框架結構柱置換法施工技術

劉永志

隨著城市發(fā)展進程不斷加快，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)模常常都是設置有兩層地下室，主體采用框剪結構，住宅建筑雖然結構沒有怎么特殊設計考慮，但是施工技術、施工管理水平要求跟大城市也是一樣的標準和要求。施工管理重點是對地下室的結構和防水、主體結構鋼筋和混凝土強度的控制。監(jiān)督管理的重點是如何加大抽查力度，通過抽查如何發(fā)現(xiàn)質量隱患，使一個建筑產品從生產過程到成品能得到真真正正的質量保證。

本文以我市一個建筑項目實例談談結構框架柱置換法的施工技術。該工程框架結構為地下一層，地上十七層，建筑面積約20300m2，一幢單體小高層住宅樓，框架柱設計為短肢剪力墻。在混凝土強度回彈法監(jiān)督抽檢過程中罕有發(fā)現(xiàn)九層只有一根柱混凝土強度極低，經(jīng)過進一步結構抽芯檢測驗證該根框架柱混凝土強度確實極低。由于問題嚴重，出現(xiàn)的情況罕見，建設單位通過組織各責任單位人員開會共同研究，會議確定由建設單位主持，監(jiān)理單位見證，施工單位組織技術人員采用回彈法對該工程框架柱進行全數(shù)排查；對框架梁進行批量排查，排查結果也只有該九層8×G軸柱異常低值，對整個框架結構其他框架柱和框架梁回彈法推定值均達到設計強度的要求。會議確定二根據(jù)監(jiān)督站要求由施工單位委托有資質的檢測單位對施工單位回彈自檢數(shù)據(jù)抽查驗證，經(jīng)過檢測站對分別共七個樓層框架柱回彈驗證，與施工單位的自檢數(shù)據(jù)相符合，同時也達到設計要求。會議確定對該九層8×G軸柱進行結構抽芯，委托檢測站結構抽芯檢測結果該框架柱實際混凝土強度確實極低。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行處理。該實例詳細過程如下:

一、主體結構混凝土強度隱患排查

1.混凝土強度回彈法監(jiān)督抽查

根據(jù)監(jiān)督站工作要求混凝土強度監(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候，主體結構已經(jīng)封頂。發(fā)現(xiàn)九層8×G框架柱回彈強度極低。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度計

表2 鉆芯法檢測混凝土抗壓強度報告

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框架柱單構件回彈法檢測，檢測結果如表1，強度為＜10 MPa。

3.施工單位采用回彈法對框架柱進行全數(shù)排查，對框架梁進行批量排查。排查結果：除九層墻柱8×G外，全數(shù)框架柱和批量框架梁混凝土強度回彈推定值均達到設計圖紙要求。

4.委托檢測站對施工單位回彈法排查數(shù)據(jù)進行校核，抽檢了共七個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進行結構抽芯，混凝土強度值為6.7 MPa，檢驗結果如表2。

二、加固處理方法

建設單位召集五方責任主體人員開會共同研究對九層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，由于問題框架柱實際強度極低，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行處理。

1.設計出具加固處理方案。加固方案經(jīng)過計算，在8×G軸框架柱上下節(jié)點設置托換承臺，澆筑托換承臺前先安裝好九根φ180×6鋼管支撐，使支撐鋼管緊密接觸托換承臺，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70%強度后，再拆除另一半后澆筑。確保結構安全性。

2.出具加固設計施工圖紙，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承臺上。

（2）若鋼構件墊塊與原基礎的接觸面為斜坡面，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）斷柱時用水準儀進行沉降觀測，先將柱鑿開一道不大于20cm高的斷口，確定無沉降且承臺無裂縫（或變形）后再將混凝土鑿除至設計要求。

（4）支撐鋼管組合形心與柱形心重合。

（5）鋼管墊塊設置在柱兩側。

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

（7）置換柱時斷鋼筋應用同直徑同規(guī)格鋼筋綁焊連接。

（8）置換柱砼強度等級應至少比原柱設計等級高一級，并加早強劑。

（9）置換柱砼強度等級達到70%后方可拆除抱柱承臺。

（10）采用分段施工，一段柱混凝土置換完成后，達到設計強度70%，才能進行下一段施工。

圖1

圖2

圖3

圖4

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

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

三、結語

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

圖5

圖6

圖7

圖8

2.加固補強施工技術的應用原理一定要適合原結構缺陷特點進行確定，進一步提高加固補強施工技術的應用價值和效果，一些建筑工程還會將更多先進的技術手段與加固補強技術相結合，框架結構加固補強施工技術會被應用到更多工程項目，從而把質量缺陷排除，確保工程整體質量，為廣大用戶提供優(yōu)質建筑產品。