穿束、张拉时的质量缺陷(一)漏穿钢束1.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。2.危害:使构件或结构不能具有足够的预应力储备,或形成张拉后结构预应力不均匀,降低其承载能力。3.原因分析:施工管理混乱.或预应力钢丝(或钢绞线)编束时,未编号,使穿束人员心中底数不清。4.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,质检人员应对穿束情况进行检查,防止发生丢束或丢股问题。5.治理方法:当可以补救时,用卸锚器对丢束(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。(二)张拉中滑丝(滑束)1.现象:(1)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。(2)预应力钢材在锚具处暂时锚固住,但当卸顶时却发生滑丝。还有的工作锚的楔片凹入锚环中。2.危害:使发生滑丝或滑束的钢束.产生超过设计考虑的预应力损失,降低结构或构件的承载力。3.原因分析:(1)张拉后锚固时,顶楔器在顶压时不伸出。则工作锚变成利用滑动楔原理自锚的锚具。由于XM锚不宜于以滑动楔原理锚固.而且施工时又不是按滑动楔锚固操作。形成预应力钢材或楔片的滑移量大。超过了回缩值允许范围而表现为滑丝;或楔片夹片被回缩钢束拖人锚环内,造成钢束回缩而表现为滑束。(2)工作锚的锚环与楔片、夹片之间有锈、泥沙或毛刺等异物存在.造成横向压力不能满足锚固时的要求.特别是使楔锚固开始处不能满足牢固啮合,结果当预应力转换时出现滑丝。(3)工具锚与工作锚之间的钢丝束编排不平行。有交叉现象.则卸顶时钢束有自动调整应力的趋势,可能因钢束轴线不平行于锚环孔轴线,使楔片夹片受力不均而锚固失效或发生滑丝现象。4.预防措施:(1)安装顶楔器前进行试顶.检查其顶压时足否伸出。(2)锚具安装前对锚环与楔片、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。5.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束现象。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。(三)张拉中断丝1.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。2.危害:张拉中断丝,造成断丝的预应力束预应力损失增加。如超过允许根数,导致结构或构件的报废。3.原因分析:(1)对于钢质锥形锚具而言,由于锚圈上口倒角不圆顺,再加上顶锚力过大使钢丝发生断丝;或因钢绞线材质不均,钢绞线全断飞出;或由于钢绞线钢丝束受力不匀,如钢丝束或钢绞线有扭拧麻花现象,导致张拉受力不均,或因锚塞过硬,有刻伤造成钢绞线断掉。(2)对于XM锚具,多由于千斤顶位置不正,造成夹片一侧刻入钢丝过深·或顶楔时钢丝产生应力集中。而发生断丝(如钢丝下料后,保管不好,有硬伤、死弯)。(3)高强钢丝碳化,造成冷脆,张拉时断丝;或粗预应力钢筋材质不匀,张拉时断裂。(4)预应力钢材下料时,采用电、气焊切割.使其材质变脆张拉中断裂。4.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。5.治理方法:切除锚头,换新束重新张拉。(四)预留孔道摩阻值过大1.现象:后张预应力混凝土预埋波纹管孔道实测摩阻值大大超过没计值。2.危害:由于孔道摩阻过大.张拉中预应力摩阻损失增加,且使张拉伸长率超出-5%偏差。3.原因分析:(1)波纹管安装时水平变位.或振捣时造成水平变位过大。(2)波纹管本身及接头漏入水泥浆,使孔道管壁不光滑。(3)预埋波纹管轴向刚度太小,绑扎间距为1m时,绑扎点问波纹管轴线呈明显的悬链线形,造成管道局部偏差过大。(4)预应力束编束时,各根钢丝(或钢绞线)不顺直,处于麻花状增大摩阻值。4.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。(2)管道铺设中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.在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。(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。5.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。(五)张拉应力超标1.现象:已张拉锚固后的钢丝束(或钢绞线束)抽样检测时,发现张拉应力值不足.或超过设计要求值的5%。2.危害:不能保证结构在设计规定荷载作用下,不开裂。使结构承载力达不到设计要求。3.原因分析:(1)预应力混凝土预埋管道摩阻值过大。(2)混凝土强度未达到要求强度就进行张拉.因混凝土收缩、徐变所引起的预应力损失值,与设计不符而使应力值不准确。(3)预应力钢材个别束应力松弛率偏大。4.预防措施:(1)坚持超张拉按105%σk控制。(2)坚持预应力混凝土的强度达到≥70%R设(或设计规定值)才进行张拉或放张。(3)坚持按设计文件持荷5min的要求持荷,坚持张拉力接近最后一级时慢进油,且油表指针稳定后再顶锚。(六)张拉伸长率不达标1.现象:张拉时,实行张拉应力与伸长率双控,产生张拉应力值达标,伸长率超标问题。2.危害:说明张拉中存在不正常因素,如不停,将不能使结构的张拉应力达到设计要求。3.原因分析:(1)张拉系统未进行整体标定,或测力油表读数不准确。(2)张拉系统中,未按标定配套的千斤顶、油泵、压力表进行安装.造成油表读数与压力数的偏差。(3)计算伸长理论值所用的弹性模量E和预应力钢材面积不准确。(4)伸长值实测时,读数错误,或理论伸长值为0至σk的值,实测值未加初应力时的推算伸长值,或压力表读数错误;或压力表千斤顶有异常。(5)预应力钢材,有些弹性模量E或直径达不到产品标准,或个别钢材为应力松驰值大的材料。(6)预留孔道质量差,产生过大管道摩阻。4.预防措施:(1)张拉设备应配套定其校验和标定。校验时,应使千斤顶活塞的运行方向,与实际张拉工作状态一致,张拉前,应检查各设备是否按编号配套使用,若发现不配套应及时调整。(2)张拉人员必须经过培训,合格后方可上岗,并且人员要固定。要设专人测量伸长值,并及时进行伸长率的复核,一旦伸长率发标,马上停止张拉,查找原因。当异常因素找到,消除后,方可继续张拉作业。(3)张拉前,做好各束预应力钢材的理论伸长值计算。张拉中发现钢材异常,应重测其弹性模量.钢丝直径.重新计算其理论伸长值。如实测孔道摩阻大于设计值时,应用实测摩阻弘值去重新计算理论伸长值。(4)对初应力张拉推算伸长值的取舍.必须与理论伸长值计算中,初应力的取舍相对应。(5)操作中应缓慢回油。勿使油表指针受撞击,以免影响仪表精度。