝土強(qiáng)度控制

后張拉法時(shí)，結(jié)構(gòu)混凝土需要達(dá)到設(shè)計(jì)規(guī)定強(qiáng)度方可張拉，設(shè)計(jì)規(guī)定時(shí)，不得低于設(shè)計(jì)強(qiáng)度的 80%方可張拉。齡期控制也很重要，除設(shè)計(jì)有規(guī)定外，正常情況下，后張拉法齡期不少于 14 天方可張拉。

3.3.張拉應(yīng)力控制

預(yù)應(yīng)力筋的張拉應(yīng)力值控制，直接影響到預(yù)應(yīng)力的效果。如何建立準(zhǔn)確的，符合設(shè)計(jì)要求的有效預(yù)應(yīng)力值時(shí)非常重要的。在預(yù)應(yīng)力張拉施工階段，應(yīng)特別強(qiáng)調(diào)必須在結(jié)構(gòu)中建立與設(shè)計(jì)要求值相符，準(zhǔn)確的預(yù)應(yīng)力值，使預(yù)應(yīng)力能最有效地發(fā)揮作用。

3.4.斷絲、滑絲的處理

當(dāng)斷絲或滑絲數(shù)不超過規(guī)范值時(shí)，可采用超張拉方式補(bǔ)足應(yīng)力，若超過規(guī)范值必須卸錨，更換鋼束。對(duì)此處理時(shí)必須慎重，必須質(zhì)量和安全。

4.孔道灌漿的質(zhì)量控制

后張拉孔道壓漿的目的主要有：防止預(yù)應(yīng)力筋的腐蝕；使預(yù)應(yīng)力鋼材與混凝土有效粘結(jié)，實(shí)現(xiàn)整體應(yīng)力效果，增強(qiáng)梁體的承載能力；減輕錨固體系的負(fù)荷。因此必須高度重視壓漿質(zhì)量。壓入孔道內(nèi)的水泥漿再結(jié)硬后有可靠的密實(shí)性，能起到對(duì)預(yù)應(yīng)力的防護(hù)作用，同時(shí)也要具備一定的粘結(jié)強(qiáng)度和剪切強(qiáng)度，以便將預(yù)應(yīng)力有效的傳遞給周圍的混凝土。

結(jié)語：

預(yù)應(yīng)力混凝土的缺陷灰影響房屋建筑結(jié)構(gòu)的安全性和耐久性。因此，應(yīng)做好設(shè)計(jì)和施工的過程控制，及時(shí)發(fā)現(xiàn)問題，不斷總結(jié)各種病害產(chǎn)生的原因，并且從技術(shù)質(zhì)量管理，工藝方法改進(jìn)和設(shè)計(jì)理念更新等方面出發(fā)，逐步提高預(yù)應(yīng)力結(jié)構(gòu)在房建工程中的應(yīng)用水平。

參考文獻(xiàn)：

[1]高峰，張表志，拓秀麗.預(yù)應(yīng)力混凝土施工中常見問題的成因及防治[J]山西建筑.2009.5

[2]霍曉寧.預(yù)應(yīng)力混凝土施工質(zhì)量控制[J]廣東建材.2008.7

[3]施翊，黃慎江.淺談?lì)A(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)施工質(zhì)量控制[J]工程與建設(shè).2013.2

[4]甘斌強(qiáng).預(yù)應(yīng)力混凝土施工質(zhì)量控制的探討[J]科學(xué)之友.2011.8