輸水箱涵施工縫的設(shè)置及處理方法

輸水箱涵施工縫的設(shè)置及處理方法54?海河水利2008年8月輸水箱涵施工縫的設(shè)置及處理方法吳換營(yíng)（天津市水利勘測(cè)設(shè)計(jì)院,天津300204）摘要:箱涵是輸水工程中常用的管涵形式,在施工中,施工縫是不可避免的,但它對(duì)工程質(zhì)量和安全運(yùn)用的影響至關(guān)重要,須予以重視.介紹了施工縫的設(shè)置原則,位置,形式及處理方法,對(duì)工程設(shè)計(jì)和施工具有一定的指導(dǎo)意義.關(guān)鍵詞:輸水工程;箱涵;施工縫;設(shè)置;處理方法中圖分類號(hào):TV672文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:B文章編號(hào):1004—7328（2008）04—0054—031前言箱涵以其整體剛度大,對(duì)軟土地基及地基不均勻沉陷適應(yīng)性好,斷面調(diào)節(jié)方便,施工工藝簡(jiǎn)單,施工質(zhì)量容易保證,造價(jià)較低等優(yōu)點(diǎn),廣泛應(yīng)用于輸水工程中.如上海石化總廠給水工程,天津引灤入津工程,上海黃浦江上游引水工程,上海合流污水治理工程,西安黑河引水工程等,應(yīng)用長(zhǎng)度已超過200km.即將興建的南水北調(diào)中線天津干線全長(zhǎng)155km?均采用箱涵.在箱涵施工中,由于技術(shù)或施工工藝等原因?施工縫是不可避免的?有時(shí)施工縫的設(shè)置有其積極意義?但施工縫是混凝土結(jié)構(gòu)受力和滲漏水的薄弱部位?留設(shè)位置不合理或交接處處理不當(dāng)就會(huì)影響整個(gè)結(jié)構(gòu)的性能與安全,處理”后遺癥”不僅花費(fèi)大量人力,物力和財(cái)力,而且因施工難度大,處理效果也很難保證.因此，在設(shè)計(jì)和施工中須加以重視，并采取適當(dāng)?shù)拇胧?施工縫的設(shè)置原則及位置盡量連續(xù)澆筑混凝土，宜少留或不留施工縫，不應(yīng)留垂直施工縫.必須留設(shè)垂直施工縫時(shí)應(yīng)與變形縫相結(jié)合?水平施工縫的位置宜留在結(jié)構(gòu)受剪力與彎矩較小且便于施工的部位.應(yīng)留在高出底板腋角頂不小于2O0n'lln或低于頂板腋角底不小于200mm的墻體上.當(dāng)墻體有孔洞時(shí)，施工縫距孔洞邊緣不應(yīng)小于3O0mm.施工縫的形式施工縫的接縫形式有多種，如凸縫，凹縫，高低收稿日期:2008-03-06作者簡(jiǎn)介:吳換營(yíng)（1969一），男，碩士，高級(jí)工程師，主要從事水利工程設(shè)計(jì),技術(shù)管理工作.縫（階梯縫）,平縫,平縫+止水帶,平縫+遇水膨脹止水條等.下面就這幾種接縫形式的利弊進(jìn)行分析,并介紹相應(yīng)解決措施.凸形和高低形施工縫.抗?jié)B滲徑延長(zhǎng).混凝土結(jié)合面垂直于水壓方向,抗?jié)B性好.縫面容易清理.墻體較厚時(shí).宜采用凸縫;墻體較薄時(shí),宜采用高低縫.這兩種縫的最大弊端在于支模繁瑣.施工難度大.施工縫處混凝土鑿毛時(shí),極易將棱碰掉一部分.由此減少和縮短了水的爬行坡度和距離,很難保證質(zhì)量.另外，由于混凝土墻板上El空間很?。ㄓ袃蓪愉摻罹W(wǎng)，中間再加一條模板）.且后澆混凝土易與棱碰撞而出現(xiàn)輕微離析.所以，接縫附近的混凝土密實(shí)度遠(yuǎn)比不上其他部位.在此處.除施工縫外又形成了一個(gè)抗?jié)B漏的薄弱環(huán)節(jié).凹形施工縫.在澆筑施工縫下面的混凝土?xí)r，安放木條或塑料條，混凝土凝結(jié)硬化后，將木條或塑料條撬出，為了方便施工，優(yōu)先使用塑料條，因?yàn)樗|(zhì)地堅(jiān)韌，脫模容易，可以反復(fù)使用.相對(duì)于凸形和高低形縫，凹形縫支模容易，但槽中的水泥砂漿粉末和積水難以清理干凈，在澆筑新混凝土后，在凹槽處形成一條夾渣層，影響新老混凝土的粘結(jié)質(zhì)量，留下滲漏水的隱患.平縫施工極為簡(jiǎn)單，但滲徑短.界面結(jié)合差.常用于厚度較薄的工程.平縫+鋼板止水帶或橡膠止水帶.鋼板，橡膠止水帶均具有一定的力學(xué)性能，自身抗?jié)B性能很好，施工縫上下止水帶均有100?200mm高.爬水坡度陡,高度也較大，可有效延長(zhǎng)滲徑，具有較好的防滲漏效果.但其缺點(diǎn)也是明顯的，除增加費(fèi)用外，因都需采吳換營(yíng):輸水箱涵施工縫的設(shè)置及處理方法?55?用預(yù)埋式安裝固定，在混凝土澆筑現(xiàn)場(chǎng)，將一定寬度，十幾米長(zhǎng)的止水帶穿人雙排鋼筋網(wǎng)的墻中，并將其安裝同定在指定位置，操作很困難.為防止鋼板止水帶下沉，止水板下部可支承在對(duì)拉螺栓上.或在鋼板止水帶下焊接短鋼筋，起支撐作用.短鋼筋長(zhǎng)度應(yīng)以混凝土板墻鋼筋網(wǎng)片厚度為準(zhǔn).不能超過，短鋼筋中心位置宜焊止水環(huán)，以防沿短鋼筋形成滲水通道.短鋼筋問距不宜過大，否則鋼板止水帶易彎曲.為防止混凝土澆筑振搗時(shí)止水帶晃動(dòng)變形，應(yīng)在適當(dāng)位置將短鋼筋與墻板主筋焊接，問距為400mm,且高低交替布置，要保證止水帶高度上下各一半:或在止水帶兩側(cè)各焊一個(gè)L形鋼筋支架,間距是墻體豎向或水平鋼筋間距的倍數(shù),但不超過800mm.將支架與墻體鋼筋綁扎牢固?新老混凝土澆筑周期較長(zhǎng),鋼板止水帶易銹蝕,上半部板帶粘結(jié)灰漿較多,故在上部模板安裝之前.要注意處理好止水帶的除銹,除灰和焊接接頭的完整性檢查.橡膠止水帶是呈柔性的,其安裝固定比較困難.在混凝土澆注的振搗力作用下容易受擠壓變形移位,甚至倒伏,形成混凝土澆筑的空隙,從而容易造成局部滲漏,可采用鐵絲或吊鉤綁扎固定.在上部模板安裝之前.要清除止水帶上的浮漿及其他雜物,用水沖洗干凈,并進(jìn)行接頭的完整性檢查.平縫+遇水膨脹止水條,施工簡(jiǎn)便,費(fèi)用較低,效果好.止水條包括遇水膨脹橡膠,遇水膨脹膩?zhàn)又顾畻l.遇水膨脹橡膠具有和硫化橡膠基本相同的物理性能,增加了遇水膨脹功能,可以通過遇水時(shí)體積膨脹來進(jìn)一步填充和密封橡膠彈性變形以外的橡膠和混凝土之問界面縫隙.遇水膨脹橡膠的膨脹倍率高,反復(fù)膨脹功能好,有較好的彈性和復(fù)原性,它能封閉滲水通道,其止水效果較橡膠止水帶可靠.在振搗力作用下,遇水膨脹橡膠壓縮反彈性大,壓縮變形能力比較小,填充微小孔隙的能力比較差.遇水膨脹膩?zhàn)又顾畻l最大的優(yōu)點(diǎn)是可塑性好,壓縮變形能力大.填充密封效果好,與混凝土有較好的親和力,能夠密封混凝土界面的縫隙.在混凝土施工中和建筑物使用時(shí),混凝土存在一定的變形,遇水膨脹膩?zhàn)又顾畻l的填充密封性能得以發(fā)揮.現(xiàn)在市場(chǎng)上各種品牌的止水條很多,品質(zhì)參差不齊,有的經(jīng)水浸泡竟成了漿糊狀,有的膨脹率很小,達(dá)不到設(shè)計(jì)要求.為了確保質(zhì)量.應(yīng)在工地做現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn).通常固定止水條的難點(diǎn)有兩個(gè).一是在固定止水條時(shí).下層混凝土強(qiáng)度已非常高.釘鋼釘非常困難;二是上部墻體鋼筋已綁扎成型,空間狹小,不易操作.解決方法是,在下層混凝土剛澆筑完成時(shí),將鋼釘?shù)共迦牖炷?待固定止水條時(shí),只要用力一按，就可以固定了.鋼釘長(zhǎng)度應(yīng)在50mm以上，以保證足夠的埋深,防止在鑿毛時(shí)脫落.也可采用預(yù)埋22號(hào)鍍鋅鐵絲的方法.鐵絲從中問對(duì)折，總長(zhǎng)度250?300mm.鐵絲露出混凝土面100mm左右，以便綁扎固定止水條.施工縫的處理方法如何使施工縫既滿足結(jié)構(gòu)受力要求.又滿足防滲等耐久性要求，是需要認(rèn)真對(duì)待的，以下介紹幾種處理方法4.1二次振搗法采用二次振搗技術(shù)…?能夠消除混凝土沉陷的影響.減少塑性收縮裂縫和內(nèi)部孔隙.增加混凝土的密實(shí)性.提高強(qiáng)度和耐久性.在采用常規(guī)處理措施的同時(shí),在混凝土初凝前進(jìn)行二次振搗,是一個(gè)行之有效的好辦法4.2清除浮漿法用鐵抹子將混凝土表面的泌水和浮漿刮去一層，約1O?30mm.并順手將混凝土表面挖壓出條紋，可以提高新舊混凝土之間的粘結(jié)力和咬合力,改善施工縫質(zhì)量.該方法簡(jiǎn)單易行.4-3表面清理法在已澆筑好的混凝土界面上人工鑿除浮漿及松動(dòng)石子，鑿出混凝土中的碎石來，且應(yīng)將鑿毛后的表面清洗干凈，以使新，舊混凝土結(jié)合牢固，渾然一體.般來說.如果混凝土尚未達(dá)到一定的強(qiáng)度，就過早地鑿毛.將易影響鋼筋，止水帶與混凝土的粘接握裹，對(duì)結(jié)構(gòu)受力及防滲漏不利.但如果鑿毛過晚，混凝土已達(dá)到較高的強(qiáng)度，則鑿毛施工困難，鑿毛效果也不好，進(jìn)而影響新老混凝土的結(jié)合強(qiáng)度.鑿毛時(shí)問應(yīng)根據(jù)混凝土強(qiáng)度等級(jí)和氣溫情況綜合考慮決定.對(duì)舊混凝土表面的鑿毛處理，需耗用大量勞力和時(shí)問，對(duì)大面積和高強(qiáng)度等級(jí)混凝土尤甚.為了簡(jiǎn)化鑿毛工藝，可采用涂刷緩凝劑方法【21，即當(dāng)澆筑的混凝土表面水分剛收干時(shí)（初凝前），將緩凝劑散布（涂刷）于混凝土表面，待混凝土硬化，可用高壓空氣或水沖掉表面軟弱緩凝層，使粗骨料露出.也可采用沖水處理法，即澆筑完下層混凝土，一般間隔2?4h進(jìn)行二次振搗.再經(jīng)過1?3h進(jìn)行第一次沖毛.僅沖掉浮漿層;又經(jīng)1?3h進(jìn)行第二次沖毛，沖掉砂漿，露出石子.還可以采用下層混凝土接近終凝時(shí).以鋼絲刷拉毛，并用高壓水沖洗，不足之處再用人工補(bǔ)56?海河水利2008年8月鑿，然后沖洗干凈的方法.4.4添加粗骨料法體積較大的混凝土在分層分段澆筑時(shí)，表面浮漿多，易造成施工縫處結(jié)合差.可將級(jí)配良好的碎石均勻地撒人浮漿層.反復(fù)振搗，防止石子集中，切忌出現(xiàn)干石子堆積現(xiàn)象:或?qū)㈤L(zhǎng)尖型石子，均勻插入舊混凝土深2/3，外露長(zhǎng)1/3.這樣.既保證了施工縫處混凝土級(jí)配均勻，強(qiáng)度不降低，也提高了新舊混凝土之間的粘結(jié)力和咬合力.4.5插粗短鋼筋法在澆筑下層混凝土?xí)r先均勻插入粗短鋼筋,使施工縫處混凝土溫度及干縮變形受到阻礙和約束.提高施工縫處抗拉和抗剪強(qiáng)度.施工縫上下設(shè)置鋼筋網(wǎng)片在施工縫下面的混凝土澆筑時(shí),由于混凝土的離析和分離.接近施工縫處的水泥砂漿偏多,骨料偏少,使施工縫上下相接處存在一層新老水泥砂漿層相接的薄弱層.由于混凝土的收縮遠(yuǎn)小于砂漿層,這層薄弱層內(nèi)產(chǎn)生裂縫.可以在施工縫處設(shè)置鋼筋網(wǎng)片來防止這種裂縫的產(chǎn)生,即在施工縫平面上下各50mm,止水帶的兩側(cè)分別設(shè)置直徑14mm的二級(jí)螺紋鋼筋網(wǎng)片,這可以有效抑制水泥砂漿的收縮,減少裂縫的產(chǎn)生.尤其是在墻壁較薄的箱涵中使用鋼筋網(wǎng)片,對(duì)抗?jié)B漏很有利.使用補(bǔ)償收縮混凝土和砂漿近年來微膨脹劑的發(fā)展.使得后澆帶的處理變得容易.具體做法為在后澆帶混凝土中摻加水泥重10%以上的微膨脹劑（具體摻量按試配確定）,配制成補(bǔ)償收縮混凝土.其作用可基本或大部分抵消混凝土的溫度收縮變形對(duì)施工縫的不利影響.通過后澆混凝土的微膨脹,擠實(shí)新老混凝土之間的施工縫.在施工縫處采用有膨脹性的砂漿或水泥漿,可改善結(jié)合界面的物理力學(xué)性能與結(jié)構(gòu)的密實(shí)性.傳統(tǒng)的鋪設(shè)砂漿的辦法,由于增加工序,不易掌握,可采用小級(jí)配混凝土或同一強(qiáng)度等級(jí)的富漿混凝土.提高新舊混凝土結(jié)合面相臨混凝土的強(qiáng)度等級(jí)舊混凝土表面經(jīng)鑿毛并涂以砂漿,新舊混凝土結(jié)合面處的各項(xiàng)強(qiáng)度指標(biāo),一般可達(dá)整體混凝土的75%以上.據(jù)此.如能再提高結(jié)合面處附近的混凝土等級(jí),則可使結(jié)合面處混凝土結(jié)合強(qiáng)度達(dá)到整體混凝土強(qiáng)度指標(biāo)?實(shí)踐證明I31，這是可行的.涂刷混凝土界面處理劑新舊混凝土之間不能很好結(jié)合的原因,除施工工藝因素外,尚有其理化性能上的關(guān)系.一般混凝土或砂漿的基面,幾乎都存在著帶負(fù)電的陰離子,與這種基面相接觸的新澆筑混凝土或砂漿,如能帶有陽離子則具有吸附力,能使新舊混凝土密切結(jié)合.在已凝固的混凝土面上,涂滲一層陽離子界面劑.再澆筑新混凝土或砂漿,可得到良好的結(jié)合,如wJ界面處理劑f.4.10施工縫處模板的安裝施工縫處模板安裝質(zhì)量不好,將存在漏漿,露石,錯(cuò)牙,縫歪曲不直等缺陷,直接影響混凝土澆筑的質(zhì)量和糙率.為此,應(yīng)加強(qiáng)施工縫處模板安裝的穩(wěn)定性和密閉性4.1l施工縫以上混凝土的澆筑混凝土初凝以后,不能過早地在上面澆筑新的混凝土層,否則在振搗新澆筑的混凝土?xí)r,會(huì)破壞已初凝混凝土的內(nèi)部結(jié)構(gòu)和混凝土與鋼筋的粘結(jié).所以.必須等混凝土抗壓強(qiáng)度達(dá)到1.2MPa以上時(shí)，才能繼續(xù)澆筑混凝土.施工縫以上第一層混凝土的澆筑，應(yīng)按規(guī)范要求嚴(yán)格控制澆筑高度以及混凝土振搗棒的插入位置和振搗時(shí)間.以免產(chǎn)生對(duì)模板過大的側(cè)壓力而使對(duì)拉螺栓斷裂.5結(jié)語上述施工縫形式和處理方法，均有成功的工程實(shí)例，也有效果較差的實(shí)例.各有所長(zhǎng).各有所短.不能一概而論.主要原因是.施工縫同變形縫一樣是箱涵施工中的精細(xì)部分.且涉及的影響因素多，可歸納為，材料是前提.設(shè)計(jì)是基礎(chǔ).施工是關(guān)鍵，管理是保