关于对预应力混凝土施工质量监控的探讨

所属栏目：建筑施工论文
发布时间：2012-08-06 09:52:35  更新时间：2012-08-06 09:32:34

摘要;随着工程项目的不断增多，工程的施工质量要求也越来越高。普通混凝土在工程施工中被大量的应用，但是由于其抗裂性比较差，给施工质量带来诸多不利影响。预应力混凝土正好能够弥补普通混凝土的不足，目前预应力技术在工程建筑方面应用比较广泛，例如预应力空心楼板、屋面大梁、吊车梁、铁路轨枕、预应力桥梁等已大量采用，本文仅在建筑中的预应力混凝土的施工质量监控进行了探讨。

关键词：预应力混凝土;建筑结构;施工质量监控;

[ Abstract ]: Prestressed concrete is able to compensate for the lack of common concrete, the prestressed technology in project construction is used widely, such as prestressed hollow floor, roof beams, crane beam, railway sleepers, prestressed bridges have been widely used, this paper only in the construction of the prestressed concrete construction quality control are discussed.

Key words: concrete; construction; construction quality control

中图分类号 : U416.216+.1文献标识码： A 文章编号：

引言：

预应力混凝土结构(prestressed concrete structure)是指以防钢筋混凝土结构出现裂缝，采用人为的方法，在混凝土结构或构件承受使用荷载前，预先使结构在使用阶段产生拉应力的区域先受到压应力，对受拉区的混凝土施加压力后的混凝土就是预应力混凝土。它能提高构件的抗裂性能和刚度充分利用高强度钢筋及高强度混凝土来施工;它能推迟裂缝的出现，限制裂缝的展开等。为保证房屋建筑的质量，需要对房屋建筑的施工质量进行监控。切实抓好每道工序、每个环节的质量控制与监督，保证工程的质量。

一、概述

预应力技术起源于西欧，经过半个多世纪的发展与应用，技术已经相当的成熟，应用范围逐步扩大。 预应力混凝土按预应力度大小可分为：全预应力混凝土和部分预应力混凝土。全预应力混凝土是在全部荷载下受拉边缘不允许出现拉应力的预应力混凝土，适用于要求混凝土不开裂的结构。部分预应力混凝土是在全部使用荷载下受拉边缘允许出现一定的拉应力或裂缝的混凝土，其综合性能较好，费用较低，适用面广。

预应力混凝土按施工方式不同可分为：预制预应力混凝土、现浇预应力混凝土和叠合预应力混凝土等。按预加应力的方法不同可分为：先张拉预应力混凝土和后张拉预应力混凝土。先张法是在混凝土浇筑前张拉钢筋，预应力是靠钢筋与混凝土之间的粘结力传递给混凝土，后张法是在混凝土达到一定强度后张拉钢筋，预应力靠锚具传递给混凝土。在后张法中，按预应力筋粘结状态又可分为：有粘结预应力混凝土和无粘结预应力混凝土。前者在张拉后通过孔道灌浆使预应力混凝土与混凝土相互粘结，后者由于预应力筋涂有油脂，预应力只能永久地靠锚具传递给混凝土。

目前与预应力混凝土已经成为工程建筑必不可少的施工材料。预应力混凝土房屋建筑在50年代取得了丰硕的成果，开始普遍的应用于房屋建筑中，目前该技术已经比较成熟。

(一)预应力混凝土的优势

预应力混凝土，与钢筋混凝土比较，具有构件截面小、自重轻、刚度大、抗裂度高、耐久性好、材料省等好处。在大开间、大跨度与中荷载的结构中，采用预应力混凝土结构，可减少材料用量，扩大使用功能，综合经济效益好，在现代结构中具有广阔的发展前景。

(二)预应力混凝土的缺陷

预应力混凝土本身也存在着一些缺陷，并不能完全替代普通钢筋混凝土构件;它的施工的工序比较多，施工技术的要求比较高，必须有一支技术比较熟练的队伍;需要专业化的设备比较多比如张拉设备、锚夹具等;预应力反拱不易控制，它将随混凝土的徐变增加而加大，可能影响结构使用效果。另外还有施工的工期比较长费用开支比较大等。

二、施工质量控制监管

(一)监理人员要明确施工质量检验要点,不同的施工方法，施工质量检验要点不同，一般有先张法和后张法

1、先张法质量检验要点

1)、材料、设备及制作

⑴预应力筋、锚具、水泥、外加剂等主要材料的分批出厂证书、进场检测报告，预应力筋、锚具的见证取样检测报告等;

⑵张拉设备、固定端制作设备等主要设备的进场验收、标定;

⑶预应力筋制作交底文件及制作记录文件。

(4)、预应力冷拔钢丝应逐盘检查外观，逐盘检查其抗拉强度、伸长率和反复弯曲次数，合格后才能使用。

2).预应力筋布置

⑴模板、预应力筋、锚具之间是否有破损、是否封闭;

⑵预应力筋固定是否牢固，连接配件是否到位;

⑶张拉端、固定端安装是否正确，固定是否可靠;

⑷自检、隐检记录是否完整。

3).预应力筋张拉

⑴张拉设备是否良好

⑵张拉值是否准确

⑶伸长值是否在规定范围内

⑷张拉记录是否完整、清楚。

4).混凝土浇筑

⑴是否派专人监督混凝土浇筑过程;

⑵张拉端、固定端处混凝土是否密实。

2、后张法质量检验要点

1)材料、设备制作

⑴预应力筋、锚具、波纹管、水泥、外加剂等主要材料的分批出厂证书、进场检测报告，预应力筋、锚具的见证取样检测报告等;

⑵张拉设备、固定端制作设备等主要设备的进场验收、标定;

⑶预应力筋制作交底文件及制作记录文件。

2)预应力筋及孔道布置

⑴孔道定位点标高是否符合设计文件要求;

⑵孔道是否顺直、过渡平滑。连接部位是否封闭，能否防止漏浆;

⑶孔道是否破损、是否封闭;

⑷孔道固定是否牢固，连接配件是否到位;

⑸张拉端、固定端安装是否正确，固定是否可靠

⑹自检、隐检记录是否完整

3)混凝土浇筑

⑴是否派专人监督混凝土浇筑过程;

⑵张拉端、固定端处混凝土是否密实;

⑶是否能保证管道线形不变，保证管道不受损伤;

⑷混凝土浇筑完成后是否派专人用清孔器检查孔道或抽动孔道内预应力筋。

4).预应力筋张拉

⑴张拉设备是否良好

⑵张拉值是否准确

⑶伸长值是否在规定范围内

⑷张拉记录是否完整、清楚。

5).孔道灌浆

⑴设备是否正常运转

⑵水泥配合比是否准确，计算是否精确;

⑶记录是否完整;

⑷试块是否按班组制作。

(二)、对预应力材料的质量监管

1、对预应力钢筋的要求

1)钢筋要有比较高的强度

预应力钢筋的张拉应力在构件的整个制作和使用过程中会出现各种应力损失。所以要求钢筋强度要高，否则在张力时所建立的应力将会受到比较大的损失。

2)与混凝土要有较好的粘结力

一些高强度的光面钢丝提高粘贴力需要经过以下途径的处理，就是光面的钢丝经过扭结、刻痕、压波后形成扭结刚、波形钢丝和刻痕钢丝。经过处理后的钢筋与混凝土的粘贴力将会大大的提高。特别在先张法中，预应力钢筋与混凝土之间必须有较高的粘结自锚强度。

3)钢材要有足够的塑性和良好的加工性能

钢材的塑性越低其强度越高;当钢筋的塑性比较低时，尤其在空气温度较低或者冲击荷载条件下，极易发生断裂。加工性能主要是指焊接性能，加工性能好的钢材在断裂后比较容易焊接。我国常用的预应力钢筋有冷拉III级钢筋、冷拉IV级钢筋、热处理钢筋、冷扎带肋钢筋、高强钢丝等。

2、对预应力混凝土中混凝土的一些要求

1)保证具有设计要求的强度，与高强度钢筋相适应，保证钢筋充分发挥作用，混凝土应有良好的和易性及泌水性，且质量均匀性要好。

2)影响混凝土质量的环节比较多，但是混凝土的配合比环节尤为重要，监理人员应当予以重视。

3)在满足施工要求的情况下，尽量降低单位用水泥用量，也就相应的减少了混凝土的水化热，这样收缩、徐变要小，以减小预应力损失。

4)在进行混凝土浇筑时应注意每一构件做到一次性连续不间断的浇筑混凝土;钢筋及预应力管道纵横交错，振捣的方式尽量采用插入式和附着联合式振捣。插入式振动器的类型较多要准备齐全，方便根据钢筋或者管道间距的大小灵活使用。预应力锚垫板后钢筋分布较密，必须充分振捣并注意混凝土粗骨料粒径;监理人员要注意督促施工人员校正和检查支座的钢板、制孔器及预埋件的位置、端部锚固板、数量等。

3、预应力张拉前的准备监管

1)监理人员应当注意在对预应力筋施加预应力之前要首先对构件进行检验，查看外观尺寸是否符合质量的标准要求。

2)在对预应力钢筋进行张拉或放张时，混凝土强度是否符合设计的要求，如果设计没有具体要求时，那么不应低于设计混凝土立方体抗压强度标值准的75%。

3)监理人员在对预留的孔道进行检查时要采用通孔器或压气、压水等方法进行。

4)为保证工程的顺利进行必须清除掉端部预埋铁板与锚具和垫板接触的焊渣、混凝土残渣、毛刺等。

5)在用钢筋穿束以前首先监管人员应当注意用螺丝端杆的丝扣部分应用水泥袋纸包缠，一般为2-3层为宜，然后用铁丝固定好、扎牢;在把钢筋束、钢丝束、钢绞线束等进行穿束以前，先把一端对齐然后以顺序编号。如果有的束较长穿束器是必须要套上的，通过引线或者牵引设备从另一端拉出。对于夹片式锚具在张拉前把上好的夹片应齐平并用钢管捣实，张拉顺序必须要按照设计要求进行。

三、对施工控制影响因素的监管

对影响施工的因素进行认真的分析才能拿出有效地控制与监管办法，建筑施工的终极目的是工程最大限度的与理想设计方案想接近，但在工程中存在着影响施工状态偏离理论设计状态的因素。

1)结构参数监管

结构参数是保证工程顺利完成的基础，是施工模拟的第一手基本资料，它的准确性直接影响分析结果的准确性。监理人员应当督促负责结构参数的人员，在从事结构参数工作时必须细心、认真，确保结构参数的准确性。

2)施工工艺的监管

监管人员必须要求施工方必须按照要求进行施工，另外施工控制中监管人员必须计入因为施工条件的理想化而带来的安装和结构制作等方面的误差，这样才能使施工状态保持在控制之中。

3)施工监测的监管

施工监测是监管人员对建筑施工进行质量考察的常用手段，检测的数据也是仅供参考之用，因为检测受到仪器安装的影响、环境情况的影响和测量方法数据采集的影响等数据会存在一定的误差。

4)温度变化的监管

建筑结构的受力与变形在很大程度上是因温度的变化而变化的，不同的时间有不同的测量数值，监理人员应当督促施工人员在不同的时间对建筑的结构状态进行测量，只有这样才能得到真正的状态数据，才能保证控制措施的有效性。

5)材料收缩的监管

徐变对混凝土建筑结构而言，材料的收缩、徐变对结构内力、变形有较大的影响，这主要是由于大跨径建筑施工中混凝土普遍存在加载龄期小、各阶段龄期相差大等引起的，控制重要予以认真研究，采用合理的、符合实际的徐变参数和计算模型。

四、其它施工质量控制监管的要点

1、在进行预应力管道安装施工、混凝土灌注以前，监理人员要对以下点进行严格控制：比如管道安装是否正确、有无漏浆之处、密封是否严格等。

2.在进行张拉前要检查混凝土的抗压强度，但最低不能低于C40级，张拉采用双控，即应力控制和伸长量控制。

3、对混凝土浇筑后张拉时间的监管，即使有的工程掺加了早强剂也不能在浇筑混凝土3天后开始张拉预应力。这样会导致建筑体承载力不足，容易出现裂缝.

4、监理人员发现如果在工程中出现千斤顶工具式夹片磨损造成夹持不紧，出现滑丝的情况，处理的方法为压力机立即回油过程中更换工具式夹片，监理人员要检查锚具锥孔与夹片间是否有杂物，清除锚垫板喇叭口内混凝土重新张拉。

5.若果出现波纹管破损而漏浆的情况，一般的处理方法为持荷一段时间内多次持续的张拉，这样就能克服摩擦力减少而带来的不利影响。在预制T梁时监理人员应当应注意及时清孔。

6、如果在孔道内摩阻而使伸长量变得偏小，监理人员的处理方式为：在张拉开始之前把钢绞线拉到5.0MPa，再回油至油压表读数为零，然后分级张拉，并按规范要求进行超张拉。

7、钢丝张拉控制应力应按设计要求，如需超张拉时，超张数值不宜超过0.050con。张拉应力太高，往往会造成钢丝易于断裂。

8、刚浇筑完的混凝土梁，其外露钢丝应防止被践踏，以保证钢丝与混凝土有效的黏结。

9、锚定钢丝打紧锥形夹具的销子时，不能用力过猛，也不要敲到已经锚定钢丝的夹具，以免打断钢丝。

10、芯管按时转动并掌握好拔管时间是孔道成型的关键环节，应有专人负责，防止塌孔或拔不出芯管。如果采用波纹管应取消此工程。

11、张拉过程中应随时拧动端杆螺母，使其靠近垫板，待张拉至张拉力时再拧紧锚固。

12、灌浆用的灰浆中禁止掺加氯盐或其他对钢丝有腐蚀作用的外加剂。

结语：

预应力混凝土房屋建筑体施工过程中，监理人员应当切实做好质量控制工作，抓好每道环节，每道工序的施工，确保工程质量。随着我国经济的发展和施工技术水平的不断提高，预应力混凝土结构的应用范围将来会更加广阔。

作者简介：文志龙，工程师，广西桂林市灌阳县人，桂林理工大学毕业，工程学士学位。

参考文献：

[1]刘效尧、朱新实，预应力技术及材料设备，北京：人民交通出版社，1997.

[2]杨宗放，现代预应力混凝土施工[M].中国建筑工业出版社，2002.

[3]向木生等，大跨度预应力混凝土桥梁施工控制技术，中国公路学报[J].2002.

[4] 王华.建筑业10项新技术应用. 南京：江苏科学技术出版社，2005.

[5] 吴元乃等.建筑业10项新技术及其应用.北京：中国建筑工业出版社，2005.

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