大型设备基础施工缝的留设和处理技术

大型设备基础施工缝的留设和处理技术程道广（中国有色工业第六冶金建设公司郑州450006）摘要：大型设备基础外形尺寸、面积和体积庞大，造型复杂，质量要求高，施工缝的留设是保证质量和进度的重要环节，为此，提出合理、简易的留设方法，论述注意问题及处理，通过实践未出现问题，保证了质量和进度，取得良好技术经济效果。关键词：大型设备基础施工缝处理大型设备基础上常设有多台连动设备。荷载大。内部埋设物和孔洞多，为保证基础良好的整体性、防水性能和承载能力。设计常要求混凝土一次连续整体浇筑完成。不得留施工缝。但在有些情况下。由于基础尺寸和工程量庞大。结构造型复杂。以及施工上的种种原因。常需要在基础上的一定部位留设施工缝。对大型设备基础施工缝位置的留设。设计图纸和施工验收规范一般不作规定。但对实际工程施工则极为重要，因它关系到工程质量和进度。如留设和处理不当。不仅会影响到基础的整体性和防水性能。造成开裂和渗漏。降低基础承受动力荷载的能力和使用寿命。同时会影响到工程的顺利进行和设备的正常安装使用。因此它是施工中常遇到的一个复杂而重要的技术问题。我公司曾在多个有色金属加工厂和轧钢厂施工十数个大型设备基础。采取了一系列技术措施留设和处理施工缝。保证了质量和进度。现作一简介和探讨。1施工缝的留设原则1）施工缝应考虑设在某些技术条件（如整体性、受力性能、防水性能）所允许，而对使用质量无任何损害的部位。2）施工缝留设应当根据设备基础的具体情况（生产工艺要求、基础形状、埋设深度、平面尺寸、标高变化、配筋情况、螺栓分布等）、施工方法、施工能力、施工环境、工期要求等综合考虑。慎重区别对待，认真选定最优位置，并在编制施工组织设计时加以确定，不得在浇筑混凝土时临时随意留设。3）施工缝应认真进行设计。做到留设合理。施工操作简易。处理方便。不留隐患。2施工缝留置合理、简易方法施工缝一般可按以下情况和简易方法留置：l）受动力作用。互不相依。虽互相连接。但要求不严的两个机组之间，或输送辊道与主基础之间，可留设垂直施工缝。但应按先深后浅施工，与地脚螺栓距离不得少于250mm，并不小于5倍螺栓直径，伸入相邻钢筋应留出。2）地脚螺栓末端以下150~200mm处，或能包住螺栓1/4以上部位。当地脚螺栓直径小于36mm时，水平施工缝可以留在不小于地脚螺栓埋入混凝土部分总长度的3/4处。对标高不同的两个水平施工缝,应留成台阶形。当地脚螺栓的直径、长度、标高不完全相同。水平施工缝的标高应服从直径大、数量多的主要螺检,或服从标高低的螺检或留成台阶形。3）对整体性要求不太高的大型设备基础。可将基础分层、分块浇筑。水平、垂直施工缝应选择在荷载和振动不大，无防渗要求、截面简单（形状显著变化和截面较小）和不重要的结构部位。如有沟道和坑槽。水平施工缝应尽量设在沟道和坑槽的底面以及标高变化处。但应注意在同一设备基础的地脚螺栓之间。在重要设备机座之下和用轴连接转动的设备机座之间。在基础薄壁构件或臂壁部分以及被孔洞减弱部分。均应避免留置垂直施工缝。4）箱形基础底板与立壁水平施工缝，可留在立壁上距底板混凝土面上部300~500mm的范围，内外立壁与无梁顶板可在顶板下部300~500mm处留水平施工缝，内隔墙可在顶板下1000mm处留水平施工缝。5）隧道式（框架）设备基础。一般设在基础形状有显著变化的部位。如设在底板、顶板与墙、柱交接处。或在有中间平台处再加一道。6）地下室梁板与基础连接处。外墙在底板以上和顶部梁、板的下部20~30mm处。可留水平施工缝，但施工缝离梁板下表面的距离及支承在基础上的长度，视梁、板内钢筋深入墙内的长度及支承长度而定。地下室梁的垂直施工缝可留在梁跨1/3附近及支座表面100mm以上的地方，板跨的垂直施工缝可留在次梁跨度的中间1/3范围内。7）较深基础悬出的沟道，可在基础与地沟之间交接处留垂直施工缝：很深的薄壁、槽坑，每高4~5m留设水平施工缝，但钢筋均应留出，不得切断；沟槽或基础，可在底板与立壁交接200~300mm处留水平施工缝。8）大型设备基础顶部体积不大的凸台或独立柱，可在根部留水平施工缝，附在基础边沿部分可留垂直施工缝，待设备装好后再浇筑。9）大型设备基础由底板及上部块体群（上设多台设备）组成时，应尽量保持基础底板的整体性，水平施工缝可设在底板上部与块体交接处。如底板标高不一，亦可以是阶梯形，阶梯垂直面可充分利用基础内部沟道的表面自然形成，从而可减少垂直施工缝。两个相邻底板的标高变化超过底板厚度时，可视为两块相邻的底板，用水平缝隔开。底板上亦可留设垂直施工缝，但不宜留在标高突变处。该处常常是上部荷载的变化点，剪力大，易产生应力集中。如必须留在该处，应在该截面处进行加强。10）基础混凝土垫层与造型混凝土的任何部位均可设施工缝。一般讲垂直施工缝的设置是以独立工作体系为主考虑的，施工缝应留在弯矩、剪力小而便于施工的部位；而水平施工缝的留设是以浇筑间歇为主考虑的。大型设备基础的混凝土靠地面是恒温的，越到地面而温梯愈大。故体积变形引起的约束应力向暴露面增加，因此应尽可能地避免或少设垂直施工缝。可最大限度地避免基础开裂。对特长的、截面变化不大的大型设备基础，最宜采用后浇缝带代替施工缝。进行分段施工。3设置施工缝注意问题1）施工缝的设置应保持水平或垂直，不应留斜截面（斜槎），因此截面上有最大剪应力存在，最易破坏。2）采取分层施工。每层的垂直施工缝位置，应使其上下错开，不在同一截面上。错开距离不宜少于10m。对垂直施工缝无配筋部分应补插筋，其直径为12~16mm，长度500~600mm,间距500mm，双向配置，以加强连接。在台阶或施工缝的垂直面上亦应补加插筋。3）大型设备基础内部常设有地下室，沟道和坑槽，大都有防渗漏要求，外墙壁施工缝应做成凹缝、凸缝、阶梯缝等形式以增加接触面和延长渗水路线，起防水效果。一般外墙的垂直施工缝宜用凹缝，外墙的水平施工缝宜用凸缝。以便于清扫。适宜于厚度在300mm以上的墙。对内墙的垂直和水平施工缝。多采用平缝。4）处于地下水位以下。有高度防水要求的设备基础底板和外墙的垂直施工缝，需理设厚2~4mm、宽400mm的镀锌钢板止水带（或塑料止水带）。对底板、墙厚度小、水压高、防渗要求严的部位，宜在施工缝部位设橡胶止水带或塑料止水带，具有止水效果好，抵抗不均匀沉降的效果。有的装在混凝土表面的保护层中：当止水带安装在中间部位。壁厚小于200mm时，宜将墙壁局部加厚，以便使接缝上的混凝土浇捣密实。对因基础尺寸过长，避免出现温度收缩裂缝引起的渗漏，一般宜留设后浇缝带处理。4施工缝的处理l）施工缝是基础结构的薄弱环节，施工缝的处理是为了增强新旧混凝土结合，提高接缝处混凝土的抗剪（抗拉）强度或者减少因留缝而使混凝土抗剪（抗拉）强度降低的程度。保证设备基础的整体性和承受上部巨大荷载及动力作用的能力。避免接缝触处出现裂缝、渗漏，确保设备安装和生产的正常使用。因此施工缝在第二次浇筑混凝土前，要慎重认真的处理，避免留下缺陷，影响设备基础的质量。2）施工缝处混凝土抗剪（抗拉）强度与施工缝的处理方法密切相关。一般处理方法是：除接缝处的混凝土强度达到1.2MPa后，清除接缝截面上的污物、砂浆、浮渣及木屑等杂物，将施工缝混凝土表面凿毛（或用喷砂、高压水枪冲毛或手提式风镐凿毛），进一步除掉施工缝混凝土表面的水泥薄膜、松动石子和软弱混凝土夹层，用水冲洗干净，湿润后，在表面扫水泥浆一度或摊上20mm厚1：2水泥砂浆作接浆层或浇筑一层60~70mm厚的减半石子混凝土，然后浇筑混凝土，并用振捣器振捣使砂浆和混凝土混合均匀，使接触面粗糙和重力下产生的摩擦力来提高其抗剪能力。3）垂直施工缝宜在先浇筑的混凝土初期变形完成收缩比较稳定后再继续施工。对临时停水停电等原因造成的施工缝，可在水平及垂直施工缝全面积上双向插放直径12mm,间距500mm长度不小于500mm的附加钢筋，深入施工缝每侧不小于250mm，可不严格处理接缝面。如果浇筑临时间歇，水泥只是稍过初凝时间，仅丧失了流动性（塌落度接近或等于零），下层混凝土乃保持一定塑性，而未出现干结发白现象，施工中可以采取二次振捣措施，可不按出现施工缝的处理。4）大型设备基础大面积施工缝的处理是一件相当麻烦困难的工序，费工费时，特别在侧面、形状多变、工作面狭窄、配筋密布的情况下，尤为困难复杂。一般对重要部位的水平施工缝必须认真处理。但对不重要的部位，如该部位不承受剧烈的振动荷载，或该部位的宽度大于2.0m，并配有构造筋，混凝土振捣密实表面不抹光，并充分排除了泌水，也可不作处理。为了免去施工缝的处理，对垂直施工缝我公司曾采用钢板网或镀锌钢丝网（800目/钢、木侧模板，二次浇筑混凝土时因表面粗糙不须处理，效果很好。对水平施工缝采取在施工缝表面涂刷JD60l型（或JD60lB型、YJ一302、YJ一303型）混凝土界面粘结剂的方法，而不需对施工缝表面作凿毛等处理，使用更为简单方便。可以推广使用。5）应该指出，大型设备基础面积大，钢筋密布，留设施工缝不仅清扫处理困难，且会造成整体性降低，强度减弱或引起渗漏或增加支模处理工作量，延误施工进度，相应提高费用，再施工缝（特别是垂直施工缝）的存在，会降低混凝土的抗拉和抗剪能力，使混凝土易于在在温度收缩应力作用下裂开，不利于控制裂缝出现。因此在大型设备基础施工过程中，在物质条件和技术措施能保证的情况下，应尽量的不留或少留施工缝，以避免在基础中形成薄弱部位。确保基础工程质量。参考文献1江正荣，大型设备基础施工技术，北京：中国建筑工业出版社，19972王铁梦，建筑物的裂缝控制，上海：上海科技出版社，1987《工业建筑》2007年第37卷增刊