預應力混凝土結構常見事故

1、預應力砼結構常見事故及預防處理石家莊鐵道大學石家莊鐵道大學 土木工程學院土木工程學院安蕊安蕊梅梅要內容主要內容常常見事故一見事故一：預留預留孔孔道事故道事故常見事常見事故二故二：預應力筋張拉事故：預應力筋張拉事故常見事常見事故三故三：錨下常見事錨下常見事故故常見事常見事故四故四：構件開裂事故：構件開裂事故常見事常見事故五故五：放張事故放張事故常常見事故六見事故六：孔道壓漿不密實：孔道壓漿不密實常見事故一：孔道事故常見事故一：孔道事故1 1、常見問題及發(fā)生原因、常見問題及發(fā)生原因1 1）堵孔、頸縮孔。）堵孔、頸縮孔。 振搗振搗時致波時致波紋紋管破裂、漏漿；波紋管接頭沒處

2、理好；管破裂、漏漿；波紋管接頭沒處理好；2 2）孔道位置偏離設計值。）孔道位置偏離設計值。 主要是定位鋼筋不足致主要是定位鋼筋不足致波紋管變形、移波紋管變形、移位，相鄰孔位，相鄰孔道距離變小。道距離變小。3 3）備用孔漏設；）備用孔漏設；4 4）壓漿孔和通氣孔被堵塞。）壓漿孔和通氣孔被堵塞。5 5）橡膠抽拔管老化取不出。）橡膠抽拔管老化取不出。6 6）張拉時孔道開裂，相鄰孔道聯(lián)通。）張拉時孔道開裂，相鄰孔道聯(lián)通。2 2、預防預防措施措施1 1）孔）孔道成型用管道的連接應密道成型用管道的連接應密封。封。2 2）振搗時要避開孔道。）振搗時要避開孔道。2 2）成）成孔管道應與定位鋼筋綁扎牢固，定位鋼

3、筋直徑不孔管道應與定位鋼筋綁扎牢固，定位鋼筋直徑不宜小于宜小于10mm10mm，間距不宜大于，間距不宜大于1.2m1.2m，扁形管道、塑料波扁形管道、塑料波紋管或預應力筋曲線曲率較大處紋管或預應力筋曲線曲率較大處的間的間距宜適當縮小距宜適當縮??；3 3）凡）凡施工時需要預先起拱的構件，預應力筋或成孔管施工時需要預先起拱的構件，預應力筋或成孔管道宜隨構件同時起拱；道宜隨構件同時起拱；4 4）成）成孔管道豎向位置偏差應符孔管道豎向位置偏差應符合規(guī)定；合規(guī)定；5 5）孔）孔道的間距和保護層厚度，應符道的間距和保護層厚度，應符合規(guī)定。合規(guī)定。6 6）仔細查看圖紙并分析。）仔細查看圖紙并分析。常見事故一

4、：孔道事故常見事故一：孔道事故工工程實例程實例 某鋁業(yè)有限公某鋁業(yè)有限公司電司電解車解車間，間，屬單層排架結構工業(yè)廠屬單層排架結構工業(yè)廠房，需要制作房，需要制作160160根吊車梁。吊車梁為根吊車梁。吊車梁為6m6m后張預應力后張預應力混凝土吊車梁混凝土吊車梁，等，等高工字形截面；預應力鋼筋采高工字形截面；預應力鋼筋采用用高強鋼絲束，高強鋼絲束，共有四束預應力鋼共有四束預應力鋼筋；筋；混凝混凝土強度為土強度為C45C45。 吊車吊車梁由沈陽鋁鎂設計研究院設計。梁由沈陽鋁鎂設計研究院設計。采用單采用單層平臥預層平臥預制。制。 l事故情況事故情況： 有梁在穿筋時，發(fā)現(xiàn)堵孔，力筋無法穿入。有梁在穿筋

5、時，發(fā)現(xiàn)堵孔，力筋無法穿入。 怎怎么么辦？采取措施解決還是報廢梁？辦？采取措施解決還是報廢梁？l最后采用的措施：最后采用的措施： a a：用預：用預應力鋼筋穿入孔應力鋼筋穿入孔道，道，量出堵塞的具體量出堵塞的具體位置。位置。 b b：用：用沖擊沖擊鉆從側面鉆鉆從側面鉆透混凝土透混凝土（只（只能用鉆，不能能用鉆，不能用人工鑿孔用人工鑿孔）。）。 c c：用：用火焊截去堵塞部分火焊截去堵塞部分的金屬波的金屬波紋紋管，擴孔，清管，擴孔，清理出殘渣及波紋管扁平部分，用水沖洗干理出殘渣及波紋管扁平部分，用水沖洗干凈。凈。 d d：穿：穿入預應力筋，并張拉入預應力筋，并張拉。 e e：張：張拉完畢拉完畢后

6、補孔，后補孔，并并留砂留砂漿試塊，漿試塊，以測其強以測其強度度。 f f：如堵孔的梁較多，處理后對一梁進行荷載試驗：如堵孔的梁較多，處理后對一梁進行荷載試驗。常見事常見事故二：預應力筋張拉事故（先張少）故二：預應力筋張拉事故（先張少） 預應力筋張拉時預應力筋張拉時, , 后張梁，采用張拉控制應力和伸后張梁，采用張拉控制應力和伸長量雙控。長量雙控。常見事故常見事故： 1 1、滑絲；、滑絲； 2 2、斷絲；、斷絲； 3 3、張拉伸長量不足。、張拉伸長量不足。常見事常見事故二：預應力筋張拉事故故二：預應力筋張拉事故1、斷絲、斷絲1 1）原因：）原因： 1 1）力筋生銹，截面積減??；）力筋生銹，截面積

7、減小； 2 2）因伸長量不足，繼續(xù)張拉使應力超過抗拉強度；）因伸長量不足，繼續(xù)張拉使應力超過抗拉強度； 3 3）一個孔道的預應力筋不平直，有交叉，使張拉時力）一個孔道的預應力筋不平直，有交叉，使張拉時力筋長度不均勻。筋長度不均勻。 4 4）個別預應力筋質量不合格。）個別預應力筋質量不合格。2 2）斷絲的后果）斷絲的后果3 3）預防措施：）預防措施： 當當預應力張預應力張拉拉時時如如發(fā)發(fā)現(xiàn)油現(xiàn)油壓回落，再加油時又回落，這壓回落，再加油時又回落，這時有可能發(fā)生斷時有可能發(fā)生斷絲。及時停止加油，進行處理。絲。及時停止加油，進行處理。4 4）處理）處理 斷斷絲不得超過兩根；一孔超過兩根，換掉預應力筋絲

8、不得超過兩根；一孔超過兩根，換掉預應力筋。2、張拉伸長量不足、張拉伸長量不足1 1）主）主要原要原因因 a a：預預留管道不順直留管道不順直，孔道摩阻大；（主要），孔道摩阻大；（主要） b b：施工時先：施工時先將預應力筋穿入管將預應力筋穿入管道，后道，后澆澆筑砼，由于筑砼，由于管管道漏漿已將部分預應道漏漿已將部分預應力筋力筋粘結牢固，在張拉時該段粘結牢固，在張拉時該段預應力鋼筋處于拉應力基本為預應力鋼筋處于拉應力基本為零；零； c c：所：所采用預應力鋼筋的實際采用預應力鋼筋的實際彈模與彈模與理理論彈摸有差論彈摸有差異；異； d d：張拉設備標定時數(shù)據(jù)：張拉設備標定時數(shù)據(jù)不準不準確；確； e

9、 e：張：張拉設備發(fā)生機械故障拉設備發(fā)生機械故障。2 2）預防措施）預防措施常見事常見事故故三三：錨下病害錨下病害后張法構件，錨具傳遞并承受很大的壓應力，錨下后張法構件，錨具傳遞并承受很大的壓應力，錨下混凝土也承受很大應力混凝土也承受很大應力。病害一般發(fā)生的張拉錨固時。病害一般發(fā)生的張拉錨固時。1 1、錨下混凝土應力分布圖、錨下混凝土應力分布圖。縱向應力分布圖縱向應力分布圖橫橫向應力分布圖向應力分布圖錨具、墊板、千斤頂構造錨具、墊板、千斤頂構造1 1、工具夾片、工具夾片 2 2、工具錨環(huán)、工具錨環(huán) 3 3、過渡套、過渡套 4 4、千斤頂、千斤頂5 5、限位板、限位板 6 6、工作夾片、工作夾片

10、 7 7、工作錨環(huán)、工作錨環(huán) 8 8、錨墊板、錨墊板9 9、螺旋筋、螺旋筋 1010、波紋管、波紋管2 2、錨下可能的病害、錨下可能的病害： 1 1）錨下混凝土開裂：劈裂裂縫和端部裂縫。）錨下混凝土開裂：劈裂裂縫和端部裂縫。 2 2）錨墊板碎裂、破壞；）錨墊板碎裂、破壞； 3 3）錨下混凝土壓）錨下混凝土壓碎，碎，導致錨具內陷。導致錨具內陷。 錨下混凝土崩裂，錨固區(qū)失效錨下混凝土崩裂，錨固區(qū)失效錨下混凝土開裂錨下混凝土開裂張拉時開裂張拉時開裂錨墊板碎裂錨墊板碎裂混混凝土崩裂凝土崩裂、錨墊板壓壞、錨墊板壓壞錨下混凝錨下混凝土壓碎，錨墊板變形土壓碎，錨墊板變形1 1）錨下混凝土開裂的原因）錨下混凝

11、土開裂的原因 a a：錨下間接鋼筋間距過大；：錨下間接鋼筋間距過大； b b：間接鋼筋范圍不足，螺旋筋圈的直徑過?。洪g接鋼筋范圍不足，螺旋筋圈的直徑過??；螺螺旋筋也叫抗劈裂鋼旋筋也叫抗劈裂鋼筋，作用是約束核心混凝土，有合理范圍。筋，作用是約束核心混凝土，有合理范圍?，F(xiàn)為標配?，F(xiàn)為標配。 200 14 50mm 被被168 12 55mm代替。代替。 c c：設計的構件過薄，尺寸?。涸O計的構件過薄，尺寸??； d d：相：相鄰孔道凈距不夠。鄰孔道凈距不夠。 e e：混凝土強度不達標；混凝土強度不達標； f f：錨墊板假錨墊板假冒致冒致傳遞荷載能力差。傳遞荷載能力差。3 3、錨下病害可能的原因、錨下

12、病害可能的原因OVM專利產品?？紝＠a品?？紤]了荷載傳遞過渡和慮了荷載傳遞過渡和合理承壓面積。合理承壓面積。仿制品仿制品3 3、錨下病害可能的原因、錨下病害可能的原因2 2）錨墊）錨墊板碎裂的原因板碎裂的原因 a a：錨：錨下混凝土不密實下混凝土不密實。 b b：對：對錨下荷載傳遞性能不了解，沒有執(zhí)行標準。錨下荷載傳遞性能不了解，沒有執(zhí)行標準。 錨下荷載傳遞性能，錨下荷載傳遞性能，是對是對埋置了錨墊板和螺旋鋼筋的標埋置了錨墊板和螺旋鋼筋的標準混凝土試準混凝土試件加載件加載，測試重復荷載下混凝土的裂縫寬度和，測試重復荷載下混凝土的裂縫寬度和試件的極限承載力，以判試件的極限承載力，以判斷錨具對荷載

13、傳斷錨具對荷載傳遞的安全可靠性遞的安全可靠性。 c c：錨墊板產品不規(guī)范。錨墊板產品不規(guī)范。 假冒、仿造。沒假冒、仿造。沒有或減小了臺階高度和角度，有或減小了臺階高度和角度，減減小了承小了承壓面厚壓面厚度，減小了錨具高度。度，減小了錨具高度。 d d：材質：材質差，現(xiàn)場一般不檢驗錨墊板差，現(xiàn)場一般不檢驗錨墊板。 錨墊板質量好的灰鑄鐵，抗拉強度大于錨墊板質量好的灰鑄鐵，抗拉強度大于200MPa200MPa，有，有的廠家采用劣質材料，不到的廠家采用劣質材料，不到150MPa150MPa。 如下圖如下圖 仿造：尺寸減小仿造：尺寸減小左：某廠家的左：某廠家的3孔扁錨墊板孔扁錨墊板 尺寸：尺寸：176*

14、70*140mm（長（長寬寬高），重量高），重量2.8kg右：某名優(yōu)品牌的右：某名優(yōu)品牌的3孔扁錨墊板孔扁錨墊板 尺寸：尺寸：200*90*180mm（長（長寬高），重量寬高），重量4.2kg錨墊板承壓面變薄錨墊板承壓面變?。簝蓮S兩廠家的家的 5孔錨墊板孔錨墊板左：某廠家的左：某廠家的5孔圓錨墊板孔圓錨墊板 重量重量4.1kg右：某名優(yōu)品牌的右：某名優(yōu)品牌的5孔圓錨墊板孔圓錨墊板 重量重量6.3kg某廠劣質錨墊板在工程應用中加強肋出現(xiàn)的裂紋某廠劣質錨墊板在工程應用中加強肋出現(xiàn)的裂紋3 3）錨下混凝土壓潰的原因）錨下混凝土壓潰的原因 a a：錨下混凝土振搗不密實，有空洞；：錨下混凝土振搗不密實，

15、有空洞； b b：錨下間接鋼筋嚴重不足。：錨下間接鋼筋嚴重不足。 c c： 可能張拉時混凝土強度沒有達到設計強度的可能張拉時混凝土強度沒有達到設計強度的90%90%，齡期不足。，齡期不足。 d d：采用雙控時，為了滿足伸長量，出現(xiàn)過張拉。：采用雙控時，為了滿足伸長量，出現(xiàn)過張拉。 3 3、錨下病害可能的原因、錨下病害可能的原因4、錨下病害預防措施、錨下病害預防措施 1 1）保證錨下混凝土澆筑質量。）保證錨下混凝土澆筑質量。 2 2）合理設計構件尺寸、孔道間距、孔道位置。）合理設計構件尺寸、孔道間距、孔道位置。 3 3）采用優(yōu)質錨墊板。）采用優(yōu)質錨墊板。 4 4）合理設計并布置間接鋼筋。）合理設

16、計并布置間接鋼筋。 5 5）掌握好張拉時混凝土齡期。）掌握好張拉時混凝土齡期。 事故一般都比較嚴重，事故一般都比較嚴重，5、錨下病害處理措施、錨下病害處理措施工程概況工程概況 某預應力混凝土斜交橋，跨越李村河，跨度某預應力混凝土斜交橋，跨越李村河，跨度30+35+35m30+35+35m，橋面寬，橋面寬26.2m26.2m。橋梁設計按全預應力混凝。橋梁設計按全預應力混凝土梁設計。梁體采用土梁設計。梁體采用C50C50高性能混凝土，梁體預應力高性能混凝土，梁體預應力筋為直徑筋為直徑15.2mm15.2mm的低松弛鋼絞線，塑料波紋管成孔，的低松弛鋼絞線，塑料波紋管成孔，錨具為錨具為OVMOVM夾片

17、式錨具，錨下墊板和螺旋筋與錨具配夾片式錨具，錨下墊板和螺旋筋與錨具配套，均為套，均為OVMOVM廠家產品。預應力筋張拉時采用廠家產品。預應力筋張拉時采用伸長量伸長量和張拉應力和張拉應力雙控。張拉時，同條件混凝土試件的強度雙控。張拉時，同條件混凝土試件的強度達到達到53.9MPa53.9MPa，滿足達到設計強度的，滿足達到設計強度的90%90%的條件。的條件。實例、實例、某預應力砼箱梁錨墊板破壞事故某預應力砼箱梁錨墊板破壞事故錨固端圖錨固端圖箱梁端部預應力筋布置圖事故回放事故回放 6.22 6.22下午，兩側對稱張下午，兩側對稱張拉腹板的拉腹板的B-N1aB-N1a預應力筋，預應力筋，在終張拉時

18、，西側錨墊板在終張拉時，西側錨墊板壓碎，檢查發(fā)現(xiàn)，錨下混壓碎，檢查發(fā)現(xiàn)，錨下混凝土壓碎，錨具下側陷入凝土壓碎，錨具下側陷入梁體梁體2-3cm2-3cm。停止張拉，。停止張拉，力筋無法錨固。力筋無法錨固。 根據(jù)現(xiàn)場數(shù)據(jù)，張拉應根據(jù)現(xiàn)場數(shù)據(jù)，張拉應力達到設計應力的力達到設計應力的100%100%。初步工作：初步工作：后續(xù)工作：后續(xù)工作：放松張拉，卸下錨具，判斷能否重新張拉。放松張拉，卸下錨具，判斷能否重新張拉。分析原因、討論，分析原因、討論，給給出出處處理辦法。理辦法。 原因分析：原因分析：經(jīng)過分析，原因如下：經(jīng)過分析，原因如下：a : a : 錨下鋼筋密，間距小，澆筑的混凝土在波紋管上方錨下鋼筋密，間距小，澆筑的混凝土在波紋管上方粗骨料少，混凝土離