柱混凝土失去承载力加固置换处理技术的应用.pdf

l 柱混凝土失去承载力加固置换处理技术的应用 AD l hc a t 1 o n O i Ke mt o r c e mc n t a nd Ke pl a c e me n t o r ol ma m o nc r e t e L0s i ng 1 5 e a nnCa Da c l t 、 r l - 向鹏， 左相飞， 周家明 5 l I I 摘要 ： 针对某综合楼工程B区负2 - 1 1 Q轴柱混凝土失去承载力， 采 用加 固置换 处理技术进行 了处理 ， 处理效果较好 ， 满足使 用功能要求。该文对 该项处理技术措施、 材料选择 、 施 工工艺及方法等进行 了详细介绍。 关键词 ： 承栽力 ： 加固置换： 使 用功 能； 技术措施 中图分类号 ： TU7 4 4 文献标识码 ： A 文章编号 ： 1 6 7 1 9 1 0 7 ( 2 0 1 6 ) 1 2 0 0 2 9 0 3 A b s t r a c t ： T h e c o l u mn c o n c r e t e o f l 1 Q u n d e r g r o u n d s e c o n d fl o o r i n d i s t r i c t B o f a c o mp l e x p r o j e c t l o s e s b e a r i n g c a p a c i t y a n d i t S t r e a t e d t l l r e i n f o r c e me n t and r e pl a c e me n t t e c h no l o g y ， wi t h g o o d r e s u l t s an d fun c t i o n a l r c q u i r e me ms s a t i s fie d Th i s p a p e r int r o d u c e s in d e t a i l the t e c h ni c a l me a s u r e s ， ma t e ria l s s e l e c t i o n and c on s t r u c t i o n t e c hn o l o g i e s and me tho d s Key wor d s： b e a r i n g c a p a c i t y ； r e i nf o r c e me n t an d r e p l a c e me n t ； u t i l i z a t i o n f u n c t i o n ； t e c hn i c a l me a s u r e s 1工程概 况 某综合楼工程设计A区共2 0 层( 地 下2 层 、 地上 1 8 层 ) 、 B区 共6 层 ( 地下2 层 、 地上4 层 ) ， 结构形式为框架结构 ； 该工程修建 于2 0 1 0 年3 月8 E t 于2 0 1 4 年1 1 月7 日竣工后 陆续投入使用 至 今 。 ( 1 ) 结构缺陷描述 2 0 1 6 年3 月3 E 1 使用单位发现B 区负2 层1 1 Q 轴柱混凝土 出现异常 柱子在梁 下6 0 0 mm至地面钢筋混凝 土爆裂 、 钢筋压 屈 混凝 土强度严重不能满足设计要求 ， 经检测单位对该柱区 域的梁 、 板 变形进行检测 ， 四根梁压缩变形在l O mm左右 ， 处 于 临界值附近 但 四根梁和板没有发现明显裂纹 。 ( 2 )结构设计参数 该柱下基础采用灌 注桩 ， 桩端持力层为 中风化砂质泥岩 ， 中风 化砂质 泥岩天然单 轴抗压 强度标 准值均 大于5 3 MP a ， 基 础 、 地基梁 、 桩 帽、 地下室底板 的混凝土强度 等级 为C 3 0 ， B 区地 下车库柱的混凝土强度等级为C 5 0 ：柱支承两层上部结构梁 、 板 、柱 ，柱 断 面设计 为5 0 0 m mx 5 0 0 mm，梁 断 面为 3 0 0 m inx 6 0 0 m m， 柱 间距为6 6 0 0 9 0 0 0 m m， 层高为4 2 m。 ( 3 结构现状分析 经过三方检测单位对缺 陷柱 同批 浇筑混凝土 区及 1 1 - 1 7 J V 轴 范围柱 采用全数 回弹和抽样 取芯检测 ，经检测全部 合 格 ； 负2 层 l l Q 轴柱 混凝土取样 在实验室进行 化学分析 ， 全 截 收稿 日期 ： 2 0 1 6 1 0 0 2 作者简介 ： 向鹏( 1 9 6 3 一) ， 男 ， 重庆人 ， 本 科 ， 高级 工程师 ， 主要从事 建筑技术 管理工作 。 左相飞 ( 1 9 8 5 一 ) ， 男 ， 重庆人 ， 本科 ， 工程师 ， 主要从事建筑技术 管理工作 周家 明( 1 9 6 5 一 ) ， 男 ， 重庆人 ， 本科 ， 高级工程师 ， 主要从事建筑 技术管理工作。 面均为轻浮物 ( 经分析判 断异 常物为混凝土浮浆硬化物 ) 、 无 碎石或砂等骨料 ， 酥脆颜 色呈黄 白色 ， 无 强度 ， 柱全截 面分布 ， 高约2 9 m， 根据上述分析该柱 已不具备 承受 上部荷载的能力 ， 须立即采取措施加 固整改处理 。 2加 固置换技 术措 施 2 1置换前后 内力分析步骤 ( 1 )计算 分析置换前柱 原结构 内力分布情况 。 ( 2 )研究确 定置换柱 后结构新 的传力 路径 及计算 简 图 ， 并 计算分析其 内力 变化 ( 3 )比较 前后 内力计算 结果 ， 对 承载 力不足 或变形过 大 的相关结构进行加 固补强 。 ( 4 ) 根 据置换柱 后 的内力计算 结果 ， 设 计新 的传力结 构 体 系 2 2加 固置换技术措施 ( 1 )加 固置换施工 由具有特种施工 资质 的专业结 构补强 公 司完成 ( 2 )加 固置换施工过 程 中若发 现原结构 构件有 开裂 、 腐 蚀 、 锈蚀 、 老化 以及与 图纸不一致 的情 况 ， 施工单 位应进行 记 录检 查结构损坏 的程度 向设 计人员 报告 。得 到设 计人 员同 意后方可继续相关 的工作 。 ( 3 )工程施工前操 作工人和相关技 术人员必须完 全理解 加 固置换的原理 部 分结构拆 除前 需先行加固 ， 确保加固构件 拆 除时不影 响楼层构件受力性质。 ( 4 )拆除前应 对拆 除区域上层结构进行支撑加 固措施。 f 5 )施工时要 注意加固材料对施 工环境温度 和湿度的特 殊要求 ： 按产品说明要求对材料存储和使用 。 ( 6 )加固置换柱截 面尺寸由5 0 0 x 5 0 0 调整为6 5 0 6 5 0 。 重 庆 建 筑 20 16 lN o 1 2 第 15 卷 总 第 1 58 期 团 3加 固置换材料选择 3 1 I ”支撑 材料 ( 1 ) 寸j ! 曼 撑 钢 采J t t N 3 0 0 x 1 5 0 I t 型钢或D l 5 3 ： 8 无缝钢 僻 强度等 缄 为 Q 2 3 5 B 史撑型钢不允 许仟何形式拼接 ( 21临 时 t 史撑 斜 撑 录川伯钢I J 5 x 5 0 或 I O 1 0 0 m m钢带 强度 等级) Q 2 3 5 B 、 ( 3 ) 钢 扳 采川 1 0 m m，刑板 强度等级7 ； Q 3 4 5 B ( 4 ) 时加强支撑钢竹 汞 t J 4 8 的脚手 钢1 1 ： 对 f 一层结卡 勾 和J J 【 l 同 梁 、 板进 行 支撑 f时J J lI ， 下部 钢 反 底座 ， 上不采川顶托进行 3 _2 蹬换 结 构 材 料 ( 1 )焊条 宋川于工焊时， 采川E 5 0 X X 焊条。 采川 弧 门动焊时 ， 选川 t 的焊 焊刹成 与上体 金 的强度相匹配 ：焊 丝应符合现 标 准 焊接川钢丝 G B 1 3 0 0 7 7 的规定 ， 具体 【 l f I I 施工单位根 体焊 f J 【 选川 ( 2)混 凝 土 濉凝 土采 J C 5 5 尤收缩膨胀混凝土 、 ( 3 ) 它材料( 含铡筋 ) 相 _天指标心符合卡 芙规范要求 4施工工艺及 方法 4 1 1 艺流 场准箭一 1 0 1 2 P I 轴 范闹封闭施 I ( 该 范嘲负一 、 层竹停使川 ) 一脚手架 炙撑卸载一 负： 层 l 1 Q轴枉混凝 土肄 常物个 皿剔除 、清理 f 净一 + 植筋 、布置 筋及箍筋一模 极搭 设一 浇筑c 5 5 无收缩膨胀混凝士一拆模 、 J J I l 强养护一验 收一 恢 复并投 人使川 4 - 2临时 支撑 体系施 I ： f 1 )支撑 汁算 托 梁换 柱时衙载的传递 和变换 汁 拟嚣换层 件和 上部符 的 承载力， I i t- t ) ： 所需 支撑 的数越和支撑方式 顶撑简披经设计计弹 ： 选J t t 4 个5 o t 级 r ， 顶 l史撑 f 2 )支撑安装 步 顶顶撑卸 载时 按倚 载进 行控 制 ， 衙载 或 f 矗 移其 巾 一项 到控制值时 终 止千 斤顶 城 ， 加载过程 中 一边 加戴一边川 脚 r架支撑 ( 柱 冲切锥体 内J J I l 强脚 于架 支撑或 钢 管支撑 ) 其 J 千 斤顶顶撑 佗置 为1 1 Q It 种 四周4 根 框架 粱 梁端仆 - I I l J J 锥体 内 脚 r架 史撑 住1 1 Q$ 1 1 件 冲切锥体 内搭设 圄c h O ilg q in g A rc h ite c tu re 2 ()l6 N ()1 2 满堂 支撑 架 。 双向跨距 为4 5 0 ra m， 步距 为1 5 0 O mm 体 情况 女 下 ( 参 考 罔 1 ) ： 图1支撑示 意图 临时支撑安装位置尽最谨近拟拆除 架件，义可以挺 供重新浇筑混凝 土的施1 ： 问 为原则 以拟拆 除枢架柱边 缘 距0 5 mfi ： 为I临时钢支撑安装 的位置 、 临时_支撑的安装顺序为r _l 下到上H l】 允制作安装底 钢支撑 安装底座钢垫 板之 埘结构底 板进 行找 平 防 止钢 板受力不均 造 成的混凝 士结构底 板局部受 过 大 根据结构 负2 层层离没 底层钢支撑 的长度 框架梁 F 部安装厚俊 不小于1 0 m m受 力面积不小于0 5 m z 的Q 3 4 5 B 钢 垫板 ， 并 钢 史撑之 间留订 隙 空隙 处川窄 子寒 紧 ， 他 钢 史 撑与框架梁紧衔接触 待J J l 】 戟后方 呵取下 塞 合理 起到传递 卜 郜竖向倚载的作用 ( 3 )颅 J I j 力实施 所川 t 钢 支撑顶 打 l I 力均 果川 t 5 0 t 动 千斤顶J J I l 载 4 个钢支撑 心分级 n d 时h i j 载 全部加载完成 后对所有受 力构件进 行检查 无异常情 才能进行框架梓拆除 作 4 3原 异 常 混 凝 土拆 除 ( 1 )拆除 原彳 丁 榧架柱之 fj i 负l 层 以上楼 在拆除 域严 禁施 加外 部倚裁 包括 人 ， 并明确施 I 作业人员 的安装 撤 离路线 和安令防护措施 、 ( 2) 离 拆 除 柱 边 5 0 0 mm处 框 架 梁 F万设 置 百 分 表 和 水 准仪观察机 架柱拆 除过 巾结构 变形 、反j ff l 和 下扰情 况 ， 施 工过 巾南 人 负责观察 和 录 相关数 据 时划 掌握 相火 数据 变化情况 ( 3 ) 剔除抖常混凝土 从抖 架梁底6 0 0 7 0 0 mm处 ， l J 錾 和手锤 ( 严禁采 J j 机械切 割) 将 其异 常混凝 土凿断 ， 再从上 f 下凿去异 常混凝 土 把 异常混凝土剔 除至 常混凝 _ i 区 ， 清 十 净 然 后将 原有柱 主筋除锈保 留， 箍筋拆掉 4 4钢筋加 置换 施 ( 1 )J J I I 置换柱筋设 汁罔( 罔2 ) l H_ 毯 翻篡 豳 墨 l 毽 彗 I 。 。 。 l l 一 1 I I _ - J 一 。 I _I 一 矗 r r I 前 i E l l J，r# _ E ti# 辐 趔 锰 啦 L 啦 柱 混凝 土 失 去 承 载 力 加 固 置换 处理 技 术 的应 用 外 图2柱 筋 置 换 图 ( 2 ) 检查 架件土筋 的损伤情况 安排 钢筋 悯 ： 原打 主 筋 ( 3)新增 柱 主 筋 采 J f 】 杠 桩 L植 筋 梢 筋 深 度 5 0 0 mm 上 部伸到梁 、 板底 ， 从 L件下绑扎 柱箍筋 钢 筋绑扎 完成 后验 收 ( 4 )新增受力钢筋 、 箍筋及其连接件 原构件的连接心符 合设计 及规范要求 的相 关觇定 4 5模 板 施 ( 1 ) 钢筋绑扎完成， 川水将 置换 新【 H 混凝土结 合处 l f 洗 十净 ， 雨H j 麻 袋布 套水竹充分 Ij 不少 于8 h 后 方 ” 进 行模饭 施 ( 2 )摸扳 料采川1 2 1 n m胶合扳 背仿 采 I J 4 o f f l m x 8 0 n 小 枋 川普 通钢管炙抱 j 支撑梁板钢 管托结 形成 体 盛 i 下 部 为4 0 0 1 1 1 1 1 t ： 为6 0 0 m ( 3)由 于 加 同 截 面小 ， 混 凝 土 浇 筑 4 他 佳 1 1 部 一 侧 便 于操作的部化留设缺 r J 安装斜槽 漏斗 ， j J 于浇筑 、 振捣 、 检 幢下 部混凝土 ， 待纫凝 后将 柱侧多余 部分混凝 上十 J 掉 ： 件 I 部混凝 土浇筑采J t J 负1 偻板开l 5 0 i ll n l x 2 0 0 n I I l l 孔洲 i t j 于浇 筑 、 振 捣 、 检 硷 件 上 5 混 凝 土 ( 4 ) 模 饭芰 的搭设 4 心影响原 构的安全 H他于施 r 操作 、 拆卸 ( 5 ) 模 板 原卡 勾 仆的搭接周边 廊封 闭 实 防 止混凝上浆 广 I I 一_ m 聃 I 【 h 1 ， 4 6混 凝 ： 施 J ： ( 1 )新_ 1 混凝 I ： 包 艇I ， 掉棱 n 消除 蛳的汕 、 浮浆 ， 川裕 或砂轮 打没沟晰 丽 ： 丁 构 什 受 力厅 深 度 约 4 6 问 不 f 、 火 于I 5 0 mn 1 坪将 耿， f 消 州 f ： 净 、 ( 2 )浇筑 混凝 前 新 混凝 I I抖【 n f 采川 岛 水 l f 1 洗 ： 、 ， l ， ： 特 凝 浇筑 涧 ( 3 )混 凝 士心 果川 C 5 5尤收 缩 膨 J K商 I f f 1 凝 土 ( 4) J j 泓 凝 I j 较 少 小 2 m： ! 理 l 帅 F 场 按 规 范 求 f 1 1 i 州 条什 芥护 试什 ( 5 )浇筑 果川 潮料伽将 趟盖 衔 ， 行 持邶料 内 面 凝 水 4 7儆 饭 是撑拆除 ( 1 )为 结 构安 新浇 仆 凝 j ： 达 设汁倩 n 勺 J 0 0 后方 【 l j 拆除 骱 _ J 】 撑 和f I l 板 ( 2 ) 拆除 临 f 艾撑心 埘4 个钢 l叟 撑 川I lf 进 行 卸 载 ，卸 载 ： 分 级 进 行 观 察结 构 形 况 无 抖常情况 能完令卸除临I J 1 是撑 4 8验 收 加 换 凝 t达 到 没 汁 度 ， 施 逊 f f 枪 格 相 _炅的技术资料收集 j ! 完成后 ， 迎 知卡 l 父t1 1 f 逊 f 验收 验 收 介格方才 恢 他川 5结 语 经过 I 述埘 陔件失太暖戡 力进行J J I 】 i 髓换 处 埘 浚I 域他川 进行结 构变形 测 卡 勾稳定 尤变j i=； 满 址他J t J 功能 达到预期处 U 效 考 义献 ： f I l 四川 竹建筑 科 研究 院 ( , B 5 0 3 6 7 2 0 0 6 I4 凝 ： 协加 f 剐设 十抛池【 S 】 此 ： rf f 建筑 1 。 、 f f 版 1 ， 2 0 0 6 【 2 f 犬f f 地没 f ： 质 艟 惜总站 最从 f 迎筑科学 研 究 院 I ) B J 5 0 0 4 9 2 0 0 6 帙 f 混凝 L f 构J JI I 拖 l J 支 聆 收姚 庆 f 建设蚕员会 ， 2 0 0 6 3 1 巾旧建筑 科学研 究院 所0 6 S ( ； 3 I 1 1 混 凝 f 似 J 【】 构造【 s 1 L f 1 建筑怀 准没汁 究院 2 0 0 7 责任编辑 ： 孙 苏 李红 重 庆 建 筑 2 0 16 N 0 12 第 1 5 卷 总 第 15 8 期 _ 口 印 一一 由