生产PC柱时容易出现的质量问题及预防和补救措施

黄振兴

（天津市启源装配式建筑有限公司，天津 300074）

0 前言

PC 柱是装配式九大常用构件之一，也是装配式构件中重要的构件，生产工艺相对于其它常用构件如叠合板、楼梯、空调板、阳台板等构件比较复杂，生产过程中如果一些关键工序质量控制不好，就会出现许多质量问题。本文通过实际生产案例列举了生产 PC 柱时容易出现的质量问题，分析了这些质量问题产生的原因，并制定了相应的预防和补救措施，供同行们参考，以防患于未然，杜绝此类质量问题的发生。

1 生产 PC 柱时容易出现的质量问题及质量问题产生的原因

1.1 PC 柱蒸养后发现表面开裂

某工厂 PC 柱浇筑完毕，收完面后蒸养 5 小时，同条件试件达到设计强度 70%，可以拆模和起吊时，发现有 PC 柱出现裂缝；当天生产了 3 根柱，2 号模台 2根，4 号模台 1 根；撤除养护棚时发现，2 号模台生产的 2 根柱的柱表面都有开裂，有多条裂纹，而 4 号模台生产的柱，没有任何裂纹。

通过盘查各关键工序质量控制情况发现，首先，使用相同的混凝土配合比和相同的浇筑工艺，2 号模台生产的柱表面出现许多道裂缝，而 4 号模台生产的柱表面无裂缝，这就说明混凝土配合比和浇筑工艺没有问题，否则两根柱都会出现裂缝。其次，在现场发现 2 号模台生产的柱表面温度非常高，极为不正常，而 4 号模台生产的柱表面温度正常。经过回看混凝土蒸养温度曲线发现，2 号模台生产的柱蒸养温度失控，见图 1，温度一直上升到 80℃ 左右，超过了规范规定的不得超过 55℃的混凝土蒸养技术要求，因此断定养护温度太高，造成水泥水化太快，导致混凝土收缩过大，而产生裂缝。

图1 2 号模台生产的柱蒸养温度曲线

从图 2 可以清楚地看出，4 号模台生产的柱蒸养温度始终控制在 55℃，符合规范要求，因此没有裂缝。

图2 4 号模台生产的柱蒸养温度曲线

由以上分析可以得出 2 号模台生产的柱出现裂缝质量问题的主要原因是：蒸养温度失控，温度一直上升到80℃ 左右，超过了规范规定的不得超过 55℃ 的技术要求，养护温度太高，造成水泥水化太快，导致混凝土收缩过大，而产生裂缝。分析出原因，更换了有问题的温控器，就没有再出现此类质量问题。

1.2 PC 柱表面出现起皮现象

某工厂生产好 PC 柱，第二天撤除养护棚，拆模时发现柱表面起皮（见图 3），形成一层 1mm 左右软弱层，用手指轻轻一碰就碎裂，用扁铲很容易铲掉，而下层混凝土正常。

图3 PC 柱表面出现起皮现象

经过排查发现，首先工人抹面抹早了，还没有初凝就抹完面，这时混凝土还没有收水，水分随着混凝土逐渐凝固而迁移至其表面，造成表层混凝土水胶比大大增加，形成强度极低的浆皮。其次，柱表面没有覆盖塑料薄膜，蒸养时蒸养棚中蒸汽在蒸养棚顶部遇冷凝结成水珠，滴到柱表面混凝土上，而此时混凝土还没有初凝，将混凝土表面冲坏，形成强度极低的浆皮，加剧了混凝土表面出现起皮的质量问题。分析出原因后，严格要求工人在初凝时抹面，抹完面立即覆盖塑料薄膜，就解决了这个质量问题。

1.3 PC 柱表面出现微裂

某工厂生产好 PC 柱，第二天撤除养护棚，拆模时发现柱表面出现许多微裂（见图 4）。

图4 PC柱表面出现微裂

经过排查后发现，工人抹面抹早了，还没有初凝就抹完面，这时混凝土没到初凝，收缩还没有完成，在初凝前抹完面，混凝土到初凝时还会收缩产生裂缝。因此，只有在初凝时抹面才是有效的，在这个这时候消除混凝土收缩产生的微裂后，混凝土由于已经到达初凝，以后收缩就很小，混凝土已经开始有强度，可以抵抗收缩应力了，就不会再产生微裂。所以，混凝土抹面时机极为关键，必须在混凝土初凝时收面，否则过早收面，等混凝土初凝时还会产生表面收缩裂缝；也不能在初凝后收面，否则就抹不动了，无法消除表面产生的收缩裂缝。分析出原因后，严格要求工人在初凝时抹面，就解决了这个质量问题。

1.4 PC 柱出现趴脚

所谓“趴脚”是混凝土行业的行话，意思是接近模台的柱下侧出现涨模，导致柱下侧宽度增加、甚至超标的现象。某工厂，在拆模后，就发现柱出现“趴脚”的质量问题（接近模台的柱下侧出现涨模导致柱下侧宽度增加），见图 5。主要原因是原来定位钢板的力度不够，没有抵抗住模板下侧涨出的力。分析出原因后，模板下侧增加了定位磁盒，再加上定位钢板，就能抵抗住模板下侧涨出的力，避免了“趴脚”的质量问题（见图6）。

图5 柱出现“趴脚”现象

图6 模板下侧加定位磁盒防止趴脚

1.5 PC 柱灌浆套筒定位不准

某工厂柱拆模后，质检员发现灌浆套筒定位不准（见图 7），有些灌浆套筒的中心位置偏差超出规范要求。经过排查发现主要问题是柱钢筋绑扎时架空（见图8），钢筋的自重导致整体钢筋笼中间下坠，影响了灌浆套筒与定位胶塞和模板的准确定位。

图7 灌浆套筒与底模之间有间隙

图8 柱钢筋绑扎

找出原因后，就采取了相应措施，将钢筋笼立起来（见图 9），利用钢筋笼自重使灌浆套筒与定位胶塞和模板紧密结合，然后上紧定位螺栓，就解决了这个质量问题。

图9 将钢筋笼立起来便于准确定位灌浆套筒

1.6 砂浆进入 PC 柱预埋线盒

某工厂 PC 柱拆模后发现砂浆进入预埋线盒和线管，影响使用。经过排查发现预埋线盒和线管之间都有空隙，砂浆容易流入；因此，采取了事先将所有缝隙和空隙都用玻璃胶封闭的措施（见图 10），避免了砂浆进入线管和线盒。

图10 将所有缝隙和空隙都用玻璃胶封闭

1.7 拆模后无裂缝，浇水后出现裂缝

某工厂柱生产、蒸养完毕，第二天拆模时没有裂缝，拆完摸工人立即浇水养护，第二天却发现柱表面出现裂缝。经过排查发现，刚拆完摸的柱子表面温度 50多度，而养护用水的温度是 15℃，此时柱子内部中心温度 70 多度，这样就人为制造了柱子内外巨大温差，温差高达 50 多度（70℃-15℃=55℃），远远超过了规范规定的“内外温差不允许超过 25℃”的要求，造成了温差裂缝。分析出原因后，要求生产部门拆模后先把柱体用塑料薄膜严密包裹起来，利用混凝土自身的水分自养护，等柱体温度下降到室温后，再浇水养护，就解决了这个问题。

1.8 拆模后无裂缝，未采取任何养护措施三天后开始出现裂缝

某工厂柱生产、蒸养完毕，第二天拆模时没有裂缝，未采取任何养护措施，在车间静置一天后，就转运到室外堆场，三天后发现柱子出现裂缝。经过分析，生产部没有按照质检部门要求保湿养护 7 天，而刚生产完毕的柱强度还不高，混凝土的水化还没有完成，混凝土内部还在进行剧烈水化，这个过程一般要持续 7 天，混凝土大部分活性胶材水化完毕后，水化才会趋于平缓，因此，在这头七天混凝土中胶材剧烈水化时，混凝土收缩是最大的，如果不浇水养护，混凝土表面就会失水，造成混凝土内外强度发展不一致，就会产生裂缝。知道原因后，后续生产的柱先用塑料布包裹保湿养护，然后浇水保湿养护 7 天，就没有再发生裂缝。

2 补救措施

2.1 表面出现较大开裂的补救措施

（1）沿裂缝开 V 型槽，深度与开裂深度一致，宽度约 2cm。

（2）用气管吹净混凝土残渣和灰。

（3）用清水冲洗干净。

（4）用环氧树脂封闭裂缝。

（5）用水泥砂浆修复外观。

2.2 表面起皮的补救措施

（1）用扁铲铲去起皮的软弱层。

（2）用与配合比水泥、矿粉、粉煤灰比例相近的水泥浆修复。

（3）用砂纸打磨修复外观。

2.3 表面微裂的补救措施

（1）用与柱体表面颜色相近的修补砂浆修复所有微裂。

（2）用砂纸打磨修复外观。

2.4 砂浆渗入线管、线盒的修复

（1）要第一时间在砂浆强度不高时，及时清理，通开线盒、线管通道。

（2）如果无法通开，只能沿线盒、线管走向切开，更换线管线盒。

（3）用颜色相近砂浆修复。

（4）用砂纸打磨修复外观。

3 纠正和预防措施

根据上述实际案列，为了保证 PC 柱产品质量，特制定以下纠正和预防措施：

（1）柱浇筑完毕后，要注意表面浮浆是否过多，如果浮浆过多，要刮除浮浆并适当添加石子。

（2）掌握好收面时机，必须在混凝土初凝时收面，否则过早收面，等混凝土初凝时还会产生表面收缩裂缝；也不能在初凝后收面，否则就抹不动了，无法消除表面产生的收缩裂缝。

（3）收好面立即覆盖塑料薄膜，防止表面失水产生裂缝。

（4）蒸养前检查温控器是否正常，防止温控器失灵，造成蒸养温度失控。

（5）蒸养温度严格控制在 55℃，严禁超过 55℃。

（6）蒸养时间按目前环境温度（最低气温 15℃、最高气温 25℃）推荐 2.5～3 小时，具体蒸养时间，需要生产部根据实际生产情况和同条件试件强度确定。

（7）线管、线盒容易渗入砂浆，有缝隙处要用玻璃胶封闭，防止砂浆渗入线盒、线管。

（8）模板下部与模台接触处，除了用定位钢板定位，还要用定位磁盒顶住模板，防止出现“趴脚”的质量问题。

（9）灌浆套筒定位时，将柱子立起来，以便准确定位。

（10）拆模后，不可立即浇水温比较低的水养护，而是及时用所料薄膜包裹，保湿养护，等柱体温度下降到室温时，再浇水养护。

（11）拆模后，待柱温度下降到室温，及时浇水养护，养护时间 7 天。

（12）试验室留置好同条件试件，同条件强度达到25MPa 方可拆模、起吊。

4 结语

PC 柱混凝土质量与混凝土配合比、生产工艺、养护的温度和湿度密切相关，目前大部分公司混凝土配合比、浇筑和生产工艺没有问题，主要问题都出在混凝土的养护的温度和湿度上。因此，大家一定要重视好 PC柱的保温、保湿养护，这样才能打造优质 PC 柱构件。