后澆帶處現澆鋼筋混凝土梁下沉的處理方法

吳建文

(江蘇城建校建筑規劃設計院，江蘇常州 213000)

1 工程概況

常州市武進區某工程:主樓地上9層，1層地下室，結構形式:主樓為框架剪力墻結構，裙房為地上2層(無地下室)，框架結構。裙房部分柱間距為6.8 m，2.2 m，跨度 42.7 m，1 層 ～2 層層高分別為3.9 m，3.45 m。主樓柱截面尺寸 400 ×400，500 ×400，裙房柱截面尺寸400×400;裙房框架主梁截面250×700，次梁截面為250×550，板厚為120 mm。裙房部分的混凝土強度等級均采用C30混凝土，梁、柱主筋為HRB400級鋼筋。

主樓基礎采用梁筏基礎，基礎梁400×800，基礎筏板350 mm;裙房采用柱下獨立基礎，基礎截面1 800×1 800，2 300×2 300，1 500×1 500，基礎持力層為2號粘土層，地基承載力特征值fak=230 kPa。裙房部分距主樓邊緣1.5 m處設置沉降后澆帶，設計要求同時滿足以下3個條件后方可澆筑:

1)主體封頂;

2)沉降趨于穩定;

3)主群樓沉降差滿足規范要求后采用C35微膨脹混凝土進行澆筑。沉降后澆帶位置見圖1。

2 裙房主要構件下沉的情況及發生的原因

沉降觀測后，經仔細檢查測量發現2層裙房的框架梁在后澆帶處向下沉降大約為80 mm，其屋面部分框架梁在后澆帶處向下沉降了大約為50 mm，經查共有6根框架梁下沉;后澆帶處梁、板鋼筋因梁下沉造成屈曲。由于后澆帶靠近主樓一側僅為1.5 m，因框架梁梁高較高且懸挑尺寸較小，經過仔細測量和觀察沒有發現在后澆帶處有明顯下沉現象(見圖2)。梁的下沉在框架結構中產生了超過設計的次應力，少數框架柱在梁端彎矩最大處出現了水平細微裂縫，但裂縫寬度很小，均小于0.15 mm。

圖1 沉降后澆帶位置

經分析研究，裙房框架梁端(后澆帶處)產生下沉現象的主要原因如下:因施工過程中急需模板周轉，梁板的模板支撐腳手架拆除過早，同時并沒有及時對后澆帶處梁板采取臨時支撐方案，造成框架梁開始下沉。當施工過程中發現框架梁下沉現象時，主樓結構已施工至第7層，為了避免后澆帶處框架梁繼續下沉而造成嚴重后果，設計人員通知施工方立即采用腳手架鋼管和可調支撐從一層開始對下沉梁板進行了支撐加固措施，經再次測量，沒有發現其中6根框架梁繼續下沉的現象。

圖2 梁下沉位置

3 結構安全論證及處理方案的選擇

經設計、監理、加固公司等相關單位對框架梁下沉現象進行仔細觀察和研究分析，框架梁柱結構沒有達到嚴重的破壞程度，僅因框架梁端下沉在結構中產生了附加應力，使柱產生部分水平裂縫，如果把梁端糾正至設計標高，因梁下沉產生的附加應力就會自動消失，在后澆帶混凝土澆筑后，結構受力狀況基本可以恢復至與原設計一致。

經分析考慮，下沉的框架梁重新恢復至設計標高，其處理方法為:采用大直徑鋼管把所有下沉框架梁梁端頂緊，然后從一層開始用千斤頂把框架梁端下沉頂起至設計標高，逐層處理，直至頂層下沉梁端頂起至設計標高。采用此處理方法需要注意的是:在頂升時，千斤頂的頂升力較大，需用較大頂升力千斤頂和較大直徑鋼管，頂升過程中不會對結構造成其他破壞。頂升施工時，每層布6個支撐，均布置在框架主梁懸挑端，6個支撐的千斤頂頂升同步進行，每次頂升高度5 mm左右，并及時在安全支撐上加墊鐵片，并用楔塊楔緊，直至頂升至設計標高(見圖3，圖4)。

4 頂升施工操作流程

1)安裝端頭鋼板和M12膨脹螺絲。施工時應確保端頭板安裝平整，可用磨光機打磨或高標號砂漿找平。

2)制作、安裝頂升支撐和安全支撐，施工時應確保支撐的垂直度和支撐的位置準確。搭設鋼管支撐，將同時頂升的6個頂升支撐、安全支撐與?軸的6根框架柱有效的連接起來，以保證槽鋼支撐的穩定性。

3)制作安全支撐上部的鋼墊片，可分別準備10 mm，8 mm，6 mm，4 mm，2 mm的鋼板，并將鋼板面打磨進行糙化處理。

圖3 臨時支撐圖

圖4 頂升圖

4)頂升施工前應檢查設備的完好情況，可選用手動千斤頂，最大頂升力不小于250 kN，或采用同步千斤頂。

5)頂升時應派專人進行監測，施工前每個頂升點均應設置標高控制桿，并按梁兩端支座梁底標高拉通線進行最終頂升標高控制，施工時加強監測，如遇異常情況立即停止施工。

6)6臺千斤頂應同步頂升，每次頂升高度5 mm左右，并及時在安全支撐上加墊鐵片，并用楔塊楔緊，直至頂升至設計標高。

7)如同層的6根梁有某根梁下沉較大，應先將此梁頂升至與其他梁相同標高后，再進行六點同步頂升。

8)頂升到位后，應立即進行固定支撐的安裝，驗收合格后可進行安全支撐的拆除，再拆除頂升支撐。

9)后澆帶混凝土施工完畢并達到設計強度后，方可進行固定支撐的拆除。

5 后澆帶處鋼筋整理或置換

1)針對后澆帶處的板鋼筋:將輕度變形的板鋼筋安裝設計要求整理到位;

2)針對后澆帶處的梁鋼筋:將變形的梁縱向鋼筋按照原設計要求的規格、強度進行補強焊接，焊接長度單邊10d。

6 柱子裂縫修復方案

由于柱子的水平裂縫均小于0.15 mm，故采用表面封閉法:

1)觀察修復后的部位是否存在裂縫，如存在裂縫，應采用JK裂縫修補膠進行表面封閉。

2)裂縫修復完畢后，采用粘貼碳纖維加固法對構件進行加固。以裂縫為中心，沿柱豎直方向粘貼單層長1 000 mm、寬100 mm的碳纖維布，間距100 mm。

7 結語

頂升施工過程嚴格按照上述加固方案執行，施工過程中未發現任何異常情況，施工結束后對后澆帶部位進行沉降及裂縫觀察，沒有發現繼續沉降現象，裂縫也沒有增大現象。

在鋼筋混凝土框架結構施工中，后澆帶的施工必須引起我們足夠的重視。在施工后澆帶時，支撐系統必須保證牢靠，后澆帶處的支撐系統最好是獨立的，在后澆帶混凝土未達到澆筑要求或者沒有完成澆筑之前，嚴禁隨意拆除后澆帶兩側梁板支撐系統，以免造成結構過度下沉，造成工程安全質量事故。

［1］GB 50010-2010，混凝土結構設計規范［S］.

［2］GB 50367-2006，混凝土結構加固設計規范［S］.

［3］寧登山.淺談如何做好后澆帶的施工［J］.甘肅科技，2008(15)：33-34.

［4］崔世龍，杜英錄.在建筑工程中“施工后澆帶法”的應用及質量控制［J］.黑龍江科技信息，2011(20)：25-26.