预应力施工质量问题的分析及防治措施

商之冰

【摘要】预应力混凝土与普通钢筋混凝土相比，具有自重轻、截面小、材料省、受力性能好等诸多优点。但其技术要求高，施工工艺复杂，施工起来也有一定的难度。笔者根据多年的监理工作经验，对预应力混凝土施工的质量问题及防治措施进行简要论述。

【关键词】预应力；质量问题；分析；防治措施

当前建筑业飞速发展，众多造型各异的建筑物层出不穷，尤其是一些大型公用建筑，因其功能需要往往设计成大空间、大跨度结构，这类建筑常会用到预应力混凝土技术。预应力混凝土构件在同样的受力条件下，具有自重轻、截面小、材料省、受力性能好等诸多优点，有着许多普通钢筋混凝土无法比拟的优势。但其技术要求高，施工工艺复杂、施工难度大，也是对施工技术水平的一种考验，它需要施工人员有丰富的操作经验，对各种操作细节的控制都要求精准到位。笔者根据现场监理工作经验，简要谈一下预应力混凝土施工的质量问题及相应措施和对策。

施工现场的现浇预应力混凝土施工，普遍采用后张法预应力施工，且一般以有粘结后张法预应力施工为主，有粘结后张法预应力施工的关键工序主要有：孔道预埋、结构混凝土浇筑并养护至规定强度、预应力筋穿束、张拉及压浆、封锚。

本文着重对有粘结预应力混凝土施工进行分析。

一、预留孔道堵塞是易发生的质量问题：孔道预埋一般采用金属波纹管，在后期穿预应力钢绞线束时有时会出现钢绞线束穿过困难甚至无法穿过，因此防止堵管发生是施工中应充分重视的质量问题。

1、产生这种现象的原因有以下几个方面：

1.1是在施工过程中施工人员没有严格按照设计和规范要求安装波纹管，引起波纹管曲线定位不准甚至弯折；

1.2由于套管接头松动，接头处未用粘胶带粘结；

1.3还有是在浇筑过程中，施工人员操作不当，在波纹管处震捣混凝土过度，造成波纹管破裂，直接造成了混凝土水泥浆渗入到波纹管而堵塞了波纹管；

1.4波纹管本身由于铁皮过薄等的质量问题也极易引起水泥浆渗漏堵管。

2、相应的措施和对策：

2.1采取的波纹管安装，要根据设计的孔道走向，按40～60 cm設置一道定位筋，波纹管就位后，检查波纹管的密封性并检查波纹管与托架绑扎是否固定，以防混凝土浇筑过程中，波纹管出现上浮或移位现象。

2.2接头管一般采用大一号的同型波纹管，长度一般为25cm左右。接头处用胶带封裹严密以防接缝处漏浆，端部应延伸至与锚下垫板的外侧洞口平齐，以避免浇注时，混凝土从孔口倒流进波纹管。

2.3浇筑震捣过程既要求充分到位，又须避免震动棒直接与波绞管的接触，防止损伤波纹管。

2.4波纹管应采用镀锌管，材料要有合格证，实体材料应严格控制铁皮厚度。

二、张拉过程中出现钢绞线断丝现象也是质量问题之一：张拉过程是后张法施工中的重要施工环节，是直接决定预应力混凝土是否能达到结构强度要求的关键因素，一般采用控制张拉力和伸长率为指标进行“双控”。有时因为多种原因，在张拉过程中发生断丝现象，下面着重分析。

1、产生钢绞线断丝现象的原因主要有：

1.1施工中存在焊渣等其他灼伤、碰伤钢绞线或钢绞线自身质量问题。

1.2张拉力没有控制好，张拉力远大于设计值造成拉断；

1.3夹片质量问题，孔道摩阻力局部太大，限位板不配套等问题，造成钢绞线受力不匀，局部应力集中造成断裂。

2、相应的措施和对策：

2.1施工中要采取相应的保护措施，以防止钢绞线的损伤。对钢绞线原材料要严格把关，进场时除检查书面质保资料外，还要检查钢绞线的外观质量是否存在明显确陷。

2.2做好油泵压力表的定期校正检测工作，确保拉力读数正确，同时张拉时应有专人负责对张拉力的全过程监测。

2.3对张拉机具进行日常检查维护，确保能正常工作。对穿串时发现钢铰线穿孔不顺等问题要及时查明原因并加以处理，避免在后期的张拉施工造成影响。当断丝和滑丝数不超过规定值时，可采用超张拉方式补足应力，超过规定值则需卸锚，更换钢束，重新张拉。 为防止张拉后工作夹片回缩至工作锚孔里，施工时要做到钢绞线于工具锚处平顺、工作夹片齐头的同时保证工作夹片与工作锚配套。 张拉时实测伸长值与理论伸长值差值误差大于±6%时应停止施工分析原因，原因主要从以下几个方面入手：计算误差或错误；伸长值偏大则主要与断丝、锚固端锚具安装松弛、钢绞线松弛程度有关；伸长值偏小则主要与限位板限位量过大和钢绞线松弛程度有关。

三、压浆质量控制是后张法预应力施工的要点之一，主要质量问题有水泥浆体强度不足和压浆困难等问题：孔道压浆是后张法预应力施工的最后一个重要环节，孔道压浆属于隐蔽工程，其质量缺陷无法直观发现，因此对孔道压浆的质量控制相当重要。

1、压浆质量问题的主要原因：

1.1强度不够主要是因为压浆液水灰比过大、水泥质量出现结块、拌和能力差搅拌时间不足造成。

1.2孔道无法正常压浆，一般是由于孔道堵塞，如排气口、出浆口堵塞等都可导致压浆困难，另外水泥浆数量准备不足和机械设备发生故障、无备用设备等也是造成无法正常压浆的外因。

2、相应措施和对策：

2.1制浆用的原材料（水泥等）要合格，不存在结块现象；所用的其他原材料（如外加剂等）必须符合规定，禁用变质的材料；拌合应充分，但同时也要控制搅拌时间避免搅拌时间过长影响水泥浆的质量。

2.2前期施工中，排气口和出浆口等应仔细检查，不应遗漏；水泥浆用量要综合考虑到排气口、泌水管、出浆口等损耗，平时注意机械设备保养维护，现场有备用设备；一旦中断压浆，立即更换压浆口，在另一个压浆口内注入整个孔道的水泥浆量，以便把第一个压浆口灌入的水泥浆和两次灌浆之间的气体完全排出孔道，确保压浆密实。

四、预应力损失的质量问题：预应力钢筋在张拉过程中、在预加应力阶段中以及在长期的使用过程中，由于材料的性能、张拉工艺和锚固等原因，均可能引起预加应力的减少，即所谓发生了“预应力损失”。

1、 产生预应力损失的主要原因有：

1.1张拉端锚具变形和钢筋松动引起的预应力损失。

1.2预应力钢筋与孔道壁之间的摩擦引起的预应力损失。

1.3钢筋松弛引起的预应力损失。

1.4混凝土收缩、徐变引起的预应力损失。

2、相应措施和对策：

2.1减少锚具损失的措施之一是减少所用垫板的数量，因为在锚具处每增加一块垫板，a值就得增加1mm。

2.2减少摩擦损失的措施主要有两项：一是进行超张拉，二是采用两端张拉。采用超张拉工艺时，预应力筋实际应力分布较均匀，且预应力损失也大大降低；如果两端张拉，则沿构件长度方向应力分布也较均匀。

2.3钢筋松弛主要与钢筋的材料性质有关，但进行适当的超张拉工艺，是减少松弛的有效措施。

2.4减少混凝土收缩、徐变的主要措施有：采用高等级水泥，降低水灰比，此外，振捣密实，加强养护也很必要。

结束语：预应力混凝土施工质量控制要点很多，但归纳起来不外乎原材料质量、操作工艺、混凝土养护等几大方面的控制内容，当前预应力混凝土技术应用日趋普遍，施工技术已相当完善和成熟，基本不存在技术盲区，因此作为监理工作者，只要我们平时加强理论和实践学习，现场管理中能严格按施工规范和技术标准进行质量控制，发扬严谨科学的工作作风，预应力混凝土施工质量就不难控制好。

参考文献

1、刘丽云.浅析预应力混凝土施工中的应力损失的研究与对策.安徽：中国铁道出版社，2007