框架結(jié)構(gòu)柱置換法施工技術(shù)

劉永志

隨著城市發(fā)展進(jìn)程不斷加快，土地資源緊缺，近幾年信宜市住宅建筑由原來的十五六層小高層發(fā)展到現(xiàn)在三十層的高層建筑，在施工管理和監(jiān)管方面提出了更高的要求。建筑規(guī)模常常都是設(shè)置有兩層地下室，主體采用框剪結(jié)構(gòu)，住宅建筑雖然結(jié)構(gòu)沒有怎么特殊設(shè)計(jì)考慮，但是施工技術(shù)、施工管理水平要求跟大城市也是一樣的標(biāo)準(zhǔn)和要求。施工管理重點(diǎn)是對地下室的結(jié)構(gòu)和防水、主體結(jié)構(gòu)鋼筋和混凝土強(qiáng)度的控制。監(jiān)督管理的重點(diǎn)是如何加大抽查力度，通過抽查如何發(fā)現(xiàn)質(zhì)量隱患，使一個(gè)建筑產(chǎn)品從生產(chǎn)過程到成品能得到真真正正的質(zhì)量保證。

本文以我市一個(gè)建筑項(xiàng)目實(shí)例談?wù)劷Y(jié)構(gòu)框架柱置換法的施工技術(shù)。該工程框架結(jié)構(gòu)為地下一層，地上十七層，建筑面積約20300m2，一幢單體小高層住宅樓，框架柱設(shè)計(jì)為短肢剪力墻。在混凝土強(qiáng)度回彈法監(jiān)督抽檢過程中罕有發(fā)現(xiàn)九層只有一根柱混凝土強(qiáng)度極低，經(jīng)過進(jìn)一步結(jié)構(gòu)抽芯檢測驗(yàn)證該根框架柱混凝土強(qiáng)度確實(shí)極低。由于問題嚴(yán)重，出現(xiàn)的情況罕見，建設(shè)單位通過組織各責(zé)任單位人員開會(huì)共同研究，會(huì)議確定由建設(shè)單位主持，監(jiān)理單位見證，施工單位組織技術(shù)人員采用回彈法對該工程框架柱進(jìn)行全數(shù)排查；對框架梁進(jìn)行批量排查，排查結(jié)果也只有該九層8×G軸柱異常低值，對整個(gè)框架結(jié)構(gòu)其他框架柱和框架梁回彈法推定值均達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度的要求。會(huì)議確定二根據(jù)監(jiān)督站要求由施工單位委托有資質(zhì)的檢測單位對施工單位回彈自檢數(shù)據(jù)抽查驗(yàn)證，經(jīng)過檢測站對分別共七個(gè)樓層框架柱回彈驗(yàn)證，與施工單位的自檢數(shù)據(jù)相符合，同時(shí)也達(dá)到設(shè)計(jì)要求。會(huì)議確定對該九層8×G軸柱進(jìn)行結(jié)構(gòu)抽芯，委托檢測站結(jié)構(gòu)抽芯檢測結(jié)果該框架柱實(shí)際混凝土強(qiáng)度確實(shí)極低。該柱位于九層，角柱，截面積較大，以上共八層的總荷載不是特別大，通過討論研究確定采用置換法進(jìn)行處理。該實(shí)例詳細(xì)過程如下:

一、主體結(jié)構(gòu)混凝土強(qiáng)度隱患排查

1.混凝土強(qiáng)度回彈法監(jiān)督抽查

根據(jù)監(jiān)督站工作要求混凝土強(qiáng)度監(jiān)督抽查采用回彈法，每兩層抽查一組，在抽查九層框架柱的時(shí)候，主體結(jié)構(gòu)已經(jīng)封頂。發(fā)現(xiàn)九層8×G框架柱回彈強(qiáng)度極低。然后對以上層框架柱繼續(xù)抽查均未發(fā)現(xiàn)異常。

表1 回彈法檢測混算表凝土強(qiáng)度計(jì)

表2 鉆芯法檢測混凝土抗壓強(qiáng)度報(bào)告

2.九層8×G框架柱委托檢測

施工單位委托檢測站對九層8×G框架柱單構(gòu)件回彈法檢測，檢測結(jié)果如表1，強(qiáng)度為＜10 MPa。

3.施工單位采用回彈法對框架柱進(jìn)行全數(shù)排查，對框架梁進(jìn)行批量排查。排查結(jié)果：除九層墻柱8×G外，全數(shù)框架柱和批量框架梁混凝土強(qiáng)度回彈推定值均達(dá)到設(shè)計(jì)圖紙要求。

4.委托檢測站對施工單位回彈法排查數(shù)據(jù)進(jìn)行校核，抽檢了共七個(gè)樓層回彈推定值均相符。

5.經(jīng)過施工單位全面排查，委托檢測站抽查校核，最后確定整個(gè)框架只有九層墻柱8×G出現(xiàn)異常。委托檢測站對九層墻柱8×G進(jìn)行結(jié)構(gòu)抽芯，混凝土強(qiáng)度值為6.7 MPa，檢驗(yàn)結(jié)果如表2。

二、加固處理方法

建設(shè)單位召集五方責(zé)任主體人員開會(huì)共同研究對九層8×G軸墻柱加固處理方法。該柱位于九層，角柱，截面積較大，以上共八層的總荷載不是特別大，由于問題框架柱實(shí)際強(qiáng)度極低，不合適采用簡單包鋼方法處理，討論研究確定采用置換法進(jìn)行處理。

1.設(shè)計(jì)出具加固處理方案。加固方案經(jīng)過計(jì)算，在8×G軸框架柱上下節(jié)點(diǎn)設(shè)置托換承臺(tái)，澆筑托換承臺(tái)前先安裝好九根φ180×6鋼管支撐，使支撐鋼管緊密接觸托換承臺(tái)，省去安裝千斤頂，然后對原框架柱按截面形心橫面斷開分兩次拆除，澆筑達(dá)70%強(qiáng)度后，再拆除另一半后澆筑。確保結(jié)構(gòu)安全性。

2.出具加固設(shè)計(jì)施工圖紙，詳見圖1，圖2，圖3，圖4。

柱置換混凝土施工要求：

（1）鋼管墊塊一定要落在新托換基礎(chǔ)承臺(tái)上。

（2）若鋼構(gòu)件墊塊與原基礎(chǔ)的接觸面為斜坡面，必須將接觸面鑿毛10～20mm，清洗干凈，刷純水泥漿二遍之后澆混凝土找平。

（3）斷柱時(shí)用水準(zhǔn)儀進(jìn)行沉降觀測，先將柱鑿開一道不大于20cm高的斷口，確定無沉降且承臺(tái)無裂縫（或變形）后再將混凝土鑿除至設(shè)計(jì)要求。

（4）支撐鋼管組合形心與柱形心重合。

（5）鋼管墊塊設(shè)置在柱兩側(cè)。

（6）拆除包柱承臺(tái)拆至柱邊10cm時(shí)需人工鑿除。錨筋在柱邊切斷，最后批水泥砂漿。

（7）置換柱時(shí)斷鋼筋應(yīng)用同直徑同規(guī)格鋼筋綁焊連接。

（8）置換柱砼強(qiáng)度等級應(yīng)至少比原柱設(shè)計(jì)等級高一級，并加早強(qiáng)劑。

（9）置換柱砼強(qiáng)度等級達(dá)到70%后方可拆除抱柱承臺(tái)。

（10）采用分段施工，一段柱混凝土置換完成后，達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度70%，才能進(jìn)行下一段施工。

圖1

圖2

圖3

圖4

3.施工順序：托換承臺(tái)部位柱表面鑿毛→承臺(tái)鋼筋安裝及支撐鋼管安裝→模板安裝→托換承臺(tái)澆筑→拆除原柱一半后澆筑→拆除原柱另一半后澆筑→拆除托換承臺(tái)和支撐鋼管。（詳見圖5，圖6，圖7，圖8）

4.完成后一個(gè)半月齡期監(jiān)督抽查新柱混凝土回彈法檢測混凝土強(qiáng)度推定値為42.1MPa，滿足設(shè)計(jì)要求強(qiáng)度C40。

三、結(jié)語

1.監(jiān)督抽檢盡可能擴(kuò)大抽檢構(gòu)件的數(shù)量，例如采用回彈法抽檢每一個(gè)構(gòu)件時(shí)，構(gòu)件都是新澆筑，碳化深度較淺，回彈兩下都基本了解到該構(gòu)件的強(qiáng)度，這樣就容易把質(zhì)量隱患查找出來。

圖5

圖6

圖7

圖8

2.加固補(bǔ)強(qiáng)施工技術(shù)的應(yīng)用原理一定要適合原結(jié)構(gòu)缺陷特點(diǎn)進(jìn)行確定，進(jìn)一步提高加固補(bǔ)強(qiáng)施工技術(shù)的應(yīng)用價(jià)值和效果，一些建筑工程還會(huì)將更多先進(jìn)的技術(shù)手段與加固補(bǔ)強(qiáng)技術(shù)相結(jié)合，框架結(jié)構(gòu)加固補(bǔ)強(qiáng)施工技術(shù)會(huì)被應(yīng)用到更多工程項(xiàng)目，從而把質(zhì)量缺陷排除，確保工程整體質(zhì)量，為廣大用戶提供優(yōu)質(zhì)建筑產(chǎn)品。