預(yù)應(yīng)力混凝土管樁常見質(zhì)量問題及改善措施

隨著工程建設(shè)的不斷發(fā)展，預(yù)應(yīng)力混凝土管樁因其優(yōu)良的承載能力和施工效率而廣泛應(yīng)用于建筑工程中。然而，材料質(zhì)量不達(dá)標(biāo)、預(yù)應(yīng)力筋布置不當(dāng)、生產(chǎn)工藝有缺陷等問題也日益凸顯，研究并解決這些問題，不僅對(duì)提高管樁的使用性能和工程質(zhì)量具有重要意義，也對(duì)保障建筑結(jié)構(gòu)的安全性和可靠性至關(guān)重要。

一、預(yù)應(yīng)力混凝土管樁質(zhì)量常見問題分析

（一）材料質(zhì)量問題

預(yù)應(yīng)力混凝土管樁在制作和使用過程中，其材料質(zhì)量直接影響管樁的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性和使用壽命。其中，混凝土的強(qiáng)度和均勻性是材料質(zhì)量的關(guān)鍵。以某建筑工程為例，工程使用的預(yù)應(yīng)力混凝土管樁，其混凝土強(qiáng)度設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)為C80，然而實(shí)際檢測(cè)發(fā)現(xiàn)，部分管樁的混凝土強(qiáng)度僅達(dá)到C60，低于設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)。此外，混凝土的均勻性也不達(dá)標(biāo)，部分區(qū)域的抗壓強(qiáng)度波動(dòng)范圍達(dá)到5MPa，超出國家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的均勻性要求。這些問題都可能導(dǎo)致預(yù)應(yīng)力混凝土管樁在受力時(shí)性能下降，增加工程風(fēng)險(xiǎn)。

（二）預(yù)應(yīng)力筋布置不當(dāng)

預(yù)應(yīng)力筋在預(yù)應(yīng)力混凝土管樁中起著至關(guān)重要的作用，其布置的合理性直接關(guān)系到管樁的承載能力和耐久性。在某工程中，由于混凝土管樁設(shè)計(jì)和施工過程中的疏忽，預(yù)應(yīng)力筋的布置與設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)要求存在偏差，筋的間距在某些部分高達(dá)200mm，遠(yuǎn)大于設(shè)計(jì)要求的150mm，偏差達(dá)到了33%。這種布置不僅減弱了預(yù)應(yīng)力混凝土管樁的整體承載能力，而且增加了管樁開裂的風(fēng)險(xiǎn)。此外，布置不當(dāng)，使得預(yù)應(yīng)力筋的張拉力未能達(dá)到設(shè)計(jì)要求，造成的實(shí)際張拉力僅為計(jì)劃張拉力的90%，這進(jìn)一步影響了管樁的性能。

（三）生產(chǎn)工藝缺陷

預(yù)應(yīng)力混凝土管樁的生產(chǎn)工藝同樣影響著管樁的質(zhì)量。如在管樁的蒸汽養(yǎng)護(hù)過程中，溫度和濕度的控制不當(dāng)會(huì)直接影響混凝土的強(qiáng)度和耐久性。在某工程的檢測(cè)中發(fā)現(xiàn)，部分管樁的養(yǎng)護(hù)溫度低于65℃，明顯低于標(biāo)準(zhǔn)要求的70℃，而養(yǎng)護(hù)時(shí)間僅為48小時(shí)，也少于標(biāo)準(zhǔn)要求的72小時(shí)。這樣的養(yǎng)護(hù)條件導(dǎo)致混凝土的早期強(qiáng)度未能達(dá)到設(shè)計(jì)要求，影響了管樁的整體性能。此外，因管樁在成型過程中震動(dòng)不足，導(dǎo)致混凝土內(nèi)部產(chǎn)生氣泡和松散區(qū)域，這些生產(chǎn)工藝缺陷都可能導(dǎo)致管樁承載能力下降或壽命縮短。

二、改善預(yù)應(yīng)力混凝土管樁質(zhì)量問題的有效措施

（一）提高預(yù)應(yīng)力混凝土管樁材料質(zhì)量

要提升預(yù)應(yīng)力混凝土管樁的材料質(zhì)量，關(guān)鍵在于精確控制混凝土的配比和提升混凝土管樁原材料的品質(zhì)。以混凝土強(qiáng)度為例，設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)要求為C60級(jí)，這意味著其28天抗壓強(qiáng)度不低于60MPa。為達(dá)到此標(biāo)準(zhǔn)，首先要選擇合格的原材料。水泥應(yīng)選用符合《先張法預(yù)應(yīng)力混凝土管樁》（GB/T 13476-2023）標(biāo)準(zhǔn)、不低于42.5級(jí)的普通硅酸鹽水泥，其28天抗壓強(qiáng)度應(yīng)不低于60MPa。砂石骨料方面，細(xì)骨料需要選擇硬質(zhì)天然砂或機(jī)制砂，天然砂細(xì)度模數(shù)應(yīng)控制在2.5—3.2，機(jī)制砂細(xì)度模數(shù)需控制在2.5—3.5?；炷恋呐浔纫彩翘岣吖軜恫牧腺|(zhì)量的關(guān)鍵。以C60混凝土配比為例，其水泥用量應(yīng)控制在350—370kg/m3，水灰比控制在0.36—0.38之間。這一配比能夠確保混凝土既具有良好的工作性，又能滿足工程強(qiáng)度要求。同時(shí)，引入適量的礦物摻合料，如粉煤灰或硅灰，用量大約為水泥質(zhì)量的20%，可以提高混凝土的和易性和抗?jié)B性。其次，在混凝土攪拌過程中，應(yīng)采用高效強(qiáng)制式攪拌機(jī)進(jìn)行攪拌，并確保攪拌時(shí)間不少于120s，以確?；炷恋木鶆蛐浴?/span>最后，在混凝土生產(chǎn)過程中，嚴(yán)格的質(zhì)量控制同樣不可忽視。在混凝土配制前，先對(duì)水泥、砂石進(jìn)行質(zhì)量檢測(cè)，如水泥的稠度測(cè)試、砂石的含泥量和含水率測(cè)試?；炷翝仓?，還需要進(jìn)行坍落度和空氣含量的現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試，坍落度應(yīng)控制在50—70mm，空氣含量控制在4.5—6.0%，以保證混凝土的工作性和耐久性。此外，對(duì)于已澆筑的混凝土，還應(yīng)該定期進(jìn)行強(qiáng)度檢測(cè)，如采用回彈法或取芯檢測(cè)，以確保每批混凝土均滿足設(shè)計(jì)強(qiáng)度要求。預(yù)應(yīng)力混凝土管樁中混凝土材料質(zhì)量要求見表1：

表1 預(yù)應(yīng)力混凝土管樁中混凝土材料質(zhì)量要求

（二）規(guī)范預(yù)應(yīng)力筋的布置和張拉

在預(yù)應(yīng)力混凝土管樁的制作中，預(yù)應(yīng)力筋的正確布置和張拉是確保混凝土結(jié)構(gòu)強(qiáng)度和穩(wěn)定性的關(guān)鍵。首先，預(yù)應(yīng)力筋的布置需符合設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范。以直徑為800mm的PHC 800 AB 110管樁為例，預(yù)應(yīng)力筋應(yīng)均勻分布于管樁截面，筋的直徑通常為12.6mm，根據(jù)《先張法預(yù)應(yīng)力混凝土管樁》（GB/T 13476-2023）標(biāo)準(zhǔn)，預(yù)應(yīng)力筋間距應(yīng)控制在150mm左右。為確保布置的精準(zhǔn)性，施工過程中應(yīng)使用專業(yè)測(cè)量工具，如使用激光尺進(jìn)行實(shí)時(shí)測(cè)量，確保預(yù)應(yīng)力筋間距的偏差控制在±5mm以內(nèi)。此外，在預(yù)應(yīng)力筋的張拉過程中，其張拉力度應(yīng)根據(jù)具體規(guī)格和設(shè)計(jì)要求進(jìn)行精準(zhǔn)計(jì)算，張拉力的測(cè)量誤差應(yīng)控制在±3%以內(nèi)，以確保管樁在受力過程中的穩(wěn)定性和安全性。其次，預(yù)應(yīng)力筋的張拉過程需要嚴(yán)格控制。在張拉過程中，要采用高精度張拉設(shè)備和實(shí)時(shí)監(jiān)控系統(tǒng)，如使用液壓張拉器和張拉力傳感器，確保張拉力的均勻和準(zhǔn)確。在張拉過程中，應(yīng)逐步增加張拉力，直至達(dá)到設(shè)計(jì)值，并持續(xù)保持一定時(shí)間，以確保預(yù)應(yīng)力筋的應(yīng)力穩(wěn)定。完成張拉后，應(yīng)立即進(jìn)行錨固，錨固工藝應(yīng)遵循相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)要求，并使用經(jīng)過認(rèn)證的錨具和夾具，以避免預(yù)應(yīng)力筋在后期使用過程中產(chǎn)生松動(dòng)或滑移。此外，對(duì)于完成張拉的預(yù)應(yīng)力筋，應(yīng)進(jìn)行詳細(xì)記錄，包括張拉力值、保持時(shí)間和錨固情況等，以供后期的質(zhì)量追蹤和評(píng)估。預(yù)應(yīng)力筋的布置和張拉要求見表2：

表2 預(yù)應(yīng)力筋的布置和張拉要求

（三）優(yōu)化生產(chǎn)工藝和養(yǎng)護(hù)條件

在預(yù)應(yīng)力混凝土管樁的施工過程中，優(yōu)化生產(chǎn)工藝和養(yǎng)護(hù)條件對(duì)提升最終產(chǎn)品質(zhì)量至關(guān)重要。首先，在混凝土養(yǎng)護(hù)過程中，控制養(yǎng)護(hù)溫度和濕度是關(guān)鍵。根據(jù)《先張法預(yù)應(yīng)力混凝土管樁》（GB/T 13476-2023）標(biāo)準(zhǔn)，混凝土養(yǎng)護(hù)的標(biāo)準(zhǔn)溫度是70—80℃，濕度不低于95%。在具體操作中，可以使用自動(dòng)控制的蒸汽養(yǎng)護(hù)室，其中溫度和濕度的測(cè)量誤差應(yīng)分別控制在±2℃和±5%以內(nèi)。其次，養(yǎng)護(hù)時(shí)間對(duì)混凝土強(qiáng)度的影響也非常重要，標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)護(hù)時(shí)間應(yīng)不少于72小時(shí)。在這個(gè)過程中，混凝土的早期強(qiáng)度可以得到有效提升，例如，通過延長養(yǎng)護(hù)時(shí)間至72小時(shí)，混凝土的28天抗壓強(qiáng)度可提高約15%至20%。其中，離心成型技術(shù)在此過程中起著關(guān)鍵作用，通過高速旋轉(zhuǎn)有效去除氣泡，增加混凝土的密度和均勻性，從而提高管樁的承載能力和耐久性。最后，還要進(jìn)行混凝土的表面處理，如使用抹平機(jī)進(jìn)行表面抹平，確保表面光滑度和平整度，表面光滑度的測(cè)量誤差應(yīng)控制在±0.5mm以內(nèi)。混凝土的生產(chǎn)工藝和養(yǎng)護(hù)要求見表3：

表3 混凝土的生產(chǎn)工藝和養(yǎng)護(hù)要求

三、結(jié)語

  本文深入探討了預(yù)應(yīng)力混凝土管樁在施工過程中常見質(zhì)量問題及改善措施。通過分析預(yù)應(yīng)力混凝土管樁材料質(zhì)量、預(yù)應(yīng)力筋布置、生產(chǎn)工藝等方面存在的問題，提出了一系列具體且實(shí)用的改進(jìn)方法，如優(yōu)化混凝土配比、規(guī)范預(yù)應(yīng)力筋的布置和張拉、提升生產(chǎn)工藝和養(yǎng)護(hù)條件等，旨在提升預(yù)應(yīng)力混凝土管樁的整體性能和工程質(zhì)量，為相關(guān)人員提供參考。

文章來源：  《產(chǎn)品可靠性報(bào)告》   http://m.00559.cn/w/kj/32519.html