局部框架柱托梁换柱加固综合项目施工专项方案.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，C15~C20混凝土柱进行加固补强处理，C20~C25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=4523×10/190=238mm2； AS2=N2/f=4118×10/190=217 mm2；
AS3=N3/f=3714×10/190=195mm2； AS4=N4/f=2948×10/190=155mm2；
AS5=N5/f=2380×10/190=125mm2； AS6=N6/f=10592×10/190=557mm2；
AS7=N7/f=7030×10/190=370mm2； AS8=N8/f=5515×10/190=290mm2；
AS9=N9/f=7121×10/190=375mm2； AS10=N10/f=5015×10/190=264mm2；
AS11=N11/f=3913×10/190=206mm2； AS12=N12/f=6156×10/190=324mm2；
AS13=N13/f=4444×10/190=234mm2； AS14=N14/f=3840×10/190=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=1.0×10.46=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：λX=L0/i0X=10460/414=25，λY=L0/i0Y=10460/152=69；
λX×fy/235=25×190/235=22.5
λY×fy/235=69×190/235=62.0
轧制I10工字钢，b/h=68/100=0.68＜0.8，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：φX=0.9765，φy=0.797；
工字钢支柱整体稳定验算：
N/(φX×AS)=10592×10/（0.9765×1430）=76N/mm2＜f=215N/mm2
N/(φY×AS)=10592×10/（0.797×1430）=93N/mm2＜f=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+0.1λmax）235/fy=（10+0.1×69）235/190=18.8；
腹板计算高度和厚度之比：h0/tw=（100-7.6×2）/4.5=18.8＜（25+0.5λmax）235/fy=（25+0.5×69）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。

精品文档考试教学资料施工组织设计方案

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