浅谈预应力混凝土施工中的质量控制

谭海龙

摘要：在建筑施工中，预应力混凝土施工工艺日趋成熟，但依旧有一些问题存在，预应力混凝土由于一些原因会产生一些缺陷，直接对建筑结构的安全性和耐久性造成影响，文章从我国预应力混凝土技术发展现状入手，分析了影响预应力混凝土结构施工质量的一些因素，提出了对预应力混凝土结构施工进行质量控制的措施。

关键词：预应力；混凝土；施工；质量控制

预应力混凝土改善普通混凝土结构的受力性能、限制裂缝的出现和发展、减小构件变形，预应力混凝土结构根据需要在结构承受外荷载之前，人为地对其在外荷载作用下的受拉区预先施加压应力，用以部分或全部抵消使用荷载。这种做法实际上是利用混凝土较高的抗压能力来弥补其抗拉能力的不足。预应力混凝土已成为国内外土建工程最主要的一种结构材料，被大量应用于大型公共建筑、高层及超高层建筑。

一、我国预应力混凝土技术发展现状

1.良性发展方面

部分预应力施工工艺中的关键技术得到较好解决，如200～800kN 张拉力的系列千斤顶、各类锚夹具、无粘结涂包工艺等。高强度低松弛钢绞线强度级别已提高到1860MPa级的国际先进水平，产量可满足国内推广高效预应力混凝土的需要，并可出口。摆脱了过去预应力钢材强度低、品种杂乱、供不应求的局面。规范规程已基本配套，满足了工程需要。培养了一批高水准的预应力混凝土设计施工队伍，建造了一批具有国际先进水平的预应力混凝士结构。无粘结预应力混凝土有很大发展。

2.存在的不足

预应力钢筋质量不合格，强度不达标时会降低预应力值，影响承载能力；伸长率不达标时，造成断丝或滑丝；钢绞线生锈，轻度的浮锈会增大摩阻值，严重的锈蚀会损伤钢绞线的截面，降低抗压强度，张拉时易断裂，甚至有可能埋下预应力结构毁坏的隐患；波纹管材质低劣，表现为整体强度、刚度不符合标准，螺旋卷压接咬合不牢固、不严密，管材厚度、硬度不符合标准，易造成截面变形，开裂，轻则增大摩阻，重则影响穿束；波纹管孔道漏进水泥浆液，轻则减少孔道截面积，增加摩阻值；重则堵孔，使穿束困难，甚至无法穿束。锚具、夹具质量不稳定，表现为夹片几何尺寸不合格，硬度不均匀，夹片与锚环孔几何尺寸不吻合、不匹配，影响锚固效果；锚具安装不规范，锚环没放入锚垫板的定位槽内，夹片没有对齐，没摆匀，可能造成局部应力集中，影响锚固效果；张拉操作方面，在张拉过程中，没有按规程操作，严格控制好张拉力，造成预应力筋滑丝或断丝，达不到钢丝的设计强度，从而影响构件的承载力；孔道灌浆方面，孔道灌浆用浆液中，外加剂使用不规范。如铝粉不做脱脂处理，影响膨胀效果；抗冻剂含氯盐，造成预应力钢筋锈蚀；掺入计量不准确影响预期效果，甚至导致负面效应等。

二、预应力混凝土施工质量控制中的影响因素

1.结构参数和施工监测

结构参数是施工控制中模拟分析的基础资料，其准确性会直接影响分析结果的准确性。结构参数主要包括：构件截面尺寸、结构材料弹性模量、材料容重和施工荷载。施工监测是服务于施工过程的，为了确保施工的质量，在建筑施工过程中通常需要使用一些检测工具对施工的情况进行监测，因此在施工中必须考虑到施工条件的非理想化而带来的监测设备在安装、测量等方面的误差所带来的影响。

2.温度变化

温度是影响结构变形的一个主要因素，温差过大会导致结构出现严重变形和附加应力，导致裂缝的开展，对工程极为不利。先张法构件中预应力筋和台座之间的温差还会引起预应力损失，在施工过程中应尽量避免。

3.混凝土材料徐变、收缩

混凝土的徐变是指其在长期荷载作用下，随时间的延长，沿着作用力的方向发生的变形。徐变会造成结构的内力重分布，会使结构变形增大，会引起预应力损失。混凝土的收缩是指混凝土在空气中结硬时其體积会缩小的现象。收缩会使混凝土产生内应力，导致结构发生变形，甚至产生裂缝，降低结构的强度和耐久性。

三、预应力混凝土施工质量控制

1.预应力筋、锚夹具和间接器的质量控制

预应力筋、锚夹具和连接器作为形成预应力的重要组成部件，其质量必须严加控制，其控制要点为：预应力钢材的品种，直径和强度级别应按设计要求采用，当需要代换时施工单位应办理预应力钢筋代换技术措施核定单，并经原设计单位同意后进行；钢筋、钢丝、钢绞线在使用前必须对原材料抽样作外观检查和物理力学性能的检验，同时必须测定弹性模量；预应力锚具、夹具和连接器应具有可靠的锚固性能，应有出厂合格证和试验报告单，并在进场时按批作抽样验收，杜绝适用表面带有裂纹的锚环和夹片。

2.张拉系统的检验

预应力所用的机具设备及仪表，应定期维护和校验。对选用的千斤顶、压力表与油压表泵应进行配套校验，以确定压力表读数和张拉力间的关系曲线，正常情况下每 6 个月或使用 200 次应作校验，一旦出现问题，应及时校验。

3.预应力张拉的质量控制

3.1.预应力钢绞线安装

预应力钢束的孔道位置、钢绞线是否发生缠绞现象是质量控制的关键。多根钢绞线如果缠绞在一起，张拉时各根钢绞线受力不均匀，增大了钢绞线之间的摩阻，造成预应力损失加大

3.2.混凝土强度控制

后张拉法时，结构混凝土需要达到设计规定强度方可张拉，设计规定时，不得低于设计强度的 80%方可张拉。龄期控制也很重要，除设计有规定外，正常情况下，后张拉法龄期不少于 14 天方可张拉。

3.3.张拉应力控制

预应力筋的张拉应力值控制，直接影响到预应力的效果。如何建立准确的，符合设计要求的有效预应力值时非常重要的。在预应力张拉施工阶段，应特别强调必须在结构中建立与设计要求值相符，准确的预应力值，使预应力能最有效地发挥作用。

3.4.断丝、滑丝的处理

当断丝或滑丝数不超过规范值时，可采用超张拉方式补足应力，若超过规范值必须卸锚，更换钢束。对此处理时必须慎重，必须质量和安全。

4.孔道灌浆的质量控制

后张拉孔道压浆的目的主要有：防止预应力筋的腐蚀；使预应力钢材与混凝土有效粘结，实现整体应力效果，增强梁体的承载能力；减轻锚固体系的负荷。因此必须高度重视压浆质量。压入孔道内的水泥浆再结硬后有可靠的密实性，能起到对预应力的防护作用，同时也要具备一定的粘结强度和剪切强度，以便将预应力有效的传递给周围的混凝土。

结语：

预应力混凝土的缺陷灰影响房屋建筑结构的安全性和耐久性。因此，应做好设计和施工的过程控制，及时发现问题，不断总结各种病害产生的原因，并且从技术质量管理，工艺方法改进和设计理念更新等方面出发，逐步提高预应力结构在房建工程中的应用水平。

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