综述预应力混凝土工程的质量控制

2022-09-12

随着经济的发展和技术的进步, 采用高强钢丝、钢绞线的高效预应力技术在混凝土结构工程中的应用越来越广泛。由于预应力技术的特点, 在许多工业建筑中可减轻自重、实现大跨度, 既满足了建筑物的内柱少、工艺布置灵活等要求, 又有效地控制了使用条件下梁截面过高、配筋过多的缺点, 以及满足结构裂缝和挠度等结构性能要求。由于预应力混凝土结构工程施工工艺复杂, 专业性较强, 质量要求较高。因此, 在施工质量控制过程中更要引起高度重视和采取切实可行的质量控制措施。

1 施工前认真熟悉设计图纸, 审查施工方案

施工队伍进场后应认真熟悉施工图, 编制详细的施工方案, 发挥专业优势。施工方案不仅要考虑科学合理的施工方法、施工程序, 同时对设计图纸又要进一步的完善和补充, 尤其是锚固区的构造措施和施工工艺。例如:预应力筋孔道直径宜比钢丝束或钢绞线的外径大5mm~10mm, 且孔道面积不应小于预应力钢材净面积的2倍;预应力筋孔道的最小净距应大于粗骨料最大直径的4/3, 对曲线筋孔道, 竖直方向净距不应小于孔径D, 对使用插入式振动器穿过孔道捣实时, 水平方向净距大于等于1.5D;预应力筋保护层的最小厚度 (从孔壁算起) , 对梁底取50mm, 对梁侧取40mm。

由于锚固区的受力比较复杂, 端头局部高应力在垂直于预应力筋方向产生较大的拉应力, 该区的截面尺寸和承载力取决于:锚具与垫板尺寸、锚具间距和锚具至边缘距离、钢筋网片、螺旋筋等, 同时还需要处理好与非预应力筋的位置关系。

2 材料的质量控制和张拉设备的校验

原材料质量是工程质量的根本, 张拉设备正常工作是工程质量和安全生产的保证, 预应力筋是预应力工程中最重要的原材料, 进场时应根据进场批次和产品的抽样检验方案确定的检验批进行复验, 同时要求厂家提供产品合格证和出厂检验报告。预应力筋进场后可能由于保管不当引起锈蚀、污染等, 使用前应进行外观质量检查, 并根据检查结果确定是否能应用于工程。对于无粘结预应力筋, 若出现护套破损, 不仅影响密封性, 而且也会增加预应力摩擦损失, 故应根据不同情况进行处理。

后张预应力工程中多采用金属螺旋管预留孔道, 其刚度和抗渗性能是很重要的质量指标, 试验也较为复杂, 规范上对试验要求未作强制性规定。因此其使用前的尺寸和外观质量检查尤其重要。金属螺旋管直径大小必须根据预应力体系的要求选用螺旋管的内外表面应清洁、无锈蚀, 不应有油污、孔洞和不规则褶皱, 咬口不应有开裂或脱扣。波纹管的接长可采用大一号同型波纹管作为接头管。接头管的长度:管径ф4 0 m m~6 5 m m时取2 0 0 m m, ф70mm~85mm时取250mm, ф90mm~100mm时取300mm。管两端用密封胶带或塑料热缩管封裹, 以防接缝处漏浆。

对于进场后的预应力张拉机具设备及仪表应配套标定, 并要求配套使用, 当在使用过程中出现反常现象或千斤顶检修后应重新标定。张拉设备的标定期限不宜超过半年, 更不能超过1年。张拉设备标定时, 千斤顶活塞的运行方向与实际张拉工作状态一致。压力表的精度和标定张拉设备用的试验机械或测力计精度必须符合规范要求:压力表精度不低于1.5级, 标定张拉设备用的试验机或测力计应为经校准的计量设备, 其精度不应低于±2%。

3 模板、预埋件的安装和混凝土浇筑过程中的质量控制

3.1 模板的安装与拆除

预应力混凝土框架梁由于梁的高度大、自重大、层高也较大, 因此, 支模时, 支架的承载力应能承受施工过程中可能出现的最大施工荷载, 而且稳定性要好, 特别是框架梁底层梁模板支撑的地基必须稳定可靠, 要做好地基处理, 防止不均匀沉陷。支撑方式有扣件式钢管排架、门式脚手架和可调独立支撑等3种支撑方案, 施工时可结合施工顺序、荷载的大小和支撑供应条件等进行选用。

预应力框架梁模板的起拱值, 考虑到梁张拉后产生的反拱可以抵销部分自重产生的挠度。因此, 预应力框架梁模板的起拱值比普通钢筋混凝土框架要小, 其起拱高度宜为全跨长度的0.5%~1%。

预应力框架梁侧模板的安装宜采用与下道工序交叉进行的方法, 即在支架上安装好梁底模板后, 先安装梁一侧模板, 并在其上按曲线坐标弹出波纹管的位置线, 然后绑扎梁的钢筋骨架并安装波纹管, 经检查无误后再安装另一侧模板。预应力框架梁的侧模板和现浇楼板的底模板, 应在预应力筋张拉前全部拆除, 以避免施工预应力时模板束缚梁的混凝土自由变形, 影响混凝土预应力的建立。框架梁底模及支撑应在预应力筋张拉结束、孔道灌浆强度达到15MPa后方可拆除。

3.2 波纹管的安装及预应力筋穿束的质量控制

波纹管安装时应事先按设计图中预应力筋的曲线坐标在侧模板上弹线, 以波纹管底为准, 定出波纹管曲线位置, 或以梁底模板为基准, 按预应力筋曲线坐标, 量出相应点的高度, 标在箍筋上, 定出波纹管曲线位置。

波纹管的固定, 可采用钢筋托架, 间距为600mm。钢筋托架应焊在箍筋上, 箍筋下面用垫块垫实, 垫块必须保证强度和厚度, 并且固定牢靠。波纹管安装就位后, 必须用铁丝将波纹管与钢筋托架绑在一起或在波纹管顶部绑一根钢筋, 以防止浇筑棍凝土时波纹管上浮而引起严重的质量事故。波纹管安装就位过程中应尽量避免反复弯曲, 以防管壁开裂。同时, 还应防止电焊火花烧伤管壁。波纹管安装后应检查波纹管的位置、曲线形状是否符合设计要求, 波纹管的固定是否牢靠, 接头是否完好, 管壁有无破损等。

3.3 预应力梁的混凝土浇筑

预应力混凝土框架结构部分的混凝土强度等级宜为C40以上。预应力混凝土框架梁的高度较大, 混凝土应分层浇筑, 并用插人式振动器振实, 混凝土振捣过程中, 应特别注意振动器不得触及波纹管, 以防止损坏波纹管而引起漏浆, 堵塞孔道。同时在框架梁端部、梁柱节点处等关键部位, 因钢筋密集, 浇捣困难, 宜用小直径 (ф30) 的振动棒或振动片, 仔细振捣密实, 切勿漏振, 以免张拉时因梁端混凝土不密实使预埋件凹陷, 造成质量安全事故。浇筑过程中应利用牵引通孔器或已穿束的预应力筋来回抽动, 保证孔道畅通。

当大面积框架与楼面混凝土浇筑采用泵送混凝土时, 应采取减少混凝土收缩的措施。

摘要：预应力施工是一项专业性强、技术含量高、操作要求严的作业, 必须由具有预应力专业施工资质的施工单位承担。而往往一般设计单位设计的图纸深度不具备施工条件或者说设计构造要求考虑的不是太周密, 不能正确指导施工。本文从施工方案、材料的检验、张拉设备的校核、模板的安装及混凝土浇筑等几个方面, 介绍了预应力混凝土施工质量的控制。

关键词：预应力,混凝土工程,质量控制