高层建筑层间剪力墙混凝土置换加固施工技术

胡春波

摘要：高层建筑层间剪力墙混凝土强度严重偏低，不能满足设计需求，有必要进行混凝土的加固处理。经过对比筛选，确定采用全面置换加固法进行加固，通过对混凝土置换方案的改进和对方案实施过程的控制，我们圆满的完成了加固任务，并积累了加固施工的经验。

关键词：剪力墙;设计;施工工艺;置换加固

一、加固方案的比选

增大截面法是通过增大原混凝土构件的截面面积来提高建筑物承载力的传统加固方法。可广泛用于梁、板、柱、墙等混凝土结构的加固。该方法施工工艺简单，适应性强，设计施工经验成熟。这种方法的缺点是施工作业时间较长，混凝土施工荷载有限，结构重量增加，加固后建筑物的使用空间减小。置换混凝土加固法适用于各种结构构件的加固处理，為构件加固后能恢复原貌，不改变原使用空间是使用这种加固法的好处;其缺点是在剔除混凝土方面的工作量大，不但可能伤及原件的钢筋，而且作业时间较长。

二、高层建筑层间剪力墙混凝土置换加固施工技术

（一）施工工艺流程

先是对施工现场进行勘察，选择合适的位置搭设安全支撑及工作平台，卸荷并剔除局部混凝土，必要时需要将原钢筋除锈或是增加新的钢筋。在准备工作结束后，对施工区域进行支模和界面处理，然后对其进行混凝土浇筑工作，如果施工存在缺陷，那就还需要对缺陷部分进行修复工作，最后对施工的整体质量进行检验。

（二）混凝土墙置换卸载方案

该方案抓住了原结构卸载和整体拆除剪力墙支撑顶的关键。

1、原结构卸荷墙在梁板自重作用下产生内力。如果直接拆除墙体，结构将会有倒塌的危险。因此，墙体必须卸荷，即采用临时支撑体系来代替墙体受力。卸荷方式采用脚手架和千斤顶。

2、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：一是提供一个刚性支点;二是可以控制梁端与墙连接位置的标高。

3、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。

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。

（四）施工方法

本加固工程在施工时采取了确保质量和安全有效措施。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。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小于等于50度的碱水刷洗干净。然后立即用清水冲洗干净，以防止油污阻隔混凝土的结合。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。浇筑时从上层楼板与待加固墙结合处开洞进行混凝土的浇筑，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。

（五）混凝土养护

剪力墙混凝土收缩变形可以通过引入外加剂来有效控制，减少混凝土的收缩。然而，中国缺乏类似的添加剂。虽然加入微膨胀剂可以在一定程度上降低混凝土的收缩变形，但是膨胀剂的膨胀指数实在水养护14天的条件下才能得出的。如果固化条件不符合要求，最终膨胀率将大大降低。在实际工程中，微膨胀剂的加入往往不仅对裂缝的预防没有作用，而且使裂缝更加严重，导致后期出现强度退化的现象。如果将控制混凝土的收缩变形值转化为一个指标，则对剪力墙混凝土的养护要求应与大体积混凝土的养护要求相等。但事实上，对于剪力墙混凝土的养护，是设计师和建设者往往忽略的一个关键因素。

（六）施工质量控制

在混凝土结构加固施工中，影响质量控制的主要因素有“人、材料、机械、方法、环境”五个方面。因此，严格控制这五个因素是保证工程质量的关键。

1、结构加固工程的运行应以人为本进行控制。操作人员应具有精湛的技术技能，细致的工作作风，严格执行质量标准和操作规程的法律观念。特殊岗位、特殊工种，必须严格持证上岗。

2、对于注浆材料、砂石、界面处理剂等主要材料，在采购前应提交试样，经检验合格后方可采购;进入现场后，材料应采用“三检四检”制度，严格取样检验，合格后方可使用，防止不合格材料用于加固工程。

3、机械设备审核进场作业机械的使用和维修记录，检查其工作状态，确保进场作业机械设备状态良好，避免因机械设备故障而停机影响加固工程质量。

4、方法因子认真审核施工方案，施工方案是否正确直接影响加固工程的质量控制。同时，在施工过程中，应严格按照施工计划的要求加强现场监督管理。

5、环境因素应提前检查是否相关准备工作的环境条件建设工作安排和准备得当，施工质量管理环境是否已经实现，以及自然环境的负面影响是否在将来可能发生施工质量的施工期间被充分肯定，提前充分准备，并采取了有效的措施和对策，保证工程质量的措施。

（七）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、混凝土结合面黏合质量

采用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。

3、加固后剪力墙混凝土强度

采用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。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。

三、结语：

在加固混凝土结构工程的过程中，合理的加固方案是前提，认真审查施工方案是基础，大力推进施工阶段的质量控制是保证，同时注重对三环节的控制，还应根据工程实践。结合合同管理、信息管理、项目进度实施、投资、安全等全过程的有效监控

参考文献：

[1] GB503672006 混凝土结构加固技术规范[S] . 北京：中国建筑 工业出版社， 2006.

[2]GB502042002 混凝土结构工程施工质量验收规范[S] . 北京： 中国建筑工业出版社， 2002.

[3]张建军. 有关剪力墙结构设计的几个问题[J]. 邯郸职业技术学院学报 ， 2006，（01）