CN110067311B - 新旧混凝土构件结合处的连接结构及方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种新旧混凝土构件结合处的连接结构及方法，包括相对设置的新混凝土构件和旧混凝土构件；新混凝土构件和旧混凝土构件之间存在施工缝；旧混凝土构件内水平埋设有第一受力钢筋，新混凝土构件内水平埋设有第二受力钢筋；第一受力钢筋和第二钢筋均用于支撑新混凝土构件；第一受力钢筋和第二受力钢筋通过钢筋接驳器同轴连接，钢筋接驳器埋设于旧混凝土构件内且其端部外部于旧混凝土构件与新混凝土构件相对的墙面；旧混凝土构件在与新混凝土构件相对的墙面上设置有遇水膨胀止水条；新混凝土构件和旧混凝土构件之间的施工缝通过注浆导管和注浆管灌注有混凝土。本发明适用于埋深较大，地下水位高，施工缝长期受地下水环境影响的情况。
Description
技术领域
本发明涉及建筑施工技术领域，具体涉及一种新旧混凝土构件结合处的连接结构及方法。
背景技术
武汉市轨道交通八号线是武汉轨道交通线网中重要的镇间过江轨道交通骨干线路，其中竹叶山车站位于黄浦大街竹叶山转盘处发展大道西北角。而武汉市轨道交通八号线田田广场绿化景观与地下空间利用项目是武汉市地铁物业开发示范工程，也是城市景观和市政基础设施结合的典范。田田广场项目占地面积32356平方米，地下两层，结构上由南北两侧大型现代化商业综合体与车站主体结构连为整体。
由于八号线通车时间紧张，竹叶山车站主体结构需先行施工，待车站主体结构施工完毕后，再进行南北两侧的地下商业结构的施工。该项目属于地下结构，防水要求严格，主体结构无法设置永久结构缝，整体结构最大纵向长度为225m,最大横向宽度为120m。而按《混凝土结构设计规范》GB50010-2010(2015修订版)规定，长度超过55m需设置伸缩缝，因此该项目结构使用期间温度应力非常大，且结构中间部位存在椭圆形大开洞，受力复杂。综合以上因素，南北两侧物业结构与先行完工的车站结构连接的安全性、防水效果直接影响轨道交通8号线的正常运行及乘客、市民的生命安全。
目前，对于地下分期施工的钢筋混凝土结构，存在两大难题，第一是新旧混凝土交界面钢筋的连接；第二是新旧混凝土交界处的防水问题。传统的做法是通过设置后浇带或者后植筋技术来解决分期施工的钢筋混凝土结构的连接问题，通过预埋膨胀止水条来解决施工缝防水的问题。
对于本项目，一方面，车站地连墙及主体结构先行完成施工，南北两侧物业基坑尚未开挖，无法提前绑扎接缝处受力钢筋，因此无法设置后浇带。另一方面，由于地下室长宽方向尺寸均比较大，且中庭位置直接受外界温度变化影响，整体结构温度应力较大。纵向与车站相连的梁需选用直径32mm的受力钢筋,采用后植筋技术的话，需要植入车站结构的深度不得小于850mm,且梁纵向受力钢筋根数多，间距密集，现场施工既无法保证植筋深度及植筋间距的要求，更无法保证植筋质量。
该项目使用年限为100年，根据《混凝土结构加固设计规范》GB50367-2013规定：当结构的加固材料中含有合成树脂或其他聚合物成分时，其结构加固后的使用年限宜按30年考虑；且使用年限到期后，当重新进行的可靠性鉴定认为该结构工作正常，仍可继续延长其使用年限。本工程植筋深埋在地下，植筋胶长期受地下水、土等环境影响较大，后期检查不便。因此，本项目无法通过后植筋技术来解决物业结构与车站结构的连接问题。
本项目底板位于地下15m,地下水丰富，物业与车站连接部位长期面临着地下水渗透的危险，根据武汉市已建成的轨道交通地下结构的经验来看，因为施工作业面狭窄等客观因素，仅通过设置膨胀止水条，无法彻底解决结构施工缝渗水的问题。
发明内容
本发明的目的就是针对现有技术的缺陷，提供一种新旧混凝土构件结合处的连接结构及方法，应用于当无法使用常规的后植筋或者设置后浇带的方式来进行分期施工的钢筋混凝土结构，以适用于埋深较大，地下水位高，施工缝长期受地下水环境影响的情况。
本发明提供了一种新旧混凝土构件结合处的连接结构，其特征在于包括相对设置的新混凝土构件和旧混凝土构件；新混凝土构件和旧混凝土构件之间存在施工缝；旧混凝土构件内水平埋设有第一受力钢筋，新混凝土构件内水平埋设有第二受力钢筋；第一受力钢筋和第二钢筋均用于支撑新混凝土构件；第一受力钢筋和第二受力钢筋通过钢筋接驳器同轴连接，钢筋接驳器埋设于旧混凝土构件内且其端部外露于旧混凝土构件与新混凝土构件相对的墙面；旧混凝土构件在与新混凝土构件相对的墙面上沿墙面的水平延伸方向设置有遇水膨胀止水条和预埋的注浆管，注浆管连通有预埋的注浆导管；新混凝土构件和旧混凝土构件之间的施工缝通过注浆导管和注浆管灌注有混凝土。
上述技术方案中，旧混凝土构件外部设置有地连墙；所述施工缝位于地连墙的上方。
上述技术方案中，遇水膨胀止水条包括两道，上下平行分布于旧混凝土的墙面上。
上述技术方案中，注浆管设置于新混凝土构件和旧混凝土构件之间交界面的中线处，且同时位于两道遇水膨胀止水条之间。
上述技术方案中，注浆导管与第一受力钢筋或者第二受力钢筋绑扎固定，注浆钢筋的引出端凸起于新混凝土构件和旧混凝土构件顶面。
上述技术方案中，旧混凝土构件在与新混凝土构件相对的墙面上涂刷有混凝土界面处理剂。
本发明提供了一种新旧混凝土构件结合处的连接方法，其特征在于包括以下步骤：
S1.施工旧混凝土构件的同时预埋第一受力钢筋，将钢筋接驳器拧入第一受力钢筋与新混凝土构件相邻的一端，选用接驳器保护盖封住钢筋接驳器；
S2.施工新混凝土构件的同时，凿除旧混凝土构件和新混凝土构件之间的地连墙，凿毛新混凝土构件和旧混凝土构件相对的墙面，暴露出预埋的钢筋接驳器，并在旧混凝土构件暴露出的截面上涂刷混凝土界面剂，再用肥皂水对钢筋接驳器进行清洗处理后，逐一将第二受力钢筋拧入钢筋接驳器，确保接驳连接可靠；
S3.在旧混凝土构件暴露出的墙面上设置上下两道遇水膨胀止水条；
S4.预埋注浆管和注浆导管；
S5.待新混凝土构件施工完毕停止降水后，通过注浆管和注浆导管进行旧混凝土构件和新混凝土构件之间施工缝处的二次灌浆。
上述技术方案中，步骤S3中，选用的遇水膨胀止水条应具有缓胀功能，7天的膨胀率不宜大于最终的膨胀率的60％，最终膨胀率不宜大于220％，且遇水膨胀止水条采用水泥钉与旧混凝土构件暴露出的墙面固定，水泥钉间距300mm～500mm；遇水膨胀止水条采用氯丁橡胶胶粘剂与旧混凝土构件暴露出的墙面粘贴。
上述技术方案中，步骤S2中，新旧混凝土构件的厚度不得小于100mm，安装注浆管的范围的旧混凝土构件的墙面可不凿毛，并保持平整，可采用防水砂浆进行局部找平，以确保注浆管任何部位均与旧混凝土构件的墙面密贴，确保注浆管不得有悬空部位。
上述技术方案中，注浆管的固定间距宜为200～300mm，此处固定间距指固定注浆管的固定点的距离，固定点沿注浆管长度方向分布；沿注浆管方向每隔8～13m设置一根注浆导管与注浆管连接，注浆导管引出施工缝外部的长度不宜小于150mm；注浆导管引出端应在注浆导管施工安装之前进行临时封堵进行临时封堵，以免异物进入。
本发明采用钢筋接驳器连接受力钢筋，技术成熟，性能可靠，接头检验合格率高，可有效传递内力。采用预留钢筋接驳器的方法，在无法采用后植筋及设置后浇带的情况下，可以直接有效的解决施工缝处内力传递的问题，尤其在地下结构长宽方向长度较大，使用期间温度应力较大的项目中，这种技术可有效抵抗施工缝处的累积应力，既能有效保证施工缝处的结构安全，又能大大减小施工缝处由温度应力产生裂缝的可能性。本发明预埋钢筋接驳器工艺简单，对中性好，无明火作业，无特殊工期要求，相对于后植筋及设置后浇带的方法，可大大缩短工期，减小投资，有着显著的经济效益。本发明在新旧混凝土结构接触面上下设置两道膨胀止水条，在膨胀止水条之间预埋注浆管，为新旧混凝土结构施工缝防水提供了三道防线，大大降低了长期受地下水环境影响的地下结构施工缝的渗水的可能性。
附图说明
图1是为实施例施工范围示意图；
图2是为本发明结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步的详细说明，便于清楚地了解本发明，但它们不对本发明构成限定。
本发明提供了一种新旧混凝土构件结合处的连接结构，其特征在于包括相对设置的新混凝土构件和旧混凝土构件。相对设置的新混凝土构件和旧混凝土构件两部分，主要因为混凝土构件受施工场地、工艺等影响，无法同时施工或预留钢筋设置后浇，而需要分两次先后施工，产生新旧混凝土构件两部分。新混凝土构件和旧混凝土构件之间存在为无法预留受力钢筋进行统一绑扎的施工缝；旧混凝土构件内水平埋设有第一受力钢筋，新混凝土构件内水平埋设有第二受力钢筋；第一受力钢筋和第二钢筋均用于支撑新混凝土构件；通过第一受力钢筋和第二钢筋的有效连接，使先后浇筑的混凝土部分形成一个受力整体。第一受力钢筋和第二受力钢筋通过钢筋接驳器同轴连接，钢筋接驳器埋设于旧混凝土构件内且其端部外露于旧混凝土构件与新混凝土构件相对的墙面；浇筑新混凝土之前，凿开旧混凝土保护层，漏出预埋的钢筋接驳器。旧混凝土构件在与新混凝土构件相对的墙面上沿墙面的水平延伸方向设置有遇水膨胀止水条和预埋的注浆管作为第一道地下抗渗防线，注浆管连通有预埋的注浆导管；新混凝土构件和旧混凝土构件之间的施工缝通过注浆导管和注浆管灌注有混凝土。新旧混凝土接缝处在两道遇水膨胀止水条之间，预埋注浆管及注浆导管，作为第二道地下水抗渗防线
上述技术方案中，旧混凝土构件外部设置有地连墙；所述施工缝位于地连墙的上方。因为施工工序原因，先期施工的旧混凝土构件外部设置有同期施工的地连墙，受地连墙影响，横跨地连墙的混凝土构件只能分两部分先后施工，形成同一混凝土构件，分两次施工的新旧混凝土部分受理钢筋无法进行统一绑扎的施工缝。所述施工缝位于地连墙上方，施工新混凝土部分时，需凿除新旧混凝土交界面处的地连墙部分。
上述技术方案中，遇水膨胀止水条包括两道，上下平行分布于旧混凝土的墙面上。
上述技术方案中，注浆管设置于新混凝土构件和旧混凝土构件之间交界面的中线处，且同时位于两道遇水膨胀止水条之间。
上述技术方案中，注浆导管与第一受力钢筋或者第二受力钢筋绑扎固定，注浆钢筋的引出端凸起于新混凝土构件和旧混凝土构件顶面。注浆导管引出端超出新浇筑混凝土构件顶面不宜小于150mm。
上述技术方案中，旧混凝土构件在与新混凝土构件相对的墙面上涂刷有混凝土界面处理剂。
本发明提供了一种新旧混凝土构件结合处的连接方法，其特征在于包括以下步骤：
S1.施工旧混凝土构件的同时预埋第一受力钢筋，将钢筋接驳器拧入第一受力钢筋与新混凝土构件相邻的一端，选用接驳器保护盖封住钢筋接驳器；
S2.施工新混凝土构件的同时，凿除旧混凝土构件和新混凝土构件之间的地连墙，凿毛新混凝土构件和旧混凝土构件相对的墙面，暴露出预埋的钢筋接驳器，并在旧混凝土构件暴露出的截面上涂刷混凝土界面剂，再用肥皂水对钢筋接驳器进行清洗处理后，逐一将第二受力钢筋拧入钢筋接驳器，确保接驳连接可靠；
S3.在旧混凝土构件暴露出的墙面上设置上下两道遇水膨胀止水条；
S4.预埋注浆管和注浆导管；
S5.待新混凝土构件施工完毕停止降水后，通过注浆管和注浆导管进行旧混凝土构件和新混凝土构件之间施工缝处的二次灌浆。
上述技术方案中，步骤S3中，选用的遇水膨胀止水条应具有缓胀功能，7天的膨胀率不宜大于最终的膨胀率的60％，最终膨胀率不宜大于220％，且遇水膨胀止水条采用水泥钉与旧混凝土构件暴露出的墙面固定，水泥钉间距300mm～500mm；遇水膨胀止水条采用氯丁橡胶胶粘剂与旧混凝土构件暴露出的墙面粘贴。
上述技术方案中，步骤S2中，新旧混凝土构件的厚度不得小于100mm，安装注浆管的范围的旧混凝土构件的墙面可不凿毛，并保持平整，可采用防水砂浆进行局部找平，以确保注浆管任何部位均与旧混凝土构件的墙面密贴，确保注浆管不得有悬空部位。
上述技术方案中，注浆管的固定间距宜为200～300mm，此处固定间距指固定注浆管的固定点的距离，固定点沿注浆管长度方向分布；沿注浆管方向每隔8～13m设置一根注浆导管与注浆管连接，注浆导管引出施工缝外部的长度不宜小于150mm；注浆导管引出端应在注浆导管施工安装之前进行临时封堵进行临时封堵，以免异物进入。
如附图1所示，1-武汉市轨道交通8号线竹叶山车站主体结构先期施工完成，2-北侧物业结构和3-南侧物业结构待车站主体结构施工完毕后同步开始施工，形成两条施工缝4和5。
本实施例的具体施工步骤如下：
如附图2所示，施工竹叶山主体结构时(即旧混凝土构件)，需提前预埋物业结构的受力钢筋14(即第一受力钢筋)，预埋长度要求不小于受拉钢筋的锚固长度，且预留钢筋与物业结构相邻的一端按照接驳器型号车丝处理，将钢筋接驳器13拧入预留的第一受力钢筋中，选用接驳器保护盖封住钢筋接驳器13，防止后期凿除混凝土时造成钢筋接驳器牙丝破坏或者钢筋锈蚀等问题出现，完成钢筋接驳器的预埋处理后，再进行车站主体结构的混凝土(即旧混凝土构件)浇筑。
施工物业主体结构9时(即新混凝土构件)，需先凿除新旧混凝土构件交界面的地连墙11，凿毛新旧混凝土接触面，漏出预留的钢筋接驳器13，刷一道混凝土界面剂12，再用肥皂水对钢筋接驳器进行清洗处理后，逐一拧入南北物业与车站结构连接的钢筋(即第二受力钢筋)，确保接驳连接可靠。
在接触面上(即旧混凝土构件与新混凝土构件相对的墙面)设置上下两道遇水膨胀止水条15，所选用遇水膨胀止水条应具有缓胀功能，7天的膨胀率不宜大于最终的膨胀率的60％，最终膨胀率不宜大于220％，且膨胀止水条需与接触面密贴，应用水泥钉固定，水泥钉间距300mm～500mm，并用氯丁橡胶胶粘剂粘贴，使止遇水膨胀水条与接触面牢固密贴。
在两道遇水膨胀止水条之间预埋一道注浆管17，注浆管宜设置在施工缝中线位置，任意一侧混凝土的厚度不得小于100mm，安装注浆管的范围的基层，即旧混凝土构件截面处，可不凿毛，并保持平整，必要时采用防水砂浆进行局部找平，以确保注浆管任何部位均与施工缝表面密贴，应确保注浆管不得有悬空部位。注浆管的固定间距宜为200～300mm，固定应牢固、可靠。沿注浆管方向每隔8～13m设置一根注浆导管16与注浆管连接，注浆导管埋入混凝土内的部分至少应有一处与第一或第二受力钢筋绑扎牢固，导管引出混凝土外部的长度不宜小于150mm；注浆导管引出端应设置在方便的，易于接近的位置，导管开孔端应进行临时封堵，以免异物进入。易于接近的位置是指现场方便进行二次灌浆施工作业的地方
待南北侧物业部分结构施工完毕、停止降水后，再通过注浆管进行施工缝处的二次灌浆，应选用自流平水泥、超细水泥等无机注浆材料，也可选用环氧树脂、聚氨酯、丙烯酸等化学灌浆材料，且所有预埋的注浆管均应进行注浆封堵。
以上所述两道膨胀止水条+预埋注浆管即为防止渗水的三道防线。
本说明书未作详细描述的内容属于本领域专业技术人员公知的现有技术。
Claims (4)
1.一种新旧混凝土构件结合处的连接结构，其特征在于包括相对设置的新混凝土构件和旧混凝土构件；新混凝土构件和旧混凝土构件之间存在施工缝；旧混凝土构件内水平埋设有第一受力钢筋，新混凝土构件内水平埋设有第二受力钢筋；第一受力钢筋和第二钢筋均用于支撑新混凝土构件；第一受力钢筋和第二受力钢筋通过钢筋接驳器同轴连接，钢筋接驳器埋设于旧混凝土构件内且其端部外露于旧混凝土构件与新混凝土构件相对的墙面；旧混凝土构件在与新混凝土构件相对的墙面上沿墙面的水平延伸方向设置有遇水膨胀止水条和预埋的注浆管，注浆管连通有预埋的注浆导管；新混凝土构件和旧混凝土构件之间的施工缝通过注浆导管和注浆管灌注有混凝土；
旧混凝土构件外部设置有地连墙；所述施工缝位于地连墙的上方；
遇水膨胀止水条包括两道，上下平行分布于旧混凝土的墙面上；
注浆管设置于新混凝土构件和旧混凝土构件之间交界面的中线处，且同时位于两道遇水膨胀止水条之间；
注浆导管与第一受力钢筋或者第二受力钢筋绑扎固定，注浆钢筋的引出端凸起于新混凝土构件和旧混凝土构件顶面
旧混凝土构件在与新混凝土构件相对的墙面上涂刷有混凝土界面处理剂。
2.如权利要求1所述的一种新旧混凝土构件结合处的连接结构的连接方法，其特征在于包括以下步骤：
S1.施工旧混凝土构件的同时预埋第一受力钢筋，将钢筋接驳器拧入第一受力钢筋与新混凝土构件相邻的一端，选用接驳器保护盖封住钢筋接驳器；
S2.施工新混凝土构件的同时，凿除旧混凝土构件和新混凝土构件之间的地连墙，凿毛新混凝土构件和旧混凝土构件相对的墙面，暴露出预埋的钢筋接驳器，并在旧混凝土构件暴露出的截面上涂刷混凝土界面剂，再用肥皂水对钢筋接驳器进行清洗处理后，逐一将第二受力钢筋拧入钢筋接驳器，确保接驳连接可靠；
S3.在旧混凝土构件暴露出的墙面上设置上下两道遇水膨胀止水条；
S4.预埋注浆管和注浆导管；
S5.待新混凝土构件施工完毕停止降水后，通过注浆管和注浆导管进行旧混凝土构件和新混凝土构件之间施工缝处的二次灌浆；
步骤S3中，选用的遇水膨胀止水条应具有缓胀功能，7天的膨胀率不宜大于最终的膨胀率的60％，最终膨胀率不宜大于220％，且遇水膨胀止水条采用水泥钉与旧混凝土构件暴露出的墙面固定，水泥钉间距300mm～500mm；遇水膨胀止水条采用氯丁橡胶胶粘剂与旧混凝土构件暴露出的墙面粘贴。
3.根据权利要求2所述的新旧混凝土构件结合处的连接结构的连接方法，其特征在于步骤S2中，新旧混凝土构件的厚度不得小于100mm，安装注浆管的范围的旧混凝土构件的墙面可不凿毛，并保持平整，可采用防水砂浆进行局部找平，以确保注浆管任何部位均与旧混凝土构件的墙面密贴，确保注浆管不得有悬空部位。
4.根据权利要求2所述的新旧混凝土构件结合处的连接结构的连接方法，其特征在于注浆管的固定间距宜为200～300mm，此处固定间距指固定注浆管的固定点的距离，固定点沿注浆管长度方向分布；沿注浆管方向每隔8～13m设置一根注浆导管与注浆管连接，注浆导管引出施工缝外部的长度不宜小于150mm；注浆导管引出端应在注浆导管施工安装之前进行临时封堵进行临时封堵，以免异物进入。
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