浅述混凝土强度不足置换法加固设计与施工
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摘 要 某18层住宅施工至十二层时发现局部层混凝土强度不满足设计要求。采取对局部剪力墙柱及梁混凝土进行置换、楼层梁进行粘贴碳纤维布加固或耐久性加固等；保证了结构安全和使用功能。
关键词 强度；置换；加固
1 工程概况
本工程包括两栋18层钢筋混凝土框架剪力墙结构住宅楼，结构实体回弹强度检测发现局部层混凝土强度不满足设计要求，后钻芯取样进行回弹修正仍不满足设计要求，部分混凝土强度差一个等级，部分混凝土强度差二个等级。后经原设计单位验算达不到设计要求。经请权威设计单位进行加固设计，再经原设计单位认可，重新进行审图。并且设计施工方案组织专家论证[1]。
2 设计方案
混凝土强度不满足设计要求，设计验算又达不到常用处理方案有拆除已建部分、置换不满足设计要求和加大截面、粘钢、贴碳纤维。本工程已施工至十二层，拆除造价太高、工期太长，加大截面、粘钢造成住户使用面积减少且对抗震性能有影响。综合各种因素采取置换混凝土为主加固方案，方案主要包括：①对剪力墙进行置换混凝土加固②对楼层梁进行粘贴碳纤维布加固；③对楼层梁进行置换混凝土加固；④对楼层梁进行加大截面加固；⑤对楼层梁进行粘贴碳纤维布加固；⑥对楼板进行置换混凝土加固；⑦对楼板进行加大截面加固；⑧对楼板进行涂阻锈剂耐久性加固[2]。
3 施工方案
3.1 选取有专项加固资质
有类似置换混凝土丰富施工经验的施工单位编制施工方案经专家论证后实施。
3.2 加固施工重难点
置换混凝土是本次加固工程的重难点，部分楼层置换剪力墙、梁混凝土量多面广，剪力墙柱置换分部位、分一至三个批次进行。如何确保置换过程中施工安全和新旧混凝土结合处施工质量是关键。
3.3 置换混凝土施工
（1）每个单元作为一个独立的施工单元，整体施工顺序。①置换剪力墙混凝土采取由低楼层到高楼层施工顺序。②同一楼层置换剪力墙混凝土按加固图纸中置换批次顺序进行置换。③对同一楼层同一区域有置换剪力墙、置换梁、置换板的情况，采用先置换剪力墙、然后置换梁、最后置换板的顺序进行。④对同一楼层不同区域有置换剪力墙、置换梁、置换板的情况，在确保支撑安全情况下，采用置换墙、梁（板）同步施工顺序。⑤对仅需进行梁板加固处理的楼层，梁板加固处理独立施工。
（2）单个置换构件施工顺序：先卸载、再支撑、然后拆除、最后加固；注意层数顺序，支撑从下到上，卸载从上到下（包括拆除）。
（3）置换混凝土构件及混凝土加大截面均采用高强微收缩灌浆料和细粗骨料拌合物。
3.4 置换剪力墙砼分段剔凿
（1）首先用人工先剔凿掉墙体局部保护层露出钢筋或用钢筋扫描仪找出钢筋的位置，根据原墙体钢筋的设计间距大概了解钢筋的位置，可在墙体上标出位置，以避免或少伤钢筋。
（2）需置换墙体剔凿，拆除采取风镐破碎及电锤剔凿相结合的施工方法，风镐剔凿时应在钢筋网中间的混凝土位置进行，不可直接剔凿钢筋，在接近钢筋的位置时可用人工剔凿。拆除由上至下逐步剔凿。
3.5 置换剪力墙分段施工，剪力墙分段拆除浇筑在每批次交界处应留置马牙槎。
3.6 施工中主要注意事项
（1）拆除时应轻凿慢砸，防止对原砼结构产生过大的扰动，严禁破坏相邻结构构件。
（2）在施工中做好对新旧混凝土浇筑界面施工缝的处理，凿毛、充分湿润、接浆或使用其他他界面剂。
（3）剔除被置换的混凝土时不得损伤钢筋。
（4）卸载时，应有全程监控设施和安全支护设施，保证被卸载结构及其相关结构的安全。
3.7 灌浆料施工工艺
灌浆料配比由省检测中心进行试配，现场严格控制原材料质量及配比。
（1）基层处理。表面应进行凿毛处理。表面不得有碎石、浮浆、浮灰、油污和脱模剂等杂物。灌浆前24小时表面应充分湿润。
（2）支摸。①按灌浆施工图支设模板。模板间的接缝处用水泥浆、胶带等封缝。②模板与四周的水平距离应控制在100mm左右，以利于灌浆施工。③模板顶部标高应高出上表面50mm。
（3）灌浆料配制。①一般地按实验室配比的标准搅拌。②采用机械搅拌方式，搅拌时间一般为1～2分钟（严禁用手电钻式搅拌器）。采用人工搅拌时，应先加入2/3的用水量拌和2分钟，其后加入剩余水量搅拌至均匀[3]。③每次搅拌量应视使用量多少40分钟以内用完。④现场使用时，严禁在灌浆料中掺入任何外加剂、外掺料。
（4）灌浆法施工应符合下列要求。①灌浆必须连续进行，不能间断。并尽可能缩短灌浆时间。②在灌浆过程中严禁振捣。必要时可用灌浆助推器沿灌浆层底部推动灌浆料，嚴禁从灌浆层中、上部推动，以确保灌浆层的匀质性。③当灌浆层厚度超过150mm时，应采用豆石加固型高强无收缩灌浆料。 ④当灌浆量较大时，豆石加固型灌浆料的搅拌应采用机械搅拌方式保证灌浆施工。
（5）养护。①灌浆完毕后30分钟内应立即加盖湿草盖或岩棉被，并保持湿润。②灌浆料达到拆膜时间后，可进行下步施工。
3.8 施工全过程留有影像资料，组织加固专项验收。
4 变形观测及应急支撑措施
4.1 请有资质的单位做变形观测
在置换层墙体上及以上层墙体上弹出水平线，在相邻不拆除的墙体上设水平点作为参考的水平点，在拆除过程中观测拆除置换层墙体上上层墙体的水平线的与相邻墙体水平点变化情况，如在拆除过程中发现水平线有变化较大时，应立即停止拆除施工。
4.2 应急支撑措施
当上部墙体的应变较大时，应立即进行临时支撑。临时支撑采用HN250*125*6*9型钢，临时支撑准备两套，支撑于已拆除墙体的部位，使钢支撑直接顶紧上部墙体，与混凝土的构件连接浇筑于混凝土墙体内[4]。
5 结束语
本工程严格按照程序从设计方案论证、原设计单位认可、再加固设计审图，加固施工单位选择、施工方案论证到验收。采用多种处理方案相结合，同时采用高强度灌浆料既保证加固施工质量又节约了工期，为类似加固施工提供了很好的经验。
参考文献
[1] GB50367-2006.混凝土结构加固技术规范[S].北京：中国建筑工业出版社，2006.
[2] 吴晓东.剪力墙结构中置换混凝土加固法新技术[J].施工技术， 2013，（S2）：442-443.
[3] 潘立.高强材料置换截面加固混凝土框架柱研究[J].建筑结构， 2009，（03）：88-91.
[4] GB 50550-2010.建筑结构加固工程施工质量验收规范[S].北京：中国建筑工业出版社，2010.
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