□文 /畢江寰

高層住宅工程七層局部結(jié)構(gòu)托換施工

□文 /畢江寰

文章以實(shí)際工程為例，介紹在擬托換結(jié)構(gòu)的兩側(cè)用工字鋼、槽鋼設(shè)置整體托換支撐鋼結(jié)構(gòu)并附帶模板加固體系的施工方法。同時(shí)采用微膨脹高強(qiáng)混凝土灌漿料來彌補(bǔ)上部結(jié)構(gòu)在支撐設(shè)置和結(jié)構(gòu)拆除過程中的沉降。

整體托換；支撐；鋼結(jié)構(gòu)；微膨脹；灌漿料；沉降

1 工程概況

1.1 托換結(jié)構(gòu)分布情況

某高層住宅樓地下1層、地上18層，層高2.8m，建筑總高度50.4m。當(dāng)主體結(jié)構(gòu)施工至10層時(shí)，因某些原因，7層1~6軸頂板及剪力墻混凝土需要進(jìn)行托換，即將原來的混凝土完全鑿除，保留鋼筋，按設(shè)計(jì)要求用高于原強(qiáng)度的混凝土（或者灌漿料）重新進(jìn)行澆筑。墻、暗柱的根部拆除到7層樓面上皮。墻、暗柱的上端拆除到8層樓面以上50mm，見圖1和圖2。

1.2 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)概況

1）混凝土強(qiáng)度見表1。

表1 結(jié)構(gòu)混凝土強(qiáng)度

2）構(gòu)件規(guī)格尺寸及配筋。板厚為100、120、130mm；墻厚均為200mm，柱、梁均與墻同厚；架梁規(guī)格及配筋見表2。

表2 架梁規(guī)格及配筋 mm

樓板的配筋均為單層配筋，受力筋為 8mm@150 mm，分布筋為 8mm@200mm；暗柱豎筋共有 12mm、14 mm、18mm3種規(guī)格，豎筋間距平均為150mm；箍筋為φ8 mm@100mm；墻的豎筋及水平分布筋均為 8mm@200 mm。拉筋為φ6mm@600mm，梅花狀分布。

1.3 內(nèi)檐架體搭設(shè)現(xiàn)狀

主體結(jié)構(gòu)施工采用散支散拆硬架支模工藝，多層支模板，模板架體為普通鋼管扣件腳手架，立桿間距縱橫均為1200mm，立桿頂端為可調(diào)支撐。共配備3層模板及腳手架支撐。

施工部位現(xiàn)狀，10層結(jié)構(gòu)施工完畢，8層模板及腳手架支撐已經(jīng)拆除。

1.4 外檐架體搭設(shè)現(xiàn)狀

外檐架體采用懸挑腳手架，分段懸挑搭設(shè)。第1段由4層樓面開始懸挑，7層為一段。底部懸挑采用16#工字鋼，外檐雙排腳手架，內(nèi)外排橫距為900mm，立桿間距150mm，拉結(jié)方式采雙扣件拉結(jié)，間距為二步三跨。

2 托換工藝設(shè)計(jì)

在擬托換結(jié)構(gòu)的兩側(cè)用工字鋼、槽鋼設(shè)置整體托換支撐結(jié)構(gòu)并附帶模板加固體系，見圖3和圖4。

3 混凝土加固技術(shù)及施工要點(diǎn)

對(duì)原有結(jié)構(gòu)的卸載。安全起見，有結(jié)構(gòu)的混凝土按照0強(qiáng)度考慮，即不考慮構(gòu)件混凝土強(qiáng)度的情況下進(jìn)行卸載，為加固施工帶來很大難度。結(jié)構(gòu)構(gòu)件（剪力墻、梁、板等）在自重作用下，已經(jīng)產(chǎn)生內(nèi)力，如果直接拆除受力構(gòu)件，有垮塌的危險(xiǎn)。因此，必須對(duì)受力構(gòu)件進(jìn)行卸載處理，即采用臨時(shí)支承體系代替原構(gòu)件受力。卸載方式采用腳手架和型鋼配合的方法進(jìn)行。

剪力墻、梁、板節(jié)點(diǎn)核心區(qū)的處理。

梁、板端新老混凝土結(jié)合面的處理。

3.1 對(duì)原有梁和板的卸載

采用滿堂紅腳手架作為傳力途徑。內(nèi)腳手架在平面內(nèi)1～7軸和B～M軸之間、立面內(nèi)為3～10層之間滿堂布置，滿堂腳手架采用48×3.5mm的扣件式鋼管腳手架，縱橫向間距均為1.2m，局部0.8～1.0m；腳手架步距為1.5m；橫向剪刀撐每隔4跨布置以加強(qiáng)滿堂架的整體性；為保險(xiǎn)起見，剪力墻邊緣腳手架采用雙立桿。滿堂腳手架的穩(wěn)定性主要通過保證立桿的穩(wěn)定性和加強(qiáng)構(gòu)造實(shí)現(xiàn)。外腳手架利用現(xiàn)有腳手架施工。

3.2 對(duì)原有剪力墻的卸載

現(xiàn)場(chǎng)有5處剪力墻的混凝土結(jié)構(gòu)強(qiáng)度不能滿足設(shè)計(jì)要求，由于剪力墻為主要承重構(gòu)件，因此在砸除剪力墻混凝土前需對(duì)剪力墻進(jìn)行卸載，采用型鋼支架托換的方法。

1）橫梁制作安裝。根據(jù)選定的工字鋼型號(hào)，制作長1m的工字鋼橫梁。8層樓板上緣和7層樓板下緣各段混凝土剪力墻上每間隔1m左右（根據(jù)剪力墻實(shí)際長度）的距離布置1根工字鋼橫梁。在剪力墻上開洞，洞口尺寸為150mm×220mm。鑿洞口時(shí)應(yīng)該避免傷到剪力墻鋼筋，要求洞口開得整齊，不齊的用高強(qiáng)砂漿補(bǔ)齊。橫梁穿過剪力墻，為避免工字鋼橫梁寬度過小帶來的應(yīng)力集中，8層樓板工字鋼橫梁上翼緣加焊一段鋼板槽，以增大混凝土受壓面積，在鋼板槽與混凝土的間隙內(nèi)灌注高強(qiáng)灌漿料，橫梁下翼緣與立柱焊接。7層樓板工字鋼橫梁上翼緣與樓板處埋件焊接，下翼緣洞口處用高強(qiáng)水泥砂漿填實(shí)，確保橫梁的穩(wěn)定可靠。

2）牛腿制作安裝。為對(duì)7層樓板下緣的工字鋼橫梁進(jìn)行有效支頂，在工字鋼橫梁下緣增設(shè)鋼牛腿，牛腿與工字鋼和埋件焊接牢固，以保證施工安全。

3）立柱制作安裝。采用工字鋼立柱作為整個(gè)支架體系的豎向傳力構(gòu)件，立柱的下料按照現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際的長度確定，鋼立柱上端穿過8層樓板與上部工字鋼橫梁焊接，下端與樓板埋件焊接。鋼立柱所有連接要求安全可靠，以保證施工安全。

4）埋件制作安裝。為增加工字鋼立柱對(duì)混凝土板的沖切面積，需要在剪力墻及樓板的相應(yīng)位置上增設(shè)鋼板埋件。鋼板埋件用錨栓植入混凝土中。

5）連接槽鋼制作安裝。用16#槽鋼連接各個(gè)橫梁，橫梁與槽鋼之間焊接牢固并植入間距300mm的錨栓，與剪力墻混凝土錨固在一起以增強(qiáng)鋼支架的受力面積。為加強(qiáng)工字鋼立柱平面外的穩(wěn)定性，需增設(shè)連接槽鋼。用12#槽鋼在鋼立柱的中部將各個(gè)立柱連接起來，形成一個(gè)整體，植入間距300mm的錨栓，與剪力墻混凝土錨固在一起，確保槽鋼與剪力墻協(xié)同受力。

6）植筋施工。測(cè)量放線→探測(cè)鋼筋位置→鉆孔→清孔→鋼筋加工及除銹處理→注膠→植筋→養(yǎng)護(hù)。

3.3 剪力墻混凝土的置換

所有支撐體系全部完成且確保鋼支架處于穩(wěn)定受力狀態(tài)時(shí)，對(duì)原混凝土剪力墻進(jìn)行置換。每段剪力墻混凝土的置換要按照墻長均分為2部分，每部分澆筑的時(shí)間間隔不得少于4d，即鑿除一半混凝土，置換高強(qiáng)灌漿料；再鑿除另外一半混凝土，再置換高強(qiáng)灌漿料。為不把施工縫留在墻、板交界處，鑿除每段剪力墻的同時(shí)在相應(yīng)長度范圍內(nèi)鑿除寬420mm的樓板，與剪力墻混凝土同時(shí)置換，樓板混凝土的澆筑留出120mm的接槎。在置換的過程中要求對(duì)鋼支架體系進(jìn)行監(jiān)測(cè)，確保置換過程的安全可靠。

1）測(cè)量放線。放好每段剪力墻及樓板的分段施工線，保證置換施工有序進(jìn)行。

2）混凝土的鑿除。避免傷害原有鋼筋及對(duì)完好混凝土過分震動(dòng)，采用電錘與手錘、鏨子相結(jié)合的方式鑿除原有低強(qiáng)度混凝土，嚴(yán)禁使用風(fēng)鎬等大型震動(dòng)機(jī)械。

3）原鋼筋處理。鑿除低強(qiáng)度混凝土后對(duì)原有鋼筋檢查，如有問題進(jìn)行更換；如無問題對(duì)鋼筋進(jìn)行除銹、調(diào)直等處理。

4）灌漿料澆筑。由于模板高度超過1.8m且灌漿料為超流態(tài)，為保證澆筑安全，分2次澆筑，第一次澆筑強(qiáng)度達(dá)到初凝后方可進(jìn)行第二次澆筑。灌漿料澆筑工序應(yīng)滿足灌漿料工藝要求。

5）拆模、養(yǎng)護(hù)。灌注后24h內(nèi)嚴(yán)禁擾動(dòng)加固部位；拆模后用草袋覆蓋并經(jīng)常灑水，連續(xù)養(yǎng)護(hù)14d，始終保持灌漿料表面處于濕潤狀態(tài)。

3.4 樓板混凝土的置換

待剪力墻混凝土全部置換完成后方可進(jìn)行樓板混凝土的置換施工。樓板采用商品混凝土澆筑，施工工序同剪力墻混凝土置換。

4 支撐體系的拆除

全部承重構(gòu)件包括剪力墻、梁、板等混凝土全部置換完成后，對(duì)新澆筑的灌漿料及混凝土按單個(gè)構(gòu)件進(jìn)行驗(yàn)收，當(dāng)同條件養(yǎng)護(hù)試塊強(qiáng)度和非破損監(jiān)測(cè)的實(shí)體強(qiáng)度均達(dá)到設(shè)計(jì)值時(shí)，方可拆除支撐體系。支撐體系的拆除要間隔進(jìn)行，即 1、3、5……或 2、4、6……的順序依次拆除，確保整個(gè)置換體系的安全可靠。

5 實(shí)施效果

置換混凝土全部采用微膨脹高強(qiáng)混凝土灌漿料，特別是豎向剪力墻結(jié)構(gòu)，通過混凝土的微膨脹來彌補(bǔ)上部結(jié)構(gòu)在支撐設(shè)置和結(jié)構(gòu)拆除過程中的沉降。同時(shí)施工過程中分別對(duì)支撐結(jié)構(gòu)、上部結(jié)構(gòu)的變形（如沉降）進(jìn)行檢測(cè)，其沉降變形微小，由此引起的上部結(jié)構(gòu)垂直度、構(gòu)件軸線偏移等影響幾乎為零。特別是在拆除原結(jié)構(gòu)的受力轉(zhuǎn)換過程中，采取了分段施工的原則，有效控制變形，保證了結(jié)構(gòu)的安全，達(dá)到了預(yù)期的施工效果。

TU375

C

1008-3197（2013）05-33-03

10.3969/j.issn.1008-3197.2013.05.013

2013-01-06

畢江寰/男，1971年出生，高級(jí)工程師，天津一建建筑工程有限公司，從事工程技術(shù)管理工作。