預(yù)應(yīng)力高強(qiáng)度混凝土管樁生產(chǎn)過(guò)程質(zhì)量控制

預(yù)應(yīng)力高強(qiáng)度混凝土管樁生產(chǎn)過(guò)程質(zhì)量控制預(yù)應(yīng)力高強(qiáng)度混凝土管樁憑借著諸多優(yōu)勢(shì)而已被廣泛運(yùn)用于工程建設(shè)中。本文結(jié)合工程實(shí)例，詳細(xì)介紹了預(yù)應(yīng)力高強(qiáng)度混凝土管樁生產(chǎn)工程質(zhì)量控制的要點(diǎn)和方法。標(biāo)簽：預(yù)應(yīng)力高強(qiáng)度；混凝土管樁；生產(chǎn)工程；質(zhì)量控制1、概述隨著我國(guó)建設(shè)事業(yè)的迅猛發(fā)展，建設(shè)用地越來(lái)越緊張，大量的新建樓房從多層向小高層、高層發(fā)展，而且層數(shù)越來(lái)越高，而預(yù)應(yīng)力高強(qiáng)度混凝土管樁則是這些工程建筑中的樁基材料。這種管樁適用范圍廣，混凝土強(qiáng)度高，具有較高的單樁豎向抗壓承載力，逐漸受到業(yè)內(nèi)的關(guān)注。因此，有必要做好預(yù)應(yīng)力高強(qiáng)度混凝土管樁生產(chǎn)過(guò)程中的質(zhì)量控制，這樣不僅可以追求更好的樁身完整性，還可以確保整體工程的質(zhì)量。2、生產(chǎn)過(guò)程質(zhì)量控制要點(diǎn)和方法2.1原材料的控制要求（1）鋼棒的勻質(zhì)性控制隨著樁長(zhǎng)的增大，鋼棒的勻質(zhì)性應(yīng)引起足夠的重視，鋼棒局部缺陷帶來(lái)的風(fēng)險(xiǎn)將會(huì)增大，而盤(pán)間強(qiáng)度和延伸率的不一致也會(huì)更多地在同一根樁上形成隱患，在張拉時(shí)，斷裂或圓周受力不勻會(huì)發(fā)生。（2）水泥目前預(yù)應(yīng)力高強(qiáng)度混凝土管樁的C80混凝土都是使用強(qiáng)度等級(jí)52.5MPa的水泥原材料、配方、工藝設(shè)備投入、工序控制、儲(chǔ)存及出運(yùn)控制等均可能存在各類(lèi)問(wèn)題和隱患，如果僅用國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)去衡量，它們都可能是合格的，但是水泥的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)對(duì)于超長(zhǎng)預(yù)應(yīng)力高強(qiáng)度混凝土管樁來(lái)說(shuō)，是無(wú)法滿足生產(chǎn)質(zhì)量和管樁性能的要求的。（3）減水劑的穩(wěn)定性控制減水劑為聚羧酸型，由于聚羧酸系高效減水劑所配制的大流動(dòng)性混凝土經(jīng)時(shí)損失小，1h基本無(wú)坍落度損失，2h經(jīng)時(shí)損失小于15%，所以優(yōu)選此減水劑可以進(jìn)一步改善混凝土的坍落度，保證備用混凝土的質(zhì)量。生產(chǎn)首件后，經(jīng)檢驗(yàn)滿足了設(shè)計(jì)、過(guò)程澆筑要求，今后生產(chǎn)就不可變動(dòng)，保持該品種使用的連續(xù)性。2.2鋼筋籠在管模中的定位控制對(duì)于管節(jié)特別長(zhǎng)的PHC樁來(lái)說(shuō)，澆筑中當(dāng)混凝土下落壓在鋼筋籠上時(shí)，張拉力是很難完全將鋼棒拉直的，因?yàn)檫@個(gè)重量太大了，尤其是使用高性能減水劑的高標(biāo)號(hào)混凝土，其粘度特別大，也就是說(shuō)張拉時(shí)整個(gè)鋼筋籠要將壓在其上的混凝土抬起并繃直，而事實(shí)并非如此，當(dāng)張拉力結(jié)束時(shí)，仍無(wú)法達(dá)到繃直，樁長(zhǎng)越長(zhǎng)，問(wèn)題會(huì)越嚴(yán)重，而事實(shí)上鋼棒的這類(lèi)彎曲變形往往在離心時(shí)依然無(wú)法解除，即使離心時(shí)得到解除，原先的張拉力也會(huì)隨著鋼棒彎曲的解除而被部分消除，在實(shí)踐中會(huì)出現(xiàn)主筋偏位現(xiàn)象，有時(shí)甚至是比較嚴(yán)重的。2.3混凝土設(shè)計(jì)的特殊要求及其勻質(zhì)性控制對(duì)于超長(zhǎng)預(yù)應(yīng)力高強(qiáng)度混凝土管樁而言，單節(jié)混凝土量比短管節(jié)成倍增加，而這樣的混凝土量必須一次性地連續(xù)注完，在實(shí)際操作中，由于鋼筋籠所形成的網(wǎng)格阻礙了混凝土的快速下落，導(dǎo)致澆筑速度無(wú)法大幅度提高，因此即便使用兩臺(tái)下灰行車(chē)同時(shí)澆注混凝土，其耗時(shí)仍然會(huì)比較長(zhǎng)，這就對(duì)混凝土的工作性能提出了很高的要求，而這些要求只能通過(guò)混凝土配合比設(shè)計(jì)及攪拌過(guò)程的控制而獲得保證，這里必須考慮的因素包括混凝土的流動(dòng)性及保塑性等。2.4混凝土澆注的緊湊性要求超長(zhǎng)樁身對(duì)于混凝土澆中各道工序時(shí)間的要求顯得特別重要，這要求企業(yè)在這個(gè)方面的管理達(dá)到一定的水準(zhǔn)，任何人為、電力、機(jī)械設(shè)備等因素導(dǎo)致的延誤均將對(duì)整樁的終身質(zhì)量造成決定性的影響，而任何因素歸根結(jié)底還是管理的水準(zhǔn)的問(wèn)題，混凝土布料時(shí)要明確整個(gè)布料完成時(shí)間，一般情況下，在氣溫大于0～35℃在大車(chē)間生產(chǎn)的情況下，整個(gè)布料時(shí)間應(yīng)不大于45min。要注意溫度的變化，事先掌握坍落度損失變化曲線。針對(duì)人為、電力供應(yīng)、機(jī)械設(shè)備等等可能發(fā)生中途中斷布料的特殊情況，要有相應(yīng)的應(yīng)急預(yù)案，確保坍落度滿足后續(xù)工序的需要?；炷辽a(chǎn)過(guò)程必須一氣呵成，在設(shè)定的時(shí)間內(nèi)完成，否則即為異常。2.5管樁離心機(jī)最佳轉(zhuǎn)速的控制與調(diào)整管樁生產(chǎn)對(duì)離心參數(shù)的設(shè)定，是一個(gè)較為復(fù)雜的理論聯(lián)系實(shí)際過(guò)程，取得速度和時(shí)間的最佳值，才能使管樁離心成型后混凝土更密實(shí)，減少離心中易出現(xiàn)的質(zhì)量缺陷，離心一般分為低速、中速、高速三個(gè)階段，第一階段是使管模內(nèi)混凝土拌合料在模內(nèi)均勻分布，同時(shí)起到二次攪拌的作用。第二階段是拌合料中固相顆粒分布至更均勻及穩(wěn)定的位置。第三階段使混凝土拌合料更加密實(shí)。離心成型后從外到內(nèi)依次是混凝土層、砂漿層、水泥漿層、余漿層，合理的離心制度，可使管樁離心成型后混凝土層更密實(shí)，盡量減少砂漿層、水泥漿層、余漿層占壁厚的比例。反之，離心制度不合理和設(shè)備問(wèn)題，會(huì)造成砂漿層過(guò)厚、內(nèi)壁露石或坍落、內(nèi)壁不光滑或波浪紋等缺陷，嚴(yán)重的會(huì)影響樁身的實(shí)際強(qiáng)度和降低抗錘擊能力。2.6離心后余漿的排放的控制常規(guī)的預(yù)應(yīng)力高強(qiáng)度混凝土管樁制作工藝一般會(huì)產(chǎn)生混凝土量的體積比8%～10%的余漿，現(xiàn)階段采用免倒?jié){工藝，減少了余漿的環(huán)境污染和處理成本，現(xiàn)對(duì)可能存在的缺陷進(jìn)行分析并予以預(yù)防：管節(jié)側(cè)彎或底部裂紋產(chǎn)生主要原因是：離心成型后漿體集中在底部，在蒸養(yǎng)過(guò)程中，無(wú)疑底部混凝土（包含漿層）體積較大，內(nèi)部水化熱要大于其他部分，存在部分殘留的溫度應(yīng)力。當(dāng)拆模后又需多層堆放，上層管樁重量之和作為壓應(yīng)力作用在下層管樁之上，由于管樁是環(huán)形構(gòu)件，受壓時(shí)下層管樁底部為受拉狀態(tài)，當(dāng)表面受到的拉應(yīng)力和溫度應(yīng)力疊加達(dá)2MPa左右時(shí)，足以使混凝土開(kāi)裂，同時(shí)有彎曲傾向，彎曲影響變化見(jiàn)圖1?！獦堕L(zhǎng)度；-樁縱軸線彎曲矢高圖1D800-110-48m管樁余漿對(duì)樁身彎曲影響變化采取措施：增加降溫時(shí)間，以使管節(jié)整體溫度在拆模后保持均勻。在場(chǎng)地條件滿足的情況下，減少堆放層數(shù)，盡可能將余漿倒凈。樁頂余漿層影響樁芯混凝土二次澆注，樁頂一般部位混凝土一般需加厚，所產(chǎn)生的余漿也高于樁身部分，在沉樁后在樁頂需入鋼筋籠并澆注樁芯混凝土，較厚的余漿層使樁內(nèi)徑和實(shí)際圖紙大小不一，吊樁底模困難（一般情況一下為1～2m深），且鋼筋籠尺寸事先無(wú)法按圖加工，樁芯混凝土澆注也不能達(dá)到要求。在離心成型后，從樁頂處用半圓弧推板將余漿向樁尖方向推排，距離大于樁芯混凝土澆注長(zhǎng)度即可。因?yàn)橛酀{具有一定的流動(dòng)性，第一次推排后，仍有部分余漿流淌到樁頂部分。間隔一定時(shí)間，待余漿處于半凝固狀態(tài)，再次推排，即使有少量余漿節(jié)厚但厚度不大于4～5cm即可。2.7半成品搬移的特殊要求經(jīng)離心脫水后的管樁半成品，實(shí)際上處于“構(gòu)件與管模合為一體”的狀態(tài)。此時(shí)的搬移及吊放均至關(guān)重要，模板的超長(zhǎng)帶來(lái)更大的撓度，如果支點(diǎn)不足或在下落時(shí)重重撞擊地面，均會(huì)造成混凝土與管模壁的相對(duì)運(yùn)動(dòng)，從而改變混凝土的密實(shí)狀態(tài)，而且此時(shí)對(duì)于管模來(lái)說(shuō)，全部的張拉力由它承受，其壓桿穩(wěn)定性正處在一個(gè)危險(xiǎn)狀態(tài)，因此，輕、穩(wěn)、勻是這個(gè)步驟的關(guān)鍵，否則管樁的缺陷將因此而鑄成。2.8蒸汽養(yǎng)護(hù)的控制要求免高壓蒸養(yǎng)解決了：1）預(yù)應(yīng)力高強(qiáng)度混凝土管樁出釜時(shí)溫度很高，若不經(jīng)過(guò)有效的降溫處理，則溫差足以使樁身混凝土產(chǎn)生裂縫；2）高壓蒸養(yǎng)會(huì)導(dǎo)致混凝土脆性增大；3）高壓蒸養(yǎng)需要比較高的生產(chǎn)投入等問(wèn)題。兩者所述成分配比不同，控制好原材料、合理的混凝土配、離心速度、靜置時(shí)間等至關(guān)重要。2.9成品搬運(yùn)及存放注意點(diǎn)成品管樁必然要移往臨時(shí)堆存場(chǎng)地，并最終通過(guò)船舶運(yùn)往使用地點(diǎn)，對(duì)于超長(zhǎng)預(yù)應(yīng)力高強(qiáng)度混凝土管樁來(lái)說(shuō)，混凝土的高強(qiáng)度某種意義上也等于高脆性，在這種情況下對(duì)于預(yù)壓應(yīng)力較低的A型、A