柱子缺陷修补方案.docx

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柱子缺陷修补方案

本项目标段A

区块配套设施项目

B2塔楼B2-2/B2-B轴柱子修补方案

编制:

审核:

审批:

年月日

1、编制说明

B2座塔楼9层B2-2/B2-B轴柱子局部柱混凝土存在夹渣层，需对所存在的夹渣层进行修补。

具体存在部位如下图所示：

平面图（九层，标高36.050m）竖向图

2、处理方法

考虑到柱混凝土存在夹渣层，对加渣区域混凝土进行置换。

具体流程图：

施工工艺：

1）在拟拆除柱段周边框架梁上增加钢管脚手架支撑，梁顶托采用三钢管，根据计算确定顶撑及钢管架搭设间距。

2）待钢管脚手架支撑全部完成后，实施钢筋混凝土柱的拆除、钢筋恢复和混凝土浇筑及养护工作。

混凝土夹渣层拆除时，其上部应凿成倒锥形面，下部应打凿成凹形面，距夹渣层均为300mm，以便与高强度混凝土的灌注密实。

如下图1所示。

3）打凿时，应先凿除一半边存在夹渣的混凝土，另一半边柱混凝土仍保留，待该部分混凝土置换并养护达到一定强度后，再进行另一半边混凝土夹渣层的凿除。

同时，新旧混凝土施工前，应先对第一次置换后的新混凝土面进行凿毛，以增强新旧混凝土之间的整体性。

4）凿除夹渣层后，用水洗去夹渣层的浮渣。

以保证二次浇注时该部分混凝土的质量。

5）新浇混凝土采用C50混凝土。

浇注后，应及时浇水养护，以保证混凝土的水化结硬，较少混凝土缩水。

6）待混凝土养护达到100%强度后，方可拆除支撑体系。

图1柱混凝土置换示意图

3、托换支撑系统的设计

1）本次搭设从9层至7层，共计3层。

2）采用普通钢管脚手架搭设，型号为48×3.0钢管架，顶托加三钢管支撑体系。

3）根据计算，钢管架搭设间距为300×500mm布置（具体详见下图），且沿梁跨度方向4.5m范围内满堂搭设。

4）搭设前，需严格按本方案进行现场放线定位。

5）顶托必须顶紧，防止松动。

该步骤施工时应专门进行现场检查。

6）钢管架底部应采用钢板垫片。

钢管架搭设平面图

立面图

4结构柱置换施工及控制

4.1结构柱凿除

1）施工程序：

托换完成后，再进行柱存在夹渣层混凝土的凿除施工。

2）凿除方法：

采用电锤和人工修凿，拆除过程中尽量减小钢筋损伤，采用对称拆除法，对称卸荷，确保荷载均匀转移，最终凿除人工用铁钎和手锤将其混凝土整面凿断。

3）凿除范围：

混凝土凿除时，要严格按施工技术人员放线确定，凿除框架柱混凝土夹渣层，拆除过程中不得对柱主筋的造成损伤。

4）作业保护：

混凝土凿除施工时，施工人员做好防护工作，佩带口罩、防护眼睛、劳保鞋、安全帽等，避免飞石粉尘对员工身体的伤害。

4.2结构柱施工

按设计要求，补足柱钢筋恢复及修补，并采用C50混凝土按照加大截面进行重新浇筑。

浇筑时，应分2段进行浇筑，先进行一半边混凝土的浇筑，待达到一定强度后，再进行另一半边混凝土浇筑。

第二次浇筑前，应对新混凝土面进行凿毛，并植入18水平钢筋，间距300mm布置，后进行第二次混凝土的浇筑。

分段浇筑如下图所示：

一半混凝土置换

另一侧混凝土浇筑

4.3卸荷与支撑的拆除

1）必须待新浇柱混凝土强度达到100%后后方可拆除钢管支撑。

2）卸荷支撑拆除按自下到上的顺序。

3）逐层拆除，拆除时应注意对以完结构的保护，将钢管架的堆放在指定地点，后统一进行清理。

5、计算公式

在进行结构柱托换前，需对所搭设的架体进行验算。

考虑到需修补柱子截面尺寸为800×800mm，混凝土强度等级为C45，楼板及梁强度等级为C35。

塔楼标准层层高3.9m，9层至7层共计3层，楼板厚度按最后120mm进行考虑。

（取混凝土自重25KN/m³，）

7层楼板自重：

1板自重：

0.12×81×7×25=68.04m³×25KN/m³=1701KN

2梁自重：

（0.4×0.58×4.5×3`+0.3×0.58×4.5）×7×25KN/m³=685KN

3柱子自重：

0.8×0.8×3.9×6=14.976m³×25KN/m³=374.4KN

———————————————————————————————

总计：

=2760.4KN

故9层以上该计算单元内总自重为2760.4KN。

为方便计算，将该部分自重均匀分配至9层梁上，每根梁所需承受的自重约为：

2760.4/4=690.1KN

每根梁下脚手架搭设范围约为：

1.5×4=6㎡

将其近似考虑为面荷载，即：

690.1/6=115.02KN/㎡

如果将该面荷载等效于1㎡的梁，其自重按25KN/㎡计算，其高度约等于4.6米。

此时，该1m×1m×5.5m（高）梁在竖向钢管脚手架，按0.3×0.3m支撑下计算，进行钢管架是否满足竖向承载力的要求。

（不考虑风荷载的影响）

通过计算，如下所示：

计算依据《建筑施工模板安全技术规范》（JGJ162-2018）。

计算参数:

支架搭设高度为3.9m，

梁截面B×D=1000mm×4600mm，立杆的纵距（跨度方向）l=0.50m，

立杆的步距h=1.20m，

梁底增加6道承重立杆。

梁顶托采用三钢管。

梁底按照均匀布置承重杆6根计算。

模板自重0.00kN/m2，混凝土钢筋自重25.00kN/m3，施工活荷载0.00kN/m2。

扣件计算折减系数取1.00。

图1梁模板支撑架立面简图

按照规范4.3.1条规定确定荷载组合分项系数如下：

由可变荷载效应控制的组合S=1.2×（25.50×4.60+0.00）+1.40×0.00=140.760kN/m2

由永久荷载效应控制的组合S=1.35×25.50×4.60+0.7×1.40×0.00=158.355kN/m2

由于永久荷载效应控制的组合S最大，永久荷载分项系数取1.35，可变荷载分项系数取0.7×1.40=0.98

采用的钢管类型为

48×3.0。

一、扣件抗滑移的计算

纵向或横向水平杆与立杆连接时，扣件的抗滑承载力按照下式计算:

R≤Rc

其中Rc——扣件抗滑承载力设计值,取8.00kN；

　　R——纵向或横向水平杆传给立杆的竖向作用力设计值；

上部荷载没有通过纵向或横向水平杆传给立杆，无需计算。

二、立杆的稳定性计算

不考虑风荷载时,立杆的稳定性计算公式为：

其中N——立杆的轴心压力最大值，它包括：

横杆的最大支座反力N1=17.740kN（已经包括组合系数）

脚手架钢管的自重N2=0.9×1.35×0.142×3.900=0.672kN

N=17.740+0.672=18.412kN

　　i——计算立杆的截面回转半径，i=1.60cm；

　　A——立杆净截面面积，A=4.239cm2；

　　W——立杆净截面模量（抵抗矩）,W=4.491cm3；

[f]——钢管立杆抗压强度设计值，[f]=205.00N/mm2；

a——立杆上端伸出顶层横杆中心线至模板支撑点的长度，a=0.30m；

h——最大步距，h=1.20m；

l0——计算长度，取1.200+2×0.300=1.800m；

——由长细比，为1800/16.0=113<150满足要求!

——轴心受压立杆的稳定系数,由长细比l0/i查表得到0.503；

经计算得到

=18412/（0.503×424）=86.331N/mm2；

不考虑风荷载时立杆的稳定性计算

<[f],满足要求!