谈混凝土框架结构施工缝设置及处理.pdf

王君章等 ： 谈混凝土框架结构施 工缝设置及处理 1 2 9 谈 混凝土框架结构施工缝设置及处理 王君章 ， 汪军 ( 大连理1 - 1- 程建设监理有限公 司 辽宁大连1 1 6 0 2 8) 【 摘要】 从混凝土框架结构内力分析人手， 论述了各层框架柱特别是边柱施工缝的合理设置区域及相应 的施工顺序， 提出了影响新老混凝土粘结的主要因素及解决措施、 方法。 - 【 关键词】 混凝土； 施工缝； 粘结面 【 中图分类号】 T U 7 5 8 1 4 【 文献标识码】 B 【 文章编号】 1 0 0 1 6 8 6 4 【 2 0 1 2 ) 0 3 0 1 2 9 0 2 目前为止， 在混凝土框架结构施工中， 每层框架柱的施 工缝都设置在其上端或下端 ， 这样虽然方便施工， 但是根据 施工缝应设置在剪力 ( 也应包括弯矩) 较小处的原则， 显 然如此设置框架柱的施工缝是不合理、 不科学的， 那么施工 缝究竟设置在哪里才能即合理又比较方便呢?下面对这个 问题进行讨论 。 1 内力分析 对于多层多跨框架结构， 其中间的各层柱， 由于节点两侧 的框架梁都承受竖向恒荷载( 一般来说恒荷载相差不会太大) ， 因此对于竖向活荷载， 即使由于最不利分布而使节点两侧梁端 弯矩存在着差值， 导致柱端产生弯矩， 与各层边柱相比较， 该值 也是比较小的， 产生的剪力也较小。所以， 对于中间各层柱来 说， 按传统方式设置施工缝的作法危害并不大， 但对于边柱， 如 此设置变形缝， 危害就大大增加。边柱的施工缝应该设置在哪 里呢?下面的图示可以说明这一问题。 图 1 、 图2分别是各层边柱( 以二层框架为例来说明) 在 竖向、 水平均布荷载作用下 的弯矩图和剪力图。从 图中可 以看出， 在竖向荷载作用下， 框架柱的上下二端弯矩大、 中 部小， 而剪力在柱上的分布比较均匀。在水平荷载作用下， 框架柱上下二端的弯矩、 剪力都较大， 而中部最小。 综上所述， 对于各层框架边柱来说， 其合理的施工缝位 图l边柱在竖向均布荷载作用下的弯矩图( 左) 和剪力图( 右) 图2边柱在水平均布载荷作用下的弯矩图 ( 左 ) 和剪力图 ( 右 ) 置应设在各层的中部。 2 施工顺序 置 间距 4 0 0 m m； 用钢刷将混凝土碎块、 浮渣灰清除干净 ， 并用压力水清洗； 对开裂底板压力注浆封闭处理 ； 绑扎 面层钢筋 ： 双向 1 2 2 0 0 。钢筋两端锚入混凝土内； 面层 用强度等级为 C 3 5的混凝土浇筑， 为确保新浇混凝土与原 结构紧密结合， 可在混凝土中适量掺微膨胀剂； 面层浇筑 后 ， 必须充分浇水养护。 6结语 本工程由于施工不当， 地下车库局部底板厚度小于设 计值， 且面层与底板间已脱开， 有不同程度的空隙。当遭遇 特殊连续暴雨后， 由于排水不畅， 地下水位急剧上升， 超过 原设计的抗浮水位时， 地下车库底板开裂。地下水从开裂 的底板渗入 ， 在空隙处积压， 达到一定量后， 使面层隆起 、 开 裂 ， 大量的地下水 冒出， 涌人地下车库 内。由此可见， 地下 车库应严格按图施工， 并符合现行施工规范的要求。为确 保房屋的结构安全和正常使用， 应采取上述加固措施。地 下室工程应对水文地质条件的变化可能造成的影响引起足 够的重视。在设计时， 除按地勘报告确定地下水位外， 还应 考虑特殊恶劣天气的影响。 参考文献 1 C B 5 0 3 6 7 2 0 0 6 ， 混凝土结构加固设计规范 s 2 G B 5 0 0 0 9 2 0 0 1 ， 建筑结构荷载规范( 2 0 0 6年版) S 3 朱兴海， 陆海军， 宋建标 单层地下室抗浮事故的复核计算及 加固处理 J 建筑技术， 2 0 1 0 ， 4 1 ( 3 ) ： 2 6 6 2 6 8 4 余立荣， 莫世海， 王伦兵 某工程地下室底板开裂原因分析及 处理 J 工程质量， 2 0 0 9 ， 2 7 ( 3 ) ： 5 3 5 4 收稿15 t 期 2 0 1 1 1 1 2 9 作者简介 王冬晓( 1 9 8 8 一) ， 男， 浙江宁海人， 硕士， 研究方 向： 结构鉴定与加 固。 1 3 0 低温建筑技术 2 0 1 2 年第 3 期( 总第 1 6 5期) 框架边柱的施工缝设置在各层的中部， 具有可操作性 ， 施工时将每层梁、 板 、 柱钢筋安装完毕( 此时将柱钢筋的接 头位置移置柱中部) ， 经检查验收后， 安装柱模至柱的中部 ， 此时外脚手架也能搭设到位， 方便安装， 待柱模板位置、 垂 直度校正好后， 就可以浇筑混凝土了。混凝土的浇筑顺序 是 ： 先浇筑下层柱施工缝以上部分的混凝土至楼层上表面， 再浇筑楼层梁板混凝土， 最后浇筑本层柱下部分的混凝土 至施工缝处。浇筑混凝土时， 掌握好时机是关键 ， 早了混凝 土会从柱根部溢出， 迟了又影响柱、 梁混凝土的结合。 3 施 工缝 处新老混凝土的粘 结 3 1 影响新老混凝土粘结的主要因素 影响新老混凝土粘结 的主要因素包括 ： 老混凝土表面 ( 粘结面) 的状况、 新混凝土的强度和种类、 界面剂种类等。 3 1 1 老混凝土表面( 粘结面) 的状况 反映老混凝土粘结面状况的因素包括 ： 粘结面的粗糙 度、 粘结面的完好程度( 系指粘结面处理 时其受损伤的程 度， 损伤越轻 ， 产生的微裂缝越少 ， 完好程度越高) 、 粘结面 的洁净程度、 粘结面的湿润情况。 ( 1 ) 一般来说， 粘结面的粗糙度越大， 新老混凝土的 接触面积也越大 ， 粘结强度也越高。但有试验表明， 粗糙度 过大反而不利于粘结强度的提高。对粘结面粗糙度进行定 量评价， 常采用灌砂法、 硅粉堆积法等， 在此不作细述。 ( 2 ) 粘结面的洁净程度对新老混凝土的粘结十分重 要 ， 浇筑新混凝土之前， 必须去除老混凝土粘结面上所有的 损坏、 松动和附着的灰浆、 油污等杂质杂物， 包括老混凝土 表面的薄膜( 俗称浆皮) 。 ( 3 ) 粘结面的湿润状况对粘结力也有影响， 有试验表 明， 粘结面及附近的老混凝土太干燥或太潮湿， 都不利于新 老混凝土砼 的粘结。干燥时， 老混凝土会从新混凝土中吸 收大量水分， 使新混凝土沿粘结面产生失水性收缩裂纹 ； 当 粘结面太潮湿时， 粘结面上老混凝土的粗骨料周围会形成 一 层薄水膜， 在这里水灰比高、 水化晶体颗粒大、 结构松散， 形成薄弱的低强区， 严重影响粘结强度。试验证明， 理想的 湿润状况是粘结面即湿润又无明水。 为保证粘结面洁净和适度湿润， 可采用清洁水冲刷加 压缩空气吹干或 自然风干的方法。 3 1 2 新混凝土的强度和种类 在实际工程中， 考虑上述因素并采取相应措施后， 也常 发生新浇筑的混凝土开裂或新老混凝土粘结面开裂现象。 原因是老混凝土龄期较长 ， 收缩变形已趋稳定， 从而限制了 新混凝土的自由收缩， 使新混凝土内出现拉应力， 在新老混 凝土粘结面内产生剪应力。当拉应力或剪应力大于新混凝 土自身的抗拉强度或新老混凝土的粘结强度时， 裂缝就不 可避免地产生了。解决方法： 对新混凝土而言， 一方面要加 强与老混凝土的粘结强度， 另一方面还要求其膨胀系数 、 弹 性模量和强度等级能与老混凝土相近， 以便二者能协同工 作。由试验得知 ， 新混凝土比老混凝土提高一个强度等级 较适宜； 另外在新混凝土中掺一定量的膨胀剂或纤维制成 补偿收缩混凝土， 以减小其收缩量也可起到良好的效果。 3 1 3界面剂 在新老混凝土粘结面上涂刷界面剂， 也是提高粘结强 度的一个主要措施。界面剂可促使粘结面区域内发生一定 的化学反应 ， 生成新的水泥浆晶体， 显著提高粘结强度。常 用的界面剂有： 素水泥浆 、 水泥砂浆、 掺膨胀剂的水泥浆及 聚合物类界面剂。它们都可不同程度地提高新老混凝土的 粘结强度。从粘结效果 、 成本及方便施工等方面综合考虑 ， 素水泥浆是其中比较适宜的一种界面剂， 它优于水泥砂浆 界面剂， 原因是水泥砂浆中的砂子不参加生成新水泥浆晶 体的化学反应 ， 从而消弱了粘结效果。而采用掺膨胀剂的 水泥浆， 由于对固化收缩有抑制作用， 所以膨胀水泥界面剂 的效果要好于普通水泥界面剂。 3 2 粘结面的处理方法 粘结面的处理方法可分类如下： ，高压水射法 喷射处理 喷砂( 丸) 法 1 喷烧法 粘 结 面 的 处 理 方 法 钢 丝 刷 毛 法 机械处理 机械切削法 ( 1 ) 高压水射法、 喷砂( 丸) 法效率高、 不损伤粘结面 周围混凝土、 即能保证粗糙度又能使表面处理比较均匀 ， 但 是需购置专门的设备价格昂贵， 在粘结面积不太大的情况 下成本高、 不经济。 ( 2 ) 喷烧法比较简便易行， 但实际应用时要注意做好 安全防火工作。 ( 3 ) 钢丝刷毛法适宜在所浇筑混凝土初凝后、 终凝前 采用， 故对已硬化的老混凝土表面只能做轻度处理， 达不到 要求的表面粗糙度， 不宜单独使用。 ( 4 ) 凿毛法、 机械切削法处理时， 一般会使老混凝土 产生微裂缝， 损伤大 ， 消弱粘结面的完好程度， 而且带来噪 声和粉尘污染， 但由于费用低， 工程实际应用也较多。 通过对上述各方法的简要分析， 本着经济、 有效、 易行 的原则， 建议在一般的建筑工程中采用喷砂法与机械法相 结合的处理方式。 4 结语 施工缝的设置以及新老混凝土的粘结问题 ， 是施工 中 不可回避的， 必须给予应有的重视， 本文提出粗浅看法， 以 期对施工有所补益。 参考 文献 1 G B 5 0 2 0 4 2 0 0 2 ， 混凝土结构工程施工质量验收规范 s 2 赵志方， 周厚贵， 袁群， 等 新老混凝土粘结机理研究与工程 应用 M 北京 ： 中国水利水电出版社， 2 0 0 3 【 收稿日期 2 0 1 1 一 l 1 一 o 9 作者简介 】 王君章 ( 1 9 6 2一) ， 男 ， 辽 宁瓦房店人 ， 工程师 ， 从 事建筑施 工与管理工作 。