高層住宅工程七層局部結構托換施工

□文 /畢江寰

高層住宅工程七層局部結構托換施工

□文 /畢江寰

文章以實際工程為例，介紹在擬托換結構的兩側用工字鋼、槽鋼設置整體托換支撐鋼結構并附帶模板加固體系的施工方法。同時采用微膨脹高強混凝土灌漿料來彌補上部結構在支撐設置和結構拆除過程中的沉降。

整體托換；支撐；鋼結構；微膨脹；灌漿料；沉降

1 工程概況

1.1 托換結構分布情況

某高層住宅樓地下1層、地上18層，層高2.8m，建筑總高度50.4m。當主體結構施工至10層時，因某些原因，7層1~6軸頂板及剪力墻混凝土需要進行托換，即將原來的混凝土完全鑿除，保留鋼筋，按設計要求用高于原強度的混凝土（或者灌漿料）重新進行澆筑。墻、暗柱的根部拆除到7層樓面上皮。墻、暗柱的上端拆除到8層樓面以上50mm，見圖1和圖2。

1.2 結構設計概況

1）混凝土強度見表1。

表1 結構混凝土強度

2）構件規格尺寸及配筋。板厚為100、120、130mm；墻厚均為200mm，柱、梁均與墻同厚；架梁規格及配筋見表2。

表2 架梁規格及配筋 mm

樓板的配筋均為單層配筋，受力筋為 8mm@150 mm，分布筋為 8mm@200mm；暗柱豎筋共有 12mm、14 mm、18mm3種規格，豎筋間距平均為150mm；箍筋為φ8 mm@100mm；墻的豎筋及水平分布筋均為 8mm@200 mm。拉筋為φ6mm@600mm，梅花狀分布。

1.3 內檐架體搭設現狀

主體結構施工采用散支散拆硬架支模工藝，多層支模板，模板架體為普通鋼管扣件腳手架，立桿間距縱橫均為1200mm，立桿頂端為可調支撐。共配備3層模板及腳手架支撐。

施工部位現狀，10層結構施工完畢，8層模板及腳手架支撐已經拆除。

1.4 外檐架體搭設現狀

外檐架體采用懸挑腳手架，分段懸挑搭設。第1段由4層樓面開始懸挑，7層為一段。底部懸挑采用16#工字鋼，外檐雙排腳手架，內外排橫距為900mm，立桿間距150mm，拉結方式采雙扣件拉結，間距為二步三跨。

2 托換工藝設計

在擬托換結構的兩側用工字鋼、槽鋼設置整體托換支撐結構并附帶模板加固體系，見圖3和圖4。

3 混凝土加固技術及施工要點

對原有結構的卸載。安全起見，有結構的混凝土按照0強度考慮，即不考慮構件混凝土強度的情況下進行卸載，為加固施工帶來很大難度。結構構件（剪力墻、梁、板等）在自重作用下，已經產生內力，如果直接拆除受力構件，有垮塌的危險。因此，必須對受力構件進行卸載處理，即采用臨時支承體系代替原構件受力。卸載方式采用腳手架和型鋼配合的方法進行。

剪力墻、梁、板節點核心區的處理。

梁、板端新老混凝土結合面的處理。

3.1 對原有梁和板的卸載

采用滿堂紅腳手架作為傳力途徑。內腳手架在平面內1～7軸和B～M軸之間、立面內為3～10層之間滿堂布置，滿堂腳手架采用48×3.5mm的扣件式鋼管腳手架，縱橫向間距均為1.2m，局部0.8～1.0m；腳手架步距為1.5m；橫向剪刀撐每隔4跨布置以加強滿堂架的整體性；為保險起見，剪力墻邊緣腳手架采用雙立桿。滿堂腳手架的穩定性主要通過保證立桿的穩定性和加強構造實現。外腳手架利用現有腳手架施工。

3.2 對原有剪力墻的卸載

現場有5處剪力墻的混凝土結構強度不能滿足設計要求，由于剪力墻為主要承重構件，因此在砸除剪力墻混凝土前需對剪力墻進行卸載，采用型鋼支架托換的方法。

1）橫梁制作安裝。根據選定的工字鋼型號，制作長1m的工字鋼橫梁。8層樓板上緣和7層樓板下緣各段混凝土剪力墻上每間隔1m左右（根據剪力墻實際長度）的距離布置1根工字鋼橫梁。在剪力墻上開洞，洞口尺寸為150mm×220mm。鑿洞口時應該避免傷到剪力墻鋼筋，要求洞口開得整齊，不齊的用高強砂漿補齊。橫梁穿過剪力墻，為避免工字鋼橫梁寬度過小帶來的應力集中，8層樓板工字鋼橫梁上翼緣加焊一段鋼板槽，以增大混凝土受壓面積，在鋼板槽與混凝土的間隙內灌注高強灌漿料，橫梁下翼緣與立柱焊接。7層樓板工字鋼橫梁上翼緣與樓板處埋件焊接，下翼緣洞口處用高強水泥砂漿填實，確保橫梁的穩定可靠。

2）牛腿制作安裝。為對7層樓板下緣的工字鋼橫梁進行有效支頂，在工字鋼橫梁下緣增設鋼牛腿，牛腿與工字鋼和埋件焊接牢固，以保證施工安全。

3）立柱制作安裝。采用工字鋼立柱作為整個支架體系的豎向傳力構件，立柱的下料按照現場實際的長度確定，鋼立柱上端穿過8層樓板與上部工字鋼橫梁焊接，下端與樓板埋件焊接。鋼立柱所有連接要求安全可靠，以保證施工安全。

4）埋件制作安裝。為增加工字鋼立柱對混凝土板的沖切面積，需要在剪力墻及樓板的相應位置上增設鋼板埋件。鋼板埋件用錨栓植入混凝土中。

5）連接槽鋼制作安裝。用16#槽鋼連接各個橫梁，橫梁與槽鋼之間焊接牢固并植入間距300mm的錨栓，與剪力墻混凝土錨固在一起以增強鋼支架的受力面積。為加強工字鋼立柱平面外的穩定性，需增設連接槽鋼。用12#槽鋼在鋼立柱的中部將各個立柱連接起來，形成一個整體，植入間距300mm的錨栓，與剪力墻混凝土錨固在一起，確保槽鋼與剪力墻協同受力。

6）植筋施工。測量放線→探測鋼筋位置→鉆孔→清孔→鋼筋加工及除銹處理→注膠→植筋→養護。

3.3 剪力墻混凝土的置換

所有支撐體系全部完成且確保鋼支架處于穩定受力狀態時，對原混凝土剪力墻進行置換。每段剪力墻混凝土的置換要按照墻長均分為2部分，每部分澆筑的時間間隔不得少于4d，即鑿除一半混凝土，置換高強灌漿料；再鑿除另外一半混凝土，再置換高強灌漿料。為不把施工縫留在墻、板交界處，鑿除每段剪力墻的同時在相應長度范圍內鑿除寬420mm的樓板，與剪力墻混凝土同時置換，樓板混凝土的澆筑留出120mm的接槎。在置換的過程中要求對鋼支架體系進行監測，確保置換過程的安全可靠。

1）測量放線。放好每段剪力墻及樓板的分段施工線，保證置換施工有序進行。

2）混凝土的鑿除。避免傷害原有鋼筋及對完好混凝土過分震動，采用電錘與手錘、鏨子相結合的方式鑿除原有低強度混凝土，嚴禁使用風鎬等大型震動機械。

3）原鋼筋處理。鑿除低強度混凝土后對原有鋼筋檢查，如有問題進行更換；如無問題對鋼筋進行除銹、調直等處理。

4）灌漿料澆筑。由于模板高度超過1.8m且灌漿料為超流態，為保證澆筑安全，分2次澆筑，第一次澆筑強度達到初凝后方可進行第二次澆筑。灌漿料澆筑工序應滿足灌漿料工藝要求。

5）拆模、養護。灌注后24h內嚴禁擾動加固部位；拆模后用草袋覆蓋并經常灑水，連續養護14d，始終保持灌漿料表面處于濕潤狀態。

3.4 樓板混凝土的置換

待剪力墻混凝土全部置換完成后方可進行樓板混凝土的置換施工。樓板采用商品混凝土澆筑，施工工序同剪力墻混凝土置換。

4 支撐體系的拆除

全部承重構件包括剪力墻、梁、板等混凝土全部置換完成后，對新澆筑的灌漿料及混凝土按單個構件進行驗收，當同條件養護試塊強度和非破損監測的實體強度均達到設計值時，方可拆除支撐體系。支撐體系的拆除要間隔進行，即 1、3、5……或 2、4、6……的順序依次拆除，確保整個置換體系的安全可靠。

5 實施效果

置換混凝土全部采用微膨脹高強混凝土灌漿料，特別是豎向剪力墻結構，通過混凝土的微膨脹來彌補上部結構在支撐設置和結構拆除過程中的沉降。同時施工過程中分別對支撐結構、上部結構的變形（如沉降）進行檢測，其沉降變形微小，由此引起的上部結構垂直度、構件軸線偏移等影響幾乎為零。特別是在拆除原結構的受力轉換過程中，采取了分段施工的原則，有效控制變形，保證了結構的安全，達到了預期的施工效果。

TU375

C

1008-3197（2013）05-33-03

10.3969/j.issn.1008-3197.2013.05.013

2013-01-06

畢江寰/男，1971年出生，高級工程師，天津一建建筑工程有限公司，從事工程技術管理工作。