后浇带处混凝土梁下沉的处理方法.doc

后浇带处混凝土梁下沉的处理方法cOnSTRUCTiOnSAFETY建筑盔金200810期施工技术后瓷带处混凝土梁下沉的处理方法.李建松刘五军(河南六建建筑集团有限公司)【摘要】本文通过事例介绍后浇带处现浇混凝土梁下沉产生的原因及处理方案,方案经论证安全可靠.为预防和处理类似问题提供了可靠的经验.【关键词】后浇带下沉处理验算一,工程概况某工程主楼地上28层,地下1层,框架剪力墙结构.裙楼地上3层,地下l层,框架结构.裙楼部分柱距10.2,8.4,4.2m,跨度15m(楼梯间处2跨各7.5m),13层层高5.4m.主楼柱截面尺寸800x8OOmm,裙楼柱截面尺寸600x6OOmm;裙楼地上框架梁截面尺寸为400xl2OOmm,5001200mm,5001500mm,次梁截面尺寸为250600mm,间距3200mm,裙楼板厚120mm,150ram.裙楼部分地下室外墙厚300mm,柱距同一层,跨度7.5mm,柱截面尺寸600x6OOmm,框架梁截面尺寸为350x1200mm,楼板厚300mm.裙楼柱梁板结构混凝土强度等级均为C40.梁柱主筋为HRB400级钢筋.该工程主楼基础筏板厚2000mm,裙楼基础筏板厚500mm,天然卵石地基,地基设计承载力大于450kPa.裙楼部分距主楼4.3m处留沉降后浇带,设计要求待主楼结顶后再用微膨胀混凝土浇筑,(见附图1).o600042008400420084006000I-_/7/,/,/,/,/77一后浇带._.一I图1裙楼平面图二,裙楼框架梁板下沉情况及产生的原因发现下沉后经检查测量,裙楼1层框架梁在后50浇带处下沉约50mm,2层框架梁在后浇带处下沉约70mm,3层框架梁在后浇带处下沉约lOOmm,13层各有8根框架梁下沉,临时支撑脚手架钢管弯曲.后浇带处靠主楼一侧因框架梁较高且悬挑仅4.3m,经测量和观察没有发现在后浇带处有下沉现象(见图2).框架梁下沉在框架结构中产生了超过设计的次应力,造成个别柱在弯矩最大处产生了水平裂缝,但水平裂缝均小于0.15mm.因框架梁刚度较大,框架梁及现浇楼板没有发现因梁下沉造成的裂缝.l下沉100裙楼三层裙楼二层墨婆Q_裙楼一层I下沉5O主楼地下室II15000l(9图2梁下沉位置裙楼后浇带处框架梁端下沉原因主要是因需模板周转,裙楼梁板满堂模板支撑脚手架拆除后,又重新用双排钢管脚手架对后浇带处梁板进行支撑,由于后支撑脚手架支撑程序不当以及支撑较弱,造成裙楼框架梁在后浇带处下沉.发现框架梁下沉时主楼已施工至l6层,为了防止后浇带处框架梁继续下沉,造成结构破坏,立即用脚手架钢管和可调支撑从1层开始对下沉梁板进行了支撑加固.加固后经测量没有发现8根框架梁继续下沉.cOnSTRUCTiOnSAFETY建筑盔金2008年第10期施工技术三,结构安全论证及处理方案的选择经设计等部门对框架梁下沉进行观察和分析,并进行结构验算,认为框架梁柱结构没有破坏,仅因框架梁端下沉在结构中产生了附加应力,造成柱产生部分裂缝,若把梁端纠正至设计标高,在框架中因下沉产生的附加应力会自动消失.在后浇带混凝土浇筑后,结构受力状况完全和设计一致.要把下沉的框架梁重新恢复到设计标高,经研究处理方法有三,如下:1.用大直径钢管(计算确定)把所有下沉框架梁端从下到上在同一部位都顶稳,然后从顶层开始用千斤项把梁端下沉顶起至设计标高.2.用大直径钢管把所有下沉框架梁端顶紧,然后从一层开始用千斤顶把框架梁端下沉顶起至设计标高,直至顶层下沉梁端顶起.3.不另在框架梁端加粗直径钢管,利用现有加固的+48x3.5脚手架钢管,从1层开始用千斤顶和大直径钢管把梁端下沉顶起至设计标高,直至顶层.经对以上三种处理方法分析,采用处理方法1进行处理,需用千斤顶顶升力较小,但在顶升时会对下层梁再附加荷载,在顶升时下层梁有再下沉的可能性,对结构会造成更大影响,不宜采用.按处理方法2进行处理,在顶升时,三层框架梁被同时顶起,千斤顶顶升力较大,需用较大顶升力千斤顶和较大直径钢管,顶升时不会对结构造成其它破坏,宜采用.按处理方法3处理时,二,三层脚手钢管可能失稳引起上层梁继续下沉影响结构安全,不宜采用.确定采用方法2.由于每层有8根梁需要顶升,最理想的方法是每层8根梁同时顶升,这样就需8台1500kN的千斤顶,考虑到只有三台1500kN的千斤顶,决定每层顶升采用从一端开始往另一端循环顶升,每次顶升3裙楼三墨回j兰皤茹裙楼一层同主楼一圊15000支撑钢管Ijj顶升钢;裙楼千斤顶J;主楼一j1500,3a)临时支撑图b)项升图图3顶升示意图根梁且每次顶升2030ram,1层循环16次完成顶升,2层循环24次完成顶升,3层循环32次完成顶升,见图3.四,处理方法计算根据建筑结构荷载规范(GB500092001)进行顶升荷载计算,根据混凝土结构设计规范(GB500102002)对裙楼框架梁进行抗剪和受弯计算,根据钢结构设计规范(GB500172003)对顶升和支撑钢管进行设计,确定钢管尺寸.具体的计算结果如下:1.结构自重荷载计算,根据结构尺寸,开间8.4m,悬挑梁板9.7m以及板120150mm厚,经计算在梁1500kN的千斤顶,可同时顶起3层结构自重荷载和施工荷载.4.顶升用钢管和支撑用钢管计算,钢管按两端绞接小偏心受压进行计算,确定钢管直径和壁厚,钢管选用260x5mm,局部10.8m层高,钢管选用3lOx8ramo5.下沉的框架梁在顶升时按一端与柱固结一端简支对梁弯矩和剪力进行计算,经计算框架梁顶升时内力均小于设计结构内力;结构中的次梁及板在顶升时仅自重作用,只要相邻两跨高差小于30mm,不会对结构安全产生影响.6.局部承压计算,顶升用钢管两端加垫450x450x30mm钢板,经计算混凝土局部承压满足要求.五,顶升处理流程编制顶升方案一制作顶升和支撑用钢管校核油表油泵及千斤顶一对所有沉降梁从下往上进行支撑一对l层梁从一端开始顶升一测量顶升高度(每一循环顶升高度2030mm)一移千斤顶顶升同一层其它梁直至一个循环完成一依次循环顶升l层梁至设计标高一浇筑1层后浇带混凝土及养护一2层梁从一端开始顶升程序同l层框架梁一浇筑2层梁后5lCOIISTRllCTiOIISAFETY建筑鸯仓2008年第10期施工技术浇带混凝土及养护一3层梁开始顶升程序同1层一浇筑3层后浇带混凝土及养护一拆除支撑处理完毕.六,顶升处理前注意事项1.编制详细的施工方案,附计算书,并经专家论证及各方认可方案.2.根据方案中机具及材料要求,加工制作顶升用钢管和支撑用钢管,校核油泵油表及千斤顶.3.对所有梁用钢管从下往上按方案进行支撑,支撑时垫钢板确保顶紧,钢管底部,顶部垫30mm钢板,另根据需要垫15ram,10mm,5ram,3ram厚调节钢板.4.对所有参与人员进行技术交底,由一人总指挥,并在正式顶升前进行试顶.5.顶升时停止其它作业,确保顶升过程不受其它工序干扰平稳有序.七,顶升时注意事项1.3台千斤顶顶升时同步顶升,每次顶升约5mm,直至3台千斤顶升gt2030ram.在拆除顶升千斤顶之前,必须对顶升好的3根梁进行临时支撑,支撑一定要上下垫钢板顶紧,以防止框架梁再次下落.放松千斤顶一定要慢,以防止框架梁下落冲力大引起混凝土裂缝.2.顶升时测量人员同时对上下梁标高进行测量,下端梁不应变形太大,本工程控制在3mm以内,上端梁要控制总上升高度不能高于设计标高,且相邻两根梁高差不宜超过30ram.3.顶升时原则顶升力不能超过计算的结构自重荷载,本工程在l层顶升时荷载略大于计算荷载,但顶升力基本符合计算结果.4.1层下沉50mm的框架梁顶升二循环至设计标高,2层下沉70mm的框架梁顶升三循环顶升到设计标高,3层下沉lOOmm的框架梁顶升四循环至设计标高.5.顶升前当本层某框架梁下沉较多时,可先将该梁顶升至大多数梁下沉量的位置,这样有利于结构安全及顶升循环.6.在项升过程中每顶升5mm,即对原支撑的脚手架钢管顶部可调支撑头进行调整以及对支撑钢管顶部加垫钢板,顶紧板和梁,一方面降低顶升力,另一方面防止千斤顶突然回油使梁突然下沉.7.2层,3层顶升时下部支撑钢管不能拆除,在浇筑好下层后浇带的混凝土,且下层后浇带混凝土强度等级达到80%以上,方可顶升上层梁.528.全部顶升完毕,拆除支撑钢管应从上往下进行,支撑钢管用气割慢慢割后拆除.八,安全措施顶升前对所有参与人员进行方案交底,特别是要慢稳,随时把顶升力,顶升高度变化通知指挥人员,凡超出预先方法的事项,必须分析清楚后方可再进行下一步顶升.顶升过程中对顶升钢管用脚手架钢管进行防失稳加固,每顶升lOmm,需用同规格保险钢管在顶升钢管边对顶升梁进行支撑,防止千斤顶失效梁突然下沉对结构造成破坏.在进行顶撑作业时,要派专人及时观看结构变化情况,如发现结构裂缝等异常情况及时报告值班负责人并立即停止作业,待分析处理确保结构安全后再实施下一步操作.九,效果顶升结束后柱裂缝宽度有所减小,但未完全封闭,用碳纤维对裂缝进行了加固.本次顶升从方案确定到顶升完毕仅用40d,其中方案及材料准备16d,每层顶升12d,浇筑后浇带混凝土1d,混凝土养护7d,3层顶升及后浇带混凝土浇筑仅24d.顶升施工过程一次完成,没有超出方案以外事情发生.柱,梁,板经随时观察没有发现新的裂缝,顶升处理后结构符合设计要求.十,体会通过本次后浇带下沉处理,体会到在钢筋混凝土框架结构施工中,后浇带的施工必须引起足够的重视.施工后浇带时,支撑系统必须牢靠,并且在后浇带混凝土未完成浇筑之前,不得随意拆除梁板支撑系统,以免造成结构下沉.对质量事故的处理必须