預應力施工質量問題的分析及防治措施

商之冰

【摘要】預應力混凝土與普通鋼筋混凝土相比，具有自重輕、截面小、材料省、受力性能好等諸多優點。但其技術要求高，施工工藝復雜，施工起來也有一定的難度。筆者根據多年的監理工作經驗，對預應力混凝土施工的質量問題及防治措施進行簡要論述。

【關鍵詞】預應力；質量問題；分析；防治措施

當前建筑業飛速發展，眾多造型各異的建筑物層出不窮，尤其是一些大型公用建筑，因其功能需要往往設計成大空間、大跨度結構，這類建筑常會用到預應力混凝土技術。預應力混凝土構件在同樣的受力條件下，具有自重輕、截面小、材料省、受力性能好等諸多優點，有著許多普通鋼筋混凝土無法比擬的優勢。但其技術要求高，施工工藝復雜、施工難度大，也是對施工技術水平的一種考驗，它需要施工人員有豐富的操作經驗，對各種操作細節的控制都要求精準到位。筆者根據現場監理工作經驗，簡要談一下預應力混凝土施工的質量問題及相應措施和對策。

施工現場的現澆預應力混凝土施工，普遍采用后張法預應力施工，且一般以有粘結后張法預應力施工為主，有粘結后張法預應力施工的關鍵工序主要有：孔道預埋、結構混凝土澆筑并養護至規定強度、預應力筋穿束、張拉及壓漿、封錨。

本文著重對有粘結預應力混凝土施工進行分析。

一、預留孔道堵塞是易發生的質量問題：孔道預埋一般采用金屬波紋管，在后期穿預應力鋼絞線束時有時會出現鋼絞線束穿過困難甚至無法穿過，因此防止堵管發生是施工中應充分重視的質量問題。

1、產生這種現象的原因有以下幾個方面：

1.1是在施工過程中施工人員沒有嚴格按照設計和規范要求安裝波紋管，引起波紋管曲線定位不準甚至彎折；

1.2由于套管接頭松動，接頭處未用粘膠帶粘結；

1.3還有是在澆筑過程中，施工人員操作不當，在波紋管處震搗混凝土過度，造成波紋管破裂，直接造成了混凝土水泥漿滲入到波紋管而堵塞了波紋管；

1.4波紋管本身由于鐵皮過薄等的質量問題也極易引起水泥漿滲漏堵管。

2、相應的措施和對策：

2.1采取的波紋管安裝，要根據設計的孔道走向，按40～60 cm設置一道定位筋，波紋管就位后，檢查波紋管的密封性并檢查波紋管與托架綁扎是否固定，以防混凝土澆筑過程中，波紋管出現上浮或移位現象。

2.2接頭管一般采用大一號的同型波紋管，長度一般為25cm左右。接頭處用膠帶封裹嚴密以防接縫處漏漿，端部應延伸至與錨下墊板的外側洞口平齊，以避免澆注時，混凝土從孔口倒流進波紋管。

2.3澆筑震搗過程既要求充分到位，又須避免震動棒直接與波絞管的接觸，防止損傷波紋管。

2.4波紋管應采用鍍鋅管，材料要有合格證，實體材料應嚴格控制鐵皮厚度。

二、張拉過程中出現鋼絞線斷絲現象也是質量問題之一：張拉過程是后張法施工中的重要施工環節，是直接決定預應力混凝土是否能達到結構強度要求的關鍵因素，一般采用控制張拉力和伸長率為指標進行“雙控”。有時因為多種原因，在張拉過程中發生斷絲現象，下面著重分析。

1、產生鋼絞線斷絲現象的原因主要有：

1.1施工中存在焊渣等其他灼傷、碰傷鋼絞線或鋼絞線自身質量問題。

1.2張拉力沒有控制好，張拉力遠大于設計值造成拉斷；

1.3夾片質量問題，孔道摩阻力局部太大，限位板不配套等問題，造成鋼絞線受力不勻，局部應力集中造成斷裂。

2、相應的措施和對策：

2.1施工中要采取相應的保護措施，以防止鋼絞線的損傷。對鋼絞線原材料要嚴格把關，進場時除檢查書面質保資料外，還要檢查鋼絞線的外觀質量是否存在明顯確陷。

2.2做好油泵壓力表的定期校正檢測工作，確保拉力讀數正確，同時張拉時應有專人負責對張拉力的全過程監測。

2.3對張拉機具進行日常檢查維護，確保能正常工作。對穿串時發現鋼鉸線穿孔不順等問題要及時查明原因并加以處理，避免在后期的張拉施工造成影響。當斷絲和滑絲數不超過規定值時，可采用超張拉方式補足應力，超過規定值則需卸錨，更換鋼束，重新張拉。 為防止張拉后工作夾片回縮至工作錨孔里，施工時要做到鋼絞線于工具錨處平順、工作夾片齊頭的同時保證工作夾片與工作錨配套。 張拉時實測伸長值與理論伸長值差值誤差大于±6%時應停止施工分析原因，原因主要從以下幾個方面入手：計算誤差或錯誤；伸長值偏大則主要與斷絲、錨固端錨具安裝松弛、鋼絞線松弛程度有關；伸長值偏小則主要與限位板限位量過大和鋼絞線松弛程度有關。

三、壓漿質量控制是后張法預應力施工的要點之一，主要質量問題有水泥漿體強度不足和壓漿困難等問題：孔道壓漿是后張法預應力施工的最后一個重要環節，孔道壓漿屬于隱蔽工程，其質量缺陷無法直觀發現，因此對孔道壓漿的質量控制相當重要。

1、壓漿質量問題的主要原因：

1.1強度不夠主要是因為壓漿液水灰比過大、水泥質量出現結塊、拌和能力差攪拌時間不足造成。

1.2孔道無法正常壓漿，一般是由于孔道堵塞，如排氣口、出漿口堵塞等都可導致壓漿困難，另外水泥漿數量準備不足和機械設備發生故障、無備用設備等也是造成無法正常壓漿的外因。

2、相應措施和對策：

2.1制漿用的原材料（水泥等）要合格，不存在結塊現象；所用的其他原材料（如外加劑等）必須符合規定，禁用變質的材料；拌合應充分，但同時也要控制攪拌時間避免攪拌時間過長影響水泥漿的質量。

2.2前期施工中，排氣口和出漿口等應仔細檢查，不應遺漏；水泥漿用量要綜合考慮到排氣口、泌水管、出漿口等損耗，平時注意機械設備保養維護，現場有備用設備；一旦中斷壓漿，立即更換壓漿口，在另一個壓漿口內注入整個孔道的水泥漿量，以便把第一個壓漿口灌入的水泥漿和兩次灌漿之間的氣體完全排出孔道，確保壓漿密實。

四、預應力損失的質量問題：預應力鋼筋在張拉過程中、在預加應力階段中以及在長期的使用過程中，由于材料的性能、張拉工藝和錨固等原因，均可能引起預加應力的減少，即所謂發生了“預應力損失”。

1、 產生預應力損失的主要原因有：

1.1張拉端錨具變形和鋼筋松動引起的預應力損失。

1.2預應力鋼筋與孔道壁之間的摩擦引起的預應力損失。

1.3鋼筋松弛引起的預應力損失。

1.4混凝土收縮、徐變引起的預應力損失。

2、相應措施和對策：

2.1減少錨具損失的措施之一是減少所用墊板的數量，因為在錨具處每增加一塊墊板，a值就得增加1mm。

2.2減少摩擦損失的措施主要有兩項：一是進行超張拉，二是采用兩端張拉。采用超張拉工藝時，預應力筋實際應力分布較均勻，且預應力損失也大大降低；如果兩端張拉，則沿構件長度方向應力分布也較均勻。

2.3鋼筋松弛主要與鋼筋的材料性質有關，但進行適當的超張拉工藝，是減少松弛的有效措施。

2.4減少混凝土收縮、徐變的主要措施有：采用高等級水泥，降低水灰比，此外，振搗密實，加強養護也很必要。

結束語：預應力混凝土施工質量控制要點很多，但歸納起來不外乎原材料質量、操作工藝、混凝土養護等幾大方面的控制內容，當前預應力混凝土技術應用日趨普遍，施工技術已相當完善和成熟，基本不存在技術盲區，因此作為監理工作者，只要我們平時加強理論和實踐學習，現場管理中能嚴格按施工規范和技術標準進行質量控制，發揚嚴謹科學的工作作風，預應力混凝土施工質量就不難控制好。

參考文獻

1、劉麗云.淺析預應力混凝土施工中的應力損失的研究與對策.安徽：中國鐵道出版社，2007