预应力混凝土工程质量通病及预防措施

所属栏目:建筑设计论文 发布日期:2017-10-17 11:01 热度:

   混凝土是最基本的建筑材料,在预应力混凝土工程施工中常会发生一些常见的质量通病。本结合实际浅谈预应力混凝土工程质量通病及预防措施。

商品混凝土

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  1概述

  预应力混凝土与普通混凝土相比,具有抗裂性高、刚度大、自重轻、增加构件的耐久性、降低造价、扩大预制装配化程度等优点,但是在预应力混凝土施工中,常会发生一些常见的质量通病。

  2质量通病及预防措施

  2.1张拉裂缝

  预应力大型屋面板、墙板、槽形板常在上表面或横肋、纵肋端头出现裂缝;板面裂缝多为横向,在板角部位呈45°角,端头横肋靠近纵肋部位的裂缝基本平行于肋高,纵肋端头裂缝呈斜向;此外预应力吊车梁、桁架等构件的端头锚固区,常出现沿预应力筋方向的纵向裂缝,桁架端头有时还出现垂直裂缝,其中拱形桁架上弦往往产生横向裂缝;吊车梁屋面板在使用阶段,在支座附近出现由下而上的竖向裂。

  产生原因:预应力板类构件板面裂缝,主要是预应力筋放张后,由于肋的刚度差,产生反拱受拉,加上板面与纵肋收缩不一致,而在板面产生横向裂缝;板面四角斜裂缝是由于端肋对纵肋压缩变形的牵制作用,使板面产生空间挠曲,在四角区出现对角拉应力而引起裂缝。

  预应力大型屋面板端头裂缝是由于放张后,肋端头受到压缩变形,而模胎阻止其变形(俗称卡模)造成板角受拉,横肋端部受剪,因而将横肋与纵肋交接处拉裂;另外,在纵肋端头部位,预应力钢筋产生的剪应力和放松引起的拉应力均为最大,从而因主拉应力较大引起斜向裂缝。

  预应力吊车梁、桁架、托架等端头锚固区,沿预应力方向的纵向水平或垂直裂缝,主要是构件端部节点尺寸不够和未配置足够的横向钢筋网片或钢箍,当张拉时,由于垂直预应力筋方向的“劈裂拉应力”而引起裂缝出现;此外,混凝土振捣不密实、张拉时混凝土强度偏低以及张拉力超过规定等,都会出现这类裂缝。

  预防措施:严格控制混凝土配合比;加强混凝土振捣;预应力筋张拉和放松时,混凝土必须达到规定的强度;操作时,控制应力应准确,并应缓慢放松预应力钢筋;模胎端部加弹性垫层(木或橡皮),或减小模胎端头角度,并选用有效隔离剂,以防止和减少卡模现象;板面适当施加预应力,使纵肋预应力钢筋引起的反拱减小,提高板面抗裂度;在吊车梁、桁架托架等构件的端部节点处,增配箍筋、螺旋筋或钢筋网片,并保证外围混凝土有足够的厚度。

  轻微的张拉裂缝,在结构受荷后,会逐渐闭合,基本上不影响承载力,可不处理或采取涂刷环氧胶泥、粘贴环氧玻璃布等方法进行封闭处理;严重的裂缝,将明显降低结构刚度,应根据具体情况,采取预应力加固或用钢筋混凝土围套、钢套箍加固等方法处理。

  2.2孔道坍塌、堵塞

  孔道坍塌、堵塞是指后张法构件预留孔道塌陷或堵塞,使预应力筋不能顺利穿过,不能保证灌浆质量。产生原因:

  1.抽芯过早,混凝土尚未凝固;或抽芯过晚,混凝土已凝固,粘着钢管,被抽塌。

  2.孔壁受外力和振动影响,如抽管时因方向不正而产生的挤压和附加振动等。

  3.管芯弯曲,表面不平整、光洁,抽管顺序不当,抽管的速度过快等。

  预防措施:钢管抽芯宜在混凝土初凝后、终凝前进行;浇灌混凝土后,钢管应每隔10~15min转动一次,转动应始终顺同一方向;用两根钢管对接的管子,两根管子的旋转方向应相反;抽管程序宜先上后下,先曲后直;抽管速度要均匀,其方向应与孔道走向保持一致;芯管抽出后,应及时检查孔道成型质量,局部塌陷处,可用特制长杆及时加以疏通。

  2.3孔道灌浆不实

  孔道灌浆不实是指孔道灌浆不饱满,强度低。产生原因:

  1.灌浆的水泥强度过低,或受潮、失效;

  2.灌浆顺序不当,宜先灌下层后灌上层,避免将下层孔道堵住

  3.灌浆压力过小;

  4.未设排气孔,部分孔道被空气阻塞;

  5.灌浆未连续进行,部分孔道被堵。

  预防措施:灌桨水泥强度应采用32.5MPa以上普通水泥或矿渣水泥;灰浆水灰比宜控制在0.4左右,为减少收缩,可掺入0.01%的铝粉或0.25%的减水剂;灌浆前用压力水冲洗孔道,灌浆顺序应先下后上;直线孔道灌浆,可从构件一端到另一端,曲线孔道应从最低点开始向两端进行;孔道末端应设排气孔,每个孔道一次灌成,中途不应停顿;重要预应力构件可进行二次灌浆,二次灌浆在第一次灌浆初凝后进行。

  2.4孔道裂缝

  孔道裂缝是指构件灌浆前后,沿孔道方向产生水平裂缝。产生原因:

  1.抽管、灌浆操作不当,产生裂缝;

  2.冬期施工灰浆受冻膨胀,将孔道胀裂;

  3.灌浆压力过大,孔道部分混凝土强度低,将孔道胀破。

  预防措施:防止抽管、灌浆操作不当产在孔道裂缝的措施见防止“孔道塌陷、堵塞”有关内容。

  混凝土应振捣密实,特别应保证孔道下部的混凝土密实;尽量避免在冬期进行孔道灌浆,必须在冬期灌浆时,应在孔道中通入蒸汽或热水预热,灌浆后做好构件的加热和保温措施。

  2.5侧向弯曲变形

  侧向弯曲变形是指屋架、薄腹梁等类型构件张拉后,产生侧向弯曲变形。

  产生原因:制作构件的地基不坚实、不平整;模板刚度差或未维护保管好,产生变形,造成混凝土构件不平直;孔道偏移或张拉顺序不对称,使混凝土构件偏心受压。

  预防措施:制作构件的场地地基要夯实平整、模板保证足够刚度.并维护保管好;采用钢筋井架卡住埋管,混凝土仔细捣实,保证留孔位置正确;采用两端对称同时张拉速度一致,构件同时对称受力。

  2.6预应力值不足

  重叠生产构件,如屋架等张拉后,常出现应力值不足情况,钢筋的应力损失,最大可达10%以上。

  产生原因:后张法构件施加预应力时,混凝土弹性压缩损失值在张拉过程中同时完成,结构设计时,可不必考虑;而采用重叠入法生产构件,由于上层构件重量和层间黏结力将阻止上、下层构件张拉时的弹性压缩,当构件起吊后,层间摩阻力消除,从而产生附加预应力损失。

  预防措施:采取自上而下分层进行张拉,并逐层加大张拉力,但底层张拉力不宜超过顶层张拉力的5%(对钢丝、钢绞线和热处理钢筋,不得大于其抗拉强度的80%);做好隔离层(用石灰膏加废机油或铺油毡、塑料薄膜);浇捣上层混凝土,防止振动捧触及下层构件。

  3结语

  总之,上文总结了预应力混凝土工程质量通病产生的原因,并结合实际阐述了预防措施及防治措施,通过这些希望对实际的工程施工人员有所启发,从而尽量的避免和消除这些通病,保证施工质量。

文章标题:预应力混凝土工程质量通病及预防措施

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