任全顺 (安徽省特种建筑技术承包有限公司,安徽 合肥 230001)
当前,我国正处于国民经济的发展上升期,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,但是由于砂石、水泥、外加剂、掺合料等材料的广泛应用,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、施工期和投资比较大,如果结构优化可以用来满足规范的要求,这是符合节能环保和可持续发展战略的,具有很重要的现实意义。
本工程位于安徽省宿州市,为某新建小区住宅楼,该楼为剪力墙结构,由于前期工作监管不力,导致所使用商品混凝土强度等级不符合规范和设计要求,经复核,该楼9~22层部分竖向构件承载力不满足要求,需要对其进行置换。根据建设单位提供的加固设计图纸要求,工程项目包括:剪力墙凿除工程;模板工程;灌浆料浇筑工程;植筋工程。
施工流程:现场勘查→搭设工作平台→按照图纸要求凿除混凝土→压力水冲洗→重新绑扎钢筋(钢筋损坏)→支模→浇筑灌浆料→养护。
2.1.1 剪力墙/柱凿除施工批次
由于施工过程中会对原构件产生一定程度的影响,故本工程施工前出于安全考虑,在原有分批次凿除的基础上,分区域进行施工,以保证工程的安全性。
具体每段墙体按400~500mm(详见加固图纸)分批次凿除,本方案在原凿除批次基础上分为两个阶段,第一阶段:第2、4、8(其中不包括6-7/F-G段剪力墙)、11(其中不包括10/F轴柱)、14(其中包括12-13/F-G段剪力墙)、16(其中不包括15-16/F-G段剪力墙)、18轴的墙体施工;第二阶段:第3(其中包括3-4/F-G段剪力墙)、5(其中包括6-7/F-G段剪力墙)、9(其中包括10/F轴柱)、12(其中不包括12-13/F-G段剪力墙)、15(其中包括15-16/F-G段剪力墙)、17轴的墙体施工(见图1)。
图1 九层置换墙体施工次序平面布置图
第一阶段施工按照加固图纸要求有序凿除第一批次墙段,待重新浇筑高强灌浆料强度达到70%后方可进行第二批次凿除工作,后续批次依次进行。
3.1.2 柱支撑搭设
按图纸要求放线,施工前做好技术交底工作,对于包含KZ1的凿除批次应在凿除前做好支撑措施,支撑搭设如图2、图3。
图2 柱顶截面支撑示意图
图3 支撑布置立面图
2.1.3 凿除施工工艺
按图纸要求放线,对拆除相邻区域保留的梁做好支撑措施(见图4)。
按照放线位置区域,用小功率风镐将混凝土破碎为小块,避免损伤钢筋和结构。严禁用重锤夯击,以防止伤及其它结构。柱四边凿除50㎜厚混凝土后,用风镐把松散和不密实的混凝土剔除。剪力墙后批次凿除工作要避免对于前批次新浇混凝土的破坏。拆除时由专人负责安全,并搭设或铺设防护物保证安全拆除,避免交叉作业。
图4 墙体钢筋损伤替换大样图
项目模板的建设采用18厚胶合板和钢木复合支撑系统。模板全部采用新的,以确保工程质量。
2.2.1 柱模
本项目栏目采用18mm厚夹板,根据构件截面尺寸安装在现场。为筏加上50×100mm的筏板,筏的间距为300~400mm,48钢管用于柱箍,间距为300mm。为了防止模板中间变形,必须使12对拉力螺栓在柱宽部分的方向上以约300mm的距离通过。其施工顺序为:钢筋绑扎→模板拼装→加对拉螺杆→柱箍固定→混凝土浇筑→养护→拆模→吊上一层使用。3.2.1.2 安装模板后,必须根据图纸钻出预留构造梁插筋孔及插入¢6(L=200)外露的80mm长的直筋作为拉墙筋的预埋筋。
2.2.2 剪力墙摸
待钢筋绑扎验收合格后,方可进行立模。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(螺丝两端螺纹长度不小于7cm),3型扣件固定(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,并且每40cm水平设置1个螺钉,垂直间距为500mm。
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。
剪力墙外侧模板用φ48钢管,每排2根,使用钢丝锤垂直悬挂,拉长线,校准每个轴,并检查承重框架和支撑系统是否牢固固定。
剪力墙支模允许偏差应控制在以下范围内:轴位移为2mm,截面尺寸控制在+2,-3mm,每层的垂直度为2mm,中心线位移5mm,截面内部尺寸+5,-0mm。
模板的拆除灌浆24h后,必须拆除柱模板和梁侧模板。
2.2.3 模板工程的质量程序控制
模板支护应该符合现行国家标准《混凝土结构工程施工质量验收规范》GB50204的规定。二次灌浆时,模板的顶层不应低于设备底座表面50mm。混凝土结构改造加固时,模板支护应留有足够的灌浆孔及排气孔,灌浆孔的孔径不应小于50mm,间距不应超过800mm,灌浆孔与排气孔应高于孔洞最高点50mm。
模板拉杆示意图
置换混凝土模板示意图
对于新旧混凝土接缝,应切割凹槽,后应采用压力水进行清洗,然后在进行钢筋的绑扎。当剪力墙浇筑到混凝土中时,新旧混凝土接缝均匀地浇注5~10cm厚的高等级砂浆,铁铲入模,然后继续浇筑混凝土,浇筑混凝土墙应连续,间隔不超过2h。振动棒的移动距离不小于40cm,每一振点达到表面泛浆为止。为使混凝土上下一体,振动器应插入底层混凝土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。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,—般养护期为7天,缓凝剂或抗渗要求的混凝土养护时间不得少于14天。
本文介绍了对于高层建筑的剪力墙混凝土强度不够而采取置换措施的方案,在剪力墙部分采用了免支撑方案对原结构进行处理。由于高层剪力墙结构的建筑规模和投资比较大,这在大大节约了维修成本的同时,满足了规范要求。