1、新老混凝土接茬的施工工艺【摘 要】阐述了天津迎宾广场改造工程新老混凝土粘结面粗糙度处理方法，并对其优缺点进行比较，最后对新老混凝土粘结面抗冻融能力进行了分析。【关键词】新老混凝土；粗糙度；凿毛；植筋法绪论天津迎宾广场原建筑结构形式为现浇钢筋混凝土框架结构，主楼为地下一层，地上a区18层，b区15层，主体结构和外围护砌体结构于十年前已施工完毕。工程主体分ab座，a座平面形状原为圆形，局部从13层开始退台，改造后局部退台取消，在四角增设剪力墙，将平面形状由圆形改造成方形。b座从13层开始退台，改造后，将局部退台取消，并在北侧增设3部观光电梯，地下增设一层车库与b座地下室整体相连。新老混凝土的粘结在2、现代建筑工程实践中是经常遇到的实际问题，是不可避免的，而修补后新老混凝土能否共同工作，主要取决于新老混凝土的粘结性能。本文主要探讨此工程新老混凝土毛面处理问题新老混凝土粘结毛面的粘结效果好坏受许多因素影响，如界面的粗糙程度、界面剂的种类、新老混凝土的强度及补强加固界面的方位等，其中老混凝土粘结毛面的粗糙程度是一个重要因素，其界面的处理对新老混凝土粘结补强工程质量具有重要意义。目前为止，国内外还没有相应的规范或规程对新老混凝土粘结面的毛面处理作出明确的规定。美国内务部垦务局编制的混凝土手册1中要求在补浇混凝土之前，要把坏的、松的和未浇结好的混凝土用铁凿或其它适用工具全部除去，然后用水砂枪、风动凿3、岩机或其它适合的方法打毛、清扫干净并干燥。我国混凝土结构设计规范指出：叠合式受弯构件的叠合面处理应根据叠合面的受剪强度要求来进行，常用的方法有人工叠合面(包括凹凸形或锯齿形叠合面)和自然粗糙面(指混凝土振捣后不加抹平而形成的有一定凹凸起伏的自然表面)。从以上可以看出，各规定对界面粗糙度的处理和评定都具有较大的主观性和随意性。因此，对新老混凝土粘结面粗糙度处理方法的研究和试验显得尤为重要。1 新老混凝土粘结毛面处理方法1.1 人工凿毛法此方法是实际工程中常用的一种毛面处理方法，是用铁锤和凿子借人力对老混凝土粘结界面敲打，使其表面形成随机的凸凹不平状，增加粘结界面的粗糙程度。此方法的优点是施工技术4、简单，不需大型昂贵的机械设备，工程造价低；其缺点是不便于大面积机械化施工且在老混凝土界面产生扰动，产生附加的微裂缝。本方法主要用于天津迎宾广场a、b座梁、柱加大截面处旧混凝土表面的凿毛处理。此部分施工全部采用人工剔凿，直至剔露出主（箍）钢筋，主要操作工艺为：用手锤敲击钢钎将钢筋表面保护层剔掉。技术要求：a）一般情况下柱子剔凿深度3.5cm、框架梁剔凿深度3cm、剪力墙剔凿深度2cm，如达到该深度尚未出现钢筋应及时通知监理单位联系设计解决；b）大样图中要求设置拉筋部位需剔除至箍筋内皮以内1.5cm处，确保加大截面施工时拉筋的正常锚入；c）对截面不加大的柱侧边剔凿时保证剔凿深度不小于2.5cm，保5、证新增箍筋绑扎后的保护层厚度。梁侧剔出梁箍筋，增大梁的截面，要求露出原箍筋10d；梁底剔出箍筋。这也是这次施工难度的重点，因为梁箍筋的剔除，必须是仰面操作，施工速度慢；由于在剔除过程中，碴土容易产生飞溅，伤击人的面部。1.2 植筋法迎宾广场楼板洞口封堵主要采用此方法。技术要求：a)每个洞口必须进行剔凿处理。对设计图上标明的后补楼板，如洞口四周有梁，剔凿时只需剔凿出梁板交接面的新鲜砼；对洞口周边无梁的洞口，应四周扩大并剔成斜口，扩大宽度以露出钢筋直径的10倍控制，对截面边长小于200处可不需扩大10d宽，仅剔出新鲜砼面即可，但必须剔成上大下小的斜口。对洞口边楼板底部不平处应进行打磨，确保支设模板6、时楼板与模板的紧密性避免漏浆。b)对截面边长大于200的洞口应绑扎钢筋，设计平面图中标明的后补楼板以当层图纸标注为准，洞边有梁的洞口封闭钢筋采取植筋方式，植筋长度上筋为ld100且15d，下筋ld100且5d。板筋与植筋采取搭接连接，搭接长度按03g1011第34页选用。对图纸上未表示的洞口（一般为前施工单位在施工过程中临时留设的小洞口）均按双层双向8200布置，钢筋与原楼板钢筋焊接连接。此方法是利用专用化学粘合剂的快速高强固化特性，将锚筋或锚栓植入原有混凝土结构中，达到与预埋钢筋一样的效果，从而连接新的混凝土结构，对原有结构进行补强加固。本工程采用此种方法作为新老混凝土粘结方法。1.3 电钻7、凿孔法此方法是在老混凝土表面用轻型电钻按照一定的要求进行成排钻孔。该方法和随机人工凿毛一样对混凝土的损伤比较严重。此方法在迎宾广场改造项目也广泛的运用，如梁、柱加大截面结合层处理，配合人工凿毛，使其结合层面粗糙度符合要求，增加新老混凝土粘结强度。1.4 钢刷刷净法此方法实际上只是做表面清理，而不是表面处理，此法大多与其它面层粗糙度处理方法结合。1.5 高压水射法此方法是用高压水枪对老混凝土的粘结界面进行冲毛粗糙处理。一般高压水枪压力在100-250mpa之间，控制其喷水速度、喷射距离和喷除速度，借巨大的水冲射力除去老混凝土界面的水泥石，使其界面表层的粗糙集料外露，从而形成凹凸不平的粘结界面。该8、方法有许多优点：工作进行的迅速、有成效，没有振动、噪声和灰尘；机械化施工程度高，施工速度快，对老混凝土的扰动小，处理面凹凸均匀性好；更重要的一点是高压水射法适用于任何情况，在有钢筋的情况下，不但不会损伤钢筋，而且能为钢筋除锈。此方法的最大缺点是所用设备昂贵，工程费用大。目前该方法已在欧洲国家和日本得到广泛研究和应用，但在我国还没有大面积推广使用。不同水压力得到的不同粗糙度的粘结面，试验结果表明：粘结面粗糙度的不同直接影响粘结劈拉强度，其粘结劈拉强度为老混凝土整体劈拉强度64.175.5，为新混凝土整体劈拉强度的63.374.5，而且随粘结面粗糙度的增加，粘结劈拉强度增大。这是由于粘结面粗糙度的9、增大，增加了粘结接触面积，从而提高了新老混凝土的粘结性能。2 新老混凝土粘结面处理方法的比较工程中最常用的是人工凿毛法，此方法的优点是施工技术简单，不需大型昂贵的机械设备，工程造价低，其缺点是不便于大面积机械化施工且在老混凝土界面产生扰动，产生附加的微裂缝，作业进度慢。效果最理想的是高压水射法，工作进行的迅速、有成效，没有振动、噪声和灰尘；机械化施工程度高，施工速度快，对老混凝土的扰动小，处理面凹凸均匀性好；更重要的一点是高压水射法适用于任何情况，在有钢筋的情况下，不但不会损伤钢筋，而且能为钢筋除锈。钻孔法在工程中不常见，该方法和随机人工凿毛一样对混凝土的损伤比较严重；刷毛法仅仅是是对粘结面的10、清理，粘结性能差。上述粘结面的处理方法，大多是用于无筋情况下新老混凝土粘结的，而对植筋法新老混凝土粘结的研究却较少。而粘结面采用植筋法使新老混凝土粘结界面的剪切破坏形式发生变化，无筋的新老混凝土界面为明显的脆性破坏，开裂后，粘结界面的抗剪能力马上降为零。植筋法的新老混凝土粘结界面为延性剪切破坏，使其即使在较大裂缝宽度情况下仍具有较大的剪切强度，从而可以带裂缝工作；植筋也可以一定程度地提高粘结面的剪切强度。因此，研究植筋法新老混凝土粘结的剪切性能是非常必要的。对植筋法新老混凝土粘结的立方体混凝土试块进行抗剪试验，通过对四种不同植筋率的剪切强度比较得到，剪切强度随植筋率的增大而增大，可见加固时选择11、一定的植筋率是必要的。植筋法目前在改造工程运用比较普遍，对施工工艺要求较高，但其施工效果好，且成本不是很高，还能起到加固补强的作用，对改造工程来说是一举两得的好方法，较为经济适用，且对结构安全也有保障。3 新老混凝土粘结面抗冻融能力混凝土是多孔材料，在含水情况下，毛细孔中的水冻结后膨胀，对混凝土施加应力，混凝土必然会发生变形，冰融化后混凝土受到的应力消失，混凝土的变形又会恢复，但是会留有残余变形。一次冻融循环，混凝土受到一次应力作用，使孔隙扩张一点。扩张后的孔隙中再次充满水后再次冻结，再次对混凝土施加应力，孔隙再次受到扩张。经过多次冻融循环，混凝土受到多次应力作用后，其结构就会从密实状态变成疏12、松状态，并且，在水泥石与骨料之间的接触面上最容易产生微裂缝。水进入微裂缝后，以同样的方式进一步扩张裂缝，使裂缝发展、贯通，最终导致水泥石与骨料分离，使混凝土形成豆腐渣状的破坏。当然，冻融破坏是由表及里的。我们选用了三种界面进行冻融循环试验，第一种是用钢丝刷将老混凝土表面刷毛，清除表面的污物和浮浆，再用自来水清洗干净；第二种是对老混凝土表面人工凿毛，去掉表面浮浆和部分水泥石，露出粗骨料，使表面形成凹凸不平状，增加粘结面的面积和机械咬合力；第三种是将老混凝土试块用压力机从中间劈开，用其断裂面作为粘结面。结果表明，第二种界面抗冻融能力最好。4 结论(1)新老混凝土粘结面粗糙度处理是新老混凝土粘结的关13、键影响因素，在对老混凝土加固前必须进行粘结面处理。(2)植筋法新老混凝土粘结面剪切强度随植筋率的增大而增大，并且剪切破坏形式为延性破坏。(3)老混凝土粘结面处理好坏直接影响其抗冻融能力。参考文献1美国内务部垦务局.混凝土手册m .王圣培，等译.北京：水利电力出版社，19902gb500102002混凝土结构设计规范s.北京：中国建筑工业出版社，20023赵志方.新老混凝土粘结机理和测试方法d .大连：大连理工大学博士学位论文，19984赵志方,赵国藩.采用高压水射法处理新老混凝土粘结面的试验研.大连理工大学学报，1999，39(4)：5585615adachi i.hashimoto k.，nishimura t.construction joint of concrete structures using shotblasting technique，transactions of the japan concrete institute，1983，5：61686韩菊红，袁群，张雷腻.新老混凝土粘结面粗糙度处理实方法探讨.工业建筑，2001，31(2)：1-37刘春茂.增大截面法受拉区加固梁抗弯分析和新老混凝土粘结界面剪切003试验研究d .重庆：重庆大学硕士论文，20018赵志方.新老混凝土粘结机理研究与工程应用.中国水利水电出版社