水工建筑物混凝土施工縫留設(shè)與處理技術(shù)要點(diǎn)
關(guān)鍵詞 施工縫,鑿(沖)毛,縫面處理,側(cè)面拼接,細(xì)部構(gòu)造
水工建筑物混凝土多有擋水防滲要求，為了保證其整體性良好，每個(gè)結(jié)構(gòu)構(gòu)件最好一次澆筑完畢，但受建筑物結(jié)構(gòu)型式、施工組織、施工技術(shù)、混凝土允許間歇時(shí)間及混凝土溫度應(yīng)力控制等因素制約, 使得不能或不宜將結(jié)構(gòu)整體連續(xù)澆筑完成,當(dāng)間歇超過澆筑允許的延續(xù)時(shí)間，在先后澆筑混凝土的結(jié)合面則構(gòu)成了施工縫。根據(jù)以往已完工程的施工縫質(zhì)量調(diào)查，水工混凝土施工規(guī)范有關(guān)條款也僅明確了施工縫面處理的標(biāo)準(zhǔn)和方法，涉及施工縫留設(shè)位置和細(xì)部構(gòu)造形式等內(nèi)容沒有提及，相關(guān)專業(yè)規(guī)范的有關(guān)內(nèi)容也不盡相同，也就是說，施工縫施工工藝及質(zhì)量受參建單位行業(yè)和習(xí)慣做法的差異影響較大，極易出現(xiàn)施工縫留設(shè)位置、縫面處理和細(xì)部構(gòu)造等方面處理不當(dāng)?shù)默F(xiàn)象發(fā)生，造成建筑物實(shí)體質(zhì)量和外觀缺陷，主要特征表現(xiàn)為：一是水平施工縫線條不直，兩端高差過大或呈波浪形狀;二是上下層混凝土錯(cuò)牙，接茬處漏漿流墜，俗稱“掛簾”;三是施工縫隙明顯，縫內(nèi)夾有松散混凝土、砂漿層、雜物等;四是工程運(yùn)行期間，縫隙處滲出“鐵銹”，嚴(yán)重的發(fā)生滲漏現(xiàn)象;五是混凝土施工縫隙處發(fā)生剝落和鋼筋銹蝕現(xiàn)象等。
南水北調(diào)中線工程是國家重點(diǎn)水利工程，建筑物結(jié)構(gòu)型式多樣和數(shù)量多，且不可避免存在參建單位區(qū)域和行業(yè)差異的特點(diǎn)，借鑒以往水利工程施工實(shí)踐，重視建筑物混凝土施工縫的質(zhì)量管理是勢在必行，通過事前編制專項(xiàng)工藝方案、作業(yè)層面技術(shù)交底和倉面檢查驗(yàn)收等手段，加強(qiáng)施工縫留設(shè)位置、施工縫面和細(xì)部結(jié)構(gòu)的質(zhì)量管理控制，對于杜絕施工縫處理不當(dāng)引起的質(zhì)量通病起到了積極效果。本文結(jié)合南水北調(diào)工程建設(shè)實(shí)踐將比較有效的施工縫處理技術(shù)工藝介紹一下。
1、施工縫留設(shè)位置
水工混凝土的施工應(yīng)不留或少留置施工縫。當(dāng)留設(shè)施工縫時(shí)，應(yīng)遵守下列規(guī)定: 一是底板、頂板應(yīng)連續(xù)澆筑，不宜留施工縫;二是墻體上不得留垂直施工縫，垂直施工縫應(yīng)與變形縫相結(jié)合;三是墻體水平施工縫不應(yīng)留置在剪力最大處或底板與側(cè)墻的交接處，應(yīng)留在高出底板表面不小于300mm的墻體上;三是墻體有預(yù)留孔洞時(shí)，施工縫距孔洞邊緣不應(yīng)小于300mm;四是施工縫的留設(shè)位置應(yīng)考慮便于施工。
南水北調(diào)中線西小屯排水倒虹吸工程為鋼筋混凝土箱涵結(jié)構(gòu)，僅從施工方便考慮采用二次澆筑即可，基于避免溫度約束應(yīng)力裂縫的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，工程采取三次澆筑方法，即立墻與底板和頂板之間各設(shè)置一道施工縫。底板與立墻處施工縫設(shè)置位置除考慮上述規(guī)定外，尚需考慮兩個(gè)方面問題：一是掖角混凝土與底板一起澆筑，“八字”掖角模板均采用定型模板，為了便于掖角“吊模”模板固定和避免拉接筋處產(chǎn)生貫通裂縫，需連同一定高度的立墻一起澆筑，設(shè)置在底板處的施工縫距 “八字”掖角邊緣不小于20cm;二是考慮掖角處構(gòu)造鋼筋的影響，尤其是頂板與立墻部位的施工縫，宜設(shè)置在距掖角構(gòu)造鋼筋下邊緣5cm以外。
2、施工縫面處理
2.1施工縫面鑿(沖)毛控制標(biāo)準(zhǔn)
《水工混凝土施工規(guī)范》(DL/T 5144-2001)第7.3.14條規(guī)定，施工縫面應(yīng)無乳皮，微露粗砂。
2.2施工縫面鑿(沖)毛方法
混凝土施工縫面的處理方法一般包括人工鑿毛、高壓水沖毛、低壓水沖毛、風(fēng)砂槍沖毛等方法。人工鑿毛勞動強(qiáng)度大，工效低;高壓水沖毛效率高，間歇期超過14d;低壓水沖毛可能會沖掉2cm厚的表層混凝土;風(fēng)砂槍沖毛對齡期長的混凝土沖毛有效，但費(fèi)工費(fèi)時(shí)費(fèi)料，施工干擾大;電鎬鑿毛施工速度快，但處理的界面凹凸均勻性差，對老混凝土擾動大，且易造成造成和粉塵污染。其他工程用到的“栽石法”和“拉毛法”處理效果不能滿足規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)要求，在南水北調(diào)中線工程中不允許采取。
南水北調(diào)中線倒虹吸(或涵洞)工程為鋼筋混凝土墻板結(jié)構(gòu)，水平施工縫面寬度不大且鋼筋密集，施工縫采用人工輔以電鎬鑿毛處理。
2.3施工縫面鑿毛時(shí)間
混凝土收倉后的鑿(或沖)毛時(shí)間一般與混凝土配合比、氣候條件、混凝土溫度以及鑿(或沖)毛方法等有關(guān)，具體的鑿毛時(shí)間結(jié)合現(xiàn)場試驗(yàn)確定，以鑿除砂漿乳皮但不擾動或破壞混凝土為標(biāo)準(zhǔn)。鑿毛過早會對所澆的混凝土造成擾動或表面破壞;過遲則混凝土變硬，不僅增加工作難度，而且不能保證質(zhì)量，也加大了鑿毛、排清和清洗的工作量，影響施工進(jìn)度。
南水北調(diào)中線混凝土工程多在春、秋季節(jié)施工，人工鑿毛作業(yè)在混凝土終凝后且其強(qiáng)度不低于2.5MPa，一般控制在36h～48h內(nèi)完成。采用電鎬鑿毛作業(yè)混凝土強(qiáng)度不應(yīng)低于10MPa。
2.4澆筑前的縫面處理
首先對漏鑿或不達(dá)標(biāo)準(zhǔn)部分進(jìn)行補(bǔ)鑿，尤其是鋼筋保護(hù)層范圍的施工縫面也應(yīng)進(jìn)行鑿毛處理，以免滲水引起鋼筋銹蝕等問題。然后是施工縫面的清理和濕潤工作，徹底清除施工縫面的浮渣、松動混凝土塊、鋸末、鐵釘?shù)入s物,澆筑前24h用高壓水沖洗并多次濕潤施工縫面，以保證澆筑前倉面濕潤但不積水。再有，澆筑前均勻鋪2cm～3cm厚同強(qiáng)度等級水泥砂漿，鋪漿與混凝土的澆筑速度相適應(yīng)，以利于上下層新老混凝土之間黏結(jié)，避免出現(xiàn)俗稱的“爛根”現(xiàn)象。
3、施工縫細(xì)部構(gòu)造
施工縫是混凝土工程滲水或漏水的薄弱部位，在地下防水工程等規(guī)范中有明確的凹凸縫、敷設(shè)膨脹止水膠條和中埋止水鋼板等防水細(xì)部構(gòu)造內(nèi)容，而在水工混凝土施工規(guī)范僅要求“先期混凝土倉面平整，施工縫面應(yīng)無乳皮，微露粗砂”，對細(xì)部構(gòu)造形式未做具體規(guī)定。從水工混凝土建筑物擋水特點(diǎn)和防水細(xì)部構(gòu)造在的施工實(shí)踐來看，也僅是避免混凝土施工縫滲(漏)水的補(bǔ)充措施，通過加強(qiáng)縫面處理和混凝土澆筑振搗的質(zhì)量控制才是關(guān)鍵。
南水北調(diào)中線邯邢段工程中箱涵和渡槽結(jié)構(gòu)型式居多，設(shè)計(jì)單位僅在渡槽槽身工程中明確了采用凹凸縫結(jié)構(gòu)要求，凹凸縫高度(或深度)10～15cm，寬度不小于20cm,且邊緣距面層鋼筋間距不得小于5cm。
4、上下層側(cè)面拼接
水平施工縫呈波浪狀及接茬處漏漿流墜也是普遍的質(zhì)量通病，處理好壞直接影響到建筑物的外觀質(zhì)量，所以混凝土側(cè)面外觀質(zhì)量控制也應(yīng)高度重視。
4.1水平施工縫順直
保證施工縫順直關(guān)鍵是控制下層混凝土倉面平整度，下層模板安裝后，采用精密水準(zhǔn)儀四周測放混凝土頂層標(biāo)高，并在模板四周使用紅色油漆標(biāo)記作為倉面控制標(biāo)志，便于施工人員控制，避免水平施工縫兩端高差過大或呈波浪形狀。為了力求施工縫質(zhì)量達(dá)到精益求精，也有采用切除下層頂沿混凝土的方法，在水平縫留設(shè)位置下5cm彈好墨線，在沿線內(nèi)2mm處切出深10mm左右的縫隙，剔除線內(nèi)的砂漿薄弱層。
4.2 避免接茬處錯(cuò)臺和流墜
水平施工縫接茬處存在錯(cuò)臺和流墜是水工混凝土工程質(zhì)量通病，南水北調(diào)中線工程建設(shè)實(shí)踐中有兩種施工工法應(yīng)用較多，一是保留下層混凝土側(cè)模板工法，靠近水平施工縫處下層混凝土側(cè)模板不拆除，避免上層混凝土側(cè)模板與下層混凝土拼貼不緊密問題;二是下層側(cè)模板拆除工法，在上層側(cè)模板安裝時(shí)，在模板下口與下層混凝土間黏貼薄型泡沫橡膠止水條，并用對拉螺栓將側(cè)模與下層混凝土側(cè)面夾緊，確保上層混凝土澆筑時(shí)側(cè)面不產(chǎn)生漏漿、流墜現(xiàn)象。
另外，混凝土施工縫面的養(yǎng)護(hù)工作也是不能忽視，養(yǎng)護(hù)時(shí)間不得少于14天(或至上層混凝土澆筑前)，避免淺層裂縫引起整體強(qiáng)度降低和滲水問題。
5、結(jié)束語
不難發(fā)現(xiàn)，施工縫處理是多工序和多技術(shù)要點(diǎn)的集合，往往成為水工建筑物質(zhì)量通病多發(fā)部位。因此，無論是管理層還是作業(yè)層都應(yīng)高度重視，在混凝土施工縫施工工法和工藝研究的基礎(chǔ)上，通過強(qiáng)化施工作業(yè)層面人員培訓(xùn)和檢查驗(yàn)收等環(huán)節(jié)加強(qiáng)管理和控制，杜絕接縫處蜂窩、夾層帶、施工縫滲水等質(zhì)量通病，以保證結(jié)構(gòu)整體安全。
參考資料：
【1】、南水北調(diào)中線一期工程總干渠河北省邯邢段主體工程施工技術(shù)要求，河北省水利水電第二勘測設(shè)計(jì)研究院，2010.4
【2】、《水工混凝土施工規(guī)范》(DL/T5144-2001)，中華人民共和國國家經(jīng)濟(jì)貿(mào)易委員會，中國電力出版社，2002.5.01
【3】、《地下防水工程質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范》(GB502108-2002)，國家質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)檢疫總局，中國建筑工業(yè)出版社，2002.4.1
【4】、《地下工程防水技術(shù)規(guī)范》(GB50108-2008)，中華人民共和國國家質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)檢疫總局，中國計(jì)劃出版社，2001.12.31
【5】、《混凝土結(jié)構(gòu)工程施工質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范》(GB50204-2002)，中華人民共和國國家質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)檢疫總局，中國建筑工業(yè)出版社，2002.4.1
【6】、《大體積混凝土施工規(guī)范》(GB50496-2009)，中華人民共和國住房和城鄉(xiāng)建設(shè)部，中國計(jì)劃出版社，2009.10.1
