簡述先張法預應力高強混凝土管樁抗彎性能試驗及破型檢測要點

盧 松 （阜陽市建設工程質量檢測站，安徽 阜陽 236000）

0 前 言

近幾年來，先張法預應力高強度混凝土管樁(即PHC管樁，以下簡稱管樁)在全國范圍內的大量采用，愈來愈多的顯示其多方面的優點，管樁生產企業也涌現出來。但是各個管樁生產企業的技術力量和生產工藝又不盡相同，經常出現由于某種主管或客觀因素的影響，導致部分有缺陷的產品進入建筑工地，將會給工程質量造成很大的安全隱患。因此，管樁廠內定期確認檢驗(型式檢驗)和施工現場定量抽檢，是各級行政部門和檢測檢驗機構動態控制管樁產品質量的主要手段，而管樁抗彎性能試驗和破型檢測又是廠內定期確認檢驗和施工現場定量抽檢的首選方案。

1 管樁抗彎性能試驗和破型檢測抽樣規則

1.1 管樁抗彎性能試驗和破型檢測抽樣規則

管樁抗彎性能試驗是目前控制管樁樁身整體質量比較好的方法。規范《先張法預應力混凝土管樁》（GB13476-2009）中型式檢驗的要求是在同品種、同規格、同型號的出廠檢驗合格產品中隨機抽取10根進行外觀質量和尺寸允許偏差檢驗，在外觀質量和尺寸允許偏差全部合格的10根中隨機抽2根進行抗彎性能試驗，再在抗彎試驗完成后的經剔鑿破型后的1根管樁分別進行預應力鋼筋直徑、配置數量、保護層厚度、螺旋鋼筋直徑、間距及加密區長度等項目的檢測。在安徽省地方標準《先張法預應力混凝土管樁基礎技術規程》（DB34）和阜陽市“關于加強我市預應力混凝土管樁施工質量管理的意見”中要求，對于進入施工現場的管樁按生產廠家、規格，對每個工地，每進場5000m應送單節管樁進行抗彎性能試驗和破型試驗。若同一生產廠家每種規格樁進場不足5000m的，按5000m計。

2 管樁抗彎性能試驗要點

2.1 管樁抗彎性能試驗方法

圖1 管樁的抗彎試驗示意圖

圖2

表1

管樁的單節樁長允許偏差 表2

規范中管樁抗彎性能試驗方法有垂直向上、垂直向下和水平加載法。但考慮到實際操作難度應盡可能的選擇垂直向下加載法，現就垂直向下加載法所使用試驗設備及數據采集過程加以介紹，以做到公開、透明、科學、公正。

2.2 管樁抗彎性能試驗及要點

采用是垂直向下逐級加載法，其試驗示意圖見圖1，試驗過程是：第一步按抗裂彎矩的20%的級差由零加載至抗裂彎矩的80%，然后按抗裂彎矩的10%的級差繼續加載至抗裂彎矩的100%，每級荷載的持續時間為3min；第二步按抗裂彎矩的5%的級差加載至裂縫出現，每級荷載的持續時間為3min，測定并記錄裂縫寬度；第三步按極限彎矩的5%的級差加載至出現極限狀態的檢驗標志之一時為止，每級荷載的持續時間為3min。觀測并記錄各項讀數。規范中給出的極限狀態檢驗標志：受拉區混凝土裂縫寬度達到1.5mm；受拉區鋼筋被拉斷；受壓區混凝土破壞。

2.3 以管樁規格為PHC500AB125-10 為例，其實時荷載計算方案見表1

管樁抗彎性能試驗表明，管樁主要應力位于跨中純彎段內，裂縫出現以前跨中界面應變基本符合平截面假定，裂縫出現后中性軸上移。由此可知要保證最大彎矩中心在支座中心，管樁長度一定要實測實記，常見單節管樁長度允許偏差見表2；管樁抗彎性能試驗臺應放在堅實、平整場地上，以保證加載時管樁均勻受力；試驗臺及附屬加載設備自重也應定期測量校正；裂縫觀測、數值傳輸采集系統要定期校核驗證。

3 管樁破型檢測試驗方法及要點

3.1 管樁破型檢測試驗方法及要點

管樁破型檢測可以比較直觀的測量管樁的相關技術參數，但是高強混凝土與預應力鋼筋以及環箍筋之間超強的相互作用力使得破型檢測通常不那么容易進行。當確實對其質量有懷疑時，可以進行破型檢測，對于管樁結構鋼筋的抽檢可利用先施工的2m以上長度的余樁經人工破碎后進行檢測，若工地沒有余樁可利用，則應在工地上隨機選取2節樁經人工破碎后檢測。檢測鋼筋直徑時以便于讀數，可用數顯游標卡尺，檢測箍筋間距和加密區長度可用鋼卷尺和鋼直尺。破型過程中應避免出現對端板及鋼筋的損傷，避免預應力鋼筋和環箍的位置的擾動。而對鉆芯檢測管樁混凝土抗壓強度時，則不得在已沉樁或沉樁后的管樁樁身上鉆取，也不可以在已破損的管樁樁身上鉆取，鉆芯機的固定、操作鉆取以及磨平機精度都比《鉆芯法檢測混凝土強度技術規程》（CECS03:2007）要求高。檢測單位應考慮破型檢測的目的和必要性，在多方見證人員見證下通過對管樁端板厚度、預應力鋼筋直徑及數量、螺旋箍筋直徑及間距、螺旋箍筋加密區長度等進行實地測量。各測量結果應與10G409圖集比較，對不符合標準要求的管樁應該予以禁止繼續使用，已打入地下的樁應采取相關處理措施。在檢測過程中應進行實時錄像或拍照進行存檔，確保檢測數據的真實有效。圖2所示為部分破型后的管樁樣品。

4 結 語

本文通過對管樁抗彎性能試驗和破型檢測原型及過程介紹，根據實際工作經驗及數據匯總出試驗檢測中需要注意的事項，根據現行較寬松的國家標準大部分管樁都能滿足抗彎性能試驗和破型檢測試驗要求。由于本地區管樁試驗開展應用時間較短，以及筆者經驗、水平有限，希望通過對此試驗的介紹能夠給同行及相關部門以參考。

[1] GB13476-2009,先張法預應力混凝土管樁[S].北京：中國標準出版社，2009.

[3] DB34/T1198-2010,先張法預應力混凝土管樁基礎技術規程[S].

[4] GB/T19496-2004,鉆芯檢測離心高強混凝土抗壓強度試驗方法[S].北京：中國標準出版社，2004.