混凝土水平施工缝处理缺陷防治

混凝土水平施工缝处理缺陷防治——营口港创建治理水运工程质量通病示范项目成果分报告之八
1 引言
水运工程混凝土构件所处的工作环境比较恶劣。

为保证混凝土构件的抗海水腐蚀、水流冲刷、波浪拍击、冰凌磨损和冻融破坏的能力，施工时，混凝土结构和构件最好按照设计分段或单元一次浇筑完成，以保证混凝土结构段和构件结构的整体性。

但是，有的结构和构件的高度较大，在施工中需要分层浇筑（如大型预制沉箱等）；有的结构由于特殊要求必须分期施工，有的结构施工受潮水涨落影响需要分层施工（如重力式码头的胸墙等）。

混凝土分层施工，必然会在混凝土结构和构件中出现“施工缝”。

《水运工程混凝土施工规范》对混凝土施工缝的留置、处理等有具体的规定。

但是，由于部分单位对混凝土施工缝的留置和处理重视不够，处理水平参差不齐，存在有诸多质量缺陷，使工程质量受到了影响。

2 缺陷特征
据调查，混凝土水平施工缝处理常出现的缺陷及表现特征如下。

2.1混凝土施工缝线条不平、不直，有的两端高差很大，有的呈过大的波浪形。

2.2施工缝上下层混凝土接茬处“错台”过大，或接茬处混凝土漏浆、
流坠。

2.3混凝土施工缝缝隙明显，有的缝内夹有松散混凝土或砂浆层，有的甚至夹有杂物。

2.4工程使用不久，混凝土施工缝处有“白浆”、“锈水”析出或发生渗漏现象。

2.5工程尚未达到设计使用年限，构件就在混凝土施工缝处发生严重的剥落和钢筋锈蚀现象。

3 缺陷成因
混凝土水平施工缝质量缺陷产生的原因与质量意识、工艺方案、技术措施、质量管理等方面有关。

下面着重从工艺方案、技术措施等方面分析其产生的主要成因。

3.1 模板工艺措施不周全
（1）模板的刚度不足或固定不牢固。

如果模板下部的刚度过大，很难使模板紧贴混凝土接茬表面，上下层混凝土易产生“错台”。

（2）模板的止浆措施不当。

分层浇筑混凝土，上一层的模板与下层混凝土表面必然会存在一定缝隙，如果措施不当，必然产生漏浆、流坠现象。

3.2 施工缝留置位置随意，对混凝土收仓面的平整度没有进行控制，或者控制标志不明显、不便于施工人员控制，造成收仓面高低不一。

3.3施工缝的处理不符合《水运工程混凝土施工规范》的有关规定。

（1）对老混凝土的接茬面（收仓面）未按规定进行凿毛处理。

其表现为：有的采用“耙毛”方法，在下层混凝土初凝前，用铁耙子将混凝土表面耙松；有的采用风镐“拆除式凿毛”，造成混凝土表面凸凹过大；有的采用“星点式”方法凿毛，没有将混凝土表面水泥的乳化面及浮浆全部清除干净。

（2）在浇筑上一层混凝土前，没有将层面上的杂物清理干净，没有提前用淡水将老混凝土接茬面充分湿润做到“饱和面干”。

（3）铺设砂浆层的时间、厚度控制不准，距新混凝土浇筑的间隔时间长，不但没有起到增加粘结的效果，反而形成一层松散层或“隔离层”，有害于上下两层混凝土的粘结。

3.4混凝土施工
（1）接缝第一层未采用富配合比，不利于两层的结合。

（2）第一层混凝土的覆盖时间过长，结合层面已经干燥，造成两层结合不良。

（3）分层太厚，振捣不足等。

4 工程危害
混凝土施工缝的处理不当，会对工程产生如下危害：
4.1影响工程结构整体性。

有关研究资料表明，施工缝不严格按规范处理时，接缝强度将会远远低于结构母体。

4.2 影响结构的耐久性。

混凝土接茬、施工缝如果处理不好，形成混凝土构件的薄弱面，势必对混凝土抗冻性能造成影响，同时，氯离子沿着接茬及施工缝向混凝土内部渗透，加速钢筋锈蚀。

4.3构件表面如出现缝隙夹渣，将影响工程结构性能和观感质量。

5 防治措施
在鲅鱼圈港区四期工程54-56#泊位胸墙和A港池预制沉箱工程中，为解决施工缝存在的问题，保证分层接茬的质量，我们采用了相应的预防措施。

四期54-56#泊位的胸墙高3.45m，分三层施工，第一层高度为1.6m，第二层高度为1.62m ，顶部面层的厚度为0.25m （如图5.0.1）。

图5.0.1胸墙分层施工示意图
A港池预制沉箱高20.5m，分5层施工，第一层高2.5 m，第二至五层高4.5 m（如图5.0.2）。

图5.0.2 沉箱分层施工示意图
5.1优化分层施工模板设计，选用合理的工艺及支模方式
（1）模板按“上刚下柔”的原则进行设计。

既能确保模板上口的直线度，又能方便模板下口通过拉杆紧固紧贴下层混凝土的表面，避免混凝土出现“错台”和漏浆。

（2）合理确定模板的分层高度，一般与混凝土的分层同高，当模板较高时，在模板内表面焊钢“八字”条，以控制施工缝的位置和线条的平直。

（3）采用圆台螺母拉杆支模方式，既方便拉杆支拆，又能顶紧模板，使模板下缘紧贴混凝土面。

5.2 认真做好施工缝处理
（1）采用混凝土接茬面缓凝、高压水冲毛工艺进行接茬面的凿毛处
理。

由于混凝土接茬面的凿毛量太大，我们在一边采用人工凿毛，一边积极探索其他方法。

经试验研究采用“混凝土初凝前，在其表面定量均匀喷洒缓凝剂，待混凝土终凝达到规定强度后，再用高压水冲毛”，既可以达到将接茬面的水泥乳化层全部清除，使表面的碎石微露（碎石露出1/3高度），又不会冲散混凝土。

图5.2.1为采用该方法冲毛的效果。

图5.2.1 喷洒缓凝剂后高压水冲毛效果
（2）在浇筑上一层混凝土前，将层面上的杂物清理干净，提前用淡水将老混凝土接茬面充分湿润，做到“饱和面干”。

（3）参考有关工程经验，采用“富配合比混凝土”直接接触接茬面的做法，代替《水运工程混凝土施工规范》规定的先铺设一层砂浆层的做法。

在沉箱接茬面铺设一层砂浆的规定是不现实的，对于胸墙虽然可以铺
设，但其间隔时间和铺设厚度很难控制，特别是当铺设的砂浆距新混凝土浇筑的间隔时间较长时，砂浆提前硬化，不但没有起到增加粘结的效果，反而形成一层松散层或“隔离层”，有害于两层的粘结。

美国陆军工程兵团在德沃夏克坝施工中做了铺砂浆和不铺砂浆的对比试验，对比试验成果见表5.2.3-1。

他们认为这两种接缝的效果都是好的，该大坝的后期施工就不再铺设水泥砂浆。

水平施工缝处理方法对比试验成果表表5.2.3-1
我国乌江渡工程对施工缝的各种处理方法也作了对比试验，施工缝不同处理方法的抗剪强度见表5.2.3-2。

施工缝不同处理方法的抗剪强度比较表5.2.3-2
三峡工程泄洪坝使用塔基础带机浇筑混凝土，施工缝面铺砂浆存在较大困难，为了确保浇筑质量又要方便施工，1998年11月-1999年1月，进行了水平施工缝铺砂浆与富浆混凝土对比试验。

试验成果表明：施工缝面铺不铺砂浆其抗剪强度均大于1MPa，可以满足层面结合质量要求；不铺砂浆的层面结合质量，只要施工正常，是可以达到与铺砂浆的层面相近效果，而采用富浆混凝土也可以改善不铺砂浆的层面结合质量；采用二级配混凝土比采用其他层面处理方法的结合质量要好。

因此，三峡工程的施工缝采用迎水面6-7m范围浇筑200mm厚的同标号二级配混凝土，其余施工缝面浇筑400-500mm厚的三级配富浆混凝土。

从大量钻取的混凝土芯样观察，肉眼很难看出不铺砂浆的混凝土施工缝缺陷，说明施工缝不铺砂浆而采取富配合比混凝土代替措施是有效和成功的，值得推广应用。

根据国内外的经验，我们在本工程中全部采用富配合比混凝土直接浇筑的方法。

6 防治效果
鲅鱼圈港区四期54-56#泊位码头的胸墙、A港池预制沉箱混凝土施工缝的接茬质量全部得到了保证。

施工接茬处平顺、没有缝隙、漏浆和流坠等现象。

混凝土施工缝的内在质量和外观质量均很好。

图6.0.1和图6.0.2分别是四期工程码头的胸墙、A港池预制沉箱混凝土施工缝的接茬情况。

图6.0.1 四期工程码头的胸墙施工缝的接茬情况
图6.0.2 A港池预制沉箱混凝土施工缝的接茬情况
7 体会和建议
7.1混凝土初凝前,在收仓面上定量均匀喷洒缓凝剂，混凝土终凝后达到规定强度后，再用高压水冲毛，是混凝土水平施工缝接茬面凿毛的一种可靠的工艺，可以推广使用。

7.2 借鉴有关经验，混凝土接茬采用富配合混凝土取代铺砂浆层的方法，在工程实体上已经取得了明显的效果。

但我们尚未进行系统试验，有待今后安排试验验证。

7.3《水运工程混凝土施工规范》对混凝土施工缝的规定尚不够具体，建议修订时予以补充和完善。