搜索
管桩质量问题案例分析上海(汤始)建华管桩有限公司技术部一、PC钢棒脆断滞后断裂分析图PC钢棒滞后断裂原因详解•(一)、原材料问题•1.原材料在轧制过程中出现空心、夹杂、分层、结疤、裂纹等经过热处理后会出现应力集中现象，导致成品断裂。•2.氢诱导导致滞后断裂。孔洞裂纹滞后断裂分析图(二)、热处理工艺原因1.冷却速度过快，形成表1.组织转变不充分导致PC钢棒内部有铁素体，生产成成品后由于受比较大的应力，导致铁素体塑性变形后断裂（主要有淬火温度、淬火时间、水温、水压决定的）。2.淬火水质出现问题，例如含泥沙量大可能也会导致钢棒表面出现裂纹，并断裂。面局部硬化层(三)、化学成分的影响脆断试样经硝酸酒精侵蚀后进一步观察，试样表面局部有硬化层存在，断口面组织为马氏体+回火索氏体，有别于基体组织回火索氏体+少量铁素体，且试样断口无裂纹等其他缺陷，可以认定内部夹杂物超标是PC钢棒脆断主要原因；另外从化学组分检验分析，Si含量偏低为0.59%，这样降低了PC棒的淬透性和韧性，且会增加钢棒的脆性，可以认定Si含量偏低是PC钢棒脆断重要原因。•(四)、设备原因主要是淬回火温度不稳定，导致钢棒组织转变不完全，淬火或水压不稳定，影响组织转变同时回火冷却速度过慢的话可能会出现回火脆性。•(五)、机械工艺原因机械方面主要由于辊对原材料表面进行了切削，且深度比较大导致成品应力集中；牵引机张力过大造成组织粗大且不均匀；模具压缩比过大导致成品断裂•(六)、环境原因环境温度过低导致淬火水温度过低，淬火时表面温度冷却速度过快，钢棒内部组织未转变，导致滞后断裂。环境温度过低对钢棒断裂也有一定影响。Ⅱ解决方案：1、与钢筋厂家沟通解决此事，发现断筋立即追朔钢筋批号，立即停止该批号的继续使用，建议厂家控制Si含量，在0.65%-0.80%较适宜。2、钢棒厂家应通过炉外精炼、真空脱气技术降低钢中S、P等有害元素，添加变形元素如Ca、Re等，改变夹杂物的分布状态及形态；3、钢棒在生产上，采用延迟冷却工艺，吐丝温度降低15-20℃，并降低吐丝后斯太尔摩辊道冷却速度，以提高盘条的加工塑性；4、根据原料碳含量及强度情况，调整淬、回火温度，以确保钢基体组织完全奥氏体化为准则；5、检测产线导位等设备的稳定情况，控制盘条表面的折叠或划伤缺陷，避免脆断诱因。6、要求供应部采购PC钢棒时保证时效性；7、试验室验收钢棒时认真核对批号、炉号、牌号及出厂日期，生产过程中仔细跟踪外观及使用结果。二、钢筋弹出、断筋Ⅰ质量分析及描述：Ａ、操作原因1、张拉时超值张拉或不水平张拉；2、笼筋主筋长短不一，应力集中造成；3、笼筋骨架滚焊时，焊点过深，烧伤主筋；4、装笼时，主筋错位或扭曲。Ｂ、材质原因：1、钢材本身材质问题，有脆断现象；钢筋截面成分偏析，或有杂质、裂纹等缺陷，钢筋在生产过程中热处理、回火等工艺有问题，在应力、温度、湿度影响作用下发生平口断裂。2、钢筋未达到时效期就投入使用，钢筋不稳定，生产中表现出来。Ⅱ解决方案：A、操作方面1、加强张拉机手的培训，严格按张拉工艺制度执行；2、加强笼筋质量控制；3、对端面不平的头尾板或弯曲的螺杆进行更换或维修；4、加强对张拉设备的检查、维护和保养；5、加大笼筋的监测力度，规范滚焊机手的操作，6、加强培训，提高员工的操作水平。B、材质方面：1、严格执行“先到先用”的原则，待时效期到后再投入使用；2、出现问题后，立即停止相关批号钢筋的使用，查找原因，及时通知厂家沟通解决处理；三、套箍凹陷Ⅰ质量问题的原因描述：A、操作原因1、带钢下料长度未按标准，喇叭口偏大或偏小；2、桩套箍整型不到位或未整形3、管模两端没有清理，粘有大量水泥块；4、合模时被砼料压或被碰撞；5、尾板未紧贴管模就布料，张拉时摩擦、挤压、变形；6、螺杆弯曲，偏心张拉。7、压型工艺、质量不好，刚性差。8、管模长期使用头尾两端不规则，发生变形等。B、材质原因：1、带钢材质偏软，抗拉强度偏低；Ⅱ解决方案：1、控制好进厂抱箍板的检测并及时和厂家沟通解决；2、定期对带钢下料长度的抽检力度，及时调整抱箍板的下料长度和抱箍板的压型，保证喇叭口的圆整度与大小；未到位及时调整。3、加强整型、清模员工培训，规范操作；4、加强管模两端的清理，并打油；5、布料时做到两端饱满中间均匀，两端堆料不得过高，合模时严禁碰撞；6、布料前检查尾板是否紧贴管模，未到位及时调整。四、桩身混凝土局部爆裂Ⅰ质量问题的原因描述：A、操作原因1、上料时夹有杂物，如煤块、雷管、金属软管、熟料等，①煤块、雷管及熟料在高压釜内因温度高而发热造成此处混凝土崩裂；②金属软管由于受高温高压作用，致使管内气体发生膨胀，从而导致桩身混凝土爆裂。B、材质原因1、因矿粉原因爆桩。(停止使用该批矿粉就未出现爆桩，反复试验使用该批矿粉，仍然出现爆桩现象)2、送爆桩部位的粉末外检其化学分析化验结果为：MgO含量为50%-60%。Ⅱ解决方案：1、加强对员工的培训力度，增强码头上料员工及拌合机手的工作责任心；2、要求供应商对砂石船舱的清理，防止煤块的混入；3、更换矿粉/水渣供应厂家；4、对水渣/矿粉的化学成分定期进行外检，控制相关组分含量；5、磨水泥的公司在卸熟料时避免混入砂石中,从而带入砼料中造成爆桩现象。五、端板倾斜、盆碟状、变形Ⅰ质量问题的原因描述：A、端板倾斜1、端板本身材质问题，端板本身平面度超标；2、笼筋主筋长短不一、牵引盘不水平或路轨地基下沉造成滚出的笼筋端面倾斜；3、尾板未紧贴管模就张拉，提前张拉，超值张拉；4、张拉不水平（张拉螺杆弯曲松动或螺杆与张拉头板不垂直，直接引起张拉时偏心现象）；5、管模变形，头、尾板不平整，管模两端粘接的废草绳未清理干净；6、挡板不合格（①只有部分定位销，并且不能靠到管模内壁，在离心时会出现摆动；②挡板直径不够大或张拉区椭圆度过大，在合模时盖模不能很好地靠着挡板，使管模错位，挡板不能平靠管模，间接引起端板倾斜③定位销焊接时与管模不同心）；7、头尾板更换时，未对残余的水泥渣及时清理；8、头、尾板螺丝磨损严重，未及时更换；9、拆模场地不平整；B、盆碟状1、端板本身材质问题，端板本身平整度超标（尽可能不用铸锻板和离心板）；2、端板厚度不足；3、笼筋DP值偏外，张拉应力集中；4、头尾板长期不清理打油，更换桩种时因余浆清理不干净引起盆碟状（如：500*100更换做500*125时）C、变形1、本身材质过软2、端板厚度不足。3、螺丝本身材质问题，张拉或脱模时造成断螺丝的现象；4、张拉时头、尾板掉螺丝（装头尾板时螺丝未打紧、螺丝偏小、齿薄、螺丝二次利用、螺丝磨损严重等），5、未对称放张，造成最后一颗螺丝应力集中，拆卸困难，引起端板变形。Ⅱ解决方案1、加强进厂端板质量的控制；2、加大笼筋车间监督检查力度，对下料长度和端面倾斜严格控制；3、加强对整形员工的培训，必须将管模尾板贴紧管模才能吊往台前布料；4、及时检查螺丝与螺孔的匹配性，对磨损严重或过大的螺丝及时更换，螺孔偏大或偏小的端板及时通知厂家进行整改；5、更换新的挡板，挡板直径用大一些；定位销焊接时与管模同心，且可以靠得到管模内壁；所有螺杆严格检查，发现弯曲、变形的立即更换；6、进行悬吊式张拉系统；7、禁止提前张拉；8、不定期对拆模组场地进行整理，保证场地的平整度；9、检查管模，张拉区椭圆度超标的模具及时合模维修；10、加强对头、尾板端面的清理工作；11、定期检查滚焊机的水平和铜盘磨损情况。Ⅱ解决方案：1、立即拆掉重新焊接笼筋骨架；2、追溯镦头机号，拆同批次所生产的钢筋镦头是否存在类似现象；3、加强抽检力度，控制镦头的质量；4、定期检修设备，确保设备正常运行5、加强对张拉机手的监控，杜绝超值张拉。六、负壁厚、偏心少料Ⅰ质量问题的原因描述：1、砂、石含水率未及时调整；2、砼料在搅拌时各原材料超出规定的误差范围，至使砼料过少；3、拌合机手在放料时，放料时间不足，致使砼料残留在搅拌机内；4、布砼料时未按工艺进行布料，未做到两边饱满中间均匀；5、离心机不水平、管模变形或张拉后螺母没上紧，离心时松脱，造成偏心；6、张拉档板无定位销或缺定销；7、尾板未紧贴管模，张拉时致使管桩头部少料；8、砼料浓，布完料后未进行插料。Ⅱ解决方案1、下雨天及时调整砂石含水率，以免造成砂石实际称量偏少的现象；2、及时对拌和楼所用的秤进行校验；3、按布料顺序进行布料，做到两头饱满中间均匀；4、加强对布料员工的培训，严格按工艺规程操作，管模两头的砼料不宜布的过高，一方面防止合模不严，另一方面也防止中间少料，从而造成“细腰”现象。5、调整合理的离心工艺；6、控制砼料的和易性；7、张拉时水平张拉，及时锁紧张拉螺母；8、及时补齐张拉档板上的定位销；9、要求车间对跳动严重的管模及时的合修；10、布料前，尾板必须紧贴管模七、笼筋松散Ⅰ质量问题原因描述：A、操作原因：1、笼筋滚焊质量差，滚焊不牢造成松散；2、拆模组无绑扎员工对松散笼筋进行绑扎；3、吊笼筋入管模时吊点位置不正确，或野蛮操作，造成松散；4、台前布料时，放料员工无绑扎意识或没有检查笼筋是否松散就布料；5、线材拉制次数过少不合理，造成铁线过硬，滚焊不牢；6、笼筋入模后扭曲，张拉时散笼；7、线材油污过重或主筋沾有油污焊接不牢，造成散笼。材质原因：1、采购线材偏硬，造成滚焊不牢易散。2、同一条笼筋骨架中部分主筋平直度不够，造成张拉时散笼现象。Ⅱ解决方案：1、制定合理的拉丝工艺，保证拉丝质量。2、焊笼筋时，滚焊机电流调整到合适电流操作3、笼筋起吊时，吊点要合适4、拆模区，发现笼筋松散时，及时进行绑扎5、台前布料时，检查笼筋是否松散，并绑扎再布料6、笼筋在模内顺直，防止张拉笼筋松散7、制作笼筋骨架时防止油污沾在主筋上。八、内壁砼塌落、余浆层滑落Ⅰ质量问题原因描述：1、砼料和易性差，如料散（砂过粗、碎石过大、砂率偏低）、料稀（坍落度过大）、砂石含水率过大；2、二次加水以后搅拌时间不够，混凝土搅拌不均匀；3、离心时没有严格按照工艺规程操作，如：提前刹车，缩短高速时间；4、离心过程中管模严重跳动；5、将大量散落在平车上过干或积水太多的料铲起以后，集中放置在管模一处；6、砂的细度模数未控制好，砂过粗；7、砼料搅拌时间过短不均匀，导致局部水化热过高；8、吊模入池时，产生严重碰撞；9、蒸养池内尾端汽管断裂，裂口处蒸汽涌出形成冲力造成桩尾端内壁砼坍落。10、如果离心工艺参数选择不合理或由于设备和模具的老化变形造成跳模，就有可能产生过大且不均匀的振动力，使得管桩成型后出现严重内分层，降低砂浆层的粘结力，形成内壁塌落。当混凝土拌和物和易性不佳时，就更加剧了内壁塌落现象发生的几率。，（在管桩的离心过程中，混凝土在离心力及其它外力（重力、冲击振动力）作用下，粗细骨料和水泥颗粒沿离心力方向运动，由于各组成材料的粒径及比重的差异，在离心沉降后明显地分为混凝土层、砂浆层和水泥浆层，这种现象称为“外分层”，是混凝土经过离心之后的一种必然表现，其对桩身强度有的影响较小几乎可以忽略不计。混凝土在离心时，混凝土层和砂浆层首先被粗略地分离出来，接着是砂浆层中各组成材料的分离，与此同时混凝土中的自由水也被排挤出来，由于混凝土层中自由水的流动路径要比砂浆层的长，因此这部分水排挤到内壁时的时间就长，当这些水到达砂浆层的时候，最内层的水泥浆层在离心力的作用下已经非常密实，致使这些水无法穿透此层而聚集在砂浆层中，而此时混凝土内部的自由水还在源源不断地被排挤出来充斥于砂浆层中，形成了水膜，即产生了常见的“内分层”现象）Ⅱ解决方案1、根据砂石质量状况，及时调整配合比，控制用水量和减水剂掺量；2、严格控制砼料的坍落度及二次加水后搅拌均匀放料；3、严重跳动的管模及时合模维修；4、保持平车上湿润无明水，散落在平车上的砼料及时铲在管桩非加密区内；5、管模入池时严禁碰撞；6、督促车间定期检查蒸养池汽管状况，及时维修该蒸养池内断裂汽管。九、桩内壁龟裂Ⅰ质量问题的原因描述：1、蒸养池升温速度过快，供气不均匀；2、拌和机手打料不稳定，砼料质量问题导致；3、水灰比过大，料过稀；4、离心工艺不合理，内分层现象严重。Ⅱ解决方案：1、工艺进行修改，明确什么时间温度