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專題一|PC構件遇到結構質量通病,預防和處理方法看這里

近年來,在國家和行業主管部門的大力支持下,預制裝配式建筑取得了快速發展。預制裝配式建筑通過前期的設計和策劃,可以將二次結構、保溫、門窗、外墻裝飾等在預制裝配設計時集合到預制構件中,大幅度減少現場施工和二次作業,解決了不少現澆建筑的質量問題。目前在PC構件生產中普遍存在三類質量通病,應當引起重視:

1.結構質量通病:這類質量通病可能影響到結構安全,屬于重要質量缺陷;

2.尺寸偏差通病:這類質量問題不一定會造成結構缺陷,但可能影響建筑功能和施工效率;

3.外觀質量通病:這類質量通病對結構、建筑通常都沒有很大影響,屬于次要質量缺陷,但在外觀要求較高的項目(如清水混凝土項目)中,這類問題就會成為主要問題。同時,由外觀質量通病所隱含的構件內在質量問題也不容忽視。

結構質量通病

1

混凝土強度不足

問題描述

PC 構件出池強度不足,運輸強度不足或安裝強度不足,也可能是最終結構強度不足。傳統的預制構件,在帶模板蒸汽養護的情況下,可以一次養護完成,同條件試件達到設計強度100%以上才出池,同時滿足運輸、安裝和使用的要求。但目前很多構件廠 PC 構件出池強度偏低,后期養護措施又不到位,在運輸、安裝過程中容易造成缺棱掉角,甚至存在結構內在質量缺陷。有時還會產生安全問題,因為所有錨固件、預埋件均是基于混凝土設計標準值考慮的,但生產、運輸、安裝過程混凝土強度不足可能導致錨固力不足,從而存在安全隱患。

原因分析

直接原因是混凝土養護時間短,措施不到位,缺乏過程混凝土強度監控措施。根本原因是技術管理人員對 PC 構件過程混凝土質量管理不熟悉、不重視、不嚴格。

預防措施

針對 PC 使用的混凝土配合比,制作混凝土強度增長曲線供質量控制參考;制定技術方案時要結合施工需要確定混凝土合理的出池、出廠、安裝強度;針對日常生產的混凝土,每天做同條件養護試件若干組,并根據需要試壓;做好混凝土出池后各階段的養護;混凝土強度尚未達到設計值的 PC 構件,應有專項技術措施確保質量安全。

處理方法

對施工過程中發現的混凝土強度不足問題,應當繼續加強養護,并用同條件試塊、回彈等方法檢測強度,滿足要求方可繼續施工;對最終強度達不到設計要求的,應當根據最終值提請設計院和監理工程師洽商,是否可以降低標準使用(讓步接收),確實無法滿足結構要求的,構件報廢,結構返工重做。

2

鋼筋或結構預埋件尺寸偏差過大

問題描述

PC 構件鋼筋或結構預埋件(灌漿套筒、預埋鐵、連接螺栓等)位置偏差過大 (見圖 1-1) ,輕則影響外觀和構件安裝,重則影響結構受力。

原因分析

構件深化設計時未進行碰撞檢查;鋼筋半成品加工質量不合格;吊運、臨時存放過程中沒有做防變形支架;鋼筋及預埋件未用工裝定位牢固;混凝土澆筑過程中鋼筋骨架變形、預埋件跑位;外露鋼筋和預埋件在混凝土終凝前沒有進行二次矯正;過程檢驗不嚴格,技術交底不到位。

預防措施

深化設計階段應用BIM 技術進行構件鋼筋之間、鋼筋與預埋件預留孔洞之間的碰撞檢查;采用高精度機械進行鋼筋半成品加工;結合安裝工藝,考慮預留鋼筋與現澆段的鋼筋的位置關系;鋼筋綁扎或焊接必須牢固,固定鋼筋骨架和預埋件的措施可靠有效;澆筑混凝土之后要專門安排工人對預埋件和鋼筋進行復位;嚴格執行檢驗程序。

處理方法

對施工過程中發現的鋼筋和預埋件偏位問題,應當及時整改,沒有達到標準要求不能進入下一道工序;對已經形成的鋼筋和預埋件偏位,能夠復位的盡量復位,不能復位的要測量數據,提請設計和監理洽商,是否可以降低標準使用(讓步接收),確實無法滿足結構要求的,構件報廢,結構返工重做。

3

鋼筋保護層厚度不合格

問題描述

構件鋼筋的保護層偏差大(過小或過大) (見圖 1-2) ,從外觀可能看不出來,但通過儀器可以檢測出,這種缺陷會影響構件的耐久性或結構性能。

原因分析

鋼筋骨架合格但構件尺寸超差;鋼筋半成品或骨架成型質量差;模板尺寸不符合要求;保護層厚度墊塊不合格(尺寸不對或者偏軟);混凝土澆筑過程中,鋼筋骨架被踩踏;技術交底不到位;質量檢驗不到位。

預防措施

應用 BIM 技術進行構件鋼筋保護層厚度模擬,將不同保護層厚度進行協調,便于控制;采用符合要求的保護層厚度墊塊;加強鋼筋半成品、成品保護;混凝土澆筑過程中應采取措施,嚴禁砸、壓、踩踏和直接頂撬鋼筋;雙層鋼筋之間應有足夠多的防塌陷支架;加強質量檢驗。

處理方法

鋼筋保護層厚度不合格,如果是由于鋼筋偏位導致的,經設計、監理會商同意可使用,但要有特殊保障措施,否則報廢;如果是由于構件本身尺寸偏差過大,則要具體分析是否可用。鋼筋保護層厚度看似小問題,但一旦發生很難處理,而且往往是大面積系統性的,應當引起重視

4

裂縫

問題描述

裂紋從混凝土表面延伸至混凝土內部,按照深度不同可分為表面裂紋、深層裂紋、貫穿裂紋。貫穿性裂縫或深層的結構裂縫 (見圖1-3) ,對構件的強度、耐久性、防水等造成不良影響,對鋼筋的保護尤其不利。

原因分析

混凝土開裂的成因很復雜,但最根本的原因就是混凝土抗拉強度不足以抵抗拉應力。混凝土的抗拉強度較低,一般只有幾個兆帕,而產生拉應力的原因很多,常見的有:干燥收縮、化學收縮、降溫收縮、局部受拉等。直接原因可能來自養護期表面失水、升溫降溫太快、吊點位置不對、支墊位置不對、施工措施不當導致構件局部受力過大等等。混凝土在整個水化硬化過程中強度持續增長,當混凝土強度增長不足以抵抗所受拉應力時,出現裂紋。拉應力持續存在,則裂紋持續開展。壓應力也可能產生裂紋,但這種裂紋伴隨的是混凝土整體破壞,一般很少見。

預防措施

合理的構件結構設計(尤其是針對施工荷載的構造配筋);優化混凝土配合比,控制混凝土自身收縮;采取措施做好混凝土強度增長關鍵期(水泥水化反應前期)的養護工作;制定詳細的構件吊裝、碼放、倒運、安裝方案并嚴格執行;對于清水混凝土構件,應及時涂刷養護劑和保護劑。

處理方法

裂紋處理的基本原則是首先要分析清楚形成的原因,如果是長期存在的應力造成的裂紋,首先要想辦法消除應力或者將應力控制在可承受范圍內;如果是短暫應力造成的裂紋,應力已經消除,則主要處理已形成的縫。表面裂紋(寬度小于 0.2mm,長度小于 30mm,深度小于10mm),一般不影響結構,主要措施是將裂紋封閉,以免水汽進入構件肌體,引起鋼筋銹蝕;對于寬度較寬、較深甚至是貫通的裂紋,要采取灌注環氧樹脂的方法將內部裂紋填實,再進行表面封閉。超過規范規定的裂紋,應制定專項技術方案報設計和監理審批后執行。已經破壞嚴重的構件,則已無修補必要。

5

灌漿孔堵塞

問題描述

當采用灌漿套筒進行鋼筋連接時,會出現灌漿孔(管道)被堵塞的情形,嚴重影響套筒灌漿質量,應當引起重視。

原因分析

封堵套筒端部的膠塞過大;灌漿管在混凝土澆筑過程中被破壞或折彎;灌漿管定位工裝移位;水泥漿漏漿進入套筒;采用坐漿法安裝墻板時坐漿料太多,擠入套筒或灌漿管;灌漿管保護措施不到位,有異物掉入。

預防措施

優化套筒結構,便于施工質量保證;做好灌漿管固定和保護,工裝應安全可靠;混凝土澆筑時避免碰到灌漿管及其定位工裝;嚴格執行檢驗制度,在灌漿管安裝、混凝土澆筑、成品驗收時都要檢驗灌漿管的暢通性。

處理方法

對堵塞的灌漿管,要剔除周邊混凝土,直到具備灌漿條件,待套筒灌漿完成后采用修補缺棱掉角的方法修補。剔鑿后仍然不能確保灌漿質量的構件,制定補強方案提請設計和監理審核處理。

來源  新營造


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