预应力混凝土结构施工质量控制

【摘 要】预应力混凝土可显著提高混凝土相关构件的强度及稳定性,大大延长工程使用寿命,尤其在公路桥梁工程建设领域应用较为广泛.经过多年的发展,我国预应力混凝土技术已相当成熟,但实际施工时因其对施工技术要求较高,时常会出现一些不良问题,严重影响工程施工质量.为此,本文对预应力混凝土结构施工质量控制进行详细的研究,以提高其施工水平,确保施工质量,使公路桥梁工程更好的发挥社会与经济效益.

【关 键 词】预应力混凝土；结构施工；质量控制；研究

随着社会的发展,生活水平的提高,人们对工程建设质量提出了更高要求,为此,一些新的施工工艺、施工技术、施工材料不断涌现,尤其预应力混凝土,其有效的克服了一般混凝土抗拉能力弱的缺点,为推动我国公路桥梁建设行业的快速发展作出了突出贡献.

1预应力混凝土结构施工工艺及影响因素

1.1预应力混凝土结构施工工艺

给混凝土施加预应力时主要通过张拉构件中钢筋的方式实现,依据施加预应力时间,施工由后张法与先张法之分.采用后张法施工时,首先,需要完成混凝土构件的浇筑工作,并在合适位置预留孔道；其次,当混凝土强度达到设计强度的90%时,在孔道中穿入预应力筋,借助构件完成张拉操作；再次,使用专门锚具将预应力钢筋和构件牢固的锚定在一起；最后,为避免钢筋后期出现锈蚀,需将适量水泥砂浆压注到孔道中.

采用先张法法进行施工时,首先,在台座上将预应力筋张拉至目标长度,并将其和传力架牢固的固定在一起；其次,将混凝土浇筑在预应力筋周围,当混凝土强度达到设计强度的90%时,将预应力放松或切断.受预应力筋弹性回缩的影响,与之融合在一起的混凝土就会受到预压作用.

1.2预应力混凝土结构施工影响因素

预应力混凝土结构施工时质量受很多因素影响,因此为保证施工质量,需明确这些因素,进而采取有效措施,使这些因素向有助于提高施工质量的方向发展.

（1）结构参数

预应力混凝土结构施工时,应准确把握各结构参数,如此才能使结构性能满足设计目标要求.施工时涉及到的参数包括施工荷载与材料容重、结构材料弹性模量、构件截面大小等.

（2）施工监测

施工监测是影响预应力混凝土结构施工质量的重要因素之一.对于施工质量要求高的桥梁公路工程,为保证施工质量施工监测应贯穿至每个施工工作的细节之中,尤其应重点分析受外界因素影响,测量设备可能出现的误差等.

（3）温度变化

温度变化会给预应力混凝土结构质量造成严重影响,例如,引起混凝土出现裂缝、改变预应力方向等,最终导致相关构件变形,影响其正常功能的充分发挥.另外,对于采用先张法张拉预应力施工来讲,温度变化还会减小预应力,进而给影响结构的稳定性.

（5）混凝土变形

随着时间的推移,混凝土受荷载长时间作用,会在沿着作用力方向上发生变形,使结构内力重新分布.如变形较为严重,会导致预应力的损失.另外,混凝土另一种变形方式为收缩.在水化作用影响下混凝土会出现不同程度的收缩现象,增加内部应力,引起结构变形.甚至会使混凝土出现较大裂缝,大大缩短其使用寿命.

预应力混凝土结构施工时,如果不采取有效措施加强上述因素的控制,往往给施工质量带来不利影响.这就要求参与施工的部门,对上述因素进行认真分析,结合工程施工所处的具体环境,寻找积极有效的应对措施,以确保混凝土结构质量.

2预应力混凝土结构施工质量控制策略

2.1加强人员控制

预应力混凝土结构的实施者是人,因此,人的因素给施工造成的影响最为严重.首先,工程项目招投标活动中,不能仅考虑报价低这一单一因素,还应对施工单位的资质及施工水平进行充分的调研；其次,正式施工前,组织施工人员进行专门的培训,尤其对重点施工环节应加以强调.并进行施工考核,只有通过考核的人员才能持证上岗；最后,做好施工前的技术交底工作,要求施工负责人认真研读施工图纸,准确把握施工意图,尤其应详细记录施工各项参数要求.

2.2加强锚固体系质量控制

锚固体系是预应力混凝土结构施工的重要组成部分,由锚下支撑系统、连接器、夹具、锚具等构成.为保证该体系质量,施工时应注意以下几点：首先,施工时严格按照设计目标和国家相关标准实施；其次,施工之前应认真检查锚具,看其上是否锈蚀、伤痕、裂纹等；最后,结合施工要求,在现场进行锚具硬度、强度等试验.必要情况下,进行破坏性试验,以确保锚具处于最佳工作状态.

2.3加强混凝土质量控制

预应力混凝土结构施工时,首先,应使用高强度水泥,使高强钢材得以充分利用,并达到减轻结构荷载的目的,以满足其大跨度施工要求.通常情况下要求使用的混凝土强度等级至少C30；当使用热处理钢筋、钢绞线以及钢丝充当预应力筋时,使用的混凝土强度等级至少应为0,并且避免将氯化钙、氯化钠等添加剂添加到混凝土中.

其次,混凝土浇筑浇筑前应认真检查各种管线的数量、规格、位置等参数,确保满足施工要求后再进行浇筑.浇筑操作时应防止振动棒触碰波纹管,并且使用小直径振捣棒振捣梁柱节点、张拉端.

最后,混凝土浇筑完毕后应做好养护工作,即在浇筑不超过12h内,在混凝土表面洒上适量水分,使其处于湿润状态至少一周.

2.4最大张拉应力的控制

进行张拉操作时应严格控制预应力大小,使其处于最佳范围,以防止构件变形,增强其抗裂性能.之所以严格控制预应力大小原因在于预应力过大会引发以下不良问题：反拱程度较大恢复困难；使开裂荷载接近破坏荷载；对于后张法进行的施工,会导致预拉区裂缝的产生.因此,确定最大张拉应力时,应严格按照规范规定进行计算.注：fptk表示预应力筋极限抗拉强度；fpyk表示预应力筋屈服强度值.

2.5预应力孔道灌浆控制

进行预应力孔道灌浆操作时,应注重以下内容：首先,使用的浆料不仅满足粘结力、强度等方面的要求,还应确保其具有较小的泌水性、干缩性.通常情况下使用普通水泥或硅酸盐水泥,但是并保证水泥强度等级至少为42.5,将水灰比控制在0.40～0.45范围内.

其次,考虑到孔道灌浆是预应力混凝土结构施工过程中极其重要的环节,因此,应严格控制灌浆操作以保证施工质量.即预应力筋张拉结束后的24h内,开始灌浆作业,如受其他因素影响,无法进行及时灌浆时应采取应对性措施,避免预应力筋出现锈蚀现象；最后,灌浆前使用压浆机对孔道进行湿润,并确保每道孔道灌浆作业一次完成,避免中途停顿.孔道灌满之后将水泥浆排出,并排气孔封闭后,施加压力至0.5～0.7Mpa范围,间隔一段时间后将灌浆孔封闭.

3总结

随着我国桥梁公路工程的不断实施,预应力混凝土结构应用频率越来越高,为保证其质量,施工单位应加强分析该施工工艺存在的问题,认真分析问题存在的原因,结合不同工程具体情况,采取科学合理的措施,保证预应力混凝土结构施工质量,最终确保证整个工程质量,使其为人们的生产生活做出突出贡献.