生產PC柱時容易出現的質量問題及預防和補救措施

黃振興

（天津市啟源裝配式建筑有限公司，天津 300074）

0 前言

PC 柱是裝配式九大常用構件之一，也是裝配式構件中重要的構件，生產工藝相對于其它常用構件如疊合板、樓梯、空調板、陽臺板等構件比較復雜，生產過程中如果一些關鍵工序質量控制不好，就會出現許多質量問題。本文通過實際生產案例列舉了生產 PC 柱時容易出現的質量問題，分析了這些質量問題產生的原因，并制定了相應的預防和補救措施，供同行們參考，以防患于未然，杜絕此類質量問題的發生。

1 生產 PC 柱時容易出現的質量問題及質量問題產生的原因

1.1 PC 柱蒸養后發現表面開裂

某工廠 PC 柱澆筑完畢，收完面后蒸養 5 小時，同條件試件達到設計強度 70%，可以拆模和起吊時，發現有 PC 柱出現裂縫；當天生產了 3 根柱，2 號模臺 2根，4 號模臺 1 根；撤除養護棚時發現，2 號模臺生產的 2 根柱的柱表面都有開裂，有多條裂紋，而 4 號模臺生產的柱，沒有任何裂紋。

通過盤查各關鍵工序質量控制情況發現，首先，使用相同的混凝土配合比和相同的澆筑工藝，2 號模臺生產的柱表面出現許多道裂縫，而 4 號模臺生產的柱表面無裂縫，這就說明混凝土配合比和澆筑工藝沒有問題，否則兩根柱都會出現裂縫。其次，在現場發現 2 號模臺生產的柱表面溫度非常高，極為不正常，而 4 號模臺生產的柱表面溫度正常。經過回看混凝土蒸養溫度曲線發現，2 號模臺生產的柱蒸養溫度失控，見圖 1，溫度一直上升到 80℃ 左右，超過了規范規定的不得超過 55℃的混凝土蒸養技術要求，因此斷定養護溫度太高，造成水泥水化太快，導致混凝土收縮過大，而產生裂縫。

圖1 2 號模臺生產的柱蒸養溫度曲線

從圖 2 可以清楚地看出，4 號模臺生產的柱蒸養溫度始終控制在 55℃，符合規范要求，因此沒有裂縫。

圖2 4 號模臺生產的柱蒸養溫度曲線

由以上分析可以得出 2 號模臺生產的柱出現裂縫質量問題的主要原因是：蒸養溫度失控，溫度一直上升到80℃ 左右，超過了規范規定的不得超過 55℃ 的技術要求，養護溫度太高，造成水泥水化太快，導致混凝土收縮過大，而產生裂縫。分析出原因，更換了有問題的溫控器，就沒有再出現此類質量問題。

1.2 PC 柱表面出現起皮現象

某工廠生產好 PC 柱，第二天撤除養護棚，拆模時發現柱表面起皮（見圖 3），形成一層 1mm 左右軟弱層，用手指輕輕一碰就碎裂，用扁鏟很容易鏟掉，而下層混凝土正常。

圖3 PC 柱表面出現起皮現象

經過排查發現，首先工人抹面抹早了，還沒有初凝就抹完面，這時混凝土還沒有收水，水分隨著混凝土逐漸凝固而遷移至其表面，造成表層混凝土水膠比大大增加，形成強度極低的漿皮。其次，柱表面沒有覆蓋塑料薄膜，蒸養時蒸養棚中蒸汽在蒸養棚頂部遇冷凝結成水珠，滴到柱表面混凝土上，而此時混凝土還沒有初凝，將混凝土表面沖壞，形成強度極低的漿皮，加劇了混凝土表面出現起皮的質量問題。分析出原因后，嚴格要求工人在初凝時抹面，抹完面立即覆蓋塑料薄膜，就解決了這個質量問題。

1.3 PC 柱表面出現微裂

某工廠生產好 PC 柱，第二天撤除養護棚，拆模時發現柱表面出現許多微裂（見圖 4）。

圖4 PC柱表面出現微裂

經過排查后發現，工人抹面抹早了，還沒有初凝就抹完面，這時混凝土沒到初凝，收縮還沒有完成，在初凝前抹完面，混凝土到初凝時還會收縮產生裂縫。因此，只有在初凝時抹面才是有效的，在這個這時候消除混凝土收縮產生的微裂后，混凝土由于已經到達初凝，以后收縮就很小，混凝土已經開始有強度，可以抵抗收縮應力了，就不會再產生微裂。所以，混凝土抹面時機極為關鍵，必須在混凝土初凝時收面，否則過早收面，等混凝土初凝時還會產生表面收縮裂縫；也不能在初凝后收面，否則就抹不動了，無法消除表面產生的收縮裂縫。分析出原因后，嚴格要求工人在初凝時抹面，就解決了這個質量問題。

1.4 PC 柱出現趴腳

所謂“趴腳”是混凝土行業的行話，意思是接近模臺的柱下側出現漲模，導致柱下側寬度增加、甚至超標的現象。某工廠，在拆模后，就發現柱出現“趴腳”的質量問題（接近模臺的柱下側出現漲模導致柱下側寬度增加），見圖 5。主要原因是原來定位鋼板的力度不夠，沒有抵抗住模板下側漲出的力。分析出原因后，模板下側增加了定位磁盒，再加上定位鋼板，就能抵抗住模板下側漲出的力，避免了“趴腳”的質量問題（見圖6）。

圖5 柱出現“趴腳”現象

圖6 模板下側加定位磁盒防止趴腳

1.5 PC 柱灌漿套筒定位不準

某工廠柱拆模后，質檢員發現灌漿套筒定位不準（見圖 7），有些灌漿套筒的中心位置偏差超出規范要求。經過排查發現主要問題是柱鋼筋綁扎時架空（見圖8），鋼筋的自重導致整體鋼筋籠中間下墜，影響了灌漿套筒與定位膠塞和模板的準確定位。

圖7 灌漿套筒與底模之間有間隙

圖8 柱鋼筋綁扎

找出原因后，就采取了相應措施，將鋼筋籠立起來（見圖 9），利用鋼筋籠自重使灌漿套筒與定位膠塞和模板緊密結合，然后上緊定位螺栓，就解決了這個質量問題。

圖9 將鋼筋籠立起來便于準確定位灌漿套筒

1.6 砂漿進入 PC 柱預埋線盒

某工廠 PC 柱拆模后發現砂漿進入預埋線盒和線管，影響使用。經過排查發現預埋線盒和線管之間都有空隙，砂漿容易流入；因此，采取了事先將所有縫隙和空隙都用玻璃膠封閉的措施（見圖 10），避免了砂漿進入線管和線盒。

圖10 將所有縫隙和空隙都用玻璃膠封閉

1.7 拆模后無裂縫，澆水后出現裂縫

某工廠柱生產、蒸養完畢，第二天拆模時沒有裂縫，拆完摸工人立即澆水養護，第二天卻發現柱表面出現裂縫。經過排查發現，剛拆完摸的柱子表面溫度 50多度，而養護用水的溫度是 15℃，此時柱子內部中心溫度 70 多度，這樣就人為制造了柱子內外巨大溫差，溫差高達 50 多度（70℃-15℃=55℃），遠遠超過了規范規定的“內外溫差不允許超過 25℃”的要求，造成了溫差裂縫。分析出原因后，要求生產部門拆模后先把柱體用塑料薄膜嚴密包裹起來，利用混凝土自身的水分自養護，等柱體溫度下降到室溫后，再澆水養護，就解決了這個問題。

1.8 拆模后無裂縫，未采取任何養護措施三天后開始出現裂縫

某工廠柱生產、蒸養完畢，第二天拆模時沒有裂縫，未采取任何養護措施，在車間靜置一天后，就轉運到室外堆場，三天后發現柱子出現裂縫。經過分析，生產部沒有按照質檢部門要求保濕養護 7 天，而剛生產完畢的柱強度還不高，混凝土的水化還沒有完成，混凝土內部還在進行劇烈水化，這個過程一般要持續 7 天，混凝土大部分活性膠材水化完畢后，水化才會趨于平緩，因此，在這頭七天混凝土中膠材劇烈水化時，混凝土收縮是最大的，如果不澆水養護，混凝土表面就會失水，造成混凝土內外強度發展不一致，就會產生裂縫。知道原因后，后續生產的柱先用塑料布包裹保濕養護，然后澆水保濕養護 7 天，就沒有再發生裂縫。

2 補救措施

2.1 表面出現較大開裂的補救措施

（1）沿裂縫開 V 型槽，深度與開裂深度一致，寬度約 2cm。

（2）用氣管吹凈混凝土殘渣和灰。

（3）用清水沖洗干凈。

（4）用環氧樹脂封閉裂縫。

（5）用水泥砂漿修復外觀。

2.2 表面起皮的補救措施

（1）用扁鏟鏟去起皮的軟弱層。

（2）用與配合比水泥、礦粉、粉煤灰比例相近的水泥漿修復。

（3）用砂紙打磨修復外觀。

2.3 表面微裂的補救措施

（1）用與柱體表面顏色相近的修補砂漿修復所有微裂。

（2）用砂紙打磨修復外觀。

2.4 砂漿滲入線管、線盒的修復

（1）要第一時間在砂漿強度不高時，及時清理，通開線盒、線管通道。

（2）如果無法通開，只能沿線盒、線管走向切開，更換線管線盒。

（3）用顏色相近砂漿修復。

（4）用砂紙打磨修復外觀。

3 糾正和預防措施

根據上述實際案列，為了保證 PC 柱產品質量，特制定以下糾正和預防措施：

（1）柱澆筑完畢后，要注意表面浮漿是否過多，如果浮漿過多，要刮除浮漿并適當添加石子。

（2）掌握好收面時機，必須在混凝土初凝時收面，否則過早收面，等混凝土初凝時還會產生表面收縮裂縫；也不能在初凝后收面，否則就抹不動了，無法消除表面產生的收縮裂縫。

（3）收好面立即覆蓋塑料薄膜，防止表面失水產生裂縫。

（4）蒸養前檢查溫控器是否正常，防止溫控器失靈，造成蒸養溫度失控。

（5）蒸養溫度嚴格控制在 55℃，嚴禁超過 55℃。

（6）蒸養時間按目前環境溫度（最低氣溫 15℃、最高氣溫 25℃）推薦 2.5～3 小時，具體蒸養時間，需要生產部根據實際生產情況和同條件試件強度確定。

（7）線管、線盒容易滲入砂漿，有縫隙處要用玻璃膠封閉，防止砂漿滲入線盒、線管。

（8）模板下部與模臺接觸處，除了用定位鋼板定位，還要用定位磁盒頂住模板，防止出現“趴腳”的質量問題。

（9）灌漿套筒定位時，將柱子立起來，以便準確定位。

（10）拆模后，不可立即澆水溫比較低的水養護，而是及時用所料薄膜包裹，保濕養護，等柱體溫度下降到室溫時，再澆水養護。

（11）拆模后，待柱溫度下降到室溫，及時澆水養護，養護時間 7 天。

（12）試驗室留置好同條件試件，同條件強度達到25MPa 方可拆模、起吊。

4 結語

PC 柱混凝土質量與混凝土配合比、生產工藝、養護的溫度和濕度密切相關，目前大部分公司混凝土配合比、澆筑和生產工藝沒有問題，主要問題都出在混凝土的養護的溫度和濕度上。因此，大家一定要重視好 PC柱的保溫、保濕養護，這樣才能打造優質 PC 柱構件。