剪力墻置換加固法在某住宅工程中的應用

汪 偉 （安徽省建筑科學研究設計院，安徽 合肥 230032）

隨著我國城鎮化率的快速增長，城鎮住宅需求量不斷擴大，越來越多的住宅樓拔地而起，建筑工程的工程質量總體良好，同時也存在較多問題，其中由于不同原因導致的局部混凝土強度不足而產生的結構安全問題占較大比例。置換混凝土加固法是目前解決結構構件混凝土強度嚴重不足的最有效方法。本文就剪力墻混凝土強度嚴重不足的問題，結合工程實例，探討剪力墻置換加固法在住宅工程中的應用。

1 工程概況

某小區住宅樓地下1層，地上33層，建筑高度95.7m，剪力墻結構，抗震設防烈度為6度，抗震設防為丙類，抗震等級為三級，設計地震分組第一組，Ⅲ類場地，基本風壓0.4kN/m2。標準層平面布置圖詳見圖1。該結構8層以下的混凝土強度為C40。施工到第9層，發現第3層混凝土強度不滿足設計要求。經檢測單位檢測，檢驗批強度推定值為17.0MPa，遠遠低于設計強度。考慮到建筑的使用功能及實際情況，對不滿足設計要求的剪力墻構件進行置換加固。

2 剪力墻置換加固設計

2.1 結構整體驗算

根據《混凝土結構加固設計規范》（GB50367-2013）規定，置換用混凝土的強度等級應比原構件混凝土提高一級，且不應低于C25。所以對第二層不滿足設計要求的剪力墻（含連梁）采用C45強度混凝土進行置換。按照置換后的混凝土強度對該建筑進行整體分析，各項指標均滿足設計要求。

2.2 剪力墻分批分段置換

剪力墻置換加固設計，應考慮樓層的施工荷載0.5 kN/m2，搭設的外腳手架荷載1.5 kN/m2,以及風荷載，因是短期荷載效應，可不考慮地震作用。當需置換剪力墻較多時，應采取分批分段進行置換。按照相鄰的剪力墻置換不得同時進行的原則，進行分批；按照軸壓比的要求對置換剪力墻進行分段。每一片剪力墻分段置換時，應綜合考慮非置換剪力墻的形式及混凝土強度，嚴格控制剪力墻的軸壓比（可按一字短肢剪力墻考慮）。此外，還需考慮其他因素，比如邊緣構件應一次成型，現場施工的難易程度等。

圖1 標準層平面布置圖

根據整體分析，現對其中一片剪力墻（JGQ1）進行分段計算。其在各工況下荷載標準值如下表1所示。

置換剪力墻內力表 表1

圖2為JGQ1剪力墻置換的分段施工示意圖。按照此分段施工工況，對JGQ1在不同階段荷載作用下軸壓比驗算如下表2所示。

其中，第一階段混凝土軸心抗壓強度設計值應按照檢測報告中檢驗批的強度換算確定；第二階段混凝土軸心抗壓強度設計值同第一階段；第三階段混凝土軸心抗壓強度設計值按照C45混凝土取值。

每一段或每一批剪力墻置換施工前，均應待前一段或批次置換剪力墻強度達到設計強度的100%后方可施工。此外，還應考慮各階段剪力墻的局部壓應力。所以在進行剪力墻置換設計過程中，應分別對各批次情況下的各階段施工進行整體結構計算，確保結構的安全。

2.3 技術措施

剪力墻拆除之前，應將現狀樓面活載進行卸載，并在本層及下一層設置滿堂腳手架支撐。應確保與剪力墻相連的混凝土梁端部均設有鋼支撐。此外，應事先用鋼筋探測儀對所有鋼筋位置進行標記，防止損壞鋼筋。剪力墻拆除時，嚴禁采用靜力切割，應進行人工鑿除，同時避免對鋼筋及相鄰構件的破損。

軸壓比驗算 表2

圖2 JGQ1分段施工示意圖

圖3 鍵槽示意圖

為確保置換混凝土的澆筑質量，可在剪力墻模板居中位置開設澆筑孔，并應在樓板處開設澆筑口進行澆筑，超澆部分后期鑿除。在置換剪力墻交界面處應留設鍵槽，鍵槽尺寸200×200×30@400，角度≤30。，詳見圖3所示；并且應在新老混凝土交界面處進行界面劑處理，并鑿毛成6mm凹凸面。

3 結束語

置換加固法是一種安全性高、耐久性好、對其他結構構件影響小的一種方法。對剪力墻置換應按分批分段的各種工況進行設計，確保安全。同時，考慮到剪力墻作為重要的豎向構件，置換施工的全過程應做好實時監控，同時進行應變檢測和位移檢測。