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1、管桩生产质量缺陷的原因和预防管桩生产质量缺陷的原因和预防 2011年11月17日管桩生产质量缺陷的原因和预防 内容： 一 预应力高强混凝土管桩的正式推广和发展已经有了十几二十年了，其生产技术可以说整体上是比较成熟了。但由于各生产厂家的技术人员及工人的素质参差不齐，其生产也有不足，加上一些客观原因。管桩生产过程中仍然出现一些质量缺陷，影响其外观性能。因此，在生产过程中还应加强管理，认真总结，减少缺陷的出现。下面对管桩生产中质量缺陷进行一些探讨。 二 性能缺陷及预防 此类缺陷直接影响管桩的性能指标和使用，容易造成质量事故，常见的有； 1 方块试件强度评定不合格 根据国标GB13476-1999先张
2、法预应混凝土管桩的要求管桩在生产时每个工作班必须留制试件，大多数的厂家采用100*100*100的方块试件，再根据GB/T50081-2002混凝土强度检验评定标准对混凝土进行评定。 11不合格原因 试件制作和尺寸偏差不符合标准：试模在安装时没检验，造成试件的尺寸偏差超标，尤其是两边不成直角，是个不合格的正方体；在制作时，没有按规定扦插或振动时间不足，试件还没完全实心实心密实，孔气过多；试件养护不好，造成表面开裂。 蒸养过程出现问题：在蒸养或压蒸过程中。可能是蒸汽压力不够，汽量不足，造成温度达不到规定要求，或者由于一些客观因素结束蒸养。这种情况大都是在初蒸时造成试件还没有完全蒸熟。 原材料变化
3、：由于水泥和减水剂的化学成分，磨细砂细度，砂石的颗粒组配或含泥量，碎石的针片状等原材料的变化，都会造成搅拌出来和混凝土强度达不到要求。 12预防措施 在安装试模前，必须将粘模的水泥浆清干净，安装后要进行检验，用小尺子检查试模的竖板是否与底板垂直，然后才涂脱模剂，注意脱模剂不得残留过多。制作试件时，必须在标准的振动台上进行，并用灰刀扦插试件的周边，再抹平。在进行蒸汽养护之前，特别是在低温天气，要注意对试件进行养护，以防失水过快，可以在试件表面稍干后，用湿毛毯将试件盖起来。 蒸养过程必须有专人负责，按一定的时间间隔巡查各蒸养池和蒸压釜等设备，检查蒸汽压力，池釜内温度是否足够，用时调整供汽量。同时蒸
4、养过程起始及结束时间要有专人记录，过程的控制都不得随意变动，必须有人专管记录。 对原材料变化，牵涉的因素较多，但只要按照先检测后用的原则对材料进行控制，做到不合格的材料不能使用，即可以有效地预防材料质量的波动影响。具体的检查和检测方法可以根据相关的材料标准，并结合各厂家的实际情况。 2 试件综合评定不合格 根据国标GB/T50081-2002混凝土强度检验评定标准对混凝土进行评定的要求，对一段时间内（通常为一个月）的混凝土试件强度统计，若混凝土强度波动过大将会评为不合格。 21不合格原因 这种过程控制的不合格主要有两个方面： 原材料质量波动，象前面所说的一样，某些材料质量不稳定，时好时坏，造成
5、混凝土强度时高时低。 某些工序的操作不规范或不严格控制，经常出现偏差，如计量出现误差大，坍落度控制，蒸养等，将直接影响混凝土强度。 22预防措施 对原材料的波动，要按照先检后用的原则，加强控制材料质量关。 对工序的控制可以从三个方面去解决：一是尽量对每个工序都制定操作规程和岗位责任制，明确各人的职责和操作的步骤方法和注意事项，同时加强抽检。二是对在岗工人特别是特殊工种进行了必要的培训，每个岗位都得有专人负责，并经常进行教育，提高工人的素质。三是对落后的或残旧的设备进行改选或更换，尽量实行自动控制，减少人为的影响。 3芯样强度不合格 其中有三个原因： 芯样抽取和和加工不好。由于管桩混凝土强度高，
6、对设备（芯机）要求也高，同时进行操作人员也要培训，若抽芯筒或抽芯机的质量不高，很容易造成芯样贺喜圆度不够，且容易断裂。芯样加工后的尺寸偏差，特别是芯样的垂直度，平面度，平行度，这些对芯样的强度会产生很大影响。 离心成型不好。由于离心制度不合理或管模跳动等其他原因，造成桩身混凝土不密实，在这种情况下，芯样表面往往可以看到空洞或蜂窝，比较容易判断。 砂浆层过厚，壁厚富余不足，为了节约成本，一些管桩厂的壁厚富余很少，连砂浆层一起算也只刚够。管桩是离心成型的，从外到内依次是混凝土层，砂浆层，水泥浆层和余浆层组成，由于配方和离心制度不同，部分管桩厂的管桩其砂浆层比较厚1525，在芯样加工时无法切除砂浆层
7、，在加压时首先破坏而导致强度不足。 3.1预防措施 设备（芯机）目前国内生产的芯机设备要达到方便好用还有点困难，推荐购买进口设备，在抽芯取样时必须按照标准要求进行，芯样的加工也要由熟练的专业人员来操作，其尺寸偏差也要满足标准要求，另最好采用100的芯样。 由于离心制度没有一个固定标准，而且设备，配比，材料等式逻辑因素都会对离心效果有影响，怎样才算是好的离心制度，只能靠各厂家自己摸索和试验，只要能做到结构密实，砂浆层厚度适中即可。 对于管桩的壁厚，我本人认为至少保证7以上的富余，在计算混凝土总方量时要考虑这一点，才能减少砂浆层，再根据配比和材料的情况综合考虑，再调整离心制度，根据个人的经验适当延
8、长低速时间，适当减少高速时间可以减少砂浆层的厚度。 4 横向环向的环裂 混凝土预压应力较低，初蒸脱模后桩身混凝土强度不足，导致管桩起吊时变形过大，使桩身开裂，同时也增加了放张时预应力的损失。另外，张拉时钢筋的伸长值没有达到要求，钢筋的应力不够，是直接降低了管桩的抗弯性能，导致管桩出现环裂。 拆模时，由于底模的尺寸偏差，出现夹模的情况，若起吊不注意动作过快，往往会使桩身出现环裂。 4.1 预防措施 对于管桩混凝土强度不足的情况，在排除原材料和配比的因素后，只要保证初蒸的温度和时间，是可以容易解决的，建议初蒸脱模强度控制在45MPa以上，为了保证钢筋有足够的预应力。张拉时实行双控，即要保证张拉力达
9、到规定值，同时还要保证钢筋的伸长值也要过到相应的数值。因此，实际张拉力往往比理论值要大得多才能保证有足够的预应力。 对于出现夹模现象，就要小心地翻模。 5 内外表面纵向裂纹 产生原因： 由于管桩压蒸时，结构内部的压力和温度，湿度等在恒温之后基本与釜内蒸汽相同，但是在降温阶段，内部的压力和温度的降低非常缓慢，出釜后管桩内外的压力差，温度差和湿度差是不可避免存在的，这些差别将在管桩的内外表面产生一定的拉应力，而内壁的浮浆层和砂浆层强度相对较小，很容易开裂，这是引起内裂的原因。另外砂浆层过厚也是容易造成内裂。 5.1 预防措施 要降低管桩出釜后内外的压力，温度和湿度的差别，尽量延长降温时间，在打开釜
10、门后不要立即拉出，尽量让管桩在釜内慢慢地降温。 6 壁厚不够，（负壁厚）也包括厚度不均匀 生产原因： 首先，砼料不足会直接导致壁厚不够，或富余不大而容易受到其他因素影响而出现负壁厚；另外，布为时不均匀，落料集中在中部而两端不饱满也会造成负壁厚：还有管模跳动也会造成负壁厚现象。 6.1 预防措施 首先，必须保证各种规格管桩的砼料量足够；在布料时应注意两端11.5米处，必须落料饱满，特别是张拉端，应加以扦插，其他部位则均匀布料；对离心跳动的管模造成出现负壁厚要及时维修。 7 外观质量缺陷71端头板倾斜，镦头凸出。 产生原因： 端头板倾斜的主要原因是张拉时千斤顶中心线与管桩是中心线不重合，张拉时模头
11、偏心受力，导致倾斜：另一个是预应力主筋长短不一，便得张拉时受力均匀，甚至断筋。镦 头凸出原因一是镦头尺寸偏大，二是端板沉孔深浅不够。 预防措施 要从预应力主筋下料开始，严格控制同束钢筋的长度相差不得大于L/5000，在张拉时必须注意调整千斤顶轴线位置，使之遭与管桩中心线重合，再开始张拉，若有采用垫铁片时，要用三个完全厚度一致。为了预防凸镦头，在制作钢筋加工时必须控制好镦头尺寸，可以用钢块加工一个用来检查镦头尺寸的卡块，每根钢筋镦头后要检查一下，及时发现问题，还有端板的加工也要加强检查，特别是镦头的沉孔深度。 72桩身弯曲 产生原因： 造成管桩桩身弯曲的主要原因是蒸养时（包括初蒸和压蒸）时管桩堆
12、叠不正确，上下层管桩的支点放在下层管桩的中间，造成下层管桩受力弯曲，蒸养完成后，由于桩身混凝土已经成型，管桩无法恢复直线，形成了香蕉形。另外预应力钢筋长短不一，受力不均匀，也会加剧此现象。 预防措施： 为了避免这种现象，在初蒸池内堆叠管桩时，要避免管桩的悬空或悬臂过长，一般下长上短，桩端悬臂长度不宜大于1.5 米，而在蒸压小车时堆叠管桩时，上下层管桩的支点位置应相同，避免下层管桩在支点中间受力。另外注意避免主筋长短不一，滚焊之前要进行等长编组。 73桩端混凝土空洞、蜂窝 产生原因： 桩端混凝土空洞（一般指张拉端）主要是在布料时端部的混凝土没有扦插实心密实，局部下料不够，张拉后端头板后面的空隙无
13、法完全填充，造成局部空洞现象。而蜂窝则由于混凝土太干，坍落度过小，离心前放置时间过长，或端头板螺丝跑浆等引起。 预防措施： 要防止端部混凝土空洞，就要在下料时端部11.5m范围内布料饱满，并加以扦插，让其张拉后有足够的混凝土来填充端头板后面的空隙。在搅拌混凝土时机手要控制好坍落度，一般来说3-5分钟为宜，布完料以后及时合模及时离心，间隔时间不要超过15分钟，若时间过长，混凝土变干了，应加一点水和减水剂。 74套箍板凹陷，跑浆，合缝漏浆。 产生原因： 套箍板凹陷原因主要是合模盖时有碎石压在套箍板上，或套箍板的喇叭口直径太大，合模压到所造成，还有合模时上模碰撞造成套箍板凹陷；跑浆的主要原因是套箍板
14、凹陷或草绳套不紧而造成离心时跑浆，合缝漏浆主要是缺边螺丝而合模不够紧，或是草绳没起到一定密封作用。 预防措施：套箍板整形一要求要圆，不得椭圆形，二是要使之贴紧管模（底模），上模整形不能象波浪式的；另外两端堆料不得太高，尽量扦插实减少堆高；合模要轻放，不得过在碰撞。合缝漏浆，就要将模边混凝土碎料清干净，以免影响密封，缺合模螺丝要及时补齐。 75桩身麻麻面，粘皮 产生原因： 一是涂刷脱模剂时不均匀，管模的内表面局部漏涂；二是初蒸时脱模强度低，特别是最后入池的那几根桩，静停时间短；三是脱模剂质量不好，以及管模内表面没清干净。 预防措施： 要清干净管模后，先扫一下，再均匀地涂上脱模剂，此时不得漏涂或积
15、聚过多，若有的话要用拖把拖一下；蒸养时间不能太短，不能提前开池，确保脱模强度达到C45以上。 76内壁露石及坍落 产生原因： 一是离心制度不合理，其中有高速时转速不够高，管桩混凝土无法密实，也有可能是模具或离心机变形导致离心高速时严重跳动，无法将速度提到设定值； 二是混凝土料太稀了，坍落度过大，也有可能是计量误差，或是机手操作不规范造成； 三是砂太细了即细度模数小；石子组配不好，针片状过多或偏大。 预防措施： 首先要保证离心机的安装符合标准要求，各托轮要同心，同高，管模要完好，不变形，在离心时平稳，不跳动；其次砂石的含水率测定要准确及时，计量设备要定期进行校准，使衡量误差符合标准要求，同时混凝土坍落度控制要准确和稳定；另外，砂的细度模数也要每天进行检测；最后，检查离心制度是否合理，确保高速阶段的管模转速有足够高。 77合缝错位，圆度不够 产生原因： 一是管模本身变形，上下模直径大小不相同，合模后局部错位；二是布完料合模时，模边螺丝的拧紧顺序不合理，加上管模的定位销钉脱落或限位不严，
