淺析土建施工中預應力混凝土梁的質量控制

張智鵬++張淼++王敏杰

摘 要：預應力混凝土梁結構越來越受到人們的關注，在目前的公路和橋梁的建設中也逐漸被使用和推廣。預應力混凝土梁的施工工藝比較復雜，在土建工程施工中，對其質量控制更加嚴格。本文首先對預應力混凝土梁施工質量的影響因素進行分析，然后提出預應力混凝土梁的質量控制措施，為從事土建工程建設人員提供參考。

關鍵詞：預應力混凝土；梁結構；質量控制

預應力混凝土梁結構是土建工程中重要的承重結構，具有節省材料、降低成本、行車噪音小等特點，與鋼筋混凝土梁結構相比，自身重力和建筑高度偏小，耐久性更強。但是也有缺點，比如施工工藝相對比較復雜，需要的工期長，其質量很容易受到混凝土材料、施工技術、溫度等方面的影響，因此對它的質量要求會更加嚴格。國外一些先進國家投入大量的財力、人力以及物力來對其進行研究和總結，與國外相比還有很大差距，因此我們要吸收國外的先進技術和實踐經驗，結合我國的土建工程實際施工情況，深入研究預應力混凝土梁結構在工程中的應用。

1、預應力混凝土梁施工質量的影響因素

1.1混凝土結構參數

混凝土材料中的結構參數直接影響混凝土質量，需要對其結構參數進行模擬分析，比如結構構件截面尺寸、材料容量、材料彈性模量、膨脹系數、預應力以及施工荷載等。

1.2施工控制

施工過程中的控制和管理對預應力混凝土梁結構的質量有著直接影響，不僅施工技術要嚴格按照規范進行，而且還要考慮到施工條件下的非理想化因素，比如結構制作過程、安裝過程等環節出現的失誤或者誤差對質量造成的影響。因此，加強施工過程控制，確保施工狀態處于可控范圍內。

1.3結構計算分析模型

土建工程在施工過程中需要對預應力混凝土梁結構進行建模分析，采取簡化計算模型進行計算會與實際情況存在差異，比如計算模型本身的精度、邊界條件處理等。所以，在質量控制工作中要對這方面做進行詳細的分析和考慮，必要情況下進行專門實驗研究，將計算模型造成的影響程度降到最低。

1.4溫度變化

預應力混凝土梁結構很容易受到溫度的影響，對土建工程結構的受力和變形造成很大影響，所以要對這一因素非常重視。在實際的施工中如果沒有充分考慮到溫度變化，對結構的實際狀態數據很難獲得，控制效果難以發揮有效性，其工程質量也就難以保證。

1.5混凝土收縮

混凝土很容易出現收縮現象，使混凝土內應力發生改變，從而出現裂縫或者結構變形，使自身的剛度和強度大大降低。收縮會使混凝土內部產生微裂縫或者內應力，對混凝土結構造成破壞，從而大大降低耐久性。土建工程中采用的預應力混凝土梁結構，在混凝土收縮情況下，會造成應力損失。因此在實際的施工中，要對這一因素進行充分分析和研究。

2、預應力混凝土梁的質量控制措施

2.1 混凝土澆筑質量控制

預應力混凝土梁結構選擇高強度混凝土，混凝土澆筑質量要達到施工設計要求，保持良好的和易性。因為高強混凝土可以將材料的強度充分的發揮出來，可以有效降低自身重力和構件截面尺寸；其彈性模型非常高，從而降低彈性變形或者塑性變形，大大降低預應力損失；它的抗拉強度、承壓能力以及粘結度非常高，可以抵制結構正截面和斜截面出現裂縫，使預應力筋的錨固更加穩定。

預應力混凝土在澆筑過程中，為了改善它的和易性、減少水泥用量，可以使用高效減水劑，能夠使強度達到65-85MPa，最高強度可以達到110MPa，而且彈性模量和軸心抗壓強度也提高很多；水泥品種的選擇，土建工程中盡量使用高強度等級水泥，結合普通硅酸鹽水泥，一般不建議選擇火山灰水泥和礦渣水泥；還要注意加強養護，以確保混凝土能達到高強度。

2.2預應力管道安裝質量控制

預應力管道安裝對整個混凝土梁結構的受力情況和質量有著直接影響，對其質量控制也是施工中的重點。首先波紋管外觀應該保持干凈、無褶皺、無空洞、無脫扣等情況。其次在安裝時要將預埋鋼板與管道中心線保持垂直，確保在外力作用下有抵抗變形的能力。第三是依據設計圖中的預應力筋的曲線坐標在側模板上彈線，確定好波紋管曲線位置。也可以把梁底作為基準，通過筋曲線坐標確定相應點的高度，在箍筋上做好標注，確定出波紋管曲線位置。最后是對波紋管進行固定，可以用鋼筋托架對其進行固定，間距保持6m，要注意把托架與箍筋焊接在一起，用墊塊將箍筋底部墊實。

2.3預應力錨具質量控制

如果構造連接在特殊情況下或者結構截面尺寸受到一定限制時一般采用錨具進行處理。錨具的張拉工藝需要逐根張拉，整體的張拉技術還不成熟，造成鋼絞線受力很不均勻，其預應力很難達到要求。如果將扁波紋管留孔，由于扁孔空間有一定局限性，孔道阻力增大，尤其是長度較長的孔道采用一端張拉施工，孔道壓漿較困難，無法保證孔內漿液的飽滿性，造成的問題將會更加嚴重。所以，在土建工程中，采用箱梁底板、空心板或者腹板等結構，不建議采用錨具。如果采用扁錨，需要對其連接器使用更加謹慎，特別是3孔和5孔連接器，由于設計存在問題很容易出現偏心受力，不建議采用。

2.4預應力張拉質量控制

在一些土建工程中，通過使用早強劑來增強混凝土的早期強度，在混凝土澆筑三天以后就進行張拉預應力，這是錯誤的。主要是因為混凝土的彈性模量和自身強度的提高是不同步的，如果過早進行張拉預應力，會使預應力增大損失，使混凝土梁結構承載力達不到標準，從而出現裂縫情況。很多的公路橋梁結構中采用一端張拉施工工藝，但是國內外有關規定指出，跨度超過30m的預應力橋梁結構，都需要采用兩端對稱的張拉工藝，這樣才能確保整個建筑結構的預應力，從而避免出現結構裂縫問題。

2.5預應力孔道壓漿質量控制

壓漿之前要依據施工要求對鋼絞線進行張拉，對于錨以外的鋼絞線進行割除，余留長度不超過3cm；錨具周圍的孔洞和鋼絞線縫隙進行填封，以免漿液冒出來；用壓縮空氣機對孔道吹干凈；對壓力表進行校正，然后才能使用。

壓漿過程的質量控制措施有：（1）壓漿水泥選擇普通水泥或者硅酸鹽水泥，水泥強度不能低于43.5，水灰比控制在0.41-0.46之間，水泥漿液稠度控制在15-20之間。（2）壓漿順序為自下而上，速度均勻、不能中斷。對于曲線段，要從低點壓漿孔進入，從高點的排氣孔排氣，將最高點的排氣孔逐次打開和關閉，保持排氣通暢。（3）采用活塞式壓漿泵設備進行，最大壓力控制在0.55-0.75MPa之間。為了確保管道內漿液飽滿均勻，待出漿口關閉以后，壓力保持0.6MPa左右，其穩壓期在2分鐘以上。（4）壓漿試件進行28天的標準養護，對其抗壓強度進行檢查，為評定水泥漿質量提供依據。同時對壓漿過程中的壓漿壓力、作業日期、水灰比、溫度、外加劑等做好記錄，以便查找質量問題出現的原因。（5）壓漿完成以后，要對錨具做好除油清理、對梁連接位置進行鑿毛處理，依據施工要求對梁端鋼筋做好綁扎，端模控制在誤差范圍內，同時做好支撐牢固。封端混凝土澆筑時要進行插搗，錨具位置的混凝土保持密實。混凝土待終凝以后，做好澆水養護。

總結

通過以上各方面的介紹，我們知預應力混凝土梁是一種特殊的建筑結構，在土建工程建設中發揮著重要作用。在實際的應用中，應該全面的了解預應力混凝土梁的質量影響因素，結合工程項目實際情況，對它的質量方面做好預防控制措施，充分發揮它的有效作用，更好的為土建工程服務。在以后的工作中，需要對預應力技術進一步加強研究，在土建工程施工中要做好每一道工序，對每一個環節做好質量控制，提高預應力混凝土梁結構質量。

參考文獻

[1]盧小藝 公路橋梁施工中高性能混凝土的應用和分析[J].價值工程，2011（19）.

[2]張智杰 預應力混凝土梁耐久性的影響因素以及對策[J].科技資訊，2012（15）.

[3]張文曉 淺析土建工程中預應力混凝土梁的質量控制[J].土建工程，2013（09）.