高層建築結構豎向構件混凝土置換實例
發布時間:2014-07-15
一、工程概況
本工程某商住樓,地下一層,地上三十層,為現澆
鋼筋混凝土框架-剪力牆結構。
建築結構的安全等級二級,結構合理使用年限為50年,建築
抗震設防類別為丙類,基礎采用預應力混凝土管樁。該建築物封頂後,經檢測發現,第16層所有豎向承重構件剪力牆、框架柱及第17層梁板混凝土氯離子含量超標,無法滿足規範耐久性要求。為保證
建築結構在合理使用年限內的安全使用,經多種
抗震加固施工方案比選,最後選定對上部結構進行可靠支撐後,對氯離子含量超標構件的混凝土采用高強混凝土進行置換處理。
二、置換支撐體係介紹
采cai用yong置zhi換huan混hun凝ning土tu處chu理li方fang法fa,支zhi撐cheng體ti係xi設she計ji是shi關guan鍵jian。通tong過guo豎shu向xiang及ji水shui平ping支zhi撐cheng體ti係xi保bao證zheng需xu置zhi換huan構gou件jian混hun凝ning土tu鑿zao除chu後hou,上shang部bu豎shu向xiang荷he載zai能neng有you效xiao的de向xiang下xia傳chuan遞di,水shui平ping荷he載zai能neng合he理li的de分fen配pei。建jian築zhu
結構加固
加固改造工藝采用上、下抱柱式鋼托盤與豎向主支撐、輔助支撐組合的支撐體係傳遞豎向荷載作用,鋼托盤體係由縱橫向的H型xing鋼gang梁liang與yu柱zhu連lian接jie組zu成cheng。為wei滿man足zu抗kang剪jian力li要yao求qiu,需xu鑿zao除chu原yuan牆qiang柱zhu保bao護hu層ceng,形xing成cheng剪jian力li槽cao,將jiang型xing鋼gang腹fu板ban放fang入ru槽cao內nei,並bing采cai用yong高gao強qiang化hua學xue螺luo栓shuan固gu定ding。豎shu向xiang主zhu支zhi撐cheng、輔助支撐采用鋼管,為避免豎向支撐對構件產生附加彎矩,豎向支撐必須對稱布置。
為(wei)檢(jian)驗(yan)鋼(gang)托(tuo)盤(pan)支(zhi)撐(cheng)體(ti)係(xi)可(ke)靠(kao)性(xing),需(xu)在(zai)豎(shu)向(xiang)輔(fu)助(zhu)支(zhi)撐(cheng)上(shang)部(bu)設(she)置(zhi)千(qian)斤(jin)頂(ding),在(zai)牆(qiang)柱(zhu)置(zhi)換(huan)前(qian)實(shi)施(shi)預(yu)頂(ding)升(sheng),完(wan)成(cheng)支(zhi)撐(cheng)體(ti)係(xi)的(de)變(bian)形(xing),要(yao)求(qiu)同(tong)一(yi)構(gou)件(jian)的(de)頂(ding)升(sheng)必(bi)須(xu)同(tong)步(bu)進(jin)行(xing)。 建築整體頂升
由(you)於(yu)豎(shu)向(xiang)支(zhi)撐(cheng)與(yu)托(tuo)盤(pan)間(jian)連(lian)接(jie)方(fang)式(shi)非(fei)固(gu)結(jie),無(wu)法(fa)與(yu)其(qi)他(ta)豎(shu)向(xiang)構(gou)件(jian)共(gong)同(tong)承(cheng)受(shou)水(shui)平(ping)荷(he)載(zai)作(zuo)用(yong),需(xu)置(zhi)換(huan)構(gou)件(jian)混(hun)凝(ning)土(tu)破(po)除(chu)後(hou),豎(shu)向(xiang)構(gou)件(jian)抗(kang)側(ce)移(yi)剛(gang)度(du)發(fa)生(sheng)變(bian)化(hua),整(zheng)個(ge)結(jie)構(gou)內(nei)力(li)重(zhong)新(xin)分(fen)布(bu),為(wei)防(fang)止(zhi)應(ying)力(li)過(guo)集(ji)中(zhong)於(yu)某(mou)構(gou)件(jian),導(dao)致(zhi)個(ge)別(bie)構(gou)件(jian)先(xian)破(po)壞(huai),設(she)計(ji)采(cai)用(yong)在(zai)牆(qiang)柱(zhu)間(jian)增(zeng)設(she)水(shui)平(ping)梁(liang)係(xi),使(shi)水(shui)平(ping)荷(he)載(zai)合(he)理(li)分(fen)配(pei)至(zhi)其(qi)他(ta)豎(shu)向(xiang)構(gou)件(jian)。
三、設計荷載取值說明
由於該建築物尚未投入使用,豎向活載作用僅考慮十七層施工荷載,豎向恒載計算時含十六層以上各層梁、板自重,十六層以上牆柱自重及填充牆體自重。
高層
建築結構,對風荷載作用較敏感,需置換牆柱荷載組合取豎向荷載與風荷載的最不利組合。
四、框架柱、剪力牆置換施工
(一)置換施工流程
分區放線→臨時鋼托盤製安(開始同步安裝監測)→17層鋼連梁製安→16置換層卸荷樓麵支撐製安→托盤主、副支撐製安→電子位移計安裝→托盤預頂並契緊主支撐→柱鑽應力解除孔與下層柱分離→對16層柱做靜力拆除→局部增設調整鋼筋→16層牆柱澆築不收縮混凝土C35→混凝土養護,待柱混凝土強度達到80%後,分級卸荷拆除主副支撐體係→剪力牆置換
(二)施工注意事項
1.置換時待混凝土拆除清理完成後,需要仔細將結合麵鑿毛,然後用鋼絲刷將結合麵清理幹淨,並用鼓風機吹除結合麵的灰塵。
2.在被置換柱及暗柱上部200mm處用衝擊鑽,鑽預應力解除孔;在柱分批位置鑽預應力解除孔。在被置換柱及暗柱分段部位先鑽孔後灌注靜力拆除膨脹劑,大約6小時混凝土鬆散後再用小型電動工具或人工清鑿置換部位原混凝土
3.將原剪力牆鋼筋調節完畢後,沿柱縱向增設Φ10@500的抗剪筋;抗剪筋長度為1200mm,兩端預留或錨入相鄰剪力牆350mm。預留端向外彎曲,相鄰剪力牆置換時再調直至牆內。
4.本工程采用的砼為C35微膨脹砼,塌落度為200dexishitong,yongrengongjiaozhu,tongjiaozhukaishihou,bixulianxujinxingbunengjiange,bingjinliangsuoduanjiaozhushijian,tongjiaozhuzhendaocaiyongcharushizhendongbang,waibucaiyongfubizhendong。zaitongqiangdudadao50%以上即可拆除模板,在砼強度超過80%後方可進行下一步的施工
五、施工監測措施
整個施工過程中,需采用高精度監測儀器對單個構件及上部結構變形進行嚴密監控,指導施工操作。
1.監測儀器:本次施工將采用的儀器是經過質檢部門檢定合格的帶有電子位移計、裂縫觀測儀、鋼筋位置測定儀等監測係統。
2.監測工作分柱、暗柱和剪力牆置換前、置換中、置換後三個過程進行,每過程作為一個監測段。柱及暗柱和剪力牆置換前監測時,監測人員主要對裂縫、原結構使用安全性做監測,將讀數記下;置換中對沉降、裂縫進行監測;置換後對上部梁柱監測。
六、結論
高(gao)層(ceng)置(zhi)換(huan)目(mu)前(qian)在(zai)國(guo)內(nei)應(ying)用(yong)不(bu)多(duo),但(dan)隨(sui)著(zhe)各(ge)地(di)經(jing)濟(ji)快(kuai)速(su)的(de)發(fa)展(zhan),高(gao)層(ceng)建(jian)築(zhu)數(shu)量(liang)不(bu)斷(duan)增(zeng)多(duo),建(jian)築(zhu)物(wu)高(gao)度(du)大(da)幅(fu)度(du)增(zeng)加(jia),麵(mian)對(dui)施(shi)工(gong)不(bu)當(dang)存(cun)在(zai)的(de)進(jin)行(xing)建(jian)築(zhu)病(bing)害(hai)缺(que)陷(xian)治(zhi)理(li),采(cai)用(yong)先(xian)進(jin)、合理、經濟的處理技術,使建築物在使用年限內滿足其安全性、耐久性,是綠色加固最好的體現。