預應力混凝土工程質量通病的分析及防治

1 工程概況

賓水西道延長線跨津滄高速立交工程西起現狀學府東道（學府東大道），向東跨津滄高速公路及在建民興北路（原工西路）后落地，東接現狀賓水西道延長線，路線樁號范圍為K0+014.975～K1+256.299，全長1.24 km。

橋梁工程包括上跨津滄高速公路及工西路的主線橋1座和4處人行梯道，跨津滄高速立交橋全長441.5 m，橋寬29.5m，雙向6車道，橋梁總建設面積12 556.2 m2。其中現澆預應力混凝土箱梁共5聯，鉆孔樁共計

108根，橋臺2個，承臺14個，墩柱36個。

2 預應力混凝土工程質量通病的分析及防治

預應力混凝土工程是賓水西道延長線跨津滄高速立交工程中的最重要環節之一，為保證結構的安全性和耐久性，針對施工過程中常見的幾種問題分析其危害并提出了相應的防治措施。

2.1 波紋管孔道漏漿

2.1.1 原因

1）使用了不合格的波紋管，而出現孔洞或接縫開裂。

2）波紋管接頭處接口封閉不嚴密。

3）錨墊板孔口處臨時封堵不嚴密，流入漿液。

4）預留的灌漿排氣管斷裂、拔脫，使漿液流入。

5）波紋管遭意外破損。

2.1.2 預防及治理措施

1）用合格的波紋管。

2）接頭處接口套管的口徑要與管道口徑相匹配，套管長度符合規定要求，管道接頭在管內要碰口（對上口）、居中、兩端的環向縫隙用膠帶封閉嚴密。

3）澆筑混凝土時，隨時檢查錨墊板孔口。

4）遇有灌漿排氣管被拔脫，應及時修復。

5）加強對波紋管的保護，減少對其損傷；減少電焊作業，必須及時設防護；振搗混凝土時，振搗棒要避開波紋管；先穿鋼束時，鋼束穿入后要認真檢查波紋管，發現破損及時修復。

6）在澆筑混凝土的過程中或混凝土凝結前，發現波紋管漏漿，及時用水沖洗通孔或用水沖洗孔道，以使孔道內漏進的水泥漿液散開或沖出。

7）當發生堵孔，無法穿束時根據現場情況，予以處理：對于構件近外表層的堵孔，可行剔鑿術，重新成孔；對于深層的堵孔，采用剔鑿方法，須征求設計人的意見。

2.2 鋼絞線被鑄固在孔道里

2.2.1 原因

采用先穿鋼束后澆混凝土的施工方法時，孔道內漏進了混凝土漿液，沒能及時沖洗或竄動鋼束，當混凝土漿液凝固時，鋼束鑄固在孔道里。

2.2.2 預防及治理措施

1）澆筑混凝土前，認真清除波紋管內漏進的混凝土漿液。

2）澆筑混凝土時，設專人隨時竄動鋼束，使其不被混凝土漿液鑄固或向波紋管內注水沖洗、稀釋漏入的漿液。

3）輕微的鑄固，可多試拉幾次，一經松動，仍可張拉，但須視摩阻值的測定結果，對張拉力作適當調整。

4）嚴重鑄固，會導致無法張拉。

對于發生在構件近外表層處的鑄固現象，采用剔鑿方法，解除約束并進行修復，然后進行張拉；對于深層處發生的鑄固現象，采用剔鑿方法修復會破壞結構整體性，影響結構安全，需征求設計人員的意見。

2.3 違反張拉順序

2.3.1 原因

1）操作人員概念不清。

2）不按設計文件規定施工。

3）圖省事，減少張拉設備的調動。

2.3.2 預防及治理措施

1）操作人員必須熟練，持證上崗。

2）嚴格按設計文件的規定施工。

3）設計無規定時，依據施工技術規程，參考以下原則進行張拉：分批、分階段；先兩側后中間（或上下）；如有兩個平行孔時，以同時張拉為宜。復雜的工程，必要時設立張拉臺賬，排列張拉順序，對施工現場進行跟蹤管理。

2.4 起拱度超標

2.4.1 原因

1）預應力筋張拉時，混凝土強度沒有達到設計規定值。

2）預應力施加值過大或過小。

3）沒按規定的張拉順序進行張拉。

4）由于施工自身原因造成起拱度超標，如支架、底模以及側模的上緣標線，沒有按設計要求控制預拱度，因而導致構件自身起拱度超標。

2.4.2 預防及治理措施

1）按預應力混凝土對強度和彈性模量的要求做好混凝土的配合比設計，嚴格掌握同批構件混凝土配合比的一致性。

2）預應力張拉時，混凝土強度必須要達到設計或規范要求數值。

3）嚴格按設計的張拉控制應力施加預應力，保證合理的張拉順序。

4）嚴格按規定的張拉順序、張拉原則進行張拉，掌握好施力速度，不要過快。

5）在施工中，嚴格按設計或規范的規定，控制支架、底模及側模上緣的預拱度。

2.5 預應力孔道壓漿不密實

2.5.1 原因

1）出漿孔的位置未開在孔道的最高點，在出漿孔有漿體外溢時，常常誤以為孔道內漿已充滿。由于出漿口淤塞，殘留空氣無法排出，實際漿液又未壓進，造成孔道已壓密實的假象。

2）施工人員責任心不強，在壓漿孔未冒出濃漿或剛冒出濃漿就立即停止壓漿，造成壓漿不足。

3）施工中成孔質量不好，孔道直徑粗細不均勻或有偏孔、頸縮孔現象，力筋勉強可以穿入，但水泥漿無法通過。

4）成孔材質選用不當，造成孔壁粗糙、坍落、波浪、皺褶等，使水泥漿不能順利通過。

5）預應力筋編束、捆扎時，綁扎絲過密、松弛，易造成孔道不暢順受阻，再加之制漿不規范，稀稠失控或過濾不好，有硬塊雜物造成孔道堵塞或過水過氣而不過漿。

6）水灰比不當，水灰比過大，不僅強度低且泌水率增大，水被吸收或蒸發后，形成空洞，造成這種情況的原因之一是水泥壓漿配合比的試配結果不好，不能滿足規范規定的水泥漿水灰比控制在0.40～0.45，流動度≯20 s，3 h后泌水率≯2%的要求。另一種原因就是在施工過程中，施工人員為了便于壓漿，擅自增大水泥漿水灰比造成。

7）外加劑用量不當，如膨脹劑用量過小膨脹效果不明顯，若膨脹系數小于水泥收縮系數，就會造成壓漿不飽滿。

8）水泥漿減水劑品種選擇不對，致使所加減水劑對預應力筋有腐蝕作用。對預應力筋有侵蝕性的有氯化物、硫化物及硝酸鹽等。

9）分2次壓漿時，由于第1次壓漿不當，導致無法進行第2次壓漿，又沒有采取必要的措施，即放棄注漿。

10）壓漿機性能不好，壓力不夠或無法保持持荷，致使孔道內水泥漿不能長距離遠送，不能使水泥漿充實到孔道各處不易暢通的微細空間，從而造成孔道壓漿不飽滿、不密實。

11）壓漿過程中由于機械故障等原因，導致壓漿中止，又無法盡快恢復壓漿，對前面壓過的漿又未及時清洗。致使再想壓漿時，由于管道、進出漿口堵塞等原因，無法進行。

12）壓漿過程中及壓漿后48 h內，結構混凝土的溫度低于5℃，未采取保溫措施，使得水泥漿受凍后發生膨脹，當氣溫高于35℃時，未在夜間進行壓漿或因其他原因造成的混凝土裂縫。

2.5.2 預防措施

1）選擇最優的配合比。孔道壓漿配合比是壓漿質量的關鍵。優良的施工配合比設計是控制孔道壓漿質量的前提，它既能保證足夠的強度，又能有效地控制泌水率及有效膨脹系數，近幾年來，通過多個施工項目的孔道壓漿試驗結果抽查，效果都較理想。

2）膨脹劑的選擇。水泥漿中的膨脹劑，是在水泥漿凝固過程中，膨脹劑和水泥發生反應，產生氣體，使水泥體積發生微膨脹。近幾年來，一般選用UEA-H膨脹劑，它是由硅鋁酸鹽、氧化鋁、硫酸鈣等無機化合物特制而成，不含有害物質，對鋼筋無銹蝕，對水質無影響，其含堿量低，膨脹效能較高，坍落度損失小，抗裂防水效果更好；可大大提高混凝土結構的抗裂防水能力，防止大體積混凝土和高強混凝土溫差裂縫的出現。UBA-H膨脹劑細度＜10%，密度2.90 kg/m3，性狀為灰白色粉末，含堿量較低。

3）適當提高壓漿持荷壓力。壓漿過程中，壓力一般應保持在0.4～0.6MPa，穩定持荷時間不少于5min，穩定壓力應保持在0.6～O.8MPa。

4）后期補漿補充密實。對于長線連續結構，不論錨固點在什么位置，其孔道最高點都有可能因泌水、漿體收縮而形成局部空洞。這種缺陷的處理方法是，在孔道最高點事先設一排氣、壓漿兩用管，壓漿時排氣，壓完漿后，可用探條在此管內檢測，發現不密實，可再用兩用管接手動補漿泵后期補漿，可達到較好的效果。

3 實施效果

通過上述防治工作的實施，收到了良好效果，在滿足設計、規范的前提下，大大提高了結構的安全性和耐久性，為該設施竣工后的長久使用打下了堅實基礎。

4 結語

預應力混凝土工程是各類構筑物工程中的重點控制環節，是構筑物安全性和耐久性的根本，只有通過全面的分析，結合以往工程的大量施工經驗，認真總結預應力工程的質量通病，針對各個問題逐一攻破，制定可行的防止措施，才能最大程度的保證預應力工程的質量及安全。