预应力混凝土梁板施工质量及问题处理

1、东南大学 交通学院 桥梁与隧道工程研究所,预应力混凝土梁板施工质量及问题处理,2002年7月,预应力混凝土梁板施工质量及问题处理,第2页,目录,第一章 预应力混凝土桥梁施工质量特点 第二章 高强混凝土施工问题 第三章 预应力钢筋的张拉控制及放张 第四章 后张法孔道灌浆 第五章 梁板施工中的混凝土裂缝 第六章 其它问题,BRIDGE,2002年7月,预应力混凝土梁板施工质量及问题处理,第3页,预应力混凝土桥梁施工质量特点,目录,第一章,2002年7月,预应力混凝土梁板施工质量及问题处理,第4页,1.1桥梁的功能要求,1）公路桥涵在设计基准期内应具有规定的可靠度，达到预期的安全性、适用性和耐久性。

2、设计基准期规定为100年。 2）与其它结构工程相比，桥涵的设计荷载等级较高且承受动力荷载作用；桥涵暴露于大自然环境中，经受气温变化、水流及雨水冲刷等自然作用。,2002年7月,预应力混凝土梁板施工质量及问题处理,第5页,南京长江二桥南汊桥,2002年7月,预应力混凝土梁板施工质量及问题处理,第6页,南京长江二桥北汊桥,2002年7月,预应力混凝土梁板施工质量及问题处理,第7页,2002年7月,预应力混凝土梁板施工质量及问题处理,第8页,2002年7月,预应力混凝土梁板施工质量及问题处理,第9页,2002年7月,预应力混凝土梁板施工质量及问题处理,第10页,2002年7月,预应力混凝土梁板施工质

3、量及问题处理,第11页,2002年7月,预应力混凝土梁板施工质量及问题处理,第12页,2002年7月,预应力混凝土梁板施工质量及问题处理,第13页,2002年7月,预应力混凝土梁板施工质量及问题处理,第14页,2002年7月,预应力混凝土梁板施工质量及问题处理,第15页,1.2桥梁施工质量的重要性,1）桥梁为一种公用性的人工结构工程，主要由桥跨结构、下部结构、基础及防护结构组成，整体上承受荷载作用。各组成部分的施工质量影响全桥的功能要求。 2）桥梁的施工技术很多，每座桥的施工方法都有特点，特别是大型、超静定结构的桥梁（例如斜拉桥、连续梁桥、拱桥等）。 3）桥梁的施工环节比较多，每个施工环节上的

4、质量问题将会影响下一个施工环节，乃至整个质量。 4）桥梁多数质量问题具有不可逆转性，即只要发生，便无法全部恢复原貌。 因此，桥梁施工质量要预防为主，科学地进行质量管 理。,2002年7月,预应力混凝土梁板施工质量及问题处理,第16页,1.3桥梁的主要施工方法简介,1）整体现浇施工,2002年7月,预应力混凝土梁板施工质量及问题处理,第17页,整体现浇施工,2002年7月,预应力混凝土梁板施工质量及问题处理,第18页,1.3桥梁的主要施工方法简介,2）预制装配施工,2002年7月,预应力混凝土梁板施工质量及问题处理,第19页,预制装配施工,2002年7月,预应力混凝土梁板施工质量及问题处理,第2

5、0页,1.3桥梁的主要施工方法简介,3）逐孔施工,2002年7月,预应力混凝土梁板施工质量及问题处理,第21页,逐孔施工,2002年7月,预应力混凝土梁板施工质量及问题处理,第22页,逐孔施工,2002年7月,预应力混凝土梁板施工质量及问题处理,第23页,逐孔施工,2002年7月,预应力混凝土梁板施工质量及问题处理,第24页,逐孔施工,2002年7月,预应力混凝土梁板施工质量及问题处理,第25页,逐孔施工,2002年7月,预应力混凝土梁板施工质量及问题处理,第26页,逐孔施工,2002年7月,预应力混凝土梁板施工质量及问题处理,第27页,1.3桥梁的主要施工方法简介,4）悬臂施工,2002年7

6、月,预应力混凝土梁板施工质量及问题处理,第28页,悬臂施工,2002年7月,预应力混凝土梁板施工质量及问题处理,第29页,悬臂施工,2002年7月,预应力混凝土梁板施工质量及问题处理,第30页,悬臂施工,2002年7月,预应力混凝土梁板施工质量及问题处理,第31页,悬臂施工,2002年7月,预应力混凝土梁板施工质量及问题处理,第32页,悬臂施工,2002年7月,预应力混凝土梁板施工质量及问题处理,第33页,1.4 桥梁施工质量控制依据,1）中华人民共和国行业标准 公路桥涵施工技术规范（JTJ041-2000） 2）中华人民共和国行业标准 公路工程质量检验评定标准（JTJ071-94）,高强混凝

7、土施工问题,目录,第二章,2002年7月,预应力混凝土梁板施工质量及问题处理,第35页,2.1高强混凝土,1）用常规的水泥、砂石为原材料，使用常规的制作工艺，主要依靠外加高效减水剂，或同时加入一定数量的活性矿物材料，使拌合料具有良好工作度，并在硬化后具有高强性能的混凝土。 从中国目前的设计、施工水平出发，一般认为强度等级达到或超过C50的混凝土为高强混凝土。 2）高强混凝土的特点是强度高，变形小和耐久。 其相应不足之处是高强混凝土的脆性大，延性差；混凝土质量易受到生产、运输、浇筑和养护过程中环境因素的影响。,2002年7月,预应力混凝土梁板施工质量及问题处理,第36页,2.2高强混凝土的原材料

8、要求,1）水泥 配制高强混凝土，宜选用标号不低于525号的硅酸盐水泥、普通硅酸水泥和早强型硅酸盐水泥。其中C3A含量宜控制在不超过8%。 2）粗骨料 粗骨料的抗压强度应比所配制的混凝土强度高50%以上。宜选用密实坚硬的石灰岩、深成火成岩（辉缘岩、花岗岩、正长岩、辉长岩等）的碎石，最大粒径控制在2025mm以下。 3）细骨料 宜采用洁净的砂子，最好是圆形颗粒的质地坚硬、级配良好的天然河砂，砂子的细度模数宜为不小于 2.6，含泥量不应超过2%。,2002年7月,预应力混凝土梁板施工质量及问题处理,第37页,2.2高强混凝土的原材料要求（续）,4）高效减水剂 常用的是以萘磺盐酸甲醛缩合物为代表的磺化

9、煤焦油系减水剂，国产的这类减水剂有NF、UNF、WF、SN等。 5）矿物活性材料 主要的超细矿物活性材料主要有：粉煤灰、硅粉、沸石粉及高炉炉渣。 粉煤灰要求烧失量5%（最好是2%），细度为通过45m孔的量不少于65%，Mg5%，SO35%。 硅粉要求其SiO2含量90%，比表面积25103m2/kg，密度2.2左右，平均粒径 0.10.2m。,2002年7月,预应力混凝土梁板施工质量及问题处理,第38页,2.3高强混凝土的配合比要求,1）由于高强混凝土与普通混凝土性质不同，水灰比与强度无直接对应关系，因而必须进行试配。混凝土配制的强度为,fcu,o混凝土的施工配制强度； fcu,k设计的混凝土

10、强度标准值； 施工的混凝土强度标准值。,2002年7月,预应力混凝土梁板施工质量及问题处理,第39页,2.3高强混凝土的配合比要求(续）,2）对于C50、C60强度等级的高强混凝土，水胶比（水泥与胶结料的重量比，胶结料包括水泥和掺合料的重量）宜控制在0.240.38的范围内。 3）水泥用量不宜超过500kg/m3，水泥与混合材料总量不超过550600 kg/m3；砂率一般宜控制在28%34%范围内，采用泵送工艺时可用32%40%。 4）粉煤灰、沸石粉和硅粉掺量不宜超过胶结料重量的30%、10%和（810）%。 5）高效减水剂的掺量宜为胶结料的0.5%1.8%。 6）高强混凝土中的氯离子含量，对

11、位于温暖或寒冷地区，无侵蚀物质影响及与土直接接触的桥梁不应超过水泥重量的2%。,2002年7月,预应力混凝土梁板施工质量及问题处理,第40页,2.4高强混凝土的施工,1）高强混凝土应采用强制式混凝土搅拌机拌制。 2）高效减水剂宜采用后掺法，如制成溶液加入，应在用水量中扣除这部分溶液用水。加入减水剂后，混凝土拌和料在搅拌机中继续搅拌的时间，不得少于60s（粉剂）和30s（溶液）。 高效减水剂不能与干水泥接触，宜在其它材料充分拌合后再加入高效减水剂。 3）严禁在材料出搅拌机后加水。,2002年7月,预应力混凝土梁板施工质量及问题处理,第41页,2.4高强混凝土的施工(续）,4）高强混凝土拌合物的坍

12、落度经时损失快，特别是低水灰比的高强度混凝土和环境温度较高时更为显著。 分阶段投入减水剂； 尽量缩短运输时间；,2002年7月,预应力混凝土梁板施工质量及问题处理,第42页,高强混凝土投料搅拌顺序,2002年7月,预应力混凝土梁板施工质量及问题处理,第43页,2.4高强混凝土的施工(续）,5）高强混凝土的养护 高强混凝土在浇筑后8小时内应覆盖并浇水养护，或在其表面喷洒养生剂，养护时间应不少于14天。,预应力钢筋的张拉控制及放张,目录,第三章,2002年7月,预应力混凝土梁板施工质量及问题处理,第45页,3.1张拉（放张）时的混凝土强度,对于后张拉法预应力混凝土梁，张拉钢筋时梁体混凝土抗压强度应

13、达到设计的混凝土强度75%以上。 对于先张拉预应力混凝土空心板，放松钢筋时，梁体混凝土抗压强度应达到设计的混凝土强度75%以上。,2002年7月,预应力混凝土梁板施工质量及问题处理,第46页,2002年7月,预应力混凝土梁板施工质量及问题处理,第47页,3.2预应力钢筋张拉的“双控”,1）施工技术规范规定 预应力筋采用应力控制方法张拉时，应以伸长值进行校核，实际伸长值与理论伸长值的差值应符合设计要求，设计无规定时，实际伸长值与理论伸长值的差值应控制在6%以内，否则应暂停张拉，待查明原因并采取措施予以调整后，方可继续张拉。,2002年7月,预应力混凝土梁板施工质量及问题处理,第48页,3.2预应

14、力钢筋张拉的“双控”（续）,2）预应力钢筋张拉“双控”的目的 （1）目前尚无直接在施工中量测真正施加在砼上的应力值的方法，因此，只能用校核张拉伸长值来检查应力控制是否正常。综合反映张拉力是否已达到设计要求。 （2）预应力钢筋可能存在材质不稳定，截面积不均匀、弹性模量值的变化等。检查预应力钢筋是否有材质异常导致预应力不到位。 （3）在预应力钢筋张拉时，可能在实际工程中存在的某些因素导致部分张拉力又损失，从而使真正施加在构件的预加力变化。,2002年7月,预应力混凝土梁板施工质量及问题处理,第49页,3.2预应力钢筋张拉的“双控”（续）,3）理论伸长值的计算方法（后张法） （1）施工技术规范方法，

15、方法两端张拉的曲线筋 Pp为预应力筋的平均张拉力，直线筋取张拉端的拉力。 预埋金属螺旋管道k=0.0015，钢绞线=0.200.25 是指张拉力由0至con或1.03con在整个张拉阶段的理论伸长值。 （ 2）多曲线段、直线段与曲线段组成的曲线筋理论伸长值计算 采用上述公式分段计算，然后叠加。 算 例,2002年7月,预应力混凝土梁板施工质量及问题处理,第50页,算例图示,2002年7月,预应力混凝土梁板施工质量及问题处理,第51页,3.2预应力钢筋张拉的“双控”（续）,4）实测伸长值 （1）施工技术规范规定 预应力筋张拉时，应先调整到初应力，该初应力宜为张拉控制应力的10%15%，伸长值应从

16、初应力时开始量测。力筋的实际伸长值除量测的伸长值外，必须加上初应力以下的推算伸长值。对后张法构件，在张拉过程中产生的弹性压缩值一般可省略。 预应力筋张拉的实际伸长值L（mm），可按下式计算： L= L 1+L2 L 1 从初应力至最大张拉力间的实测伸长值； L2 初应力以下的推算伸长值，可采用相邻级的伸长值。,2002年7月,预应力混凝土梁板施工质量及问题处理,第52页,3.2预应力钢筋张拉的“双控”（续）,（2）实测伸长值量测 a.以初始应力0时的伸值长为起点； b.伸长值可直接量取千斤顶活塞的伸出量来得到，每次量的缸体伸长量，都要从千斤顶上同一固定点量起； c.应取张拉到达控制应力con,

17、持荷数分钟,回油锚固活塞返零为计算终点。 因此，总伸长量中应包括锚具、夹片等的回缩值。 L（LH-L0）（aH-a0）（bH-b0） LH，L0分别为锚固回油至零和初应力的量测值； aH，a0 分别为锚固回油至零和初应力夹片回缩量测值； bH，b0 分别为锚固回油至零和初应力钢筋回缩量测值； d.量测伸长值要用钢板尺，读数要准确。,2002年7月,预应力混凝土梁板施工质量及问题处理,第53页,3.2预应力钢筋张拉的“双控”（续）,（3）L2推算 可用相邻级的伸长值，例如， 0 =0.1 con时，初应力的推算伸长值可采 用0.1 con张拉到0.2 con时实测的伸长量。 5）理论值与实测值结

18、果 （1）每束钢束张拉完毕，要及时计算伸长率，结果应满足（实测值-理论值）/理论值6% （2）若不满足，应停止并分析原因 a.检查工具锚夹片的刻痕是否平齐，若不平齐证明有滑丝现象； b. 检查预应力钢筋的实际弹性模量与计算值是否有差异； c.检查测量方法及误差； d.孔道的摩阻系数有较大出入。,2002年7月,预应力混凝土梁板施工质量及问题处理,第54页,3.3预应力钢材的切割,不论是预应力钢材按设计要求长度进行下料，还是其张拉锚固完毕后为封锚，对外露过长的钢材进行的切割，都有一个适宜切割方法的选择问题。这是因为预应力钢材（不论是高强钢丝、钢绞线，还是热轧钢筋等），一般均为高强钢材，如局部加热

19、和急剧冷却，都将引起该部位的“脆性变态”，而造成预应力钢材脆断。 1）温度对预应力钢材的影响 预应力钢材的抗拉强度、应力松弛、弹性模量当受温度影响的时候与其标准值是不同的。因此，施工中要考虑温度对应力松驰和弹性模量的影响。所谓应力松弛值，是指对预应力钢材，施加80%相当于产生0.2%永久伸长的荷载，然后持续10h，保持其伸长量不变，测得的荷载损失量与原荷载的百分比。该值的测定温度一般为20。当温度升高时，预应力钢材的应力松弛会增加。根据日本对直径2.9mm烧兰钢丝的试验表明，一般的预应力钢材，温度增高，则会产生如图3-1所示的较大应力松弛。例如，当预应力钢材的温度超过90后，其应力松弛值较常温

20、时增大57倍。因此，国家标准GB5020492第六章明确指出：预应力钢材的切断，首先宜采用砂轮锯，其次是切断机，不得采用电弧切割。对于夏季，当阳光直射先张法预应力张拉台座上张拉的钢丝时，钢丝温度也会明显升高，此时要注意考虑应力松弛增加对加大预应力损失的影响。,2002年7月,预应力混凝土梁板施工质量及问题处理,第55页,温度对应力松弛的影响,2002年7月,预应力混凝土梁板施工质量及问题处理,第56页,3.3预应力钢材的切割（续）,2）气割预应力钢材时的影响范围 当采用气焊来切割张拉后的钢丝或钢绞线时，施工调查表明： 气割张拉后的预应力钢材末端时，自切割截面起1520mm左右的范围内会受到热影

21、响。所以，不论先张法还是后张法，切割位置都应离开锚具以外3050mm为宜。试验表明，对预应力钢材锚固后多余的外露长度，当进行气割时，从切断处起往里一定范围的预应力钢材会因气烧而材质变脆（此范围会因气割工人技术水平的高低而小大不同）。因此，规定进行切割需留出的最小余量不宜小于30mm 。,2002年7月,预应力混凝土梁板施工质量及问题处理,第57页,3.4预应力钢材在张拉时的断裂、滑脱及回缩,1）关于预应力张拉中钢材的断裂、滑脱 满足设计荷载需要的有效张拉应力，即设计预加应力，是压力表读出的结构两端张拉力，扣除各种不可避免的因素造成的应力损失而取得的，一般未考虑张拉钢材的断裂及滑脱对预应力所造成

22、的损失。因此，张拉中对预应力钢材的断丝、滑脱要严格控制。但由于钢绞线各丝受力不匀，夹片有刻痕仍重复使用等，造成钢绞线和高强钢丝的伤损。还有锚环、夹片有油污或缺陷，极易产生滑丝。因此断丝、滑脱又是不可能完全禁止的。 2）关于预应力钢材张拉后锚固时的回缩 预应力钢材锚固时、锚具会发生压缩变形，锚垫板、锚固锚具的接缝、分块拼装构件的接缝，都会在预加力作用下被压密，发生预应力钢材的回缩，上述这些压缩、压密组成了被拉钢材的回缩。由于这种回缩是不可避免的，并会造成预加应力的损失。因此，锚固阶段控制张拉端预应力钢材的回缩量是十分必要的。一般而言，支承式（如墩头锚、螺丝端杆锚具等）锚具，回缩值仅12mm；而夹

23、片式（如多孔夹片锚具、JM锚具等）、锥塞式（如钢质锥形锚具、槽销锚具等）锚具会产生较大回缩。因此锚固时，必须按国家标准GB5020492规定加以回缩量的控制。,后张法孔道灌浆,目录,第四章,2002年7月,预应力混凝土梁板施工质量及问题处理,第59页,4.1施工规范对水泥浆的技术要求,1）水泥宜采用硅酸盐水泥或普通水泥，水泥标号不宜低于425号。水应不含有对预应力筋或水泥有害成份。 外加剂宜采用具有低含水量、流动性好，最小渗出及膨胀性等特征的外加剂。 2）水灰比宜为0.40.45，掺入适量减水剂，水灰比可减小到 0.35。 3）水泥浆的泌水率不得超过3%，拌和后3小时泌水率宜控制在 2%，泌水

24、应在24小时内重新被浆收回。 4）水泥浆的稠度宜控制在1418之间。 5）通过试验后，水泥浆中可掺入适量膨胀剂如铝粉。,2002年7月,预应力混凝土梁板施工质量及问题处理,第60页,4.2施工规范对压浆施工的技术要求,1）灌浆须使用活塞式压浆泵，不得使用压缩空气，灌浆的最大压力宜为0.50.7MPa； 2）灌浆应缓慢、均匀地进行，不得中断； 3）灌浆后应从检查孔抽查灌浆的密实情况。灌浆时每一 工作理应留取不少于3组的7.077.077.07cm立方体 试件。,2002年7月,预应力混凝土梁板施工质量及问题处理,第61页,4.3孔道灌浆施工中常见质量问题及危害,1）孔道中水泥浆未充满，有空隙；

25、2）水泥浆体硬化后收缩，与孔道壁分离； 3）水泥浆硬化后强度不符合规范要求； 4）灌入的水泥浆中含有气泡； 灌浆的问题直接影响到预应力筋的防腐蚀性能，预应力构件的安全性能和耐久性。 由于水泥浆的泌水蒸发后形成无水泥浆空间，使该处预应力筋失去保护，而预应力筋又处于高拉应力（1000MPa）状态下，很容易腐蚀； 孔隙水在低温下结冰，可能造成沿孔道的裂缝,2002年7月,预应力混凝土梁板施工质量及问题处理,第62页,4.4对孔道压浆质量问题的控制,由于孔道压浆后的质量检查目前尚无有效的检测手段，因此，最重要的是在施工前和施工过程中把握材料、水泥浆配制，压浆等环节。 1）在混凝土浇筑前，最重要的是检查

26、管道布置状况是否良好。 管道孔应通畅、不塌陷、不堵塞，锚具与套管接头或套管之间接头应牢靠，而且排出孔（泌水管）与灌入孔的位置要适当。 2）砼浇筋过程中与浇筑后要仔细检查管道是否堵塞，锚具附近是否漏进水泥灰浆。 3）灌浆前要进行各项检查，确认材料（水泥、减水剂，铝粉，粉煤灰等）数量、品质、种类是否齐备、供水、管道是否冲洗干净等。 4）灌浆作业宜在灰浆流动性未下降的30Min内进行，在夏季尤应注意； 灌浆作业在冬季时，应保持管道周围温度在灌浆前不低于5，灰浆的温度宜控制在1020之间，压浆中和压浆后5天内，结构砼温度不得低于+5。 5）灌浆用水泥浆的室内配合比试验项目,2002年7月,预应力混凝土

27、梁板施工质量及问题处理,第63页,4.5水泥浆的指标测试,1）水泥浆的流动度测试方法 采用流锥法，流锥时间测试按美国标准CRD-C79-58进行，通过量测一定体积（1725ml）细水泥浆从一个标准尺寸流锥中流出的时间来确定。对任何水泥浆至少应做2次试验。 2）水泥泌水率的测试方法 采用1000ml的量筒，将调制好的水泥浆约800ml注入量筒内，记下体积数量，将量筒上口加盖好，从水泥浆体注入量筒开始算起，置放3h和24h后量测（将上口盖打开）倾斜量筒，用吸管吸出泌水，加以记录，泌水体积除以试样浆体的含水量即为泌水率：,2002年7月,预应力混凝土梁板施工质量及问题处理,第64页,4.5水泥浆的指

28、标测试（续）,3）水泥浆膨胀率的测试方法 测试水泥浆体凝结前膨胀率主是结合泌水率的测试进行的，在静置24h后量测水泥膨胀后浆面高度。膨胀的体积除以水泥浆原体积即为膨胀率 测试中后期膨胀率方法：用4cm4cm16cm水泥软练砂浆三联模，在其两端镶铜测头，水泥浆入模后24h拆模，并量测试件长度作为试件初始长度。试件在20标准条件下进行（前）14h水中养护，1418h在湿空气中养护。分别测量试件在2d、3d、7d、14d、28d的长度。膨胀的长度除以试件基长即为膨胀率。,梁板施工中的混凝土裂缝,目录,第五章,2002年7月,预应力混凝土梁板施工质量及问题处理,第66页,混凝土的裂缝，是由于混凝土内部

29、应力作用和外部荷载作用，以及温差、干缩变化等因素作用下形成的。一般桥梁结构，构件中，裂缝宽度小于或等于 0.05mm的那部分，对使用没多大危害。但大于0.05mm的裂缝，终究会影响结构的耐久性，因此，施工中仍应尽可能控制裂缝的数量和宽度。同时，有些裂缝，随时间的延长而减少发展；有些裂缝，随时间延长而继续扩展，对前者，采用封闭措施即可，而后者，关系结构安全度，而不可简单处治。,2002年7月,预应力混凝土梁板施工质量及问题处理,第67页,5.1混凝土裂缝的种类及特征,产生混凝土裂缝的原因是多方面的，桥梁结构及构件所发生的裂缝也是形态各异的（后面将专题说明），但就一些具体裂缝而言，总有主导原因，一

30、些裂缝，具有其独特特征。混凝土硬结前，易产生的塑性沉降裂缝和塑性收缩裂缝，可统称为沉缩裂缝；混凝土硬结后，易产生塑性干缩裂缝（龟裂）和长期干缩裂缝，可统称为干缩裂缝；还易产生温度裂缝和化学作用裂缝；在混凝土硬结前后都可能产生的有应力裂缝和施工处理不当等因素的裂缝，可统称结构性的裂缝。混凝土各类裂缝的特征及出现时间见表。 混凝土裂缝分类及特征表,2002年7月,预应力混凝土梁板施工质量及问题处理,第68页,混凝土裂缝分类及特征表,2002年7月,预应力混凝土梁板施工质量及问题处理,第69页,5.2混凝土裂缝的防治,1）沉降裂缝 （1）现象：混凝土浇注后13h内，随泌水而沉降或随混凝土塑性收缩产生

31、的裂缝。沉降裂缝顺梁、板上表面主筋的方向开裂，裂缝最深达钢筋表面。塑性收缩裂缝在钢筋以上产生不规则斜裂缝。如下图 （2）危害：减少钢筋的混凝土保护层厚度，加速了钢筋的锈蚀。 （3）原因分析：钢筋正上方与其周围发生不同的收缩下沉产生沉降裂缝，随混凝土原材料及配比不同，浇注高度及浇注速度不同而不同，浇注高越大，速度越快，沉陷越大；塑性收缩裂缝是混凝土由塑性变固体性化学反应所引起，水泥用量越大，水灰比越高，所产生的塑性收缩就越大。 （4）预防措施： a.严格控制混凝土水灰比和加水量，不要采用过大的单方水泥用量。 b.掺入减水剂和适量粉煤灰。以便减少沉降量和塑性收缩。 c.在混凝土浇注12h后，对混凝

32、土进行二次振捣，表面拍打、振密。箱梁及T梁应浇到翼板根部时停一段时间，待梁身混凝土泌水沉降完成后，再继续浇注翼板这层混凝土。 （5）治理方法：出现沉降裂缝立即抹平压实。,2002年7月,预应力混凝土梁板施工质量及问题处理,第70页,沉降裂缝现象,2002年7月,预应力混凝土梁板施工质量及问题处理,第71页,5.2混凝土裂缝的防治 （续）,2）塑性干燥及收缩裂缝（龟裂） （1）现象：混凝土浇注后约4h，裂缝出现在结构或构件表面，形状很不规则，长短不一，互不连贯，俗称龟裂。如下图 （ 2）危害：浅层龟裂影响混凝土面的美观；深层龟裂减小钢筋的混凝土保护层厚，使钢筋易过早锈蚀。 （3）原因分析： a.

33、浇注后，混凝土表面没覆盖，水分蒸发快，体积急剧收缩，在干热及大风季节 极易产生。 b.水泥用量过大，砂粒径太细。 c.混凝土水灰比过大，或模板没湿润。 （4）预防措施： a.严格控制水灰比及水泥用量，选用较大砂率和级配良好石料。 b.避免混凝土自身与外界温度相差过大，浇注后及时覆盖，潮湿养护。 c.设置风挡；气温高，干燥或风速大的气候下施工，及早喷水养护。 d.浇注前，将基层和模板充分浇水湿透。 （ 5）治理方法： a.发现微细裂缝时，及时抹压一遍，再覆盖养护。 b.裂缝已形成时，现浇结构表面抹一层薄砂浆封闭裂缝，保护钢筋；预制构件，可在裂缝表面，涂环氧胶泥或粘环氧玻璃布，封闭处理。,2002

34、年7月,预应力混凝土梁板施工质量及问题处理,第72页,塑性干燥及收缩裂缝现象,2002年7月,预应力混凝土梁板施工质量及问题处理,第73页,5.2混凝土裂缝的防治 （续）,3）长期干缩裂缝 （1）现象：表面性裂缝，宽度只有0.050.2mm，走向为纵横交错，没有规律性。整体现浇结构中，多半发生在结构变截面处，平面裂缝多半延伸到变截面部位或块体边缘。预制构件多产生在箍筋位置。 （2）危害：较严重开裂时，影响混凝土面的外观质量，会引发混凝土面层剥落。 （ 3）原因分析： a.混凝土成型后，养护不当，表面体积收缩大，受内部混凝土约束出现拉应力引起裂缝。 b.采用含泥量大的细砂、粉砂浇注的混凝土。 c

35、.过振，表面形成水泥含量较多的砂浆层。 （ 4）预防措施： a.水泥用量、水灰比、砂率不能过大采用；尽量减少混凝土单位用水量。 b.板面混凝土在初凝后、终凝前，进行二次抹压，减小收缩量。 c.掺用膨胀剂如钙矾石系膨胀剂（UEA），掺用优质粉煤灰。,2002年7月,预应力混凝土梁板施工质量及问题处理,第74页,5.2混凝土裂缝的防治 （续）,4）温度裂缝 （1）现象： a.表面温度裂缝走向无一定规律性：梁、板及长度尺寸较大结构，裂缝多平行于短边；大面积结构裂缝常纵横交错。 b.温度深层裂缝和贯穿裂缝，一般与短边方向平行或接近平行，裂缝沿全长分段出现，中间较密；表面、深层、贯穿温度裂缝的宽度大小不

36、一，一般在0.5mm以下，裂缝宽度沿全长没多大变化，但受温度变化影响显著，冬季较宽，夏季较细。 c.多发生在施工期间，沿断面高度，裂缝大多呈上宽下窄状，个别有下宽上窄情况，如遇上下边缘配筋较多结构，也出现中间宽两端窄的形状。 （ 2）危害：表面温度裂缝，因只在表层出现，所以仅影响混凝土的外观质量。严重时，产生表层剥落；深层和贯穿温度裂缝，由于深度大，或成贯穿状，将破坏结构的整体性，加速钢筋锈蚀，降低混凝土的抗冻性及耐久性。,2002年7月,预应力混凝土梁板施工质量及问题处理,第75页,5.2混凝土裂缝的防治 （续）温度裂缝,（3）原因分析： a.深层和贯穿温度裂缝，多由于结构降温差值较大，受外

37、界的约束而引起。如现浇桥台混凝土，挡墙混凝土或大体积刚性扩大基础，浇注在坚硬地基或承台上，未采取隔离等放松约束措施或收缩缝间距过大时，如果混凝土浇注时，温度很高，加上水泥水化热的温升很大，使温度更高，当混凝土冷却收缩，全部或部分地受到地基或其他外部结构的约束。将会在混凝土内部出现很大拉应力，产生降温收缩裂缝。这类裂缝常在浇注后23个月或更长时间出现，裂缝较深，有时成贯穿状。 b.预制构件采用蒸汽养护时，由于温度降温制度控制不好，降温过快或构件急于出池，急速揭盖，均使混凝土表面剧烈降温，而受到胎模约束，导致构件表面出现裂缝。,2002年7月,预应力混凝土梁板施工质量及问题处理,第76页,2002

38、年7月,预应力混凝土梁板施工质量及问题处理,第77页,2002年7月,预应力混凝土梁板施工质量及问题处理,第78页,2002年7月,预应力混凝土梁板施工质量及问题处理,第79页,2002年7月,预应力混凝土梁板施工质量及问题处理,第80页,不同龄期混凝土特征值的比较（以28天龄为1.0）,值得注意的是近年来水泥标号不断提高，水泥用量不断增加，弹性模量增长速率及模量数量值都将有所增大（当然抗拉强度亦必相应增加）。 混凝土在凝结化过程中极限拉应变是个变量，直到28天强度以后才逐渐趋于稳定，此值约为（0.52.7）10-4，平均值可取110-4。,2002年7月,预应力混凝土梁板施工质量及问题处理,

39、第81页,5.2混凝土裂缝的防治 （续）温度裂缝,（4）预防措施：预防温度裂缝，可从控制温度，改进设计和施工操作工艺，改善混凝土性能，减少约束条件等方面入手。一般措施为： a.降低混凝土的浇注温度。如采用降低骨料的温度，或加冰水，或浇注安排在夜间最低温度时，或采取有效措施减小混凝土的温度回升，或用液态氮降低混凝土的温度等。 b.降低水泥的水化热的温升。如选用低水化热的水泥，或减少水泥的用量，或掺入优质粉煤灰。 c.加快浇注后混凝土的散热，如使用钢模板（结构较薄时），或分层浇注混凝土，每层厚度不大于30cm，以便于散热，并使温度分布均匀；或在大体积混凝土中，预埋或利用一些管，孔道如钢索的套管，通

40、过冷水或冷风来降温。 d.降低欲浇注混凝土结构或构筑物的外部约束。如减小浇注体长度或厚度，分块厚为1.52.0米，以减少约束作用，平面方向，每块截面积不小于50m2，块与块间竖向接缝面，应与截面积短边平行，垂直其长边，跳块浇注，上下邻层混凝土间竖向接缝，应错开位置做成企口，并按施工缝处理，以减少温度收缩应力；或减少约束体体积；或改善交界面状况，如顶进箱涵，底板与垫层间涂石蜡层，大体积桥台混凝土与垫层间，浇沥青胶，并铺5mm厚砂等做法，来改善交界面的状况。两层混凝土浇注间隔时间不得长于15d。 e.加强浇注混凝土的表面保护。如浇注后，表面应及时用草帘、草袋、砂、锯末等覆盖，并洒水养护，或蓄水养护

41、，夏天适当延长这一状态养护；寒冷季节，采取保温措施，保护混凝土表面，薄壁结构，要适当延长其拆模时间，使之缓慢降温。拆模时，混凝土中心与表面温差，不宜大于20，以防急速降温。 f.改善混凝土的性能。如尽量选用低热或中热水泥（如矿渣水泥、粉煤灰水泥），或选用合适骨料如石灰岩骨料及其级配良好，以便降低水化热。 g.蒸汽养护构件时，严格控制升温速度不大于1015/h，降温不大于15/h，并应适当冷养后吊运构件出池，以避免过大温度应力。,2002年7月,预应力混凝土梁板施工质量及问题处理,第82页,5.2混凝土裂缝的防治 （续）温度裂缝,（5）治理方法： a.对于一般结构的缝宽小于0.1mm裂缝，因可自

42、行愈合，只采取封闭措施，即一般采用涂两遍环氧胶泥，贴环氧玻璃布，以及喷水泥砂浆等进行裂缝表面封闭。 b.对于有防水要求的结构，缝宽大于0.1mm的深层及贯穿性裂缝，可根据裂缝的可灌程度取灌浆方法进行裂缝修补。,2002年7月,预应力混凝土梁板施工质量及问题处理,第88页,5.3先张法预应力混凝土梁、板的质量通病及防治,5.3.1 断丝 现象：张拉高强钢丝或预应力粗钢筋时，产生预应力钢丝或粗钢筋裂缝。 预防措施： （1）严把预应力钢材进场检验关。 （2）预应力钢材铺设到浇注混凝土期间，不得使用电、气焊。 （3）多根高强钢丝张拉前，要理顺，使其松紧一致，张拉中要始 终保持活动横梁与固定横梁平行，预

43、防各根钢丝受力不匀。 （4）做好卡具的检验，防止因卡具不良，造成断丝。 治理方法：在浇注混凝土前，将发生断丝的预应力钢材进行更换，重新进行张拉。,2002年7月,预应力混凝土梁板施工质量及问题处理,第89页,5.3先张法预应力混凝土梁、板的质量通病及防治（续）,5.3.2 构件顶面及侧面垂直轴线的横裂缝 现象：在空心梁、板的顶面及侧面产生垂直构件轴线的横裂缝。其分布没有规律，裂缝深12mm以内。受季节影响较大，45月，910月干燥多风时常有发生。 预防措施： （1）对构件表面，在混凝土浇注后40分钟，用塑料抹子进行第二次成活，可加大混凝土表面的密实性，防止出现沉陷裂缝。 （2）混凝土浇注后，尤

44、其是多风干燥季节，要及时用潮湿麻袋或草袋覆盖，良好养生，防止塑性干缩裂缝过早出现。 （3）梁、板构件的侧模拆除后，应及时覆盖和防风，避免混凝土 内部与表面温差过大，防止表面温度裂缝。 治理方法：对大于0.2mm缝宽的裂缝要进行封闭。,2002年7月,预应力混凝土梁板施工质量及问题处理,第90页,5.3先张法预应力混凝土梁、板的质量通病及防止（续）,5.3.3 梁、板肋端头劈裂 现象：构件放张后，在空心梁、板肋的两端头的劈裂。 预防措施： （1）设计中加厚梁、板肋。 （2）预应力钢材按设计规定传递长度，套塑料管，并做塑料管不漏不裂。 （3）预应力放张，必须在混凝土抗压强度70%设计强度后，保证放

45、张均匀、缓慢。,2002年7月,预应力混凝土梁板施工质量及问题处理,第91页,5.3先张法预应力混凝土梁、板的质量通病及防止（续）,5.3.4 梁腹侧面水平裂缝 现象：用胶囊做内模的空心箱梁，浇注中在梁腹侧面产生水平裂缝，造成梁腹钢筋过早锈蚀，从而降低空心箱梁的耐久性。 预防措施：所设专人不得离岗，为维持胶囊气压范围，随时补气，并注意所补气的气压，不得超过浇注混凝土所规定的最大值。,2002年7月,预应力混凝土梁板施工质量及问题处理,第92页,5.3先张法预应力混凝土梁、板的质量通病及防止（续）,5.3.5 孔内露筋 现象：空心箱梁、空心板、孔内表面露箍筋。 预防措施： （1）胶囊的左右定位应

46、采用有效措施，如采用“井”字 固定筋，其间距不大于50cm。 （2）混凝土入模时，应分层进行。先入模到模高的1/2，并注意胶囊左右均匀下料，均匀振捣，避免一侧混凝土入模量过大挤偏胶囊。 治理方法：对孔内露筋处要用掺107胶的水泥浆进行封闭。,2002年7月,预应力混凝土梁板施工质量及问题处理,第93页,5.3先张法预应力混凝土梁、板的质量通病及防止（续）,5.3.6梁、板预拱超标 现象：城市道路的人行道，采用先张法预制的预应力混凝土板的板底错台，10至20mm，造成内顶面接缝不平。 先张法空心板梁的砼强度达到设计强度的75%80%时预应力钢束放张后实测反拱变形， 10m 13m 16m 反拱（

47、cm）22 .2 2.22.4 2.62.6 存梁期26个月控心板实测反拱变形 10m 13m 16m 反拱（cm）2 .6 3.0 3.4 若墩台帽标高严格控制在施工误差范围内，则这时空心板跨中顶面标高超高25cm。 预防措施： （1）控制每次浇注生产线的张拉应力值，使其相差值控制在5%以内。 （2）控制预应力钢材的温度对伸长量的影响，调整其伸长率。,2002年7月,预应力混凝土梁板施工质量及问题处理,第94页,5.4后张法施工预应力混凝土结构的质量通病及防治,5.4.1混凝土浇注时的质量缺陷 1）预留孔道塌陷 现象：当预留预应力钢材穿束的孔道时，选用胶管、钢管、金属伸缩套管、充气充水胶管抽

48、芯方法预留的孔道发生局部塌陷，严重时与邻孔发生串通。 预防措施： （1）钢管抽芯宜在混凝土初凝后，终凝前进行，一般以用手指按压混凝土表面不显凹痕时为宜，胶管抽芯时间可适当推迟。 （2）浇注混凝土后，钢管要每隔1015min转动一次，转动应始终顺同一方向，转管时应防止管子沿端头外滑。 （3）抽管程序宜先上后下，先曲后直，抽管速度要均匀，其方向要与孔道走向保持一致。芯管抽出后，应及时检查孔道成型质量，局部塌陷处可用特制长杆及时加以疏通。 （4）夏季高温下浇注混凝土应考虑合理的程序，避免构件尚未全部浇注完毕就急需抽管。否则，邻近的振动易使孔道塌陷。,2002年7月,预应力混凝土梁板施工质量及问题处理

49、,第95页,5.4后张法施工预应力混凝土结构的质量通病及防治（续）5.4.1 混凝土浇注时的质量缺陷,2）孔道位置不正 现象：孔道位置不正（水平向摆动或竖向波动） 预防措施： （1）抽芯法预留孔道时，制孔管应有足够强度，管壁厚度应均匀，安装位置应准确，管节连接或接头焊接应保持管道形状在接头处平顺。 （2）制孔用充气或充水胶管抽芯时，应预先进行胶管的充气或充水试验。管内压力不低于0.5MPa，且应保持压力不变直至抽拔时。 （3）预埋芯管制孔时，芯管应用钢筋“井”字架支垫，“井”字架尺寸应正确。“井”字架应绑扎在钢筋骨架上，其间距当采用钢管时，不得大于100cm；采用胶管且为直线孔道时，不得大于5

50、0cm；若为曲线孔道时，取1520cm。 （4）孔道之间净距，孔道壁至构件边缘的距离，应不少于25mm，且不小于孔道直径的一半。 （5）浇注混凝土时，切勿用振捣棒振动芯管，以防芯管偏移。 （6）需要起拱的构件，芯管应随构件同时起拱，以保证预应力筋所要求的保护层厚度。 （7）在浇注混凝土前，应检查预埋件及芯管位置是否正确，预埋件应牢牢固定在模板上。,2002年7月,预应力混凝土梁板施工质量及问题处理,第96页,5.4后张法施工预应力混凝土结构的质量通病及防治（续）5.4.1 混凝土浇注时的质量缺陷,3）孔道堵塞 现象：孔道被混凝土灰浆堵塞，使预应力钢材无法穿过。 预防措施： （1）预埋芯管的各种

51、套管安装前要进行逐根检查，并逐根做U形满水试验，安装时所有管口处用橡皮套箍严。 （2）入模后套管在浇混凝土前要做灌水试验，在套管接口处加烟筒套管或套管揣袖连接管。 （3）浇混凝土过程中和浇注完都要反复拉孔。 （4）锚垫板预先用螺栓固定在整体端钢板上，缝隙夹紧泡沫塑料片，防漏浆。 （5）穿束前要试拉、通孔或充水检查，看管道是否有不严和堵塞处。在张拉锚固区内，为加强锚垫板喇叭管与套管结合处的刚度，由锚垫板外口部插入直径5cm钢管约11.5m，可有效防止接口脱节。 （6）铺设套管后严格控制电焊机的使用，防电焊火花击穿孔道。,2002年7月,预应力混凝土梁板施工质量及问题处理,第97页,5.4后张法施

52、工预应力混凝土结构的质量通病及防治（续）5.4.1 混凝土浇注时的质量缺陷,4）预应力锚具锚固区缺陷 现象：锚垫板位置不准确；锚固区漏埋锚固构造钢筋，张拉锚固端松动或封锚区混凝土不密实。 治理方法： （1）钢筋绑扎及预埋件安装工作要交底清楚，责任到人。坚持互检、交接检，发动施工人员层层把关。 （2）必须经专业隐检钢筋后方可开盘浇注混凝土。 （3）封锚区采用粒径小的骨料配制混凝土，隐检时，如认为有不能充分振捣处，应重新布置钢束套管及钢筋；并加强振捣，确保该区域混凝土密实。,2002年7月,预应力混凝土梁板施工质量及问题处理,第98页,5.4后张法施工预应力混凝土结构的质量通病及防治（续）,5.4

53、.2穿束、张拉时的位置缺陷 1）漏穿钢束 现象：后张预应力混凝土结构中穿束时，漏掉一束或一股，张拉后才发现，或孔道灌浆后发现。 预防措施： （1）钢丝（或钢绞线）束编束时，应将钢丝（或钢绞线）逐根排列理顺，编扎成束，并按设计的不同规格依次编号，待对照设计图检查无误时，方进行穿束。 （2）张拉前，质检人员应穿束情况进行检查，防止发生丢束或丢股问题。 治理方法：当可以补救时，用卸锚对丢束（股）的钢束进行卸锚，补足后重新张拉，否则，要经设计验算，并按设计提出的补强方案处理。,2002年7月,预应力混凝土梁板施工质量及问题处理,第99页,5.4后张法施工预应力混凝土结构的质量通病及防治（续）5.4.2

54、穿束、张拉时的位置缺陷,2）张拉中滑丝（滑束） 现象：预应力钢材在锚具处锚固失效，钢丝束等随千斤顶回油而回缩。 预防措施： （1）安装顶楔器前进行试顶，检查其顶压时是否伸出。 （2）锚具安装前对锚环孔和楔片、夹片进行清洗打磨，工具锚锚环孔、楔片用油石打磨。 （3）工具锚的楔片要与工作锚的楔片分开放置，不得混淆。每次安装前要对楔片进行检查，看是否有裂纹及齿尖损坏等现象，若发现此现象，应及时更换楔片，对夹片也应按上述要求检查或更换。 （4）严格检查钢丝束编排情况，防止交叉现象发生。 治理方法： （1）张拉完毕，卸下千斤顶及工具锚后，要检查工具锚处每根钢绞线上夹片的刻痕是否平齐，若不平齐则说明有滑脱

55、现象。应用千斤顶，对滑束进行补拉，使其达到控制应力。 （2）如用XM锚时，可对已锚固的钢束，用卸锚器进行卸锚，然后重新进行张拉和锚固。,2002年7月,预应力混凝土梁板施工质量及问题处理,第100页,5.4后张法施工预应力混凝土结构的质量通病及防治（续）5.4.2穿束、张拉时的位置缺陷,3）张拉中断丝 现象 ：张拉预应力钢丝或钢绞线，顶锚或稳压时发生钢丝或钢绞线断掉，其发生部位多在工具锚或联结器夹片前端，位置相同而数量不等。 预防措施： （1）检验张拉槽与锚垫板垂直面的平整度，保证锚垫板与千斤顶的顶面在张拉过程中始终保持平行。 （2）严格检查锚具，导角不圆顺、锚具热处理太硬的都不使用，对预应力

56、钢材在材质上严格把关。 （3）对钢绞线和钢丝束采用预拉工艺，使其各钢丝理顺，以便均匀受力，张拉时适当减慢加载速度，避免钢丝内应力过快增长。 （4）预应力钢材的下料，不得采用电、气焊来切割，避免其材质冷脆。 治理方法：切除锚头，换新束重新张拉。,2002年7月,预应力混凝土梁板施工质量及问题处理,第101页,5.4后张法施工预应力混凝土结构的质量通病及防治（续）5.4.2穿束、张拉时的位置缺陷,4）预留孔道摩阻值过大 现象：后张拉预应力混凝土预埋波纹管孔道实测摩阻值大大超过设计值。 预防措施： （1）波纹管使用前，要进行严格的质量检验。要检查有无开裂、缝隙，有无小坑凹瘪现象及咬口不牢等问题。 （

57、2）管道铺设要确保管道内无杂物，严防管道碰撞变形，及被电焊烧漏，管道安装完毕尚未穿束前，要临时封堵管口，严防杂物进入孔道，施工中要保护好波纹管，严防踩踏弄扁。 （3）管道就位后，要做通水检查，看是否漏水，发现漏水及时修补，要进行试通。并应对有所阻塞的孔道进行处理。 （4）改善软管的直顺度，减小造成孔道局部变位的因素。 （5）钢筋骨架中波纹管的绑扎间距，由1m改为0.5m，并增设导向钢筋，提高波纹管的轴向刚度。管道在弯曲段应加密固定设施。 （6）对钢束穿束前应进行预拉过程使扭绞在一起的钢丝（或钢绞线）得以顺直。 （7）锚垫板附近的喇叭口与波纹管相接处，要用塑料胶布缠裹严密，防止灰浆流入管道。 （

58、8）混凝土浇注过程中和浇注完毕后，要及时清理孔道内可能漏入的灰浆。可在梁两端专人用绑海绵的铅丝往复拉动，直至孔道顺畅为止。 治理方法：采用超张拉来抵消摩阻过大所产生的预应力损失。,2002年7月,预应力混凝土梁板施工质量及问题处理,第102页,5.4后张法施工预应力混凝土结构的质量通病及防治（续）,5.4.3 灌浆时的质量缺陷 1）孔道灌浆不实 现象：灌浆强度低，在孔道内填充不饱满。 危害：由于孔道灌浆不实，易产生预应力钢材的锈蚀。对于通过灌浆握裹钢材，来传递预加应力给结构混凝的作用，将有所削弱。 原因分析： （1）材料的选用、材料的配合比不当，或铝粉的质量不好，未使水泥浆有足够膨胀，形成灌浆

59、的抗压强度低于设计要求。 （2）灌浆的压力低、灌浆的顺序、时间不符合有关规定，当采用纯水泥浆时，未从另一端进行第二次灌浆。 （3）灌浆的操作工艺不当,2002年7月,预应力混凝土梁板施工质量及问题处理,第103页,5.4后张法施工预应力混凝土结构的质量通病及防治（续）5.4.3 灌浆时的质量缺陷 / 1）孔道灌浆不实,预防措施： (1)灌浆用的水泥，应是新出厂，标号不低于425#的硅酸盐水泥或普通水泥，用水不得含有对灰浆和预应力钢材产生不良影响的物质；灰浆的水灰比宜控制在0.40.45之间，要求灰浆拌好3h后泌水率不大于2%，最大不超过4%，24h后泌水应全部被浆吸收。为在尽量小的水灰比下获得较大流动性，可掺入适量减水剂（如木钙）；为减少灰浆的收缩，可加入水泥重的0.01%以下的铝粉做为膨胀剂。但要注意铝粉的细度、成份及颗粒形状，注意铝粉掺入时间，才能保证灰浆发生膨胀的时间正好在灌浆后与灰浆硬化前之时间区段内。 （2）灰浆的配合比，必须结合施工季节、使用材料，现场条件等灵活选取，通过试配试验确定。灰浆强度