預(yù)應(yīng)力混凝土工程質(zhì)量通病的分析及防治

1 工程概況

賓水西道延長線跨津滄高速立交工程西起現(xiàn)狀學(xué)府東道（學(xué)府東大道），向東跨津滄高速公路及在建民興北路（原工西路）后落地，東接現(xiàn)狀賓水西道延長線，路線樁號范圍為K0+014.975～K1+256.299，全長1.24 km。

橋梁工程包括上跨津滄高速公路及工西路的主線橋1座和4處人行梯道，跨津滄高速立交橋全長441.5 m，橋?qū)?9.5m，雙向6車道，橋梁總建設(shè)面積12 556.2 m2。其中現(xiàn)澆預(yù)應(yīng)力混凝土箱梁共5聯(lián)，鉆孔樁共計(jì)

108根，橋臺2個，承臺14個，墩柱36個。

2 預(yù)應(yīng)力混凝土工程質(zhì)量通病的分析及防治

預(yù)應(yīng)力混凝土工程是賓水西道延長線跨津滄高速立交工程中的最重要環(huán)節(jié)之一，為保證結(jié)構(gòu)的安全性和耐久性，針對施工過程中常見的幾種問題分析其危害并提出了相應(yīng)的防治措施。

2.1 波紋管孔道漏漿

2.1.1 原因

1）使用了不合格的波紋管，而出現(xiàn)孔洞或接縫開裂。

2）波紋管接頭處接口封閉不嚴(yán)密。

3）錨墊板孔口處臨時封堵不嚴(yán)密，流入漿液。

4）預(yù)留的灌漿排氣管斷裂、拔脫，使?jié){液流入。

5）波紋管遭意外破損。

2.1.2 預(yù)防及治理措施

1）用合格的波紋管。

2）接頭處接口套管的口徑要與管道口徑相匹配，套管長度符合規(guī)定要求，管道接頭在管內(nèi)要碰口（對上口）、居中、兩端的環(huán)向縫隙用膠帶封閉嚴(yán)密。

3）澆筑混凝土?xí)r，隨時檢查錨墊板孔口。

4）遇有灌漿排氣管被拔脫，應(yīng)及時修復(fù)。

5）加強(qiáng)對波紋管的保護(hù)，減少對其損傷；減少電焊作業(yè)，必須及時設(shè)防護(hù)；振搗混凝土?xí)r，振搗棒要避開波紋管；先穿鋼束時，鋼束穿入后要認(rèn)真檢查波紋管，發(fā)現(xiàn)破損及時修復(fù)。

6）在澆筑混凝土的過程中或混凝土凝結(jié)前，發(fā)現(xiàn)波紋管漏漿，及時用水沖洗通孔或用水沖洗孔道，以使孔道內(nèi)漏進(jìn)的水泥漿液散開或沖出。

7）當(dāng)發(fā)生堵孔，無法穿束時根據(jù)現(xiàn)場情況，予以處理：對于構(gòu)件近外表層的堵孔，可行剔鑿術(shù)，重新成孔；對于深層的堵孔，采用剔鑿方法，須征求設(shè)計(jì)人的意見。

2.2 鋼絞線被鑄固在孔道里

2.2.1 原因

采用先穿鋼束后澆混凝土的施工方法時，孔道內(nèi)漏進(jìn)了混凝土漿液，沒能及時沖洗或竄動鋼束，當(dāng)混凝土漿液凝固時，鋼束鑄固在孔道里。

2.2.2 預(yù)防及治理措施

1）澆筑混凝土前，認(rèn)真清除波紋管內(nèi)漏進(jìn)的混凝土漿液。

2）澆筑混凝土?xí)r，設(shè)專人隨時竄動鋼束，使其不被混凝土漿液鑄固或向波紋管內(nèi)注水沖洗、稀釋漏入的漿液。

3）輕微的鑄固，可多試?yán)瓗状危唤?jīng)松動，仍可張拉，但須視摩阻值的測定結(jié)果，對張拉力作適當(dāng)調(diào)整。

4）嚴(yán)重鑄固，會導(dǎo)致無法張拉。

對于發(fā)生在構(gòu)件近外表層處的鑄固現(xiàn)象，采用剔鑿方法，解除約束并進(jìn)行修復(fù)，然后進(jìn)行張拉；對于深層處發(fā)生的鑄固現(xiàn)象，采用剔鑿方法修復(fù)會破壞結(jié)構(gòu)整體性，影響結(jié)構(gòu)安全，需征求設(shè)計(jì)人員的意見。

2.3 違反張拉順序

2.3.1 原因

1）操作人員概念不清。

2）不按設(shè)計(jì)文件規(guī)定施工。

3）圖省事，減少張拉設(shè)備的調(diào)動。

2.3.2 預(yù)防及治理措施

1）操作人員必須熟練，持證上崗。

2）嚴(yán)格按設(shè)計(jì)文件的規(guī)定施工。

3）設(shè)計(jì)無規(guī)定時，依據(jù)施工技術(shù)規(guī)程，參考以下原則進(jìn)行張拉：分批、分階段；先兩側(cè)后中間（或上下）；如有兩個平行孔時，以同時張拉為宜。復(fù)雜的工程，必要時設(shè)立張拉臺賬，排列張拉順序，對施工現(xiàn)場進(jìn)行跟蹤管理。

2.4 起拱度超標(biāo)

2.4.1 原因

1）預(yù)應(yīng)力筋張拉時，混凝土強(qiáng)度沒有達(dá)到設(shè)計(jì)規(guī)定值。

2）預(yù)應(yīng)力施加值過大或過小。

3）沒按規(guī)定的張拉順序進(jìn)行張拉。

4）由于施工自身原因造成起拱度超標(biāo)，如支架、底模以及側(cè)模的上緣標(biāo)線，沒有按設(shè)計(jì)要求控制預(yù)拱度，因而導(dǎo)致構(gòu)件自身起拱度超標(biāo)。

2.4.2 預(yù)防及治理措施

1）按預(yù)應(yīng)力混凝土對強(qiáng)度和彈性模量的要求做好混凝土的配合比設(shè)計(jì)，嚴(yán)格掌握同批構(gòu)件混凝土配合比的一致性。

2）預(yù)應(yīng)力張拉時，混凝土強(qiáng)度必須要達(dá)到設(shè)計(jì)或規(guī)范要求數(shù)值。

3）嚴(yán)格按設(shè)計(jì)的張拉控制應(yīng)力施加預(yù)應(yīng)力，保證合理的張拉順序。

4）嚴(yán)格按規(guī)定的張拉順序、張拉原則進(jìn)行張拉，掌握好施力速度，不要過快。

5）在施工中，嚴(yán)格按設(shè)計(jì)或規(guī)范的規(guī)定，控制支架、底模及側(cè)模上緣的預(yù)拱度。

2.5 預(yù)應(yīng)力孔道壓漿不密實(shí)

2.5.1 原因

1）出漿孔的位置未開在孔道的最高點(diǎn)，在出漿孔有漿體外溢時，常常誤以為孔道內(nèi)漿已充滿。由于出漿口淤塞，殘留空氣無法排出，實(shí)際漿液又未壓進(jìn)，造成孔道已壓密實(shí)的假象。

2）施工人員責(zé)任心不強(qiáng)，在壓漿孔未冒出濃漿或剛冒出濃漿就立即停止壓漿，造成壓漿不足。

3）施工中成孔質(zhì)量不好，孔道直徑粗細(xì)不均勻或有偏孔、頸縮孔現(xiàn)象，力筋勉強(qiáng)可以穿入，但水泥漿無法通過。

4）成孔材質(zhì)選用不當(dāng)，造成孔壁粗糙、坍落、波浪、皺褶等，使水泥漿不能順利通過。

5）預(yù)應(yīng)力筋編束、捆扎時，綁扎絲過密、松弛，易造成孔道不暢順受阻，再加之制漿不規(guī)范，稀稠失控或過濾不好，有硬塊雜物造成孔道堵塞或過水過氣而不過漿。

6）水灰比不當(dāng)，水灰比過大，不僅強(qiáng)度低且泌水率增大，水被吸收或蒸發(fā)后，形成空洞，造成這種情況的原因之一是水泥壓漿配合比的試配結(jié)果不好，不能滿足規(guī)范規(guī)定的水泥漿水灰比控制在0.40～0.45，流動度≯20 s，3 h后泌水率≯2%的要求。另一種原因就是在施工過程中，施工人員為了便于壓漿，擅自增大水泥漿水灰比造成。

7）外加劑用量不當(dāng)，如膨脹劑用量過小膨脹效果不明顯，若膨脹系數(shù)小于水泥收縮系數(shù)，就會造成壓漿不飽滿。

8）水泥漿減水劑品種選擇不對，致使所加減水劑對預(yù)應(yīng)力筋有腐蝕作用。對預(yù)應(yīng)力筋有侵蝕性的有氯化物、硫化物及硝酸鹽等。

9）分2次壓漿時，由于第1次壓漿不當(dāng)，導(dǎo)致無法進(jìn)行第2次壓漿，又沒有采取必要的措施，即放棄注漿。

10）壓漿機(jī)性能不好，壓力不夠或無法保持持荷，致使孔道內(nèi)水泥漿不能長距離遠(yuǎn)送，不能使水泥漿充實(shí)到孔道各處不易暢通的微細(xì)空間，從而造成孔道壓漿不飽滿、不密實(shí)。

11）壓漿過程中由于機(jī)械故障等原因，導(dǎo)致壓漿中止，又無法盡快恢復(fù)壓漿，對前面壓過的漿又未及時清洗。致使再想壓漿時，由于管道、進(jìn)出漿口堵塞等原因，無法進(jìn)行。

12）壓漿過程中及壓漿后48 h內(nèi)，結(jié)構(gòu)混凝土的溫度低于5℃，未采取保溫措施，使得水泥漿受凍后發(fā)生膨脹，當(dāng)氣溫高于35℃時，未在夜間進(jìn)行壓漿或因其他原因造成的混凝土裂縫。

2.5.2 預(yù)防措施

1）選擇最優(yōu)的配合比。孔道壓漿配合比是壓漿質(zhì)量的關(guān)鍵。優(yōu)良的施工配合比設(shè)計(jì)是控制孔道壓漿質(zhì)量的前提，它既能保證足夠的強(qiáng)度，又能有效地控制泌水率及有效膨脹系數(shù)，近幾年來，通過多個施工項(xiàng)目的孔道壓漿試驗(yàn)結(jié)果抽查，效果都較理想。

2）膨脹劑的選擇。水泥漿中的膨脹劑，是在水泥漿凝固過程中，膨脹劑和水泥發(fā)生反應(yīng)，產(chǎn)生氣體，使水泥體積發(fā)生微膨脹。近幾年來，一般選用UEA-H膨脹劑，它是由硅鋁酸鹽、氧化鋁、硫酸鈣等無機(jī)化合物特制而成，不含有害物質(zhì)，對鋼筋無銹蝕，對水質(zhì)無影響，其含堿量低，膨脹效能較高，坍落度損失小，抗裂防水效果更好；可大大提高混凝土結(jié)構(gòu)的抗裂防水能力，防止大體積混凝土和高強(qiáng)混凝土溫差裂縫的出現(xiàn)。UBA-H膨脹劑細(xì)度＜10%，密度2.90 kg/m3，性狀為灰白色粉末，含堿量較低。

3）適當(dāng)提高壓漿持荷壓力。壓漿過程中，壓力一般應(yīng)保持在0.4～0.6MPa，穩(wěn)定持荷時間不少于5min，穩(wěn)定壓力應(yīng)保持在0.6～O.8MPa。

4）后期補(bǔ)漿補(bǔ)充密實(shí)。對于長線連續(xù)結(jié)構(gòu)，不論錨固點(diǎn)在什么位置，其孔道最高點(diǎn)都有可能因泌水、漿體收縮而形成局部空洞。這種缺陷的處理方法是，在孔道最高點(diǎn)事先設(shè)一排氣、壓漿兩用管，壓漿時排氣，壓完漿后，可用探條在此管內(nèi)檢測，發(fā)現(xiàn)不密實(shí)，可再用兩用管接手動補(bǔ)漿泵后期補(bǔ)漿，可達(dá)到較好的效果。

3 實(shí)施效果

通過上述防治工作的實(shí)施，收到了良好效果，在滿足設(shè)計(jì)、規(guī)范的前提下，大大提高了結(jié)構(gòu)的安全性和耐久性，為該設(shè)施竣工后的長久使用打下了堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。

4 結(jié)語

預(yù)應(yīng)力混凝土工程是各類構(gòu)筑物工程中的重點(diǎn)控制環(huán)節(jié)，是構(gòu)筑物安全性和耐久性的根本，只有通過全面的分析，結(jié)合以往工程的大量施工經(jīng)驗(yàn)，認(rèn)真總結(jié)預(yù)應(yīng)力工程的質(zhì)量通病，針對各個問題逐一攻破，制定可行的防止措施，才能最大程度的保證預(yù)應(yīng)力工程的質(zhì)量及安全。