摘 要: 在施工縫處,新舊兩期混凝土結合面上抗拉、抗剪、抗彎強度均降低,新舊混凝土間的凝縮、彈性變形、塑性變形均存在差異,甚至產生裂縫,結合面上抗滲、抗凍性能降低了,對水工建筑物來說,施工縫處理不當常造成施工縫處存在滲漏水現象。因此在施工縫處理前,應制定詳細的技術方案,以指導施工。本文主要闡述了混凝土結構施工縫的留置位置、施工縫的處理措施及施工縫處的抗滲處理方法。
關鍵詞:混凝土結構;施工縫;處理技術
前言
混凝土已成為當代最重要的建筑材料之一,而在各種混凝土結構的施工過程中,由于混凝土的自身性能及其它各種原因,不可避免地須留置施工縫,但是,施工縫的留置,對混凝土結構的整體性,連續性等性能都會造成不同程度的影響,成為結構或構件開裂或裂斷的薄弱環節,影響結構的使用,造成許多不必要的損失。因此在施工過程中,對施工縫必須認真處理,使施工縫對結構的影響降低到一個最小的程度。
1、施工縫位置的留置
施工縫不能隨意留置,應在混凝土澆筑前確定,施工縫的留置原則:結構受剪力較小且便于施工的部位。如設計無要求,施工縫一般可按下列方式留置:
1)柱,宜留置在基礎的頂面、梁和吊車梁的下面、吊車梁的上面、無梁樓板柱帽的下面。
2)與板連成整體的大截面梁,留置在板底面以下20~30mm處。當板下有梁托時,留置在梁托下部。
3)單向板,留置在平行于板的短邊的任何位置。
4)有主次梁的樓板宜順著次梁方向澆筑,施工縫應留置在次梁跨度的中間1/3范圍內。
5)防水混凝土應連續澆筑,宜少留施工縫,當必須留設施工縫時,應遵守下列規定。
(1)頂板、底板不宜留施工縫,頂拱、底拱不宜留縱向施工縫,墻體水平施工縫不應留在剪力與彎矩最大處或底板與側墻的交接處,應留在高出底板表面不小于200mm的墻體上,當底板與墻體連接有腋角時,宜留在腋角上不小于200mm處,墻體有孔洞時,施工縫距孔洞邊緣不宜小于300mm處,拱墻結合的施工縫,宜留在起拱線以下150~300mm處,先拱后墻的施工縫可留在起拱線處,但必須加強防水措施。
(2)垂直施工縫應避開地下水和裂隙水較多的地段,并宜與變形縫相結合。
①承受動力作用的設備基礎,不應留置施工縫;當必須留置施工縫時,應根據設計要求及技術方案確定。
②在設備基礎的地腳螺栓范圍內施工縫的留置,應符合下列要求:水平施工縫,必須低于地腳螺栓底端,其與地腳螺栓底端的距離應大于150mm,當地腳螺栓直徑小于30mm時,水平施工縫可留置在不小于地腳螺栓埋入混凝土部分總長度的3/4處。垂直施工縫,其與地腳螺栓中心線間的距離不得小于250mm,且不得小于螺栓直徑的5倍。
2、施工縫的處理措施
在混凝土施工時,若施工間斷時間未超過所采用混凝土的初凝時間或能重塑的時間(允許間斷時間應從混凝土加水攪拌起計,包括運輸時間、前層混凝土澆筑時間和后一層混凝土澆筑振搗時間),繼續澆筑混凝土時,可將新混凝土均勻傾入,蓋滿先澆好的混凝土,然后用振搗工具穿過新混凝土達到已澆筑好的混凝土層內5~10cm,將新老混凝土一并搗實,結成整體。混凝土的運輸、澆筑及間歇的全部時間可根據試驗確定,混凝土的初凝時間與水泥品種、外加劑、配合比及氣溫環境有關,是以金屬測針豎直插入從混凝土拌合物篩出的砂漿中,使其深度達到25mm時的貫入阻力為3.5MPa的時間計算的施工(引自美國ASTM試驗方法)。一般混凝土的初凝時間與重塑時間很接近,但前者須在試驗室測試,后者在現場做較方便和可靠,故重塑試驗最好在現場做。有條件時,也可先在試驗室做初凝試驗與現場做的重塑試驗進行對比。
表1 混凝土的運輸、澆筑及間歇的全部允許時間min
注:當混凝土中摻有促凝或緩凝劑時,其允許時間應根據試驗結果確定。
若施工間竭時間超過所采用的混凝土的初凝時間或能重塑的時間,則須留置施工縫。在施工縫處繼續澆筑混凝土時,已澆筑的混凝土的抗壓強度一般不應小于1.2MPa,當結構物為鋼筋混凝土結構時,不應小于2.5MPa,以防舊混凝土產生振裂及其它缺陷。
在澆筑新混凝土前,應做好以下工作。
為消除模板因膨脹與收縮原因產生的變形,重新加固模板,并使模板與舊混凝土之間無縫隙,以防新舊混凝土之間形成錯臺現象。
在已硬化的混凝土表面上,清除水泥薄膜(以露出石子顆粒的一半為度)和松動的石子以及軟弱混凝土層,但在鑿除時,處理層混凝土須達到下列強度:
用水沖洗鑿毛時,須達到0.5MPa;
用人工鑿除時,須達到2.5MPa;
用風動機鑿毛時,須達10MPa。
混凝土達到上述抗壓強度的時間宜通過試驗確定,如無試驗資料,可參考表2、3。
表2 混凝土達到0.5MPa強度所需時間h
表3 混凝土達到1.2MPa強度所需時間d
在澆筑混凝土前,應用壓縮空氣或射水清除舊混凝土表面雜物及模板上附粘的灰漿,當結構較窄不便清理時,應在模板上沿施工縫位置通條開口;冬季施工時,如有冰雪等,要用熱氣噴化后,清理干凈。當舊混凝土已軟化、變質或嚴重破壞時,應清除徹底,并由設計采用相應措施來補強。在澆筑新混凝土前,應使舊混凝土表面充分吸水浸濕,但不得有積水。
在澆筑混凝土前,宜先在施工縫處鋪一層水泥漿或與混凝土內成分相同的水泥砂漿,厚約為10~30mm。也可在結合面涂抺膠結劑,如環氧樹脂等。
水平施工縫處為防止離析,在舊混凝土澆筑時,應嚴格控制混凝土配合比和澆筑速度,以減小舊混凝土的浮漿與軟弱砂漿層,避免接縫部位發生離析,接縫表面應沒有集料顆粒,硬化后盡早用鋼絲刷將表面打毛,并在充分濕潤的狀態下養生。
澆筑新混凝土時,要充分振搗,尤其是施工縫兩側,使相結合范圍混凝土密實。為減少新舊混凝土溫差,采取將接縫新混凝土降溫或舊混凝土升溫的方法,當這一方法施工有困難時,可在接縫處增設較多箍筋去承受溫差的設計措施。設垂直接縫時,應補插鋼筋,直徑為12~16mm,長度為500~600mm,間距為500mm。
留梁的豎向施工縫時,應先做一塊隔板,放在施工縫的位置上,再澆灌混凝土。隔板應按梁中鋼筋位置留出缺口,滿插到梁底。若隔板上下不留缺口,板就被鋼筋擋住,插不到梁底,混凝土的水泥砂漿就容易從下部流出,使梁底形成一個強度較低的水泥砂漿層。
4、結束語
施工縫的處理在混凝土施工中是不可忽視的一個問題,在施工中一定要按技術方案和相關施工規范進行。施工縫處發生裂縫或漏水,均要在有關部門研究并制定方案,經審定后,再按方案進行治理。當然,我們在日常的建筑施工過程中,除了施工的需要、天氣影響、機械設備故障等人力不可抗拒的因素外,盡量少留或不留施工縫,這樣對結構的整體性很有益處。