任全順 (安徽省特種建筑技術承包有限公司,安徽 合肥 230001)
當前,我國正處于國民經濟的發展上升期,為適應經濟發展需要,基礎設施建設迅猛發展,在建設過程中商品混凝土的大量應用給工程建設帶來了便利,但是由于砂石、水泥、外加劑、摻合料等材料的廣泛應用,它給商品混凝土的質量帶來了一些不穩定因素。再加上由于施工中出現的各種質量問題,這就使得混凝土的質量得不到保證,實際工程中出現達不到強度等級要求的情況,給工程留下隱患。由于高層剪力墻的施工規模、施工期和投資比較大,如果結構優化可以用來滿足規范的要求,這是符合節能環保和可持續發展戰略的,具有很重要的現實意義。
本工程位于安徽省宿州市,為某新建小區住宅樓,該樓為剪力墻結構,由于前期工作監管不力,導致所使用商品混凝土強度等級不符合規范和設計要求,經復核,該樓9~22層部分豎向構件承載力不滿足要求,需要對其進行置換。根據建設單位提供的加固設計圖紙要求,工程項目包括:剪力墻鑿除工程;模板工程;灌漿料澆筑工程;植筋工程。
施工流程:現場勘查→搭設工作平臺→按照圖紙要求鑿除混凝土→壓力水沖洗→重新綁扎鋼筋(鋼筋損壞)→支模→澆筑灌漿料→養護。
2.1.1 剪力墻/柱鑿除施工批次
由于施工過程中會對原構件產生一定程度的影響,故本工程施工前出于安全考慮,在原有分批次鑿除的基礎上,分區域進行施工,以保證工程的安全性。
具體每段墻體按400~500mm(詳見加固圖紙)分批次鑿除,本方案在原鑿除批次基礎上分為兩個階段,第一階段:第2、4、8(其中不包括6-7/F-G段剪力墻)、11(其中不包括10/F軸柱)、14(其中包括12-13/F-G段剪力墻)、16(其中不包括15-16/F-G段剪力墻)、18軸的墻體施工;第二階段:第3(其中包括3-4/F-G段剪力墻)、5(其中包括6-7/F-G段剪力墻)、9(其中包括10/F軸柱)、12(其中不包括12-13/F-G段剪力墻)、15(其中包括15-16/F-G段剪力墻)、17軸的墻體施工(見圖1)。

圖1 九層置換墻體施工次序平面布置圖
第一階段施工按照加固圖紙要求有序鑿除第一批次墻段,待重新澆筑高強灌漿料強度達到70%后方可進行第二批次鑿除工作,后續批次依次進行。
3.1.2 柱支撐搭設
按圖紙要求放線,施工前做好技術交底工作,對于包含KZ1的鑿除批次應在鑿除前做好支撐措施,支撐搭設如圖2、圖3。

圖2 柱頂截面支撐示意圖

圖3 支撐布置立面圖
2.1.3 鑿除施工工藝
按圖紙要求放線,對拆除相鄰區域保留的梁做好支撐措施(見圖4)。
按照放線位置區域,用小功率風鎬將混凝土破碎為小塊,避免損傷鋼筋和結構。嚴禁用重錘夯擊,以防止傷及其它結構。柱四邊鑿除50㎜厚混凝土后,用風鎬把松散和不密實的混凝土剔除。剪力墻后批次鑿除工作要避免對于前批次新澆混凝土的破壞。拆除時由專人負責安全,并搭設或鋪設防護物保證安全拆除,避免交叉作業。

圖4 墻體鋼筋損傷替換大樣圖
項目模板的建設采用18厚膠合板和鋼木復合支撐系統。模板全部采用新的,以確保工程質量。
2.2.1 柱模
本項目欄目采用18mm厚夾板,根據構件截面尺寸安裝在現場。為筏加上50×100mm的筏板,筏的間距為300~400mm,48鋼管用于柱箍,間距為300mm。為了防止模板中間變形,必須使12對拉力螺栓在柱寬部分的方向上以約300mm的距離通過。其施工順序為:鋼筋綁扎→模板拼裝→加對拉螺桿→柱箍固定→混凝土澆筑→養護→拆模→吊上一層使用。3.2.1.2 安裝模板后,必須根據圖紙鉆出預留構造梁插筋孔及插入¢6(L=200)外露的80mm長的直筋作為拉墻筋的預埋筋。
2.2.2 剪力墻摸
待鋼筋綁扎驗收合格后,方可進行立模。支內外模用多層板和60×80方木組合,再在外邊采用Ф48×3.5縱橫鋼管,用Ф14螺桿(螺絲兩端螺紋長度不小于7cm),3型扣件固定(3型卡采用厚壁、螺桿加雙螺帽)整齊,墻厚采用焊鋼筋限位的方法,并且每40cm水平設置1個螺釘,垂直間距為500mm。
墻體有預留洞時,預留洞水平方向長度≥800mm的支模時需考慮設置一塊活動模板作為振動口,以確保預留洞底部墻體混凝土的密度。
剪力墻外側模板用φ48鋼管,每排2根,使用鋼絲錘垂直懸掛,拉長線,校準每個軸,并檢查承重框架和支撐系統是否牢固固定。
剪力墻支模允許偏差應控制在以下范圍內:軸位移為2mm,截面尺寸控制在+2,-3mm,每層的垂直度為2mm,中心線位移5mm,截面內部尺寸+5,-0mm。
模板的拆除灌漿24h后,必須拆除柱模板和梁側模板。
2.2.3 模板工程的質量程序控制
模板支護應該符合現行國家標準《混凝土結構工程施工質量驗收規范》GB50204的規定。二次灌漿時,模板的頂層不應低于設備底座表面50mm。混凝土結構改造加固時,模板支護應留有足夠的灌漿孔及排氣孔,灌漿孔的孔徑不應小于50mm,間距不應超過800mm,灌漿孔與排氣孔應高于孔洞最高點50mm。

模板拉桿示意圖

置換混凝土模板示意圖
對于新舊混凝土接縫,應切割凹槽,后應采用壓力水進行清洗,然后在進行鋼筋的綁扎。當剪力墻澆筑到混凝土中時,新舊混凝土接縫均勻地澆注5~10cm厚的高等級砂漿,鐵鏟入模,然后繼續澆筑混凝土,澆筑混凝土墻應連續,間隔不超過2h。振動棒的移動距離不小于40cm,每一振點達到表面泛漿為止。為使混凝土上下一體,振動器應插入底層混凝土5~10cm,隨著混凝土澆筑,振搗棒也相應跟上,確保混凝土振搗密實。模板間的縫隙處,提前用膠帶封嚴,防止漏漿污染,已澆完混凝土表面混凝土澆筑完畢,在24h以內加以養護,—般養護期為7天,緩凝劑或抗滲要求的混凝土養護時間不得少于14天。
本文介紹了對于高層建筑的剪力墻混凝土強度不夠而采取置換措施的方案,在剪力墻部分采用了免支撐方案對原結構進行處理。由于高層剪力墻結構的建筑規模和投資比較大,這在大大節約了維修成本的同時,滿足了規范要求。