水工建筑物混凝土施工缝留设与处理技术要点

'水工建筑物混凝土施工缝留设与处理技术要点-工程事故分析水工建筑物混凝土施工缝留设与处理技术要点摘要混凝土施工缝是质量缺陷的多发部位，施工缝的处理涉及到留设位置、缝面处理、细部构造和上下层侧面拼接等方面内容，凿(冲)毛方法和时机是直接影响到处理质量和效率的关键。　　关键词施工缝,凿(冲)毛,缝面处理,侧面拼接,细部构造　　水工建筑物混凝土多有挡水防渗要求，为了保证其整体性良好，每个结构构件最好一次浇筑完毕，但受建筑物结构型式、施工组织、施工技术、混凝土允许间歇时间及混凝土温度应力控制等因素制约, 水工建筑物混凝土施工缝留设与处理技术要点-工程事故分析水工建筑物混凝土施工缝留设与处理技术要点摘要混凝土施工缝是质量缺陷的多发部位，施工缝的处理涉及到留设位置、缝面处理、细部构造和上下层侧面拼接等方面内容，凿(冲)毛方法和时机是直接影响到处理质量和效率的关键。　　关键词施工缝,凿(冲)毛,缝面处理,侧面拼接,细部构造　　水工建筑物混凝土多有挡水防渗要求，为了保证其整体性良好，每个结构构件最好一次浇筑完毕，但受建筑物结构型式、施工组织、施工技术、混凝土允许间歇时间及混凝土温度应力控制等因素制约, 使得不能或不宜将结构整体连续浇筑完成,当间歇超过浇筑允许的延续时间，在先后浇筑混凝土的结合面则构成了施工缝。根据以往已完工程的施工缝质量调查，水工混凝土施工规范有关条款也仅明确了施工缝面处理的标准和方法，涉及施工缝留设位置和细部构造形式等内容没有提及，相关专业规范的有关内容也不尽相同，也就是说，施工缝施工工艺及质量受参建单位行业和习惯做法的差异影响较大，极易出现施工缝留设位置、缝面处理和细部构造等方面处理不当的现象发生，造成建筑物实体质量和外观缺陷，主要特征表现为：一是水平施工缝线条不直，两端高差过大或呈波浪形状;二是上下层混凝土错牙，接茬处漏浆流坠，俗称“挂帘”;三是施工缝隙明显，缝内夹有松散混凝土、砂浆层、杂物等;四是工程运行期间，缝隙处渗出“铁锈”，严重的发生渗漏现象;五是混凝土施工缝隙处发生剥落和钢筋锈蚀现象等。　　南水北调中线工程是国家重点水利工程，建筑物结构型式多样和数量多，且不可避免存在参建单位区域和行业差异的特点，借鉴以往水利工程施工实践，重视建筑物混凝土施工缝的质量管理是势在必行，通过事前编制专项工艺方案、作业层面技术交底和仓面检查验收等手段，加强施工缝留设位置、施工缝面和细部结构的质量管理控制，对于杜绝施工缝处理不当引起的质量通病起到了积极效果。本文结合南水北调工程建设实践将比较有效的施工缝处理技术工艺介绍一下。　　1、施工缝留设位置　　水工混凝土的施工应不留或少留置施工缝。当留设施工缝时，应遵守下列规定: 一是底板、顶板应连续浇筑，不宜留施工缝;二是墙体上不得留垂直施工缝，垂直施工缝应与变形缝相结合;三是墙体水平施工缝不应留置在剪力最大处或底板与侧墙的交接处，应留在高出底板表面不小于300mm的墙体上;三是墙体有预留孔洞时，施工缝距孔洞边缘不应小于300mm;四是施工缝的留设位置应考虑便于施工。　　南水北调中线西小屯排水倒虹吸工程为钢筋混凝土箱涵结构，仅从施工方便考虑采用二次浇筑即可，基于避免温度约束应力裂缝的实践经验，工程采取三次浇筑方法，即立墙与底板和顶板之间各设置一道施工缝。底板与立墙处施工缝设置位置除考虑上述规定外，尚需考虑两个方面问题：一是掖角混凝土与底板一起浇筑，“八字”掖角模板均采用定型模板，为了便于掖角“吊模”模板固定和避免拉接筋处产生贯通裂缝，需连同一定高度的立墙一起浇筑，设置在底板处的施工缝距“八字”掖角边缘不小于20cm;二是考虑掖角处构造钢筋的影响，尤其是顶板与立墙部位的施工缝，宜设置在距掖角构造钢筋下边缘5cm以外。　　2、施工缝面处理　　2.1施工缝面凿(冲)毛控制标准　　《水工混凝土施工规范》(DL/T 5144-2001)第7.3.14条规定，施工缝面应无乳皮，微露粗砂。　　2.2施工缝面凿(冲)毛方法　　混凝土施工缝面的处理方法一般包括人工凿毛、高压水冲毛、低压水冲毛、风砂枪冲毛等方法。人工凿毛劳动强度大，工效低;高压水冲毛效率高，间歇期超过14d;低压水冲毛可能会冲掉2cm厚的表层混凝土;风砂枪冲毛对龄期长的混凝土冲毛有效，但费工费时费料，施工干扰大;电镐凿毛施工速度快，但处理的界面凹凸均匀性差，对老混凝土扰动大，且易造成造成和粉尘污染。其他工程用到的“栽石法”和“拉毛法”处理效果不能满足规范标准要求，在南水北调中线工程中不允许采取。　　南水北调中线倒虹吸(或涵洞)工程为钢筋混凝土墙板结构，水平施工缝面宽度不大且钢筋密集，施工缝采用人工辅以电镐凿毛处理。　　2.3施工缝面凿毛时间　　混凝土收仓后的凿(或冲)毛时间一般与混凝土配合比、气候条件、混凝土温度以及凿(或冲)毛方法等有关，具体的凿毛时间结合现场试验确定，以凿除砂浆乳皮但不扰动或破坏混凝土为标准。凿毛过早会对所浇的混凝土造成扰动或表面破坏;过迟则混凝土变硬，不仅增加工作难度，而且不能保证质量，也加大了凿毛、排清和清洗的工作量，影响施工进度。　　南水北调中线混凝土工程多在春、秋季节施工，人工凿毛作业在混凝土终凝后且其强度不低于2.5MPa，一般控制在36h～48h内完成。采用电镐凿毛作业混凝土强度不应低于10MPa。　　2.4浇筑前的缝面处理　　首先对漏凿或不达标准部分进行补凿，尤 其是钢筋保护层范围的施工缝面也应进行凿毛处理，以免渗水引起钢筋锈蚀等问题。然后是施工缝面的清理和湿润工作，彻底清除施工缝面的浮渣、松动混凝土块、锯末、铁钉等杂物,浇筑前24h用高压水冲洗并多次湿润施工缝面，以保证浇筑前仓面湿润但不积水。再有，浇筑前均匀铺2cm～3cm厚同强度等级水泥砂浆，铺浆与混凝土的浇筑速度相适应，以利于上下层新老混凝土之间黏结，避免出现俗称的“烂根”现象。　　3、施工缝细部构造　　施工缝是混凝土工程渗水或漏水的薄弱部位，在地下防水工程等规范中有明确的凹凸缝、敷设膨胀止水胶条和中埋止水钢板等防水细部构造内容，而在水工混凝土施工规范仅要求“先期混凝土仓面平整，施工缝面应无乳皮，微露粗砂”，对细部构造形式未做具体规定。从水工混凝土建筑物挡水特点和防水细部构造在的施工实践来看，也仅是避免混凝土施工缝渗(漏)水的补充措施，通过加强缝面处理和混凝土浇筑振捣的质量控制才是关键。　　南水北调中线邯邢段工程中箱涵和渡槽结构型式居多，设计单位仅在渡槽槽身工程中明确了采用凹凸缝结构要求，凹凸缝高度(或深度)10～15cm，宽度不小于20cm,且边缘距面层钢筋间距不得小于5cm。　　4、上下层侧面拼接　　水平施工缝呈波浪状及接茬处漏浆流坠也是普遍的质量通病，处理好坏直接影响到建筑物的外观质量，所以混凝土侧面外观质量控制也应高度重视。　　4.1水平施工缝顺直　　保证施工缝顺直关键是控制下层混凝土仓面平整度，下层模板安装后，采用精密水准仪四周测放混凝土顶层标高，并在模板四周使用红色油漆标记作为仓面控制标志，便于施工人员控制，避免水平施工缝两端高差过大或呈波浪形状。为了力求施工缝质量达到精益求精，也有采用切除下层顶沿混凝土的方法，在水平缝留设位置下5cm弹好墨线，在沿线内2mm处切出深10mm左右的缝隙，剔除线内的砂浆薄弱层。　　4.2 避免接茬处错台和流坠　　水平施工缝接茬处存在错台和流坠是水工混凝土工程质量通病，南水北调中线工程建设实践中有两种施工工法应用较多，一是保留下层混凝土侧模板工法，靠近水平施工缝处下层混凝土侧模板不拆除，避免上层混凝土侧模板与下层混凝土拼贴不紧密问题;二是下层侧模板拆除工法，在上层侧模板安装时，在模板下口与下层混凝土间黏贴薄型泡沫橡胶止水条，并用对拉螺栓将侧模与下层混凝土侧面夹紧，确保上层混凝土浇筑时侧面不产生漏浆、流坠现象。　　另外，混凝土施工缝面的养护工作也是不能忽视，养护时间不得少于14天(或至上层混凝土浇筑前)，避免浅层裂缝引起整体强度降低和渗水问题。　　5、结束语　　不难发现，施工缝处理是多工序和多技术要点的集合，往往成为水工建筑物质量通病多发部位。因此，无论是管理层还是作业层都应高度重视，在混凝土施工缝施工工法和工艺研究的基础上，通过强化施工作业层面人员培训和检查验收等环节加强管理和控制，杜绝接缝处蜂窝、夹层带、施工缝渗水等质量通病，以保证结构整体安全。　　参考资料：　　【1】、南水北调中线一期工程总干渠河北省邯邢段主体工程施工技术要求，河北省水利水电第二勘测设计研究院，2010.4　　【2】、《水工混凝土施工规范》(DL/T5144-2001)，中华人民共和国国家经济贸易委员会，中国电力出版社，2002.5.01　　【3】、《地下防水工程质量验收规范》(GB502108-2002)，国家质量监督检验检疫总局，中国建筑工业出版社，2002.4.1　　【4】、《地下工程防水技术规范》(GB50108-2008)，中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局，中国计划出版社，2001.12.31　　【5】、《混凝土结构工程施工质量验收规范》(GB50204-2002)，中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局，中国建筑工业出版社，2002.4.1　　【6】、《大体积混凝土施工规范》(GB50496-2009)，中华人民共和国住房和城乡建设部，中国计划出版社，2009.10.1'