置换加固法在高层住宅剪力墙中应用.docx

置换加固法在高层住宅剪力墙中应用罗守权( 山东蓬建建工集团有限公司，山东 蓬莱265600)摘要某高层住宅 11 层剪力墙混凝土强度严重偏低，不能满足设计要求，需要进行加固，经过比选，确定采用全面置换加固法进行加固，通过完善置换加固方案和对方案实施过程的控制，圆满完成加固任务，取得良好的加固效 果，并积累了加固施工的经验。关键词置换加固;卸载;支顶;剪力墙;过程控制中图分类号TU745. 1文献标识码A文章编号1002-8498(2010)S0-0567-03Replacement Strengthening in Applicationof Shear Wall High-rise ResidentialLuo Shouquan(Pengjian，Shandong Construction Engineering Group Co. ，Ltd. ，Penglai，Shandong 265600，China) Abstract:A 11-storey high-rise residential shear wall strength of concrete is very low，can not meet the design require- ments，the need for reinforcement. Through comparison and selection，the full replacement reinforcement method is deter- mined，and by improving the replacement program and the program implementation process control，good reinforcement effect is achieved and a reinforced construction experience is accumulated.Key words:replacement reinforcement;unloading;support top;shear wall;process control1工程概况某高层住宅工程为框架剪力墙结构，设计的混凝 土强度等级为 C30。在施工过程中，发现第 11 层剪力 墙混凝土强度不能满足设计要求，经钻芯取样试压，强 度最高值小于 C20，个别部位强度仅达到 8. 5MPa，混 凝土浇筑已经 6 个多月，其后期强度增长余量不能达 到设计要求的强度等级，经过研究决定对该层剪力墙 进行加固处理，而此时工程已经施工到 25 层。将楼层平面按照中心对称的方式分成 4 个施工区域。施工在 4 个区域同时进行，从中间点开始向外辐 射对称施工，凿墙需配合支顶进度，且 4 个区一次总共 施工点不得超过 15 个。4施工工艺流程现场勘察搭设安全支撑及工作平台卸荷剔除局部混凝土 原钢筋除锈或增补新筋( 必要时) 支模界面处理浇筑混凝土养护施工缺陷修复 (必要时)施工质量检验。5混凝土墙置换卸载方案方案从总体的高度把握了对原有结构的卸载、拆 除剪力墙支顶卸载的关键点。1)对原有结构的卸载结构墙在梁、板等自重作用下，已经产生内力，如 果直接拆除结构墙，结构有垮塌的危险。因此，必须对 墙进行卸载处理，即采用临时支承体系代替墙受力。 卸载方式采用脚手架和千斤顶配合的方法进行。2)支顶分别采用剪力墙支顶和辅助支顶:剪力墙加固方案比选1)加大截面法是通过增大原混凝土构件截面面积 来提高构建承载力的一种传统加固方法，可广泛用于 一般梁、板、柱、墙等混凝土结构的加固。该法优点是 施工工艺简单，适应性强，且有成熟的设计和施工经 验;缺点是现场湿作业时间长，在混凝土施工期间需限 制荷载，且加固后结构自重增大、建筑使用空间减少。2)置换混凝土加固法适用于各种结构构件的加固 处理。其优点为构件加固后能恢复原貌，不改变原使 用空间;缺点是剔除混凝土的工作量大，可能伤及原件 的钢筋，且湿作业时间较长。经过技术经济对比和结构计算，决定该部分混凝 土采用全面置换加固方案。3施工部署2收稿日期2010-03-09作者简介罗守权，山东蓬建建工集团有限公司总工程师，高 级工 程 师，山东省蓬莱市钟楼南路 248 号 265600，电 话E-mail:luosheuquan0808 163. com施工技术2010 增刊568支顶采用型钢支顶方案，型钢采用140a，钢管支顶采用电焊钢管 102 5。辅助支顶采用在所需加固楼层 及上下各 3 层架满堂脚手架，另将所需加固楼层及以 上 3 层的填充墙体全部拆除，以进行卸荷。3)脚手架在需要拆除的结构墙相邻区格内满堂布 置，脚手架的搭设参数通过计算确定。在需要拆除的 结构墙旁边，设置千斤顶进行卸载有两个作用:提供 一个刚性支点;可以控制梁端与墙连接位置的标高。4)满堂脚手架采用 48 3. 5 的扣件式钢管脚手 架，其搭设参数为:纵横向间距均为 1. 2m，局部 0. 8 1. 0m;脚手架步距为 1. 5m;横向剪刀撑每隔 4 跨布置以加强满堂架的整体性;梁底保险起见，脚手架立杆采 用双立杆。满堂脚手架的稳定性主要通过保证立杆的 稳定性和加强构造实现。5)脚手架立杆的稳定性验算梁、板和脚手架自重和施工活荷载为 3kN / m2 ，手 架立杆轴力设计值为:N = 1. 2 (25 0. 25 1. 2 1. 2+ 3. 6 0. 1291) + 1. 4 (3 1. 2 1. 2) = 17. 4kN，脚 手架立杆按轴心受压构件验算其稳定性。脚手架钢管7)支架拆除时，混凝土强度应满足设计要求，拆除顺序、拆卸的位移控制或应力控制应符合设计规定及 施工技术方案的要求。7施工方法1)本加固工程施工由有“特种专业工程资质”的施工单位施工，且施工时采取了确保质量和安全有效措施。2)具体为每段墙体按 400 700mm 分为若干部分 施工:施工顺序按图示填充顺序进行。3)分段施工墙体结合部分做成齿榫，以增加抗剪 能力和增加结合面积，待先期墙体到所需强度，再进行 下一阶段墙体的置换，为减少下一阶段工作量，宜在先 期浇筑混凝土时对结合面采取措施以进行有效分隔， 也防止凿除下一阶段墙体时对齿榫造成破坏，在浇筑 后一阶段墙体混凝土前需将齿榫用碱水( 50 ) 刷 洗干净。然后立即用清水冲洗干净，以防止油污阻隔 混凝土的结合。4)对于有锈蚀的钢筋，必须进行除锈处理，在浇筑 混凝土前需保证持续浸润齿榫24h，并在浇筑前在齿 榫处涂抹聚合物界面剂，以增强界面结合力。5)浇筑时从上层(12 层) 楼板与待加固墙结合处 开洞进行混凝土的浇筑，洞口大小 100mm 100mm，若 需要支顶，则支模板前应对支顶时破坏的钢筋进行搭 接或焊接处理，直径同原有钢筋，搭接或焊接应满足相 关规范要求。8 施工质量控制在混凝土结构工程加固施工中，影响质量控制的 因素主要有“人、材料、机械、方法和环境”等五大方 面，即 4MIE。因此，对这五方面因素严格控制，是保证 工程质量的关键。1)人的因素结构加固工程作业，应以人为重点进行控制，操作 人员应有精湛的技术技能、一丝不苟的工作作风、严格 执行质量标准和操作规程的法制观念。对于特殊岗 位、工种，操作人员应严格持证上岗。2)材料因素 对于主要材料，如灌浆料、砂、石和界面处理剂等，采购前应提交样品试验，经检验合格后方可采购;材料 进场后，应采用“三把关、四检验”制度，严格抽样送 检，合格后方可使用，杜绝不合格的材料用到加固工程 中。3)机械设备审查进场作业机械的使用、保养记录，检查其工作 状况，保证投入的作业机械设备状态良好，避免因机械 设备故障造成停工给加固工程质量带来影响。按 48 3. 5，截面参数为:A = 489mm2 ，i= 15. 8mm 。x经计算 = 195. 7 ，查表建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范JGJ130-2001 附录 C 得: = 0. 185。立 杆稳定性验算:N / (A) = 17. 4 103 / (0. 185 489) = 192N / mm2 206N / mm2 ，满足要求。6)支顶卸荷置换前应对被置换的构件卸荷。在卸荷状态下 将质量低劣的混凝土或缺陷混凝土彻底剔凿干净。 待加固层轴左侧及瑏瑩轴右侧梁必须在下一层采用架 设悬挑受力脚手架进行专门支护，其余部分梁在待加 固层采用 48 3. 5 钢管脚手架，间距 0. 8m( 4 道) 进行支顶。施工技术要求1)用于置换的灌浆料采用强度等级不低于 C35 的自密实补强料，需良好级配，良好和易性，无收缩，流 动性大，坍落度160mm。2)钢管及型钢均采用 Q235 钢，钢管为电焊钢管。3)剔除被置换的混凝土时，应按规定的方法、步骤 和要求剔除，剔除过程中不得损伤钢筋。4)新旧混凝土结合面的截面处理应符合设计要 求。5)置换混凝土需补配钢筋或箍筋时，其安装位置 及其与原钢筋焊接方法，应符合设计要求。6)混凝土浇筑完毕后，应按施工技术方案及时进 行养护。62010 增刊罗守权:置换加固法在高层住宅剪力墙中应用5694)方法因素认真审查施工方案，施工方案正确与否，直接影响 加固工程质量控制能否顺利实现;同时，在施工过程 中，严格依据施工方案要求，加强现场监督管理。5)环境因素 应事先检查施工作业环境条件方面的有关准备是否已做好安排和准备妥当，施工质量管理环境是否已 落实，对于未来的施工期间，自然环境条件可能出现对 施工作业质量的不利影响时，是否事先已有充分认识 并已做好充足准备和采取了有效的措施与对策以保证 工程质量。9 加固鉴定1)置换混凝土浇筑质量检查新混凝土浇筑质量时，未发现存在露筋、蜂 窝、孔洞、内部疏松以及裂缝等缺陷。2)加固构件截面尺寸经量测，加 固 后 构 件 的 截 面 尺 寸 偏 差 为 3 4mm，符 合混 凝 土 结 构 工 程 施 工 质 量 验 收 规 范 GB50204-2002 的要求( + 8mm， 5mm)。3)混凝土结合面黏合质量采用 NM-4A 非金属超声波检测仪检测混凝土内 部质量，混凝土内部比较密实，满足国家有关规范要 求。4)混凝土保护层厚度采用 DDG-A 型钢筋位置测定仪检测加固构件，新 增钢筋混凝土保护层厚度为 24 28mm，满足设计要求 (25mm)。5)加固后剪力墙混凝土强度采用 ZC3-A 型混凝土回弹仪加固构件混凝土强 度，检测结果显示加固构件混凝土强度能够满足设计 要求(C35)。根据以上检测结果，加固工程施工质量满足设计 及有关施工质量验收规范要求。10结语在混凝土结构工程加固过程中，合理确定加固方 案是前提，认真审查施工方案是基础