剪力墻分批置換施工技術(shù)探析

崔道琳 （安徽省建筑科學(xué)研究設(shè)計院，安徽 合肥 230031）

0 前言

為適應(yīng)我國當(dāng)前經(jīng)濟(jì)迅速發(fā)展的需要，基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)也蓬勃發(fā)展，在施工過程中，商品混凝土的大量應(yīng)用給工程建設(shè)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(yīng)用，它給商品混凝土的質(zhì)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(zhì)量得不到保證，實際工程中出現(xiàn)達(dá)不到混凝土強(qiáng)度設(shè)要求的情況，給工程留下隱患?；炷翉?qiáng)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(qiáng)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(shù)對于剪力墻構(gòu)件采用分批次、分階段拆除置換處理，優(yōu)點是在不改變結(jié)構(gòu)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(jié)構(gòu)，現(xiàn)已施工至7層結(jié)構(gòu)。由于前期工作監(jiān)管不力，導(dǎo)致部分樓層混凝土澆筑存在混批現(xiàn)象。原樓負(fù)一層至五層剪力墻混凝土強(qiáng)度設(shè)計值為C45，六層剪力墻混凝土強(qiáng)度設(shè)計值為C40。根據(jù)檢測報告，該樓負(fù)一層至四層部分剪力墻實測混凝土強(qiáng)度推定值不滿足設(shè)計要求。

2 方案分析

該樓原為地上25層地下一層剪力墻結(jié)構(gòu)，形象進(jìn)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(jìn)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(fù)核結(jié)果，對需要置換的剪力墻進(jìn)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(qiáng)度達(dá)到100%后方可進(jìn)行第二階段的施工（負(fù)一層、二層、四層）。每面剪力墻分為兩個批次進(jìn)行施工（圖1），當(dāng)鑿除第一批次混凝土?xí)r，由剩余部分承擔(dān)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(qiáng)度不符合要求的樓層，僅對問題樓層的剪力墻進(jìn)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(jié)構(gòu)的整體性，降低施工過程中的風(fēng)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(jìn)行編號、放線→梁端千斤頂支撐卸載→拆除前批次剪力墻→修復(fù)破損鋼筋→澆筑高一標(biāo)號混凝土→混凝土養(yǎng)護(hù)→待前批次混凝土強(qiáng)度達(dá)到100%強(qiáng)度后進(jìn)行下一批次鑿除（余同上）。

5 施工工藝及技術(shù)要點

5.1 建立監(jiān)測系統(tǒng)

在剪力墻鑿除的過程中，結(jié)構(gòu)傳力路徑改變，結(jié)構(gòu)應(yīng)力重新分布，為了避免結(jié)構(gòu)發(fā)生破壞，必須進(jìn)行全過程的監(jiān)測。當(dāng)位移超過控制值或出現(xiàn)其他異常的情況時，應(yīng)立即停止施工并且報告涉及人員。

5.2 設(shè)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(diào)整，用激光水準(zhǔn)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(jī)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(jìn)行鉆孔，并用壓縮空氣進(jìn)行清孔，吹凈孔內(nèi)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(diào)整螺帽使得鋼柱垂直，如偏差較大在柱腳加塞鋼板進(jìn)行調(diào)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(jīng)過有資質(zhì)單位進(jìn)行校驗，出具校驗報告，按照校驗數(shù)值對每個鋼支撐進(jìn)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(jìn)行放線，按照要求用記號筆在墻面上標(biāo)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(nèi)部鋼筋進(jìn)行探測并標(biāo)記，鑿除時應(yīng)輕鑿慢砸，避免損傷原鋼筋。

②有管線和線盒部位要明確標(biāo)注，便于恢復(fù)工作的進(jìn)行。

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

④對鑿除人員進(jìn)行施工交底，嚴(yán)格按照標(biāo)注的順序進(jìn)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(fēng)鎬先在鋼筋測定位置進(jìn)行破除，由鋼筋測定位置向外擴(kuò)散，樓板和上部剪力墻位置用小功率風(fēng)鎬將混凝土破碎為小塊，避免損傷鋼筋和結(jié)構(gòu)。

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(fù)責(zé)安全，并搭設(shè)或鋪設(shè)防護(hù)物保證安全拆除，避免交叉作業(yè)。

圖2 置換剪力墻結(jié)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(yīng)為5～8cm，現(xiàn)場以保證混凝土振搗棒能夠順利插入為標(biāo)準(zhǔn)。

e.前后批次剪力墻置換應(yīng)設(shè)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(hù)→拆模→吊上一層使用。

②剪力墻外側(cè)模板用φ48鋼管，每排2根，鋼管外側(cè)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(jìn)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(jié)構(gòu)和構(gòu)件各部分形狀尺寸和相互位置的正確性；

b.具有足夠的強(qiáng)度、剛度和穩(wěn)定性；

c.構(gòu)件簡單，便于鋼筋綁扎、混凝土澆筑和養(yǎng)護(hù)的要求；

d.模板接縫要嚴(yán)密，不得漏漿；

e.要選材合理，用料經(jīng)濟(jì)。

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(qiáng)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(yīng)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(nèi)澆筑到模板內(nèi)，并且在澆筑前充分預(yù)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(zhì)量對混凝土的強(qiáng)度及其重要，在澆筑之前，必須對現(xiàn)在所有的施工人員進(jìn)行技術(shù)交底，對各工種的要求必須責(zé)任到人，澆筑時項目經(jīng)理、技術(shù)員、施工員必須全部到場，控制施工質(zhì)量，確保混凝土在最短的時間內(nèi)澆筑到梁內(nèi)?？紤]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(shè)置1名負(fù)責(zé)人，振搗棒要有富余，混凝土專業(yè)運輸班組，設(shè)置1名負(fù)責(zé)人，專業(yè)澆筑班組，設(shè)置1名負(fù)責(zé)人。確保混凝土澆筑質(zhì)量一氣呵成，杜絕返工及出現(xiàn)的一些質(zhì)量通病。

④混凝土采用機(jī)械振搗。澆筑內(nèi)部采用小的振動棒振搗，外側(cè)模板用大振動棒震動，確?；炷恋臐仓軐崱Ｕ駝影粢龅健翱觳迓龘堋?，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(zhǔn)。振搗過程中應(yīng)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(qiáng)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(jìn)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(nèi)部微裂，增加混凝土密實度，使混凝土的抗壓強(qiáng)度提高，從而提高抗裂性。

5.6 養(yǎng)護(hù)

①拆模后將裸露部分用薄膜進(jìn)行覆蓋，并加蓋濕草袋或棉被進(jìn)行潤濕保溫。

②養(yǎng)護(hù)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(jié)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(jié)構(gòu)的整體性，保證了施工過程的安全性、可行性。該技術(shù)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。