简述先张法预应力高强混凝土管桩抗弯性能试验及破型检测要点

2014-11-25阜阳市建设工程质量检测站安徽阜阳236000

安徽建筑 2014年3期

卢松（阜阳市建设工程质量检测站，安徽阜阳 236000）

0 前言

近几年来，先张法预应力高强度混凝土管桩(即PHC管桩，以下简称管桩)在全国范围内的大量采用，愈来愈多的显示其多方面的优点，管桩生产企业也涌现出来。但是各个管桩生产企业的技术力量和生产工艺又不尽相同，经常出现由于某种主管或客观因素的影响，导致部分有缺陷的产品进入建筑工地，将会给工程质量造成很大的安全隐患。因此，管桩厂内定期确认检验(型式检验)和施工现场定量抽检，是各级行政部门和检测检验机构动态控制管桩产品质量的主要手段，而管桩抗弯性能试验和破型检测又是厂内定期确认检验和施工现场定量抽检的首选方案。

1 管桩抗弯性能试验和破型检测抽样规则

1.1 管桩抗弯性能试验和破型检测抽样规则

管桩抗弯性能试验是目前控制管桩桩身整体质量比较好的方法。规范《先张法预应力混凝土管桩》（GB13476-2009）中型式检验的要求是在同品种、同规格、同型号的出厂检验合格产品中随机抽取10根进行外观质量和尺寸允许偏差检验，在外观质量和尺寸允许偏差全部合格的10根中随机抽2根进行抗弯性能试验，再在抗弯试验完成后的经剔凿破型后的1根管桩分别进行预应力钢筋直径、配置数量、保护层厚度、螺旋钢筋直径、间距及加密区长度等项目的检测。在安徽省地方标准《先张法预应力混凝土管桩基础技术规程》（DB34）和阜阳市“关于加强我市预应力混凝土管桩施工质量管理的意见”中要求，对于进入施工现场的管桩按生产厂家、规格，对每个工地，每进场5000m应送单节管桩进行抗弯性能试验和破型试验。若同一生产厂家每种规格桩进场不足5000m的，按5000m计。

2 管桩抗弯性能试验要点

2.1 管桩抗弯性能试验方法

图1 管桩的抗弯试验示意图

图2

表1

管桩的单节桩长允许偏差表2

规范中管桩抗弯性能试验方法有垂直向上、垂直向下和水平加载法。但考虑到实际操作难度应尽可能的选择垂直向下加载法，现就垂直向下加载法所使用试验设备及数据采集过程加以介绍，以做到公开、透明、科学、公正。

2.2 管桩抗弯性能试验及要点

采用是垂直向下逐级加载法，其试验示意图见图1，试验过程是：第一步按抗裂弯矩的20%的级差由零加载至抗裂弯矩的80%，然后按抗裂弯矩的10%的级差继续加载至抗裂弯矩的100%，每级荷载的持续时间为3min；第二步按抗裂弯矩的5%的级差加载至裂缝出现，每级荷载的持续时间为3min，测定并记录裂缝宽度；第三步按极限弯矩的5%的级差加载至出现极限状态的检验标志之一时为止，每级荷载的持续时间为3min。观测并记录各项读数。规范中给出的极限状态检验标志：受拉区混凝土裂缝宽度达到1.5mm；受拉区钢筋被拉断；受压区混凝土破坏。

2.3 以管桩规格为PHC500AB125-10 为例，其实时荷载计算方案见表1

管桩抗弯性能试验表明，管桩主要应力位于跨中纯弯段内，裂缝出现以前跨中界面应变基本符合平截面假定，裂缝出现后中性轴上移。由此可知要保证最大弯矩中心在支座中心，管桩长度一定要实测实记，常见单节管桩长度允许偏差见表2；管桩抗弯性能试验台应放在坚实、平整场地上，以保证加载时管桩均匀受力；试验台及附属加载设备自重也应定期测量校正；裂缝观测、数值传输采集系统要定期校核验证。

3 管桩破型检测试验方法及要点

3.1 管桩破型检测试验方法及要点

管桩破型检测可以比较直观的测量管桩的相关技术参数，但是高强混凝土与预应力钢筋以及环箍筋之间超强的相互作用力使得破型检测通常不那么容易进行。当确实对其质量有怀疑时，可以进行破型检测，对于管桩结构钢筋的抽检可利用先施工的2m以上长度的余桩经人工破碎后进行检测，若工地没有余桩可利用，则应在工地上随机选取2节桩经人工破碎后检测。检测钢筋直径时以便于读数，可用数显游标卡尺，检测箍筋间距和加密区长度可用钢卷尺和钢直尺。破型过程中应避免出现对端板及钢筋的损伤，避免预应力钢筋和环箍的位置的扰动。而对钻芯检测管桩混凝土抗压强度时，则不得在已沉桩或沉桩后的管桩桩身上钻取，也不可以在已破损的管桩桩身上钻取，钻芯机的固定、操作钻取以及磨平机精度都比《钻芯法检测混凝土强度技术规程》（CECS03:2007）要求高。检测单位应考虑破型检测的目的和必要性，在多方见证人员见证下通过对管桩端板厚度、预应力钢筋直径及数量、螺旋箍筋直径及间距、螺旋箍筋加密区长度等进行实地测量。各测量结果应与10G409图集比较，对不符合标准要求的管桩应该予以禁止继续使用，已打入地下的桩应采取相关处理措施。在检测过程中应进行实时录像或拍照进行存档，确保检测数据的真实有效。图2所示为部分破型后的管桩样品。