【摘要】文章對(duì)預(yù)應(yīng)力混凝土先張法構(gòu)件與后張法構(gòu)件在生產(chǎn)過(guò)程中,出現(xiàn)的各類質(zhì)量通病進(jìn)行了介紹,分析了其產(chǎn)生的原因并提出了防治措施,以供參考。
【關(guān)鍵詞】預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土;質(zhì)量通病;防治
1、引言
預(yù)應(yīng)力混凝土是為了改善結(jié)構(gòu)或構(gòu)件的工作性能和提高其強(qiáng)度,在外荷載作用前,預(yù)先采用人為的方法在結(jié)構(gòu)受拉區(qū)施加一種壓應(yīng)力,這種壓應(yīng)力與結(jié)構(gòu)使用階段荷載產(chǎn)生的拉應(yīng)力相抵消,從而推遲裂縫的出現(xiàn)和限制裂縫的擴(kuò)展,提高結(jié)構(gòu)的抗裂度和剛度。
雖然,預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土在應(yīng)用中具有很多優(yōu)點(diǎn),如抗裂性和裂縫閉合性好、剛度大、自重輕且節(jié)省材料,但實(shí)際施工過(guò)程中,如果處理不當(dāng),還將面臨很多質(zhì)量通病,對(duì)工程質(zhì)量有著一定的影響,必須對(duì)其總結(jié)分析,采取切實(shí)有效的防治措施。
2、先張法構(gòu)件生產(chǎn)中的通病與防治
2.1鋼絲滑動(dòng)
放松預(yù)應(yīng)力鋼絲時(shí),鋼絲與混凝土之間的粘結(jié)力遭到破壞,鋼絲向構(gòu)件內(nèi)回縮、滑動(dòng)。這種現(xiàn)象產(chǎn)生的原因通常是:①鋼絲表面不潔凈,被油污或隔離劑沾染;②混凝土強(qiáng)度低、密實(shí)性差、粘結(jié)強(qiáng)度低;③鋼絲放松時(shí)混凝土強(qiáng)度不夠,鋼絲放松速度過(guò)快。常見(jiàn)的防治措施如下:
(1)保持鋼絲表面潔凈,嚴(yán)防油污,隔離劑宜用皂角類;(2)混凝土必須振搗密實(shí),24h內(nèi)應(yīng)防止踩踏或敲擊構(gòu)件兩端外漏的鋼絲;(3)鋼絲放松應(yīng)在混凝土強(qiáng)度達(dá)到75%以上時(shí)進(jìn)行,且盡量保持平衡對(duì)稱,以防止產(chǎn)生裂縫和薄壁構(gòu)件的翹曲;(4)光面碳素鋼絲一般在使用前應(yīng)進(jìn)行刻痕加工,以提高鋼絲抗滑能力。
2.2構(gòu)件翹曲
板式(空心板、薄板)和棒式(小梁、芯棒)構(gòu)件,當(dāng)預(yù)應(yīng)力筋放松后,發(fā)生嚴(yán)重翹曲,這種現(xiàn)場(chǎng)產(chǎn)生的原因通常是:①臺(tái)面不平,預(yù)應(yīng)力筋位置不準(zhǔn)確;②混凝土質(zhì)量低劣;③放張次序不當(dāng),使構(gòu)件受到偏心荷載作用;④構(gòu)件本身剛度差,受徐變作用。常見(jiàn)的防治措施如下:
(1)保證臺(tái)面平整和一定的強(qiáng)度,以防變形;控制保護(hù)層一致;(2)混凝土應(yīng)保證密實(shí),達(dá)到75%以上的強(qiáng)度才可以放張;(3)注意放張次序,采取緩慢、對(duì)稱、間隔方式進(jìn)行;(4)構(gòu)件設(shè)計(jì)時(shí)要考慮徐變因素,適當(dāng)提高剛度。
2.3構(gòu)件剛度差
構(gòu)件在使用荷載作用下的實(shí)際撓度超過(guò)設(shè)計(jì)規(guī)定值,或構(gòu)件過(guò)早開(kāi)裂,究其原因,注意是由于混凝土強(qiáng)度低,臺(tái)座變形、摩擦阻力損失、夾具回縮量及溫差過(guò)大,造成預(yù)應(yīng)力損失過(guò)大而引起的,常見(jiàn)的防止措施如下:
(1)放張預(yù)應(yīng)力筋時(shí),混凝土強(qiáng)度必須達(dá)到設(shè)計(jì)要求;(2)保證臺(tái)座有足夠強(qiáng)度、剛度和穩(wěn)定性;(3)減小摩擦阻力損失值,測(cè)力裝置要經(jīng)常維護(hù)和校驗(yàn)。
3、后張法構(gòu)件生產(chǎn)中的通病與防治
3.1孔道塌陷、堵塞
預(yù)留孔道塌陷、堵塞,預(yù)應(yīng)力筋不能順利穿入,從而難以保證灌漿的質(zhì)量。這種現(xiàn)象的原因主要有:①抽芯過(guò)早,混凝土尚未凝固;②孔壁受外力和振動(dòng)影響,如抽管時(shí)因方向不正而產(chǎn)生的擠壓力和附加振動(dòng)等。常見(jiàn)的防治措施如下:
(1)鋼管抽芯宜在混凝土初凝后、終凝前進(jìn)行;(2)澆筑混凝土后,鋼管要每隔10-15min轉(zhuǎn)動(dòng)一次,且沿同一方向;(3)抽管程序宜先上后下,先曲后直;抽管速度要均勻,其方向要與孔道走向一致;(4)單根鋼管長(zhǎng)度不大于15m,膠管長(zhǎng)度不得大于30m;(5)夏季高溫下澆筑混凝土應(yīng)考慮合理的澆筑程序,避免構(gòu)件尚未全部澆筑完畢就急需抽管;抽管后應(yīng)及時(shí)檢查孔道成型質(zhì)量。
3.2孔道位置不正
孔道位置不正,將引起構(gòu)件在預(yù)加應(yīng)力時(shí)發(fā)生側(cè)彎和開(kāi)裂,基本是由于芯管固定不牢,“井”字架間距大所造成的,常見(jiàn)的防治措施如下:
(1)芯管應(yīng)用鋼筋“井”字架支墊;(2)孔道之間凈距、孔壁至構(gòu)件邊緣的距離不應(yīng)小于25mm,且不小于孔道直徑的一半;(3)澆筑混凝土?xí)r,切勿用振動(dòng)棒振動(dòng)芯管,以防芯管偏移。
3.3預(yù)加應(yīng)力值不準(zhǔn)確
電熱法拉張預(yù)應(yīng)力鋼筋時(shí),預(yù)應(yīng)力值不準(zhǔn)確,究其原因,基本是由鋼材性能不穩(wěn)定及電熱拉張引起的各項(xiàng)附加工藝損失不易計(jì)算準(zhǔn)確所致。常見(jiàn)的防治措施如下:
(1)加強(qiáng)對(duì)鋼材質(zhì)量的檢驗(yàn),保證熱軋鋼筋冷拉后的強(qiáng)度;(2)繪制應(yīng)力--應(yīng)變曲線,確定鋼筋冷拉時(shí)效后的彈性模量;(3)做好絕緣措施;(4)計(jì)算總伸長(zhǎng)值后,應(yīng)先試?yán)⑦M(jìn)行校核,再成批張拉;(5)冷拉鋼筋電熱張拉反復(fù)次數(shù)不能超過(guò)三次,電熱溫度不得大于350℃。
4、預(yù)應(yīng)力構(gòu)件裂縫的原因與防治
預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)施工中,當(dāng)施加預(yù)應(yīng)力后,常在不同構(gòu)件不同部位出現(xiàn)各種各樣的裂縫。造成這些裂縫的原因是多方面的,嚴(yán)重時(shí)將危及結(jié)構(gòu)安全,必須認(rèn)真分析處理。
4.1錨固區(qū)裂縫
拉張后,端部錨固區(qū)產(chǎn)生裂縫,裂縫與預(yù)應(yīng)力筋軸線基本重合,產(chǎn)生這種現(xiàn)象的原因主要是:①預(yù)應(yīng)力吊車梁、桁架、托架等端頭錨固區(qū)沿預(yù)應(yīng)力方向的縱向水平或垂直裂縫,主要是構(gòu)件端部節(jié)點(diǎn)尺寸不夠和未配置足夠的橫向鋼筋網(wǎng)片或鋼箍,當(dāng)拉張時(shí),由于垂直預(yù)應(yīng)力筋方向的“劈裂拉應(yīng)力”而引起裂縫出現(xiàn);②混凝土振搗不密實(shí),張拉時(shí)其強(qiáng)度偏低,以及張拉力超過(guò)規(guī)定等,都會(huì)出現(xiàn)這類裂縫。常見(jiàn)的防治措施如下:
(1)嚴(yán)格控制混凝土配合比,加強(qiáng)混凝土振搗,保證其密實(shí)性和強(qiáng)度;(2)預(yù)應(yīng)力筋張拉和放松時(shí),混凝土必須達(dá)到規(guī)定強(qiáng)度,操作時(shí)控制應(yīng)力準(zhǔn)確,并應(yīng)緩慢放松預(yù)應(yīng)力鋼筋。
4.2端面裂縫
預(yù)應(yīng)力混凝土梁式構(gòu)件的預(yù)應(yīng)力筋集中配置在受拉區(qū)部位,構(gòu)件中建立預(yù)壓應(yīng)力后,在中軸區(qū)域內(nèi)出現(xiàn)縱向水平裂縫,這種裂縫有可能擴(kuò)展,甚至全梁貫通而導(dǎo)致構(gòu)件喪失承載力。其原因是由錨具或自錨區(qū)傳來(lái)的局部集中力使梁的端面產(chǎn)生變形,從而在于梁軸線垂直方向出現(xiàn)局部高拉應(yīng)力。常見(jiàn)的防治措施如下:
(1)降低端面混凝土預(yù)壓應(yīng)力,其方法是減小張拉力或增大梁端截面的寬度;(2)增配端面橫向鋼筋,以提高抵抗橫向拉力的能力,必要時(shí)可施加橫向預(yù)應(yīng)力。
5、結(jié)語(yǔ)
總之,預(yù)應(yīng)力混凝土能夠充分發(fā)揮鋼筋和混凝土的各自特性,實(shí)現(xiàn)高強(qiáng)度與高抗裂性的性能,在實(shí)際施工中得到了廣泛應(yīng)用。但是,如何防治其質(zhì)量通病,更大的發(fā)揮這一工藝的優(yōu)勢(shì),依然是廣大現(xiàn)場(chǎng)技術(shù)人員需要不斷總結(jié)分析的問(wèn)題之一。
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