框架結(jié)構(gòu)混凝土施工縫處理方法探析

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摘 要:本文利用新老混凝土接續(xù)實(shí)驗(yàn)及理論分析的科研成果, 結(jié)合框架結(jié)構(gòu)混凝土施工中存在的柱子施工縫, 提出施工縫設(shè)置及接續(xù)處理的新方法并討論其理論根據(jù), 用于指導(dǎo)施工, 提高施工質(zhì)量。
    關(guān)鍵詞:混凝土施工縫粘結(jié)性能接續(xù)
    引言
    大量工程結(jié)構(gòu)震害實(shí)例表明,框架結(jié)構(gòu)節(jié)點(diǎn)普遍破壞較重,往往導(dǎo)致結(jié)構(gòu)失效,中外學(xué)者分析表明,這是多方面的原因,包括設(shè)計(jì)失誤,沒有加強(qiáng)節(jié)點(diǎn)強(qiáng)度,實(shí)現(xiàn)強(qiáng)節(jié)點(diǎn)強(qiáng)錨固等原因。同時(shí)施工中也存在施工質(zhì)量弱點(diǎn), 難于保證設(shè)計(jì)預(yù)期目標(biāo)。施工中新老混凝土施工間隔期,接續(xù)面方位,接續(xù)面處理方法,新老混凝土生熟配料及振搗控制質(zhì)量都密切的影響著節(jié)點(diǎn)粘結(jié)強(qiáng)度,因此在框架結(jié)構(gòu)工程施工過程中,由于每一層柱子施工中必然與下層柱子存在施工縫,怎樣留置施工縫,怎樣處理施工縫,使工程質(zhì)量不受影響,保證砼結(jié)構(gòu)的安全性,更顯得尤為重要。
    1、當(dāng)前框架結(jié)構(gòu)梁柱節(jié)點(diǎn)施工方法及缺陷
    (1)早期在一般的框架結(jié)構(gòu)施工中,澆注完一層柱子后,進(jìn)行支模,模板安裝完成后才進(jìn)入下道工序澆注上層梁混凝土,因此根據(jù)施工工期及人,材,機(jī)等情況, 新老混凝土接續(xù)間隔期長(zhǎng)短不一,在澆注時(shí)一般節(jié)點(diǎn)( 梁柱交界處)隨梁混凝土一起澆注,并且節(jié)點(diǎn)混凝土強(qiáng)度等級(jí)按梁進(jìn)行施工。
    (2)隨著科研的發(fā)展及施工水平的提高,尤其是專業(yè)化水平較高的大建筑公司開始針對(duì)梁柱節(jié)點(diǎn)施工質(zhì)量薄弱的特點(diǎn)采取一系列措施,在澆注上層梁柱時(shí)用鋼釬進(jìn)行鑿毛處理,澆注前對(duì)老混凝土進(jìn)行澆水濕潤(rùn),并用高標(biāo)號(hào)水泥砂漿鋪在交接面上,梁柱節(jié)點(diǎn)區(qū)混凝土強(qiáng)度等級(jí)一般采用柱子(一般柱子強(qiáng)度等級(jí)高),在澆注節(jié)點(diǎn)區(qū)時(shí)加強(qiáng)振搗并嚴(yán)格控制水灰比。經(jīng)過一系列處理措施后,施工質(zhì)量得到了提高, 但梁柱節(jié)點(diǎn)區(qū)混凝土仍舊是施工薄弱區(qū),很難取得理想的接續(xù)效果。
    (3)雖然接續(xù)部位進(jìn)行了處理,但其缺陷是很明顯的:首先用鋼釬進(jìn)行鑿毛處理,極易傷及老混凝土,以致老混凝土產(chǎn)生初始微裂縫,嚴(yán)重影響新老混凝土的接續(xù)強(qiáng)度,且鑿毛處理難于控制處理質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn),澆注前對(duì)接續(xù)部位進(jìn)行澆水濕潤(rùn)很容易適得其反,從而增大了交接面處混凝土的水灰比,而用高標(biāo)號(hào)水泥砂漿鋪在交接面上很容易由于高標(biāo)號(hào)水泥砂漿與新混凝土漿體凝結(jié)及收縮不同,從而使接續(xù)面更容易產(chǎn)生初應(yīng)力和初始微裂縫。而節(jié)點(diǎn)區(qū)混凝土強(qiáng)度等級(jí)區(qū)別與梁,從而使柱梁節(jié)點(diǎn)區(qū)實(shí)際產(chǎn)生了四個(gè)界面區(qū)(雖然梁與節(jié)點(diǎn)區(qū)整體澆注,但混凝土強(qiáng)度等級(jí)一般不同, 因而也造成了薄弱界面),在施工時(shí)很難控制振搗密度與時(shí)間,很容易由于振搗過深而傷及老混凝土,或者由于加強(qiáng)振搗而使本來水灰比就比較小的混凝土產(chǎn)生局部泌水現(xiàn)象,從而影響混凝土強(qiáng)度的增長(zhǎng),降低界面粘結(jié)強(qiáng)度。
    2、梁柱節(jié)點(diǎn)區(qū)破壞機(jī)理及抗震設(shè)計(jì)要求
    由震害調(diào)查可見,梁柱節(jié)點(diǎn)區(qū)的破壞,大都是由于節(jié)點(diǎn)區(qū)無箍筋或少箍筋, 在剪壓作用下混凝土出現(xiàn)斜裂縫甚至擠壓破壞,造成縱向鋼筋壓屈成燈籠狀。因此,保證節(jié)點(diǎn)區(qū)不過早發(fā)生剪切破壞的主要措施是保證節(jié)點(diǎn)區(qū)混凝土的強(qiáng)度及密實(shí)性,在節(jié)點(diǎn)區(qū)配置足夠的箍筋。設(shè)計(jì)梁柱常常采用不同等級(jí)的混凝土,施工時(shí)必須注意梁柱節(jié)點(diǎn)部位混凝土等級(jí)應(yīng)該和柱混凝土的等級(jí)相同或略低( 相差不能超過5M pa)從而實(shí)現(xiàn)強(qiáng)節(jié)點(diǎn)強(qiáng)錨固。在豎向壓力及梁端柱端彎矩,剪力作用下,節(jié)點(diǎn)區(qū)存在較復(fù)雜的應(yīng)力狀態(tài)。
    從北京市建筑設(shè)計(jì)院等單位進(jìn)行的節(jié)點(diǎn)實(shí)驗(yàn)可見,節(jié)點(diǎn)的破壞過程大致可分為二個(gè)階段:第一階段為通裂階段。當(dāng)作用與核心的剪力達(dá)到60~70% 時(shí),核心區(qū)出現(xiàn)貫通斜裂縫,裂縫寬度約為0.1~0.2mm ,鋼筋應(yīng)力很?。ú怀^20M pa),這個(gè)階段剪力主要由混凝土承擔(dān)。第二階段為破裂階段。隨著反復(fù)荷載逐漸加大,貫通裂縫加寬,剪力主要由混凝土承擔(dān),箍筋陸續(xù)達(dá)到屈服,在混凝土擠碎前達(dá)到承載能力。設(shè)計(jì)時(shí)以第二階段作為極限狀態(tài)。
    3、規(guī)范對(duì)施工縫留置及處理要求
    為使混凝土結(jié)構(gòu)具有較好的整體性,混凝土的澆注應(yīng)連續(xù)進(jìn)行。若因技術(shù)或組織的原因不能連續(xù)進(jìn)行澆注, 且中間的停歇時(shí)間有可能超過混凝土的初凝,則應(yīng)在混凝土澆注前確定在適當(dāng)位置留設(shè)施工縫。施工縫就是指先澆混凝土已凝結(jié)硬化,再繼續(xù)澆注混凝土的新舊混凝土間的結(jié)合面,它是結(jié)構(gòu)的薄弱部位,因而宜留在結(jié)構(gòu)受剪力較小且便于施工的部位。柱應(yīng)留水平縫,梁板墻應(yīng)留垂直縫。
    當(dāng)從施工縫處開始繼續(xù)澆筑混凝土?xí)r,須待已澆筑的混凝土抗壓強(qiáng)度達(dá)到1.2N /mm 后才能進(jìn)行,而且需對(duì)施工縫作一些處理,以增強(qiáng)新舊混凝土的連接,盡量降低施工縫對(duì)結(jié)構(gòu)整體性帶來的不利影響。處理過程是:先在已硬化的混凝土表面上,清除水泥薄膜和松動(dòng)石子以及軟弱混凝土層,并加以充分濕潤(rùn),沖洗干凈,且不得留有積水;然后在澆筑混凝土前先在施工縫處鋪一層水泥漿或與混凝土內(nèi)成分相同的水泥砂漿;澆筑混凝土?xí)r,需仔細(xì)振搗密實(shí),使新舊混凝土結(jié)合緊密。