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一、施工缝的设置原则
由于混凝土抗拉强度低,仅为抗压强度的7%~14%(平均约为10% ),因此,《混凝土结构工程施工及验收规范》(GB50204—2002)中规定“施工缝应留在结构受剪力较小且便于施工的部位,柱应留水平缝,梁、板、墙应留垂直缝”[1] 。但有时也不尽然,规范不可能表述实际工程的各种情况,例如,混凝土楼梯如果说留水平缝或垂直缝都是不合适的,应表述为“使施工缝接缝面与结构的纵向轴线垂直”更为确切。柱施工缝应留置在基础顶面、梁或吊车梁牛腿的下面、吊车梁的上面、无梁楼板柱帽的下面。和板连成整体的大断面梁,留置在板底面以下20~30 mm 处;单向板留置在平行于板短边的任何位置;有主次梁的楼板,宜顺着次梁方向浇筑混凝土,其施工缝应留在次梁跨度的中间1/3范围之内。通過分析进一步说明实际工程施工中,施工缝的设置在某种程度上具有一定的灵活性。
二、施工缝位置的留置
钢筋混凝土结构施工缝的位置,在要进行浇筑混凝土时就必须考虑清楚。每种不同的结构各有不同的留法,但总体来说,施工缝应留在结构比较不重要的地方,或受力(主要指剪力)较小而施工又方便的地方。施工缝形成的截面应与结构产生的轴向压力相垂直,以便能直接发挥混凝土的特长——传递压力。例如:梁、柱的施工缝,应与构件的轴线相垂直;板、墙的施工缝,应与板面相垂直,具体说明如下:
(1)水平施工缝:①基础与基础梁间、基础梁与柱间的施工缝,宜留在基础梁的下面和上面的水平面上。② 柱与基础问的施工缝,宜留在基础上面的水平面上。③梁与柱间的施工缝,宜留在梁底与柱的交接水平面上。④ 无梁楼板与柱间的施工缝,宜留在柱帽下面的水平面上。⑤ 板与梁应一起浇灌。当梁的截面尺寸很大时,施工缝可留在板底面以下2~3cm处在水平面上,不得留在梁截面受拉区内。⑥ 烟囱、水池、水塔的施工缝,可每隔1.5~2.0 m留一道,但水塔中水箱的施工缝,应避免留在支托斜底部分。⑦ 墙,留置在门洞口过梁跨中1/3范围内,也可以留在纵横墙的交接处。
(2)竖向施工缝:① 浇灌单向板混凝土时,施工缝可留在与板跨平行的任何位置。② 有主次梁的楼板,宜顺次梁方向浇筑,施工缝留在次梁跨中1/3范围内。③ 双向受力楼板,大体积混凝土结构及其复杂结构的工程,施工缝位置应按设计要求留置。④ 对于带有斜梁的现浇钢筋混凝土框架,梁、柱应连续浇灌,若必须分开浇灌,施工缝则应在斜梁加腋的上部。⑤ 现浇楼梯的施工缝,一般应按楼层设置。
三、施工缝方法
为了不影响工程质量,钢筋混凝土结构的施工缝应做如下处理:
(1)若施工间歇时间未超过所采用水泥的初凝时间(根据试验确定。无试验资料时,不应超过2小时),继续浇筑混凝土时,可将新混凝土均匀倾入,盖满先浇好的混凝土,然后用振捣工具穿过新混凝土达到已浇筑好的混凝土层内5~10cm,将新老混凝土一并捣实,结成整体。
(2)若施工间歇时间超过所采用水泥的初凝时间,则必须等待已浇筑的混凝土强度不小于l.l8mpa时,方可继续施工。如果在混凝土现浇施工过程中,出现雷雨天气,待雨停后立即采取上述办法进行处理施工,使得新老混凝土整体凝固,砼内在及表面质量均良好。
(3)若施工间歇时间较长,已浇筑的混凝土早已硬化,在新浇筑混凝土前应作如下:①清除接缝表面的水泥浮浆,薄膜,松散砂石,软弱混凝土层,油污等;②将钢筋上的锈斑及浮浆刷净;③必要时将旧混凝土适当凿毛;④用清水冲洗旧混凝土表面,使旧混凝土在浇筑新混凝土前保持湿润;⑤浇筑新混凝土前,在接缝面上应先铺一层厚度为1.5的水泥砂浆(对于水平施工缝,该水泥砂浆厚度宜为2~3cm);○6将施工缝附近的混凝土细致捣实。
(4)梁、柱施工缝应与梁、柱轴线垂直,板墙施工缝应与板面,墙面垂直,不宜做成斜坡形。
(5)旧梁的竖向施工缝时,应先做一块隔板,放在施工缝的位置上,再浇灌混凝土。隔板应按梁中钢筋位置留出缺口,满插到梁底。若隔板上下不留缺口,板就被钢筋挡住,插不到梁底,混凝土的水泥砂浆就容易从下部流出,使梁底形成一个强度较低的水泥砂浆层。
(6)做板的坚向施工缝时,为了避免混凝土收缩裂缝,可采用新加设接头钢筋的办法。接头钢筋一般可采用Ф6~Ф10,其所需截面面积一般为板截面面积的0.2%~0.3%,长度为插入新旧混凝土各30倍直径,两端加弯钩。这种钢筋一般放在板的上面,必要时上下均放。
(7)较大体积的结构之施工缝,例如毛厂石混凝土基础的施工缝,应做成踏步式,阶长为阶高的2倍。
四、材料的选用
(1)水泥:对水位变化及抗冻要求的砼,宜选用硅酸盐水泥;当环境水对砼有侵蚀作用时,应选用抗硫酸盐水泥,水泥碱含量≤O.6% ,熟料碱含量≤0.5% 。当砼浇灌体积较大时,宜选用中热硅酸盐水泥以降低水化热防止湿度裂缝;优先采用散装水泥。
(2)骨料:粗骨料优先采用天然骨料,如骨料供应发生变化时,应按照现行建筑材料规程进行详细的补充勘察和碱活性成分含量试验,未经专门论证,不得使用碱活性骨料,细骨料应质地坚硬、清洁、级配良好,人工砂的细度模数宜控制在2.4~2.8范围内,细骨料应采取脱水、排水、遮盖和加强管理等综合措施,保持含水率稳定,并不宜超过6% 。
(3)掺合料、外加剂掺合料:目前砼掺合料有粉煤灰、硅粉、凝灰岩粉、磷渣粉岩粉等,其中使用较多的为粉煤灰,尤其是I级粉煤灰,具有明显的减水增强和显著改善砼多种性能的效果,并可降低砼水化热,因此宜优选用I、Ⅱ级粉煤灰。
(4)外加剂:主要有引气剂、减水剂、缓凝减水剂、引气减水剂、高效减水剂、缓凝剂、泵送剂等,应根据其性能可在不同情况下采用。
五、结束语
当然,我们在日常的建筑施工过程中,除了施工的需要、天气影响、机械设备故障等人力不可抗拒的因素外,尽量少留或不留施工缝,这样对于结构的整体性也很有益处。
参考文献:
[1] 国振喜.简明钢筋混凝土结构构造手册IM].北京:机械工业出版社.2002.
由于混凝土抗拉强度低,仅为抗压强度的7%~14%(平均约为10% ),因此,《混凝土结构工程施工及验收规范》(GB50204—2002)中规定“施工缝应留在结构受剪力较小且便于施工的部位,柱应留水平缝,梁、板、墙应留垂直缝”[1] 。但有时也不尽然,规范不可能表述实际工程的各种情况,例如,混凝土楼梯如果说留水平缝或垂直缝都是不合适的,应表述为“使施工缝接缝面与结构的纵向轴线垂直”更为确切。柱施工缝应留置在基础顶面、梁或吊车梁牛腿的下面、吊车梁的上面、无梁楼板柱帽的下面。和板连成整体的大断面梁,留置在板底面以下20~30 mm 处;单向板留置在平行于板短边的任何位置;有主次梁的楼板,宜顺着次梁方向浇筑混凝土,其施工缝应留在次梁跨度的中间1/3范围之内。通過分析进一步说明实际工程施工中,施工缝的设置在某种程度上具有一定的灵活性。
二、施工缝位置的留置
钢筋混凝土结构施工缝的位置,在要进行浇筑混凝土时就必须考虑清楚。每种不同的结构各有不同的留法,但总体来说,施工缝应留在结构比较不重要的地方,或受力(主要指剪力)较小而施工又方便的地方。施工缝形成的截面应与结构产生的轴向压力相垂直,以便能直接发挥混凝土的特长——传递压力。例如:梁、柱的施工缝,应与构件的轴线相垂直;板、墙的施工缝,应与板面相垂直,具体说明如下:
(1)水平施工缝:①基础与基础梁间、基础梁与柱间的施工缝,宜留在基础梁的下面和上面的水平面上。② 柱与基础问的施工缝,宜留在基础上面的水平面上。③梁与柱间的施工缝,宜留在梁底与柱的交接水平面上。④ 无梁楼板与柱间的施工缝,宜留在柱帽下面的水平面上。⑤ 板与梁应一起浇灌。当梁的截面尺寸很大时,施工缝可留在板底面以下2~3cm处在水平面上,不得留在梁截面受拉区内。⑥ 烟囱、水池、水塔的施工缝,可每隔1.5~2.0 m留一道,但水塔中水箱的施工缝,应避免留在支托斜底部分。⑦ 墙,留置在门洞口过梁跨中1/3范围内,也可以留在纵横墙的交接处。
(2)竖向施工缝:① 浇灌单向板混凝土时,施工缝可留在与板跨平行的任何位置。② 有主次梁的楼板,宜顺次梁方向浇筑,施工缝留在次梁跨中1/3范围内。③ 双向受力楼板,大体积混凝土结构及其复杂结构的工程,施工缝位置应按设计要求留置。④ 对于带有斜梁的现浇钢筋混凝土框架,梁、柱应连续浇灌,若必须分开浇灌,施工缝则应在斜梁加腋的上部。⑤ 现浇楼梯的施工缝,一般应按楼层设置。
三、施工缝方法
为了不影响工程质量,钢筋混凝土结构的施工缝应做如下处理:
(1)若施工间歇时间未超过所采用水泥的初凝时间(根据试验确定。无试验资料时,不应超过2小时),继续浇筑混凝土时,可将新混凝土均匀倾入,盖满先浇好的混凝土,然后用振捣工具穿过新混凝土达到已浇筑好的混凝土层内5~10cm,将新老混凝土一并捣实,结成整体。
(2)若施工间歇时间超过所采用水泥的初凝时间,则必须等待已浇筑的混凝土强度不小于l.l8mpa时,方可继续施工。如果在混凝土现浇施工过程中,出现雷雨天气,待雨停后立即采取上述办法进行处理施工,使得新老混凝土整体凝固,砼内在及表面质量均良好。
(3)若施工间歇时间较长,已浇筑的混凝土早已硬化,在新浇筑混凝土前应作如下:①清除接缝表面的水泥浮浆,薄膜,松散砂石,软弱混凝土层,油污等;②将钢筋上的锈斑及浮浆刷净;③必要时将旧混凝土适当凿毛;④用清水冲洗旧混凝土表面,使旧混凝土在浇筑新混凝土前保持湿润;⑤浇筑新混凝土前,在接缝面上应先铺一层厚度为1.5的水泥砂浆(对于水平施工缝,该水泥砂浆厚度宜为2~3cm);○6将施工缝附近的混凝土细致捣实。
(4)梁、柱施工缝应与梁、柱轴线垂直,板墙施工缝应与板面,墙面垂直,不宜做成斜坡形。
(5)旧梁的竖向施工缝时,应先做一块隔板,放在施工缝的位置上,再浇灌混凝土。隔板应按梁中钢筋位置留出缺口,满插到梁底。若隔板上下不留缺口,板就被钢筋挡住,插不到梁底,混凝土的水泥砂浆就容易从下部流出,使梁底形成一个强度较低的水泥砂浆层。
(6)做板的坚向施工缝时,为了避免混凝土收缩裂缝,可采用新加设接头钢筋的办法。接头钢筋一般可采用Ф6~Ф10,其所需截面面积一般为板截面面积的0.2%~0.3%,长度为插入新旧混凝土各30倍直径,两端加弯钩。这种钢筋一般放在板的上面,必要时上下均放。
(7)较大体积的结构之施工缝,例如毛厂石混凝土基础的施工缝,应做成踏步式,阶长为阶高的2倍。
四、材料的选用
(1)水泥:对水位变化及抗冻要求的砼,宜选用硅酸盐水泥;当环境水对砼有侵蚀作用时,应选用抗硫酸盐水泥,水泥碱含量≤O.6% ,熟料碱含量≤0.5% 。当砼浇灌体积较大时,宜选用中热硅酸盐水泥以降低水化热防止湿度裂缝;优先采用散装水泥。
(2)骨料:粗骨料优先采用天然骨料,如骨料供应发生变化时,应按照现行建筑材料规程进行详细的补充勘察和碱活性成分含量试验,未经专门论证,不得使用碱活性骨料,细骨料应质地坚硬、清洁、级配良好,人工砂的细度模数宜控制在2.4~2.8范围内,细骨料应采取脱水、排水、遮盖和加强管理等综合措施,保持含水率稳定,并不宜超过6% 。
(3)掺合料、外加剂掺合料:目前砼掺合料有粉煤灰、硅粉、凝灰岩粉、磷渣粉岩粉等,其中使用较多的为粉煤灰,尤其是I级粉煤灰,具有明显的减水增强和显著改善砼多种性能的效果,并可降低砼水化热,因此宜优选用I、Ⅱ级粉煤灰。
(4)外加剂:主要有引气剂、减水剂、缓凝减水剂、引气减水剂、高效减水剂、缓凝剂、泵送剂等,应根据其性能可在不同情况下采用。
五、结束语
当然,我们在日常的建筑施工过程中,除了施工的需要、天气影响、机械设备故障等人力不可抗拒的因素外,尽量少留或不留施工缝,这样对于结构的整体性也很有益处。
参考文献:
[1] 国振喜.简明钢筋混凝土结构构造手册IM].北京:机械工业出版社.2002.