剪力墻分批置換施工技術探析

崔道琳 （安徽省建筑科學研究設計院，安徽 合肥 230031）

0 前言

為適應我國當前經濟迅速發(fā)展的需要，基礎設施建設也蓬勃發(fā)展，在施工過程中，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確定因素。再加上由于施工中出現(xiàn)的各種不規(guī)范操作，這就使得混凝土的質量得不到保證，實際工程中出現(xiàn)達不到混凝土強度設要求的情況，給工程留下隱患。混凝土強度不足常規(guī)的做法是拆除重建，由于高層剪力墻的施工規(guī)模，施工期和投資比較大，對于有些僅中間部分樓層剪力墻混凝土強度不足的工程，全部拆除重建是不現(xiàn)實和不合理的。

本施工技術對于剪力墻構件采用分批次、分階段拆除置換處理，優(yōu)點是在不改變結構體系、大大節(jié)約了成本和工期，這也符合可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略的要求。

1 工程概況

本工程位于安徽省宿州市，為某新建小區(qū)住宅樓，該樓為地上25層地下一層剪力墻結構，現(xiàn)已施工至7層結構。由于前期工作監(jiān)管不力，導致部分樓層混凝土澆筑存在混批現(xiàn)象。原樓負一層至五層剪力墻混凝土強度設計值為C45，六層剪力墻混凝土強度設計值為C40。根據(jù)檢測報告，該樓負一層至四層部分剪力墻實測混凝土強度推定值不滿足設計要求。

2 方案分析

該樓原為地上25層地下一層剪力墻結構，形象進度僅施工至六層頂，七層鋼筋綁扎完成，混凝土并未澆筑。如果全部拆除重建，施工動作較大，造成影響較為惡劣。如果采用加大截面法進行加固，則對凈空間有影響。綜合考量，本工程擬采用剪力墻分批次、分階段置換處理方案。

3 方案特點

根據(jù)計算復核結果，對需要置換的剪力墻進行隔層施工，即第一階段先施工一層和三層，待一、三層墻體全部置換完成且最后一個批次混凝土強度達到100%后方可進行第二階段的施工（負一層、二層、四層）。每面剪力墻分為兩個批次進行施工（圖1），當鑿除第一批次混凝土時，由剩余部分承擔上部荷載，同時用鋼支撐卸除鑿除批次剪力墻相連的梁端荷載。這樣做有以下優(yōu)點：

圖1 剪力墻分批次鑿除

①不需要從頂層拆除至剪力墻混凝土強度不符合要求的樓層，僅對問題樓層的剪力墻進行置換處理，這樣做可以大大節(jié)約成本和工期；

②采用分階段分批次拆除置換，保證了整個過程的安全性和可操作性；

③采用鋼支撐卸除梁傳遞到剪力墻的力，為拆除置換提供可施工的可行性和安全性；

④利用剩余部分墻體承受上部荷載，這樣就節(jié)約了大筆的卸載支撐費用，并且保證了結構的整體性，降低施工過程中的風險。

4 剪力墻置換流程

建立監(jiān)測系統(tǒng)→對待置換剪力墻進行編號、放線→梁端千斤頂支撐卸載→拆除前批次剪力墻→修復破損鋼筋→澆筑高一標號混凝土→混凝土養(yǎng)護→待前批次混凝土強度達到100%強度后進行下一批次鑿除（余同上）。

5 施工工藝及技術要點

5.1 建立監(jiān)測系統(tǒng)

在剪力墻鑿除的過程中，結構傳力路徑改變，結構應力重新分布，為了避免結構發(fā)生破壞，必須進行全過程的監(jiān)測。當位移超過控制值或出現(xiàn)其他異常的情況時，應立即停止施工并且報告涉及人員。

5.2 設置鋼支撐

①根據(jù)圖紙確定的鋼柱支撐位置，確定出鋼柱腳和柱頂螺栓的位置，鋼柱中心線距離剪力墻邊正常情況為400mm，如遇到特殊情況可調整，用激光水準儀將柱腳和柱頂位置的XY方向中心線放出，使得柱頂鋼板位置與柱腳在同一垂直線上。

②用磨光機將柱頂鋼板位置與柱腳鋼板位置混凝土表面打磨平整。

③采用沖擊鉆進行鉆孔，并用壓縮空氣進行清孔，吹凈孔內灰塵，以保證錨固膠與原混凝土之間的粘合，然后植入M16螺栓，先固定柱頂600*200鋼板，將鋼柱豎起調整螺帽使得鋼柱垂直，如偏差較大在柱腳加塞鋼板進行調整并擰緊螺帽，必要時采用斜支撐做臨時約束。

④鋼柱腳和柱頂板用螺栓固定，柱頂鋼板位置與柱腳在同一垂直線上，柱頂放入千斤頂，千斤頂及配套的壓力表、油泵必須經過有資質單位進行校驗，出具校驗報告，按照校驗數(shù)值對每個鋼支撐進行加壓施工。

5.3 剪力墻鑿除

①根據(jù)加固圖紙尺寸要求對每個置換部位進行放線，按照要求用記號筆在墻面上標記鑿除墻面的置換編號及批次。用鋼筋探測儀對待鑿除墻體內部鋼筋進行探測并標記，鑿除時應輕鑿慢砸，避免損傷原鋼筋。

②有管線和線盒部位要明確標注，便于恢復工作的進行。

③每道剪力墻在前、后批次拆除時，應將鑿除部位松動部分、浮灰等清理干凈后方可進行混凝土澆筑施工。

④對鑿除人員進行施工交底，嚴格按照標注的順序進行拆除施工，現(xiàn)場有施工員在現(xiàn)場監(jiān)督。

⑤注意要點

a.用風鎬先在鋼筋測定位置進行破除，由鋼筋測定位置向外擴散，樓板和上部剪力墻位置用小功率風鎬將混凝土破碎為小塊，避免損傷鋼筋和結構。

b.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。

c.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(yè)。

圖2 置換剪力墻結合面齒榫做法

d.剪力墻頂部板面位置與上層剪力墻鑿除間距應為5～8cm，現(xiàn)場以保證混凝土振搗棒能夠順利插入為標準。

e.前后批次剪力墻置換應設置齒榫，如圖2。

5.4 模板制作安裝

①模板安裝施工順序為：鋼筋綁扎→模板拼裝→加對拉螺桿→柱箍固定→混凝土澆筑→養(yǎng)護→拆模→吊上一層使用。

②剪力墻外側模板用φ48鋼管，每排2根，鋼管外側用2個山形帽固定件或成品鐵板墊塊加雙螺帽擰緊，全面檢查，不得漏擰。對每個軸線進行校正，并檢查承重架和支撐系統(tǒng)固定是否牢固。

③模板制作安裝要求

a.保證結構和構件各部分形狀尺寸和相互位置的正確性；

b.具有足夠的強度、剛度和穩(wěn)定性；

c.構件簡單，便于鋼筋綁扎、混凝土澆筑和養(yǎng)護的要求；

d.模板接縫要嚴密，不得漏漿；

e.要選材合理，用料經濟。

5.5 混凝土澆筑

①本工程采用無收縮混凝土澆筑。新增梁混凝土的強度等級為C50商品混凝土。

②混凝土采用無收縮混凝土人工澆筑，在澆筑應充分保持模板及原混凝土的濕潤，充分組織勞動力，保證混凝土在最短的時間內澆筑到模板內，并且在澆筑前充分預算出需澆筑混凝土的方量，杜絕在施工過程中出現(xiàn)方量不夠的現(xiàn)象。

③該項目置換用混凝土方量較小，但是混凝土的澆筑質量對混凝土的強度及其重要，在澆筑之前，必須對現(xiàn)在所有的施工人員進行技術交底，對各工種的要求必須責任到人，澆筑時項目經理、技術員、施工員必須全部到場，控制施工質量，確保混凝土在最短的時間內澆筑到梁內。考慮混凝土對溫度的要求，澆筑時間放在溫度較高的中午。澆筑時充分考慮人工澆筑對人數(shù)的需求性，分專業(yè)搗棒班組，設置1名負責人，振搗棒要有富余，混凝土專業(yè)運輸班組，設置1名負責人，專業(yè)澆筑班組，設置1名負責人。確保混凝土澆筑質量一氣呵成，杜絕返工及出現(xiàn)的一些質量通病。

④混凝土采用機械振搗。澆筑內部采用小的振動棒振搗，外側模板用大振動棒震動，確保混凝土的澆筑密實。振動棒要做到“快插慢撥”，每點振搗時間20～30s，至混凝土表面呈水平不再顯著下沉和出現(xiàn)氣泡、表面泛漿為準。振搗過程中應將振搗棒上下略有抽動，以使上下振動均勻。分層澆筑時，振動棒要插入下層混凝土50mm左右，以消除兩層間的接縫，加強邊角和交接處的振搗，以防漏振或振搗不實。在振動界限以前對混凝土進行二次振搗，排除混凝土因泌水在粗骨料、水平鋼筋下部生成的水分和間隙，提高混凝土與鋼筋的握裹力，防止因混凝土沉落而出現(xiàn)的裂縫，減少內部微裂，增加混凝土密實度，使混凝土的抗壓強度提高，從而提高抗裂性。

5.6 養(yǎng)護

①拆模后將裸露部分用薄膜進行覆蓋，并加蓋濕草袋或棉被進行潤濕保溫。

②養(yǎng)護時間不低于14d。

③冬季施工需采取保溫措施，在溫度持續(xù)低于5℃時用電熱毯包裹保溫。

6 結語

由于考慮用剩余墻體承受上部荷載，從而大大降低了置換成本，同時墻體分批次鑿除，剩余墻體可以一定程度保證結構的整體性，保證了施工過程的安全性、可行性。該技術不僅大大縮短了施工周期，還減小了材料及人工費用的支出，具有較為顯著的社會效益。