设置钢支撑置换剪力墙方案探析

2018-11-12安徽省特种建筑技术承包有限公司安徽合肥230032

安徽建筑 2018年6期

江海（安徽省特种建筑技术承包有限公司，安徽合肥 230032）

0 前言

当下，我国正处于经济快速发展，为适应经济发展需要，基础设施建设迅猛发展，在建设过程中商品混凝土的大量应用给工程建设带来了便利，与此同时，它给商品混凝土的质量带来了一些不稳定因素。再加上由于施工中出现的各种质量问题，这就使得混凝土的质量得不到保证，实际工程中出现达不到强度等级要求的情况，给工程留下隐患。由于高层剪力墙的施工规模大，周期长，混凝土分多次运送，往往在工程后期才能发现之前强度不够的混凝土构件，如果只是底部一层或几层强度不够，把上部结构全部拆除损失太大，所以如何能更为经济快捷的解决问题成了处理方案首先要考虑的要素。本文主要对混凝土强度严重不足，需要全部置换的情况进行讨论。

1 工程概况

某新建住宅小区2#楼位于安徽省合肥市，系18层剪力墙结构，目前工程形象进度为施工15层主体结构。由于施工过程中通过颜色判断和锤击等手段对2#楼9层墙及九层顶梁混凝土强度有怀疑，遂邀请有关检测单位对区域内的混凝土结构进行检测。

检测结果：被检测的7个剪力墙芯样试件中有1个芯样试件抗压强度值小于10.0MPa，其余6个剪力墙芯样试件抗压强度值在14.5MPa～25.0MPa之间；7根梁芯样试件有1个芯样试件抗压强度值小于10.0MPa，其余6个芯样试件抗压强度值在17.7MPa～21.9MPa之间。实测15片剪力墙中有4片剪力墙现龄期混凝土强度推定值小于10.0MPa，其余11片剪力墙现龄期混凝土强度推定值在15.1MPa～20.4MPa之间；实测20根梁中有2根梁现龄期混凝土强度推定值小于10.0MPa，其余18根梁现龄期混凝土强度推定值在13.5MPa～20.8MPa之间。通过结果分析，被测构件实际强度远远低于原设计强度，需要进行整体置换。

2 支撑卸载方案

2.1 方案确定

由于目前结构已经施工至15层，原有的剪力墙在梁和楼板的共同作用下，已经产生较大的结构内力，若是直接拆除墙体，将会对其它构件产生影响，甚至导致整体结构的倒塌。因此在拆除之前应采取有效措施对待置换剪力墙进行卸载。根据建设单位要求，为了最大程度缩短工期，拟采用钢支撑对九层强度不足的剪力墙进行卸载，之后采取凿除重新浇筑的方法进行处理。

具体施工工艺：现场勘查，除自重外进行卸载→放线→九层梁板凿除→钢支撑施工→待置换剪力墙卸载→拆除待置换混凝土剪力墙→置换剪力墙混凝土施工→置换剪力墙混凝土养护、修整→待混凝土强度达到100%后拆除卸载支撑→完成施工。

2.2 钢支撑体系

剪力墙采用钢支撑进行卸载。置换过程分两批进行，两批待置换墙体间隔布置，待第一批墙体达到100%强度后进行第二批的施工。首先对结构进行复核，根据所得九层剪力墙内力进行卸荷控制。钢支撑上下分别以钢牛腿镶固在十层和八层剪力墙上，钢牛腿顶、锚板和连接板为20厚钢板，肋板为12厚钢板，支撑所用大小钢管分别为A133×8和2-A89×8。钢支撑具体构造见图1、图3。

2.3 钢支撑施工

①放线。按照施工图纸放出所在置换剪力墙位置的纵横向轴线：根据轴线放出卸载钢结构的牛腿位置，并由专业人员进行复核、记录。

②按被置换框架柱所承受的荷载进行各钢支撑设计，按照设计图纸进行钢支撑构、配件预制。每道钢支撑结构相同，见图2。

③按照定位位置安装牛腿和钢管。

④千斤顶卸载。千斤顶卸载时，各荷载平均分为5级逐级进行卸荷，对称位置应同时卸载，各级段卸载时间间隔控制为10min。

⑤卸载时位移观测。由专业人员使用光学水准仪与经纬仪进行观测。每道墙上部设置不少于3个观测点，施工前开始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1次，并将观测到的数据记录并及时汇报给现场施工负责人和设计人员。卸载完成后每4h观测1次。

图1 钢支撑立面

图2

图3 钢支撑立面

⑥千斤顶卸载完成后用小钢管代替千斤顶，小钢管应根据现场卸载完成后实测长度下料，待小钢管安装完成后方可拆掉千斤顶。待置换混凝土剪力墙拆除应采用人工或者小型电动凿毛机凿除，严禁采用风镐等大功率器械凿除，防止振动引起钢支撑和整体受力变化。

⑦混凝土施工应在第一批钢支撑安装完成后，施工应避免对钢支撑的破坏，支撑卸载要等到混凝土强度达到100%之后。

2.4 混凝土浇筑质量控制

①模板质量控制。支内外模用多层板和60×80方木组合，再在外边采用Ф48×3.5纵横钢管，用Ф14螺杆（螺杆两头的丝扣长度不少于7cm），3型扣件固定坚固（3型卡采用厚壁、螺杆加双螺帽）整齐，墙厚采用焊钢筋限位的方法，水平每隔40 cm设置1道螺杆，竖向间距为500 mm。

墙体有预留洞时，预留洞水平方向长度≥800mm的支模时需考虑设置一块活动模板作为振动口，以确保预留洞底部墙体混凝土的密度。剪力墙支模允许偏差应控制在以下范围内：轴线位移2mm，截面尺寸控制在＋2，-3mm，每层垂直度2mm。预留洞：中心线位移5mm，截面内部尺寸+5，-0mm。

②浇筑混凝土质量控制。对于新老混凝土结合处应凿出凹槽，用压力水冲洗干净厚浇筑，浇筑前应检查保留部分钢筋是否损坏，如有损坏应在修复完成后进行浇筑。置换混凝土采用比原来高一等级的C35混凝土。剪力墙浇捣混凝土时新老混凝土结合处均匀浇筑5～10cm厚高标号砂浆，并用铁锹入模，然后继续浇筑混凝土，浇筑墙体混凝土应连续进行，间隔时间不超过2h。振捣棒移动间距不小于40cm，每一振点的延续时间以表面泛浆为度，为使上下层混凝土结合成整体，振捣器应插入下层混凝土5～10cm，随着混凝土浇筑，振捣棒也相应跟上，确保混凝土振捣密实。振捣时严禁出现漏振下灰，高度也要大体一致。模板间的缝隙处，提前用胶带封严，防止漏浆污染，已浇完混凝土表面混凝土浇筑完毕，在24h以内加以养护，一般养护期为7d，对掺有缓凝剂或有抗渗要求的混凝土养护时间不得少于14d。