混凝土結構置換支撐技術的全過程控制研究

王磊

[摘 要]在建筑工程施工的過程中，混凝土結構置換支撐技術是一種比較常見的施工技術，這種技術應用的質量和水平將直接影響到混凝土結構的安全性和穩(wěn)定性，所以，我們必須要采取有效的措施對這種技術的工藝流程加以控制。本文主要分析了混凝土結構置換支撐技術的全過程控制，以供參考和借鑒。

[關鍵詞]框筒結構；混凝土置換；支撐方案；全過程控制

中圖分類號：TU974 文獻標識碼：A 文章編號：1009-914X（2016）06-0198-01

1、引言

某工程是框筒結構，其地下3層，地下47層，屋頂結構的標高為160m。在施工人員施工到6層的時候，經(jīng)過施工單位現(xiàn)場回彈發(fā)現(xiàn)，2層和3層的一些混您股柱強度不符合設計的標準和要求，同時在這一過程中因為客觀要求的影響而無法對結構進行重建處理，所以只能對其開展混凝土置換處理。在施工正式開始之前，一定要對這一部分的混凝土柱進行全面的支撐，這樣才能更加有效的保證上部結構的荷載能夠順利的向下傳遞。為了更好的保證其施工的質量和安全，必須要對整個過程加以控制。

2、支撐方案

2.1制定施工方案時必須要考慮到的因素

首先時支撐體系合的設置和既有的結構并不是一個完整的個體，所以設計方案可靠性不強，就會產生較為明顯的結構裂縫變形或者是相對較為嚴重的事故。其次是支撐體系設計時一定要考慮到承載力、變形和錨固等因素，同時還要在這一過程拆除施工空間和施工中產生的振動對支撐可靠性所產生的影響。再次是在施工的過程中，拆除柱一定要采用整體替換的形式，也就是說核心區(qū)混凝土也要進行替換，這樣也可以很好的將界節(jié)點變成鉸接的形式。第四是混凝土柱結構需要承受更大的荷載，所以支撐體系的托力一定要和當前的荷載承受能力更加的接近，同時鼎承力也一定要合理，這樣才能減少結構所承受的附加應力。第五，如果站在混凝土柱替換的部位去考量，相鄰的兩根柱子之間，一定要采取同時替換的形式，核心區(qū)混凝土在拆除之后，連接兩根柱的梁結構已經(jīng)沒有了支點，所以如果不能采取恰當?shù)姆绞綄ζ涮幚恚@一區(qū)域當中的梁板也比較容易出現(xiàn)比較明顯的塌陷現(xiàn)象。第五是一部分柱結構連續(xù)兩層的位置都需要進行全面的替換，替換的工作量比較大，所以在這一過程中必須要充分的保證其支撐體系的質量。最后一點是在施工中不能采用大型的機械設備，特別是在拆除的過程中一定要保證其拆除的過程中勁性柱的型鋼不會受到不利的影響。

2.2置換支撐及施工方案

首先在柱體的四周要架設H型的鋼撐桿，柱體的上下端都要頂在梁的位置上，這樣一來就可以根據(jù)實際的情況施加一部分的頂升力，這樣也就可以使得該結構所承受的豎向荷載大大的降低。其次是置換層的上層和下層所設置的支撐一定要完全相同，同時其也應該靠近上下節(jié)點的位置使得拆換層的合理直接傳送到相鄰層的核心區(qū)。再次是如果想要給支撐體系施加一定的支撐力就需要做到以下幾點：要將H型鋼直接擺在指定的位置，型鋼的頂端需要固定和焊接，同時其質量也必須要達到相關的標準和要求。從外部的位置完成千斤頂?shù)捻斏ぷ?，之后再設置鋼楔，最后完成加勁板的焊接工作。第四是要按照柱子當前的荷載情況展開計算工作，同時還要根據(jù)實際的情況恰當?shù)倪x擇千斤頂，從而使得卸荷量和實際的受力更加的接近。第五是在拆除層上段的位置布置一道環(huán)梁，這樣也就使得支撐體系的整體性得到了顯著的提升。第六是要充分的根據(jù)工程施工的開展狀況開展建模計算工作，這樣也就可以更好的對薄弱的環(huán)節(jié)加以控制。第七是在工程建設的過程中一定要重視施工監(jiān)測工作，此外還要在這一過程中制定相合理科學的應急預案，先完成支撐工作，之后再拆除后主，其中的變形量不能超過2.5mm。第八是針對那些特殊性比較強的柱體，要按照其實際情況對其進行拆除處理。最后一點就是在進行拆除施工和重新的澆筑施工當中，可以采用輕型拆除的工具將柱子混凝土進行拆除處理。同時在這一過程中也可以采用靜態(tài)破碎技術將混凝土進行疏松處理?；炷猎诓鸪笠欢ㄒＷC既有豎向鋼筋的整體性，同時還要充分的利用植筋來對鋼筋進行增補處理，從而使得混凝土澆筑過程中的強度等級有較為明顯的提升。

3、全過程控制計算

3.1結構建模

（a）結構已施工至地上6層，但為了保證置換施工過程中的荷載安全儲備，結構計算模型考慮地上第8層；

（b）結構1～6層結構梁、板、柱均現(xiàn)場實際施工尺寸進行建模，第7層及第8層按結構施工圖進行建模計算；

（c）恒載僅考慮結構自重，樓面施工活荷載考慮2kN/m2；不考慮地震作用及風荷載作用；

（d）臨時鋼支撐與原結構連接節(jié)點在置換過程中模擬為鉸接；

（e）混凝土置換柱樓層上下端梁柱核心區(qū)節(jié)點在置換過程中模擬為鉸接。

3.2置換支撐施加預應力

為減緩支撐型鋼應力滯后的影響，以便最大限度發(fā)揮置換支撐的作用，采用千斤頂對支撐型鋼進行預加載。在SAP2000軟件中，采用對支撐構件施加變形荷載的形式進行加載，本項目支撐型鋼變形暫取1.5mm，由置換柱樓層層高3.20m計算可得初始預加應力為1020kN，初始壓應變?yōu)?.0004。

3.3置換部位變形分析

由分析計算，柱混凝土置換過程中各置換撐桿托換點的豎向及水平（兩個方向）位移如表1所示。表1中各置換撐桿托換點位移作為在置換支撐施工過程中千斤頂施加預加應力后梁柱核心區(qū)節(jié)點頂升量的控制依據(jù)，且應與置換鋼撐桿預加控制應力進行相互印證校核

3.4置換支撐內力分析

由分析計算，柱混凝土置換過程中各置換支撐型鋼撐桿內力見表2。表2中各置換鋼撐桿內力作為在置換支撐施工過程中千斤頂施加預加應力的控制依據(jù)，且應與置換支撐托換點預加位移頂升量進行相互印證校核。

3.5置換中原結構分析

柱混凝土置換過程中，結構整體縱筋配筋及柱軸壓比與原設計對比，得出的構件配筋和軸壓比滿足規(guī)范要求，因此柱混凝土置換過程中原結構安全。

4、結語

（a）結合工程實踐，確定了混凝土置換技術需考慮的因素和具體施工方案。

（b）依據(jù)置換原理，介紹了全過程控制建模原則、需考慮的荷載等。通過計算分析，得出置換撐桿托換點位移變形和鋼撐桿內力，分別作為在置換支撐施工過程中千斤頂頂升量和施加預加應力的控制依據(jù)。

（c）通過對比原設計與柱混凝土置換過程的構件配筋和柱軸壓比，驗證原結構在置換過程中的安全。

參考文獻

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