黃云力，張前奇，鄢 歡，張 翔，彭 懷，黃海斌

（1.重慶凌帆檢測技術(shù)有限公司，重慶 400112；2.重慶科技學(xué)院，重慶 401331）

0 引言

留設(shè)防震縫的目的是通過防震縫的設(shè)置使得建筑物在遇到地震影響時(shí)，主體的結(jié)構(gòu)不會因?yàn)橄嗷セ蝿酉嘧舶l(fā)生損壞。按照目前我國的抗震設(shè)計(jì)規(guī)范，防震縫的設(shè)置在高度未達(dá)到 15 m 的樓層中，其寬度應(yīng)≥100 mm，防震縫的寬度還會根據(jù)樓層的高度增加，6 度、7 度、8 度和 9 度相應(yīng)每增加高度 5、4、3、2 m，宜加寬 20 mm［1］。在不同的房屋高度和防震縫兩側(cè)不同結(jié)構(gòu)時(shí)，防震縫的要求也會隨之變化。在框架結(jié)構(gòu)中，抗震墻的留設(shè)對于板柱當(dāng)房屋大于 12 m 時(shí)，一般不會小于 200 mm。在框架抗震墻結(jié)構(gòu)中的，一般不小于 160 mm，對于底部加強(qiáng)部位其厚度應(yīng)≥200 mm［2］。在本工程質(zhì)量事故中，由于施工方案采用泡沫填充、后期拆除的方式進(jìn)行施工（而不是用傳統(tǒng)模板支護(hù)），泡沫對于混凝土的邊界條件約束并不夠。工程施工導(dǎo)致個(gè)別墻柱由于混凝土澆筑時(shí)對泡沫的擠壓、錯(cuò)位，讓混凝土剪力墻澆筑厚度不一致，縫寬不滿足設(shè)計(jì)要求，工程質(zhì)量現(xiàn)狀如圖 1 所示。從圖 1 可以明顯看出，泡沫模板在混凝土澆筑過后已經(jīng)發(fā)生嚴(yán)重的變形，兩側(cè)的墻體厚度嚴(yán)重不一致，與設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)不符。如何有效解決防震縫由于施工導(dǎo)致墻體的寬度不滿足設(shè)計(jì)和驗(yàn)收規(guī)范要求，達(dá)到節(jié)約成本和縮短工期，是施工質(zhì)量事故處置過程面臨的亟需解決的問題。本文將從構(gòu)件替換的思路為該類工程質(zhì)量事故處理提供詳細(xì)的解決方案［3］。

圖1 工程質(zhì)量現(xiàn)狀圖

1 工程基本情況

工程項(xiàng)目為框架剪力墻結(jié)構(gòu)形式，使用功能為住宅樓，剪力墻結(jié)構(gòu)，建筑層數(shù)為地上 17 層，地下 1 層，建筑高度為 52.65 m。設(shè)計(jì)主要參數(shù)為：本場地的基本風(fēng)壓在 0.40 kN/m；場地的地面粗糙度為 C 類。建筑的抗震設(shè)防類為標(biāo)準(zhǔn)設(shè)防類，抗震設(shè)防烈度為 6 度，設(shè)計(jì)地震分組為第一組，場地類別為Ⅱ類。建筑的安全等級為二級，建筑的使用年限為 50 年。4#、9# 樓剪力墻均為四級剪力墻。構(gòu)造邊緣柱構(gòu)件厚度為 200 mm，伸縮縫寬度為 150 mm。施工拆模后，由于模板移位，導(dǎo)致 30/H～J 軸、31/H～J 軸各個(gè)樓層部分墻體構(gòu)件截面尺寸存在不同程度的偏差。剪力墻厚度不滿足原設(shè)計(jì)要求，抗震縫移位?，F(xiàn)場檢測結(jié)果如表 1 所示。

表1 抗震墻厚度檢測結(jié)果

從檢測的情況來看，存在以下質(zhì)量缺陷：4# 樓剪力墻最大厚度 260 mm，最小厚度 125 mm，抗震縫寬度最小 100 mm。9# 樓剪力墻最大厚度 220 mm，最小厚度 175 mm，抗震縫寬度最小 115 mm。上述部位墻體厚度均不滿足設(shè)計(jì)要求，抗震縫縫寬 200 mm 的要求。

2 工程質(zhì)量處理方案

由于抗震縫在施工過程中造成的該類質(zhì)量事故處理較為復(fù)雜，需要考慮成本、施工難度和工期的要求，通過多方研究制定如下的處理方案?；咎幹貌襟E如下：①委托第三方檢測公司對現(xiàn)場進(jìn)行質(zhì)量檢測，明確質(zhì)量事故的具體情況；②委托設(shè)計(jì)單位進(jìn)行加固處理設(shè)計(jì)；③委托專業(yè)加固施工單位根據(jù)設(shè)計(jì)要求進(jìn)行加固施工；④再次委托第三方檢測單位對加固區(qū)域進(jìn)行加固質(zhì)量的檢測。過程中加固設(shè)計(jì)的方案是重中之重，本項(xiàng)目的加固處理方案如下所述。

2.1 加固材料的選擇

本次工程加固采用的混凝土材料，屬于早期膨脹的第Ⅳ類水泥基灌漿料，其性能滿足相應(yīng)的規(guī)范要求，其抗壓強(qiáng)度大，符合本次的工程加固情況。灌漿料采用的高強(qiáng)無收縮灌漿料，這是一種水泥基自流型微膨脹修補(bǔ)材料，這種灌漿料由于具有強(qiáng)度高、形成有效強(qiáng)度時(shí)間快、流動性能佳和具備微膨脹性等優(yōu)點(diǎn)，非常適用于混凝土結(jié)構(gòu)的加固改造等工程。并且它的強(qiáng)度提高較快，在短時(shí)間就可以達(dá)到加固支護(hù)的效果。同時(shí)該材料具有高度自流性，在現(xiàn)場進(jìn)行加水?dāng)嚢韬蠹纯墒褂?，不需進(jìn)行振搗便可填充新舊混凝土間所有的間隙，完全滿足本工程快速施工補(bǔ)救的要求。本次加固采用的材料具有微膨脹性，在灌漿后不會發(fā)生收縮的現(xiàn)象，這可以很好地保證新舊混凝土之間能夠緊密連接。在耐久性上由于灌漿料屬無機(jī)膠結(jié)材料，材料的使用壽命與混凝土的使用壽命相比，前者的使用壽命大于后者，經(jīng) 200 萬次的疲勞試驗(yàn)和 50 次凍融循環(huán)實(shí)驗(yàn)證明，其混凝土的強(qiáng)度無明顯變化［4］。符合本工程的預(yù)期要求。

2.2 置換要求和步驟

置換構(gòu)件的施工需要設(shè)計(jì)出嚴(yán)密的施工方案，通過設(shè)置的臨時(shí)支撐方案和分區(qū)的置換順序［5］的方法，用來保證建筑結(jié)構(gòu)在施工過程中的穩(wěn)定性。通過構(gòu)件的置換方法，加快施工速度，縮短施工工期，來達(dá)到合格驗(yàn)收的施工標(biāo)準(zhǔn)。具體的施工方法如下所示。

2.2.1 主要施工步驟

1）設(shè)置臨時(shí)支撐，采用設(shè)計(jì)圖中所示的支撐全部要求設(shè)置鋼柱來進(jìn)行支撐。

2）對剪力墻變形縫不滿足要求的區(qū)域的混凝土進(jìn)行人工的剔除及清理（人工清理的目的是防止機(jī)械振動過大導(dǎo)致其他的意外事故）→再對鋼筋綁扎恢復(fù)→原混凝土表面涂刷水泥凈漿→模板支設(shè)及封邊→高強(qiáng)度灌漿料澆筑→養(yǎng)護(hù)驗(yàn)收。

3）施工的順序可以按照先上層再下層，在同一樓層上交替進(jìn)行，嚴(yán)格地按照設(shè)計(jì)方案的施工順序進(jìn)行施工。

4）剪力墻拆除后梁板支撐加固技術(shù)。采用鋼管支撐加固方法，從整體性設(shè)計(jì)支撐體系，通過 3 層鋼管支撐防止在剔除墻體混凝土過程對上部梁板結(jié)構(gòu)的影響。支撐體系完成后按照設(shè)計(jì)分區(qū)置換的方案進(jìn)行置換。

2.2.2 鋼管支撐體系

在剔除混凝土前需要設(shè)置置換層的鋼管支撐。鋼管支撐中的鋼管大小和支撐方式應(yīng)該按照設(shè)計(jì)文件的要求設(shè)置。鋼管設(shè)置要求如圖 2 所示。

圖2 臨時(shí)支撐體系布置示意圖（單位：mm）

2.2.3 分區(qū)置換構(gòu)件

施工過程中置換構(gòu)件按照 1～4 區(qū)分別進(jìn)行（見圖 3），進(jìn)行過程中應(yīng)保證置換施工質(zhì)量，置換過程中剩下部分墻肢的軸壓比按照檢測的厚度計(jì)算（見表 2），并應(yīng)滿足如下要求。

表2 4# 樓置換過程中的軸壓比計(jì)算值

圖3 分區(qū)置換順序（單位：mm）

1）鑿除不合格混凝土到梁頂中，在新老混凝土結(jié)合處鑿出凹槽，對原來的鋼筋進(jìn)行除銹處理，用壓力水沖洗干凈后進(jìn)行鋼筋校正。

2）剔打施工縫應(yīng)按照設(shè)計(jì)要求進(jìn)行留槽。詳細(xì)留槽要求如圖 4 所示。

圖4 剔打施工縫示意圖（單位：mm）

3）對需要置換的墻體進(jìn)行人工的剔除及清理。首先置換剪力墻的混凝土采用人工輕敲細(xì)打方式徹底剔鑿干凈，為保證修復(fù)區(qū)域混凝土的澆筑質(zhì)量，在敲打的過程中，可以通過擴(kuò)大混凝土的剔除范圍來保障工程的澆筑質(zhì)量（在實(shí)際施工過程中出現(xiàn)剔打到滿足要求的時(shí)候，可正常停止）。剔鑿的過程中尤其注意不要對結(jié)構(gòu)進(jìn)行過大的振動，防止振動過大而損傷鋼筋，并做好臨時(shí)的防護(hù)工作，注意鑿掉的混凝土塊落下打傷施工人員。作業(yè)工人需做好自身安全的防護(hù)措施。

4）在對混凝土剔除時(shí)應(yīng)當(dāng)進(jìn)行變形觀測，觀測的方法為在該樓層遠(yuǎn)端剪力墻或框架柱做好具體的參考點(diǎn)，并在置換柱的梁側(cè)面做好觀測點(diǎn)，觀測的過程應(yīng)當(dāng)貫穿整個(gè)置換施工直至支撐拆除，發(fā)現(xiàn)變形超過規(guī)定數(shù)值時(shí)需要立即停止施工，并啟動現(xiàn)場應(yīng)急措施。

5）灌漿過程中應(yīng)采用圖 5 所示的方式進(jìn)行。

圖5 墻肢置換灌漿示意圖（單位：mm）

6）在混凝土構(gòu)件置換施工的過程中若發(fā)現(xiàn)鋼筋受損，置換前需對受損的鋼筋進(jìn)行更換，鋼筋的更換采取附加等強(qiáng)度鋼筋置換。對新混凝土和舊混凝土的結(jié)合面進(jìn)行鑿毛的預(yù)處理，并采用壓力水槍將混凝土的表面殘?jiān)鼪_洗干凈后，在新舊混凝土的結(jié)合表面涂刷水泥凈漿。采用木模板的支護(hù)方式對混凝土受損部位進(jìn)行封閉，木模板的高度根據(jù)實(shí)際作業(yè)需求確定（一般需要比受損修復(fù)區(qū)域高出 100 mm）。在木模板上沿邊制作喇叭式澆筑口。灌漿料需要按照生產(chǎn)廠家設(shè)置比例進(jìn)行配制和攪拌，在攪拌過程需要嚴(yán)密注意攪拌時(shí)間和均勻程度使灌漿料達(dá)到最佳狀態(tài)。由于本次采用的灌漿料為自密實(shí)材料，在灌注的過程中無需進(jìn)行振搗，灌注時(shí)時(shí)刻觀察模板內(nèi)灌漿料走向，待灌漿料灌注到模板頂部時(shí)停止灌注，待靜置 5 min 后觀察模板內(nèi)漿料是否下沉，若下沉則繼續(xù)補(bǔ)灌至滿為止。

7）模板安裝質(zhì)量需要符合 GB 50240-2015《混凝土結(jié)構(gòu)施工質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范》［6］中有關(guān)規(guī)定外，還需要密切注意和檢查以下幾點(diǎn)［7］：模板的支撐、固定的情況是否符合規(guī)定要求；模板的支設(shè)必須保證結(jié)構(gòu)幾何尺寸及軸線位置的精準(zhǔn)；在高強(qiáng)度的二次灌漿料澆筑前，需要首先檢查承重架及架子支撐扣件是否存在松動的情況，保證每個(gè)扣件嚴(yán)密緊實(shí)，擰緊螺栓的力矩需要控制在 50 N·m；模板安裝好后用封邊材料將模板周邊進(jìn)行封邊處理以防止灌漿料出現(xiàn)漏漿情況；拆模的順序遵照先拆支承件和連接件，再分塊逐步進(jìn)行拆除、拆除后連接件和支撐構(gòu)件需要分類堆放，并對拆卸的模板進(jìn)行清理、涂刷以便二次循環(huán)使用，灌漿料在澆筑完成后 24 h 即可拆除模板［8］。

8）高強(qiáng)度二次灌漿料灌漿施工應(yīng)注意如下幾點(diǎn)內(nèi)容。本工程剪力墻修復(fù)采用高強(qiáng)度灌漿料澆筑，灌漿料澆筑過程需一次澆筑完畢。澆筑高強(qiáng)度灌漿料前，在施工之前需要提前清理建筑施工垃圾，并且校正模板的位置。原來的混凝土結(jié)構(gòu)界面應(yīng)提前 24 h 進(jìn)行澆水，使得界面充分濕潤。按照標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行加水?dāng)嚢?。高?qiáng)無收縮灌漿料的拌合可以采用機(jī)械或人工攪拌。本次工程采用人工攪拌的方式，人工攪拌的時(shí)間需要盡量控制在 5 min 以內(nèi)完成。攪拌過后的灌漿料會隨著停放的時(shí)間，其流動性強(qiáng)度不斷變低，在人工攪拌完畢后應(yīng)在 40 min 內(nèi)澆筑完畢。嚴(yán)禁在高強(qiáng)無收縮灌漿料中摻入任何外加劑導(dǎo)致降低其抗壓強(qiáng)度。待加固高強(qiáng)度灌漿料達(dá)到 C1 5時(shí)，鑿掉剪力墻側(cè)的突出部位。在灌漿開始后，灌注過程必須連續(xù)進(jìn)行，不能間斷，并盡量縮短灌漿需要的時(shí)間。一般情況下，灌注的時(shí)間不得超出 2 h，如超出 2 h 后應(yīng)按施工縫情況進(jìn)行處理［4］。澆筑高強(qiáng)度灌漿料時(shí)應(yīng)時(shí)刻注意觀察模板、鋼筋及保護(hù)層厚度，如果發(fā)現(xiàn)問題，必須立即停止?jié)补?，并?yīng)在已澆筑高強(qiáng)度灌漿料初凝前進(jìn)行修正。高強(qiáng)度灌漿料在澆筑完畢后，應(yīng)當(dāng)在 12 h 內(nèi)對高強(qiáng)度灌漿料進(jìn)行澆水養(yǎng)護(hù)，澆水次數(shù)應(yīng)保證高強(qiáng)度灌漿料保持足夠的潤濕狀態(tài)，其養(yǎng)護(hù)周期一般不得低于 7 d［9］。

3 防震縫施工質(zhì)量控制

設(shè)置防震縫是為避免修建的建筑物損壞，而按照抗震要求設(shè)置的垂直構(gòu)造縫。我國防震縫一般都設(shè)置在結(jié)構(gòu)平面薄弱部位、結(jié)構(gòu)自振動周期相差較大或者結(jié)構(gòu)平面布置不規(guī)則的區(qū)域劃分處（具體項(xiàng)目根據(jù)設(shè)計(jì)師的要求進(jìn)行設(shè)置）。防震縫的留設(shè)要沿著房屋基礎(chǔ)頂面全高進(jìn)行設(shè)置，在實(shí)際工程中如何嚴(yán)格控制防震縫的質(zhì)量是保證抗震縫起到本身作用的基本保障。在本次工程質(zhì)量事故中，由于施工單位沒有按照要求使用模板支護(hù)，只使用泡沫作為支護(hù)，導(dǎo)致混凝土在澆筑的過程中，由于沒有嚴(yán)格地約束到混凝土的位移，使得兩邊混凝土墻的厚度與標(biāo)準(zhǔn)相差甚遠(yuǎn)，施工質(zhì)量不符合要求。施工過程中監(jiān)理和監(jiān)督單位可以根據(jù)防震縫的設(shè)計(jì)要求，對各個(gè)項(xiàng)目的施工質(zhì)量進(jìn)行督查，對防震縫不合格的建筑，可以按照上述加固處理方案進(jìn)行加固處理。

4 結(jié)語

嚴(yán)格把控施工質(zhì)量是施工環(huán)節(jié)中十分重要的要求。利用支撐置換方式可以很好地解決抗震縫在施工過程中縫寬不滿足要求的情況，為提高工程質(zhì)量、節(jié)約成本和縮短工期提供了一種可行的方案，可以為其他類型質(zhì)量事故提供很好的借鑒作用。施工縫的施工過程應(yīng)該嚴(yán)格按照模板支護(hù)的要求來進(jìn)行施工，在中間才有泡沫板填充的方案，質(zhì)量難以保證，筆者在實(shí)際工程中已經(jīng)遇到多起類似的質(zhì)量事故發(fā)生。抗震縫的施工在現(xiàn)在的建筑施工現(xiàn)場上非常普遍，希望本文提出的臨時(shí)支撐方法和構(gòu)件置換方案，能對以后在建筑物竣工驗(yàn)收前防震縫寬度不夠的情況做出參考依據(jù)。Q