局部框架柱托梁换柱加固综合标准施工专业方案.docx

横店影视城-唐城-王府东阙楼工程托梁换柱施工方案横店集团建设5月26日目 录一、工程概况2二、关键编制施工依据2三、施工组织管理2（一）施工组织机构2（二）施工单位和职能分工6四、托梁换柱施工方法4（一）施工工艺步骤5（二）施工方法6五、卸载钢支顶设计验算4（一）框架柱所承受竖向荷载5（二）钢支柱满足轴向承载力要求所需截面计算6（三）钢支柱整体稳定性和局部稳定性验算6六、质量确保方法1七、施工安全方法4局部框架柱托梁换柱加固施工方案一、工程概况横店影视城-唐城-王府东阙楼工程现已结顶，在中间结构验收中发觉底层部分框架柱C25混凝土强度不符合设计要求。5月21日，经集团工程监管部、集团建设、横店古建筑设计院等单位会议决定，对C15以下混凝土柱进行置换重新浇筑混凝土处理，C15C20混凝土柱进行加固补强处理，C20C25混凝土柱经过设计验算能满足使用安全要求时不作处理。本方案针对C15以下混凝土框架柱采取托梁换柱法重新浇筑混凝土进行编制，具体针对5/D部位经典混凝土柱进行编制。二、关键编制施工依据1、横店古建筑设计院设计施工图；2、建筑工程施工质量验收统一标准GB50300；3、混凝土结构加固设计规范（GB50367）；4、建筑结构荷载规范（GB50009）；5、钢结构设计规范（GB50017）；6、建筑施工安全检验标准（JGJ59）。三、施工组织管理卸荷施工组测量观察组钢筋班组木工班组混凝土班组横店建筑工程专业加固企业工程施工项目部（一）施工组织机构（二）施工单位和职能分工总包单位：横店建筑工程，负责此次加固施工方案落实，并上报集团工程监管部进行审查，负责方案实施监督及对分包专业企业管理。工程施工项目部：春秋唐城陈金水项目部，负责被置换框架柱承受荷载卸除、被置换框架柱拆除、建筑结构位移变形观察及置换框架柱钢筋混凝土工程施工。专业分包企业：浙江汇泰建筑特种工程，负责此次加固补强混凝土柱加固设计及其具体施工。四、托梁换柱施工方法（一）施工工艺步骤放线钢支顶施工待置换框架柱卸载拆除待置换混凝土框架柱置换框架柱钢筋混凝土施工置换框架柱混凝土养护、修整拆除卸载支顶完成施工。（二）施工方法1、放线：按施工图纸放出各层所在置换柱位置纵横向轴线；依据轴线放出卸载钢构件支顶位置，并由专业测量人员进行复核、统计。2、按被置换框架柱所承受荷载进行各层钢支顶设计，本方案按经典框架柱5/D部位框架柱进行设计；按设计要求进行钢支顶施工。（1）5/D部位框架柱钢支顶施工设计5/D轴框架柱卸载方案设计施工图以下：5/D轴框架柱卸载方案立面图5/D轴框架柱卸载方案（首层）平面图钢支顶图千斤顶钢支顶安装图安全钢支顶安装图2、5/D轴框架柱卸载置换施工（1）施工次序：安装首层千斤顶卸载钢支顶，首层卸载安装首层安全支顶，安全支顶底座灌浆安装上一层千斤顶卸载钢支顶，上一层卸载如此自下层至上层进行，直至到最高层待置换框架柱拆除置换框架柱钢筋混凝土施工置换框架柱修整，养护自上至下拆除千斤顶卸载钢支顶和安全支顶。（2）千斤顶卸荷要求：千斤顶卸载时，各荷载平均分10级逐层进行卸荷，各层卸载点按级轮番循环卸载或同时卸载，各级段卸荷时间间隔控制为10分钟。（3）卸载时位移观察：由专员使用光学水准仪和经纬仪进行观察。观察方法以下：各层在经过要置换框架柱梁上和该框架柱上部设置沉降位移观察点（每条梁不少于2个，柱一个）。施工开始前进行首次观察并做好观察统计；加固施工卸载时每加一级荷载观察一次，并将观察到梁绕度值和框架柱位移改变立即汇报给现场施工责任人，梁绕度值和框架柱位移最大值不得超出梁净跨1/250；卸载完成后在置换框架柱混凝土期间每4小时观察一次，当绕度值和框架柱位移最大值超出梁净跨1/250时，检验千斤顶压力表读数，加大支顶力（或增加支顶数）将梁变形进行顶回修正。五、卸载钢支顶设计验算本方案按经典框架柱5/D部位框架柱进行设计验算。（一）框架柱所承受竖向荷载框架柱所承受竖向荷载以下表（荷载单位为kg）：（二）钢支柱满足轴向承载力要求所需截面计算钢支柱材质选择Q235钢，抗压强度设计值取f=190N/mm2，则按满足轴向承载要求钢支柱受力有效断面面积分别大于：AS1=N1/f=452310/190=238mm2； AS2=N2/f=411810/190=217 mm2；AS3=N3/f=371410/190=195mm2； AS4=N4/f=294810/190=155mm2；AS5=N5/f=238010/190=125mm2； AS6=N6/f=1059210/190=557mm2；AS7=N7/f=703010/190=370mm2； AS8=N8/f=551510/190=290mm2；AS9=N9/f=712110/190=375mm2； AS10=N10/f=501510/190=264mm2；AS11=N11/f=391310/190=206mm2； AS12=N12/f=615610/190=324mm2；AS13=N13/f=444410/190=234mm2； AS14=N14/f=384010/190=202mm2。采取统一规格I10工字钢支柱，其有效截面面积AS=1430mm2。（三）钢支柱整体稳定性和局部稳定性验算按支柱进行稳定性验算。工字钢支柱轴心压力计算最大值：Nmax=105920KN；工字钢支柱截面面积：AS=1430mm2；工字钢支柱计算长度：L0=1.010.46=10.46m；工字钢支柱截面回转半径（查手册）：i0X=414mm；i0Y=152mm；工字钢支柱长细比：X=L0/i0X=10460/414=25，Y=L0/i0Y=10460/152=69；Xfy/235=25190/235=22.5Yfy/235=69190/235=62.0轧制I10工字钢，b/h=68/100=0.680.8，对X轴为a类截面，对Y轴为b类截面；按钢结构设计规范（GB50017）附录C表，查得轴心受压构件工字钢支柱稳定系数：X=0.9765，y=0.797；工字钢支柱整体稳定验算：N/(XAS)=1059210/（0.97651430）=76N/mm2f=215N/mm2N/(YAS)=1059210/（0.7971430）=93N/mm2f=215N/mm2满足整体稳定要求；工字钢支柱局部稳定验算：翼缘板外伸宽度和厚度之比：b/t=68/7.6=8.9（10+0.1max）235/fy=（10+0.169）235/190=18.8；腹板计算高度和厚度之比：h0/tw=（100-7.62）/4.5=18.8（25+0.5max）235/fy=（25+0.569）235/190=66.2；满足局部稳定要求。六、质量确保方法1、浇灌混凝土采取早强型自密实混凝土，掺加高强高坍免振自流平外加剂，混凝土强度等级为C30。2、为使方便混凝土浇灌和框架柱顶混凝土浇筑不留死角，在框架柱顶、框架梁下处柱模板留设浇灌口，呈漏斗型，尺寸要求以下图所表示。混凝土浇灌漏斗口剖面图3、钢筋焊接焊缝表面光滑平整、平缓过渡，弧坑应饱满。依据钢筋等级、直径、接头形式和焊接位置，选择适宜焊条直径和焊接电流，确保焊缝和钢筋熔合良好。4、模板系统材料规格要一致、表面平整，并含有足够强度和刚度。5、模板拆除后要立即进行混凝土养护，养护时间大于7天。6、在置换框架柱混凝土强度达成C20以上时，方可凿除浇灌漏斗口突出部分混凝土。七、施工安全方法1、施工现场要严格封闭，严禁无关人员进入场所，专设保安人员现场值班。2、托换框架柱施工卸载时，首先检验支顶、垫板质量及是否安放到位，并垂直可靠。3、卸载施工必需严格按施工方案要求按层、分级、循环或同时进行施工。4、卸载施工过程中必需全程做好位移变形观察，若梁绕度值和框架柱位移值发生显著改变时，须停止卸载施工；发觉严重险情时，应立即通知作业人员撤离。5、当卸载完成后在置换施工时，若梁绕度值和框架柱位移值发生改变大于梁静跨1/250时，应立即回顶修正，确保结构安全。6、被置换框架柱凿除必需使用人工或小型电动凿毛机凿除；严禁采取风镐凿除，预防振动引发钢支顶受力改变。