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1、新老混凝土接茬的施工工藝【摘 要】闡述了天津迎賓廣場(chǎng)改造工程新老混凝土粘結(jié)面粗糙度處理方法，并對(duì)其優(yōu)缺點(diǎn)進(jìn)行比較，最后對(duì)新老混凝土粘結(jié)面抗凍融能力進(jìn)行了分析?！娟P(guān)鍵詞】新老混凝土；粗糙度；鑿毛；植筋法緒論天津迎賓廣場(chǎng)原建筑結(jié)構(gòu)形式為現(xiàn)澆鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)，主樓為地下一層，地上a區(qū)18層，b區(qū)15層，主體結(jié)構(gòu)和外圍護(hù)砌體結(jié)構(gòu)于十年前已施工完畢。工程主體分ab座，a座平面形狀原為圓形，局部從13層開(kāi)始退臺(tái)，改造后局部退臺(tái)取消，在四角增設(shè)剪力墻，將平面形狀由圓形改造成方形。b座從13層開(kāi)始退臺(tái)，改造后，將局部退臺(tái)取消，并在北側(cè)增設(shè)3部觀光電梯，地下增設(shè)一層車庫(kù)與b座地下室整體相連。新老混凝土的粘結(jié)在2、現(xiàn)代建筑工程實(shí)踐中是經(jīng)常遇到的實(shí)際問(wèn)題，是不可避免的，而修補(bǔ)后新老混凝土能否共同工作，主要取決于新老混凝土的粘結(jié)性能。本文主要探討此工程新老混凝土毛面處理問(wèn)題新老混凝土粘結(jié)毛面的粘結(jié)效果好壞受許多因素影響，如界面的粗糙程度、界面劑的種類、新老混凝土的強(qiáng)度及補(bǔ)強(qiáng)加固界面的方位等，其中老混凝土粘結(jié)毛面的粗糙程度是一個(gè)重要因素，其界面的處理對(duì)新老混凝土粘結(jié)補(bǔ)強(qiáng)工程質(zhì)量具有重要意義。目前為止，國(guó)內(nèi)外還沒(méi)有相應(yīng)的規(guī)范或規(guī)程對(duì)新老混凝土粘結(jié)面的毛面處理作出明確的規(guī)定。美國(guó)內(nèi)務(wù)部墾務(wù)局編制的混凝土手冊(cè)1中要求在補(bǔ)澆混凝土之前，要把壞的、松的和未澆結(jié)好的混凝土用鐵鑿或其它適用工具全部除去，然后用水砂槍、風(fēng)動(dòng)鑿3、巖機(jī)或其它適合的方法打毛、清掃干凈并干燥。我國(guó)混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范指出：疊合式受彎構(gòu)件的疊合面處理應(yīng)根據(jù)疊合面的受剪強(qiáng)度要求來(lái)進(jìn)行，常用的方法有人工疊合面(包括凹凸形或鋸齒形疊合面)和自然粗糙面(指混凝土振搗后不加抹平而形成的有一定凹凸起伏的自然表面)。從以上可以看出，各規(guī)定對(duì)界面粗糙度的處理和評(píng)定都具有較大的主觀性和隨意性。因此，對(duì)新老混凝土粘結(jié)面粗糙度處理方法的研究和試驗(yàn)顯得尤為重要。1 新老混凝土粘結(jié)毛面處理方法1.1 人工鑿毛法此方法是實(shí)際工程中常用的一種毛面處理方法，是用鐵錘和鑿子借人力對(duì)老混凝土粘結(jié)界面敲打，使其表面形成隨機(jī)的凸凹不平狀，增加粘結(jié)界面的粗糙程度。此方法的優(yōu)點(diǎn)是施工技術(shù)4、簡(jiǎn)單，不需大型昂貴的機(jī)械設(shè)備，工程造價(jià)低；其缺點(diǎn)是不便于大面積機(jī)械化施工且在老混凝土界面產(chǎn)生擾動(dòng)，產(chǎn)生附加的微裂縫。本方法主要用于天津迎賓廣場(chǎng)a、b座梁、柱加大截面處舊混凝土表面的鑿毛處理。此部分施工全部采用人工剔鑿，直至剔露出主（箍）鋼筋，主要操作工藝為：用手錘敲擊鋼釬將鋼筋表面保護(hù)層剔掉。技術(shù)要求：a）一般情況下柱子剔鑿深度3.5cm、框架梁剔鑿深度3cm、剪力墻剔鑿深度2cm，如達(dá)到該深度尚未出現(xiàn)鋼筋應(yīng)及時(shí)通知監(jiān)理單位聯(lián)系設(shè)計(jì)解決；b）大樣圖中要求設(shè)置拉筋部位需剔除至箍筋內(nèi)皮以內(nèi)1.5cm處，確保加大截面施工時(shí)拉筋的正常錨入；c）對(duì)截面不加大的柱側(cè)邊剔鑿時(shí)保證剔鑿深度不小于2.5cm，保5、證新增箍筋綁扎后的保護(hù)層厚度。梁側(cè)剔出梁箍筋，增大梁的截面，要求露出原箍筋10d；梁底剔出箍筋。這也是這次施工難度的重點(diǎn)，因?yàn)榱汗拷畹奶蕹仨毷茄雒娌僮?，施工速度慢；由于在剔除過(guò)程中，碴土容易產(chǎn)生飛濺，傷擊人的面部。1.2 植筋法迎賓廣場(chǎng)樓板洞口封堵主要采用此方法。技術(shù)要求：a)每個(gè)洞口必須進(jìn)行剔鑿處理。對(duì)設(shè)計(jì)圖上標(biāo)明的后補(bǔ)樓板，如洞口四周有梁，剔鑿時(shí)只需剔鑿出梁板交接面的新鮮砼；對(duì)洞口周邊無(wú)梁的洞口，應(yīng)四周擴(kuò)大并剔成斜口，擴(kuò)大寬度以露出鋼筋直徑的10倍控制，對(duì)截面邊長(zhǎng)小于200處可不需擴(kuò)大10d寬，僅剔出新鮮砼面即可，但必須剔成上大下小的斜口。對(duì)洞口邊樓板底部不平處應(yīng)進(jìn)行打磨，確保支設(shè)模板6、時(shí)樓板與模板的緊密性避免漏漿。b)對(duì)截面邊長(zhǎng)大于200的洞口應(yīng)綁扎鋼筋，設(shè)計(jì)平面圖中標(biāo)明的后補(bǔ)樓板以當(dāng)層圖紙標(biāo)注為準(zhǔn)，洞邊有梁的洞口封閉鋼筋采取植筋方式，植筋長(zhǎng)度上筋為ld100且15d，下筋ld100且5d。板筋與植筋采取搭接連接，搭接長(zhǎng)度按03g1011第34頁(yè)選用。對(duì)圖紙上未表示的洞口（一般為前施工單位在施工過(guò)程中臨時(shí)留設(shè)的小洞口）均按雙層雙向8200布置，鋼筋與原樓板鋼筋焊接連接。此方法是利用專用化學(xué)粘合劑的快速高強(qiáng)固化特性，將錨筋或錨栓植入原有混凝土結(jié)構(gòu)中，達(dá)到與預(yù)埋鋼筋一樣的效果，從而連接新的混凝土結(jié)構(gòu)，對(duì)原有結(jié)構(gòu)進(jìn)行補(bǔ)強(qiáng)加固。本工程采用此種方法作為新老混凝土粘結(jié)方法。1.3 電鉆7、鑿孔法此方法是在老混凝土表面用輕型電鉆按照一定的要求進(jìn)行成排鉆孔。該方法和隨機(jī)人工鑿毛一樣對(duì)混凝土的損傷比較嚴(yán)重。此方法在迎賓廣場(chǎng)改造項(xiàng)目也廣泛的運(yùn)用，如梁、柱加大截面結(jié)合層處理，配合人工鑿毛，使其結(jié)合層面粗糙度符合要求，增加新老混凝土粘結(jié)強(qiáng)度。1.4 鋼刷刷凈法此方法實(shí)際上只是做表面清理，而不是表面處理，此法大多與其它面層粗糙度處理方法結(jié)合。1.5 高壓水射法此方法是用高壓水槍對(duì)老混凝土的粘結(jié)界面進(jìn)行沖毛粗糙處理。一般高壓水槍壓力在100-250mpa之間，控制其噴水速度、噴射距離和噴除速度，借巨大的水沖射力除去老混凝土界面的水泥石，使其界面表層的粗糙集料外露，從而形成凹凸不平的粘結(jié)界面。該8、方法有許多優(yōu)點(diǎn)：工作進(jìn)行的迅速、有成效，沒(méi)有振動(dòng)、噪聲和灰塵；機(jī)械化施工程度高，施工速度快，對(duì)老混凝土的擾動(dòng)小，處理面凹凸均勻性好；更重要的一點(diǎn)是高壓水射法適用于任何情況，在有鋼筋的情況下，不但不會(huì)損傷鋼筋，而且能為鋼筋除銹。此方法的最大缺點(diǎn)是所用設(shè)備昂貴，工程費(fèi)用大。目前該方法已在歐洲國(guó)家和日本得到廣泛研究和應(yīng)用，但在我國(guó)還沒(méi)有大面積推廣使用。不同水壓力得到的不同粗糙度的粘結(jié)面，試驗(yàn)結(jié)果表明：粘結(jié)面粗糙度的不同直接影響粘結(jié)劈拉強(qiáng)度，其粘結(jié)劈拉強(qiáng)度為老混凝土整體劈拉強(qiáng)度64.175.5，為新混凝土整體劈拉強(qiáng)度的63.374.5，而且隨粘結(jié)面粗糙度的增加，粘結(jié)劈拉強(qiáng)度增大。這是由于粘結(jié)面粗糙度的9、增大，增加了粘結(jié)接觸面積，從而提高了新老混凝土的粘結(jié)性能。2 新老混凝土粘結(jié)面處理方法的比較工程中最常用的是人工鑿毛法，此方法的優(yōu)點(diǎn)是施工技術(shù)簡(jiǎn)單，不需大型昂貴的機(jī)械設(shè)備，工程造價(jià)低，其缺點(diǎn)是不便于大面積機(jī)械化施工且在老混凝土界面產(chǎn)生擾動(dòng)，產(chǎn)生附加的微裂縫，作業(yè)進(jìn)度慢。效果最理想的是高壓水射法，工作進(jìn)行的迅速、有成效，沒(méi)有振動(dòng)、噪聲和灰塵；機(jī)械化施工程度高，施工速度快，對(duì)老混凝土的擾動(dòng)小，處理面凹凸均勻性好；更重要的一點(diǎn)是高壓水射法適用于任何情況，在有鋼筋的情況下，不但不會(huì)損傷鋼筋，而且能為鋼筋除銹。鉆孔法在工程中不常見(jiàn)，該方法和隨機(jī)人工鑿毛一樣對(duì)混凝土的損傷比較嚴(yán)重；刷毛法僅僅是是對(duì)粘結(jié)面的10、清理，粘結(jié)性能差。上述粘結(jié)面的處理方法，大多是用于無(wú)筋情況下新老混凝土粘結(jié)的，而對(duì)植筋法新老混凝土粘結(jié)的研究卻較少。而粘結(jié)面采用植筋法使新老混凝土粘結(jié)界面的剪切破壞形式發(fā)生變化，無(wú)筋的新老混凝土界面為明顯的脆性破壞，開(kāi)裂后，粘結(jié)界面的抗剪能力馬上降為零。植筋法的新老混凝土粘結(jié)界面為延性剪切破壞，使其即使在較大裂縫寬度情況下仍具有較大的剪切強(qiáng)度，從而可以帶裂縫工作；植筋也可以一定程度地提高粘結(jié)面的剪切強(qiáng)度。因此，研究植筋法新老混凝土粘結(jié)的剪切性能是非常必要的。對(duì)植筋法新老混凝土粘結(jié)的立方體混凝土試塊進(jìn)行抗剪試驗(yàn)，通過(guò)對(duì)四種不同植筋率的剪切強(qiáng)度比較得到，剪切強(qiáng)度隨植筋率的增大而增大，可見(jiàn)加固時(shí)選擇11、一定的植筋率是必要的。植筋法目前在改造工程運(yùn)用比較普遍，對(duì)施工工藝要求較高，但其施工效果好，且成本不是很高，還能起到加固補(bǔ)強(qiáng)的作用，對(duì)改造工程來(lái)說(shuō)是一舉兩得的好方法，較為經(jīng)濟(jì)適用，且對(duì)結(jié)構(gòu)安全也有保障。3 新老混凝土粘結(jié)面抗凍融能力混凝土是多孔材料，在含水情況下，毛細(xì)孔中的水凍結(jié)后膨脹，對(duì)混凝土施加應(yīng)力，混凝土必然會(huì)發(fā)生變形，冰融化后混凝土受到的應(yīng)力消失，混凝土的變形又會(huì)恢復(fù)，但是會(huì)留有殘余變形。一次凍融循環(huán)，混凝土受到一次應(yīng)力作用，使孔隙擴(kuò)張一點(diǎn)。擴(kuò)張后的孔隙中再次充滿水后再次凍結(jié)，再次對(duì)混凝土施加應(yīng)力，孔隙再次受到擴(kuò)張。經(jīng)過(guò)多次凍融循環(huán)，混凝土受到多次應(yīng)力作用后，其結(jié)構(gòu)就會(huì)從密實(shí)狀態(tài)變成疏12、松狀態(tài)，并且，在水泥石與骨料之間的接觸面上最容易產(chǎn)生微裂縫。水進(jìn)入微裂縫后，以同樣的方式進(jìn)一步擴(kuò)張裂縫，使裂縫發(fā)展、貫通，最終導(dǎo)致水泥石與骨料分離，使混凝土形成豆腐渣狀的破壞。當(dāng)然，凍融破壞是由表及里的。我們選用了三種界面進(jìn)行凍融循環(huán)試驗(yàn)，第一種是用鋼絲刷將老混凝土表面刷毛，清除表面的污物和浮漿，再用自來(lái)水清洗干凈；第二種是對(duì)老混凝土表面人工鑿毛，去掉表面浮漿和部分水泥石，露出粗骨料，使表面形成凹凸不平狀，增加粘結(jié)面的面積和機(jī)械咬合力；第三種是將老混凝土試塊用壓力機(jī)從中間劈開(kāi)，用其斷裂面作為粘結(jié)面。結(jié)果表明，第二種界面抗凍融能力最好。4 結(jié)論(1)新老混凝土粘結(jié)面粗糙度處理是新老混凝土粘結(jié)的關(guān)13、鍵影響因素，在對(duì)老混凝土加固前必須進(jìn)行粘結(jié)面處理。(2)植筋法新老混凝土粘結(jié)面剪切強(qiáng)度隨植筋率的增大而增大，并且剪切破壞形式為延性破壞。(3)老混凝土粘結(jié)面處理好壞直接影響其抗凍融能力。參考文獻(xiàn)1美國(guó)內(nèi)務(wù)部墾務(wù)局.混凝土手冊(cè)m 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