局部框架柱托梁换柱加固施工方案

横店影视城-唐城-王府东阙楼工程 横店集团建设有限公司 2015 年 5 月 26 日 托梁换柱施工方案托梁换柱施工方案 欢迎下载2 目 录 一、工程概况.2 二、主要编制施工依据 .2 三、施工组织管理.2 （一）施工组织机构.2 （二）施工单位与职能分工.6 四、托梁换柱施工方法 .4 （一）施工工艺流程.5 （二）施工方法.6 五、卸载钢支顶的设计验算 .4 （一）框架柱所承受的竖向荷载.5 （二）钢支柱满足轴向承载力要求所需截面计算.6 （三）钢支柱整体稳定性与局部稳定性验算.6 六、质量保证措施.1 七、施工安全措施.4 欢迎下载3 局部框架柱托梁换柱加固施工方案局部框架柱托梁换柱加固施工方案 一、工程概况一、工程概况 横店影视城-唐城-王府东阙楼工程现已结顶，在中间结构验收中发现底层部分框架柱 C25 混凝土强度不符合设计要求。2015 年 5 月 21 日，经集团工程监管部、集团建设有限 公司、横店古建筑设计院等单位会议决定，对 C15 以下的混凝土柱进行置换重新浇筑混凝 土处理，C15C20 的混凝土柱进行加固补强处理，C20C25 的混凝土柱通过设计验算能满 足使用安全要求时不作处理。本方案针对 C15 以下的混凝土框架柱采用托梁换柱法重新浇 筑混凝土进行编制，具体针对 5/D 部位典型混凝土柱进行编制。 二、主要编制施工依据二、主要编制施工依据 1、横店古建筑设计院设计施工图； 2、建筑工程施工质量验收统一标准 GB50300； 3、混凝土结构加固设计规范（GB50367） ； 4、建筑结构荷载规范（GB50009） ； 5、钢结构设计规范（GB50017） ； 6、建筑施工安全检查标准（JGJ59） 。 三、施工组织管理三、施工组织管理 （一）施工组织机构（一）施工组织机构 卸 荷 施 工 组 测 量 观 测 组 钢 筋 班 组 木 工 班 组 混 凝 土 班 组 横店建筑工程有限公司 专业加固公司工程施工项目部 欢迎下载4 （二）施工单位与职能分工（二）施工单位与职能分工 总包单位：横店建筑工程有限公司，负责本次加固施工方案的落实，并上报集团工程 监管部进行审查，负责方案实施的监督及对分包专业公司的管理。 工程施工项目部：春秋唐城陈金水项目部，负责被置换框架柱承受荷载的卸除、被置 换框架柱拆除、建筑结构的位移变形观测及置换框架柱钢筋混凝土工程的施工。 专业分包公司：浙江汇泰建筑特种工程有限公司，负责本次加固补强混凝土柱的加固 设计及其具体施工。 四、托梁换柱施工方法四、托梁换柱施工方法 （一）施工工艺流程（一）施工工艺流程 放线钢支顶施工待置换框架柱卸载拆除待置换混凝土框架柱置换框架柱钢筋 混凝土施工置换框架柱混凝土养护、修整拆除卸载支顶完成施工。 （二）施工方法（二）施工方法 1、放线：按施工图纸放出各层所在置换柱位置的纵横向轴线；根据轴线放出卸载钢构 件的支顶位置，并由专业测量人员进行复核、记录。 2、按被置换框架柱所承受的荷载进行各层钢支顶设计，本方案按典型框架柱5/D 部位框架柱进行设计；按设计要求进行钢支顶施工。 （1）5/D 部位框架柱的钢支顶施工设计 5/D 轴框架柱卸载方案设计施工图如下： 欢迎下载5 -0.060 10.850 14.150 C20 5/D 轴框架柱卸载方案立面图 欢迎下载6 10 650375 5轴DE 5轴DC D轴56 D轴54 10 5/D 轴框架柱卸载方案（首层）平面图 100 100 B+2 100 H+2 100 钢支顶图 270 600 16 270 450 20 千斤顶钢支顶安装图 欢迎下载7 15-20 270 600 16 270 450 20 安全钢支顶安装图 2、5/D 轴框架柱卸载置换施工 （1）施工顺序：安装首层千斤顶卸载钢支顶，首层卸载安装首层安全支顶，安全支 顶底座灌浆安装上一层千斤顶卸载钢支顶，上一层卸载如此自下层至上层进行，直至 到最高层待置换框架柱拆除置换框架柱钢筋混凝土施工置换框架柱修整，养护自 上至下拆除千斤顶卸载钢支顶和安全支顶。 （2）千斤顶卸荷要求：千斤顶卸载时，各荷载平均分 10 级逐级进行卸荷，各层卸载 点按级轮流循环卸载或同时卸载，各级段卸荷时间间隔控制为 10 分钟。 （3）卸载时位移观测：由专人使用光学水准仪与经纬仪进行观测。观测方法如下：各 层在通过要置换框架柱的梁上和该框架柱上部设置沉降位移观测点（每条梁不少于 2 个， 柱一个） 。施工开始前进行首次观测并做好观测记录；加固施工卸载时每加一级荷载观测一 次，并将观测到的梁绕度值和框架柱位移变化及时汇报给现场施工负责人，梁绕度值和框 架柱位移最大值不得超过梁净跨 1/250；卸载完成后在置换框架柱混凝土期间每 4 小时观测 一次，当绕度值和框架柱位移最大值超过梁净跨 1/250 时，检查千斤顶压力表读数，加大 支顶力（或增加支顶数）将梁变形进行顶回修正。 五、卸载钢支顶的设计验算五、卸载钢支顶的设计验算 本方案按典型框架柱5/D 部位框架柱进行设计验算。 （一）框架柱所承受的竖向荷载（一）框架柱所承受的竖向荷载 框架柱所承受的竖向荷载如下表（荷载单位为 kg）： 欢迎下载8 序号恒载标准值恒载计算值 2 3 4 5轴 DE端 D轴 54端 37694523 4.370标高以下 4.3708.450 8.45010.850 10.85014.150 5 34324118 14.150标高以上 30953714 24572948 19982380 8.45010.850 10.85014.150 14.150标高以上 5轴 DC端 位置/钢支架受力范围 8827 5858 4596 10592 7030 5515 8.45010.850 10.85014.150 14.150标高以上 D轴 56端 8.45010.850 10.85014.150 14.150标高以上 5934 4179 3261 5015 3913 5130 3703 2900 4444 3480 7121 6156 6 7 8 9 10 11 12 13 14 1 （二）钢支柱满足轴向承载力要求所需截面计算（二）钢支柱满足轴向承载力要求所需截面计算 钢支柱材质选用 Q235 钢，抗压强度设计值取 f=190N/mm2，则按满足轴向承载要求钢 支柱的受力有效断面面积分别不小于： AS1=N1/f=452310/190=238mm2； AS2=N2/f=411810/190=217 mm2； AS3=N3/f=371410/190=195mm2； AS4=N4/f=294810/190=155mm2； AS5=N5/f=238010/190=125mm2； AS6=N6/f=1059210/190=557mm2； AS7=N7/f=703010/190=370mm2； AS8=N8/f=551510/190=290mm2； AS9=N9/f=712110/190=375mm2； AS10=N10/f=501510/190=264mm2； AS11=N11/f=391310/190=206mm2； AS12=N12/f=615610/190=324mm2； AS13=N13/f=444410/190=234mm2； AS14=N14/f=384010/190=202mm2。 采用统一规格 I10 的工字钢支柱，其有效截面面积 AS=1430mm2。 （三）钢支柱整体稳定性与局部稳定性验算（三）钢支柱整体稳定性与局部稳定性验算 按支柱进行稳定性验算。 工字钢支柱轴心压力计算最大值：Nmax=105920KN； 工字钢支柱截面面积：AS=1430mm2； 工字钢支柱计算长度：L0=1.010.46=10.46m； 工字钢支柱截面回转半径（查手册）：i0X=414mm；i0Y=152mm； 工字钢支柱长细比：X=L0/i0X=10460/414=25，Y=L0/i0Y=10460/152=69； X=2522.5 /235190/235 = Y=6962.0 /235190/235 = 欢迎下载9 轧制 I10 工字钢，b/h=68/100=0.680.8，对 X 轴为 a 类截面，对 Y 轴为 b 类截面；按 钢结构设计规范 （GB50017）附录 C 表，查得轴心受压构件工字钢支柱的稳定系数： X=0.9765，y=0.797； 工字钢支柱整体稳定验算： N/( XAS)=1059210/（0.97651430）=76N/mm2f=215N/mm2 N/( YAS)=1059210/（0.7971430）=93N/mm2f=215N/mm2 满足整体稳定要求； 工字钢支柱局部稳定验算： 翼缘板外伸宽度与厚度之比：b/t=68/7.6=8.9（10+0.1max） =（10+0.169）=18.8； 235/235/190 腹板计算高度与厚度之比：h0/tw=（100-7.62）/4.5=18.8（25+0.5max） =（25+0.569）=66.2； 235/235/190 满足局部稳定要求。 六、质量保证措施六、质量保证措施 1、浇灌混凝土采用早强型自密实混凝土，掺加高强高坍免振自流平外加剂，混凝土强 度等级为 C30。 2、为使方便混凝土浇灌和框架柱顶混凝土浇筑不留死角，在框架柱顶、框架梁下处柱 模板留设浇灌口，呈漏斗型，尺寸要求如下图所示。 200 250 混凝土浇灌漏斗口剖面图 3、钢筋焊接焊缝表面光滑平整、平缓过渡，弧坑应饱满。根据钢筋级别、直径、接头 形式和焊接位置，选择适宜焊条直径和焊接电流，保证焊缝与钢筋熔合良好。 欢迎下载10 4、模板系统材料规格要一致、表面平整，并具有足够的强度和刚度。 5、模板拆除后要及时进行混凝土养护，养护时间不小于 7 天。 6、在置换框架柱混凝土强度达到 C20 以上时，方可凿除浇灌漏斗口突出部分混凝土。 七、施工安全措施七、施工安全措施 1、施工现场要严格封闭，严禁无关人员进入场所，专设保安人员现场值班。 2、托换框架柱施工卸载时，首先检查支顶、垫板质量及是否安放到位，并垂直可靠。