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预应力高强度混凝土管桩生产过程质量控制

预应力高强度混凝土管桩凭借着诸多优势而已被广泛运用于工程建设中。本

文结合工程实例，详细介绍了预应力高强度混凝土管桩生产工程质量控制的要点

和方法。

标签：预应力高强度；混凝土管桩；生产工程；质量控制

1、概述

随着我国建设事业的迅猛发展，建设用地越来越紧张，大量的新建楼房从多

层向小高层、高层发展，而且层数越来越高，而预应力高强度混凝土管桩则是这

些工程建筑中的桩基材料。这种管桩适用范围广，混凝土强度高，具有较高的单

桩竖向抗压承载力，逐渐受到业内的关注。因此，有必要做好预应力高强度混凝

土管桩生产过程中的质量控制，这样不仅可以追求更好的桩身完整性，还可以确

保整体工程的质量。

2、生产过程质量控制要点和方法

2.1原材料的控制要求

（1）钢棒的匀质性控制

随着桩长的增大，钢棒的匀质性应引起足够的重视，钢棒局部缺陷带来的风

险将会增大，而盘间强度和延伸率的不一致也会更多地在同一根桩上形成隐患，

在张拉时，断裂或圆周受力不匀会发生。

（2）水泥

目前预应力高强度混凝土管桩的C80混凝土都是使用强度等级52.5MPa的

水泥原材料、配方、工艺设备投入、工序控制、储存及出运控制等均可能存在各

类问题和隐患，如果仅用国家标准去衡量，它们都可能是合格的，但是水泥的国

家标准对于超长预应力高强度混凝土管桩来说，是无法满足生产质量和管桩性能

的要求的。

（3）减水剂的稳定性控制

减水剂为聚羧酸型，由于聚羧酸系高效减水剂所配制的大流动性混凝土经时

损失小，1h基本无坍落度损失，2h经时损失小于15%，所以优选此减水剂可以

进一步改善混凝土的坍落度，保证备用混凝土的质量。生产首件后，经检验满足

了设计、过程浇筑要求，今后生产就不可变动，保持该品种使用的连续性。

2.2钢筋笼在管模中的定位控制

对于管节特别长的PHC桩来说，浇筑中当混凝土下落压在钢筋笼上时，张

拉力是很难完全将钢棒拉直的，因为这个重量太大了，尤其是使用高性能减水剂

的高标号混凝土，其粘度特别大，也就是说张拉时整个钢筋笼要将压在其上的混

凝土抬起并繃直，而事实并非如此，当张拉力结束时，仍无法达到繃直，桩长越

长，问题会越严重，而事实上钢棒的这类弯曲变形往往在离心时依然无法解除，

即使离心时得到解除，原先的张拉力也会随着钢棒弯曲的解除而被部分消除，在

实践中会出现主筋偏位现象，有时甚至是比较严重的。

2.3混凝土设计的特殊要求及其匀质性控制

对于超长预应力高强度混凝土管桩而言，单节混凝土量比短管节成倍增加，

而这样的混凝土量必须一次性地连续注完，在实际操作中，由于钢筋笼所形成的

网格阻碍了混凝土的快速下落，导致浇筑速度无法大幅度提高，因此即便使用两

台下灰行车同时浇注混凝土，其耗时仍然会比较长，这就对混凝土的工作性能提

出了很高的要求，而这些要求只能通过混凝土配合比设计及搅拌过程的控制而获

得保证，这里必须考虑的因素包括混凝土的流动性及保塑性等。

2.4混凝土浇注的紧凑性要求

超长桩身对于混凝土浇中各道工序时间的要求显得特别重要，这要求企业在

这个方面的管理达到一定的水准，任何人为、电力、机械设备等因素导致的延误

均将对整桩的终身质量造成决定性的影响，而任何因素归根结底还是管理的水准

的问题，混凝土布料时要明确整个布料完成时间，一般情况下，在气温大于0～

35℃在大车间生产的情况下，整个布料时间应不大于45min。要注意温度的变化，

事先掌握坍落度损失变化曲线。针对人为、电力供应、机械设备等等可能发生中

途中断布料的特殊情况，要有相应的应急预案，确保坍落度满足后续工序的需要。

混凝土生产过程必须一气呵成，在设定的时间内完成，否则即为异常。

2.5管桩离心机最佳转速的控制与调整

管桩生产对离心参数的设定，是一个较为复杂的理论联系实际过程，取得速

度和时间的最佳值，才能使管桩离心成型后混凝土更密实，减少离心中易出现的

质量缺陷，离心一般分为低速、中速、高速三个阶段，第一阶段是使管模内混凝

土拌合料在模内均匀分布，同时起到二次搅拌的作用。第二阶段是拌合料中固相

颗粒分布至更均匀及稳定的位置。第三阶段使混凝土拌合料更加密实。离心成型

后从外到内依次是混凝土层、砂浆层、水泥浆层、余浆层，合理的离心制度，可

使管桩离心成型后混凝土层更密实，尽量减少砂浆层、水泥浆层、余浆层占壁厚

的比例