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
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、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。
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
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
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。
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；
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
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；
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
• (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
(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
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
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；
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 。
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、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
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。
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。
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