工程中框架柱置换混凝土加固设计及施工

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1、工程中框架柱置换混凝土加固设计及施工摘要：依据工程实例，阐述了框架柱置换混凝土的加固设计与施工的流程和应注意的问题。以供同行参考!关键词：混凝土；柱置换；加固设计1工程概况某楼盘41#楼，结构形式为21层框剪结构，主体结构已完工。根据现场实体检测，发现该楼七层的剖分柱、剪力墙混凝土强度未达到设计强度亡30的要求。七层柱，剪力墙回填数据及标准轴力数据详见图1为了保证该楼的结构安全，须要对其进行加固处理。2加固设计依据(1)我院设计的41#楼图纸及计算数据。(2)当地建筑工程质量监督站检测试验室提供的混凝土强度报告。(3)应采用的规范、规程、标准：①《建筑结构荷载规范》GB500

2、09-2001(2006年版)；②《钢结构设计规范》GB50017-2003；③《混凝土结构加固设计规范》GB50367-2006；④键筑工程施工质量验收统一标准》GB50300-2001：⑤佣凝土结构工程施工质量验收规范》GB50204-2002。9(4)土建施工单位证明节点部位的混凝土与柱身、墙身分批浇筑，节点部位的混凝土强度符合设计要求。因此，柱与梁交接的节点部位不予加固处理。3加固方法根据现场柱、墙混凝土的实际强度采用不同的方法进行加固，具体如下：(1)混凝土强度在C25-C30之间的柱、墙采用粘贴碳纤维的方法进行加固处理。(本文不做详细介绍)(2)混凝土强度在C25

3、以下的柱、墙采用置换混凝土的方法进行加固。新浇筑的材料采用C40的高流动性混凝土灌浆料。为了安全和保证加固效果，必须对置换的构件进行有效的卸载，使七层柱完全退出工作，再进行置换。卸载时，通过在构件周围设置钢管架及钢支托，将八层柱(墙)的轴力直接传递至六层的柱(墙)。具体详见图2：卸载时，通过千斤顶顶紧钢管架，使钢管架充分进入受力状态。同时应在钢管上贴应变片，进行应变测量以控制钢管的应力，从而确定钢管的轴力。各道钢管的轴力值不应小于七层柱(墙)顶的标准轴力的等分值。七层柱(墙)顶的标准轴力应根据结构在实际的荷载状况下确定(八层以上未砌分隔墙、未做建筑装修、上部正常施工，七层至二

4、十一层悬挑式外墙脚手架荷载)。9卸载完毕后敲除柱的原先混凝土，清理垃圾，整理原钢筋，包模板，浇筑C40的高流动性混凝土灌浆料。混凝土的界面必须凿毛并刷界面剂处理。对于混凝土墙，分段间隔置换，每段长度约lm,待第一段的混凝土灌浆料约达到75％的设计强度后，再凿除第二段进行第二次置换。(本文不做详细介绍)4柱置换加固计算在七层柱周围设置钢管支撑，支撑的上部顶住八层柱底，下部顶住六层柱顶，并通过千斤顶卸载，使七层柱完全退出工作，再进行置换。因此，须要对钢管支架及钢支托等进行验算。4．1钢管支架验算置换柱的最大组合标准轴力约2063kN，设计值约2292kN。在柱四边设置支撑，每边受

5、到轴力约2292／4=573kN，钢管采用中219x6的无缝钢管。钢管按轴心受压构件考虑，其整体稳定性计算：根据欧拉公式临界力为：属于粗短杆，实质就是材料的强度问题。钢管压应力：钢管支撑符合要求。94，2钢板支托计算：海边设置了四块立板，以钢牛腿考虑牛腿支托处受剪力Fv=573kN，轴力偏心e=210mm。此处牛腿受弯矩M=573xO．2l=120．33kN／m螺栓的验算，采用A级5．6级M22螺栓。M22单栓抗拉承载力设计值：可以确定，牛腿在弯矩作用下绕底排螺栓转动，顶排螺栓的最大拉力：由于锚板用结构胶粘与柱上，因此锚板和螺栓共同承担剪力。锚板承受剪力(混凝土所承担的剪力)

6、螺栓验算安全，符合要求。4．3在弯矩；剪力作用下，牛腿立板直角焊缝的验算牛腿立板高425，焊缝为8mm角焊缝，E43焊条，单块立板的受力情况为：Fv=573／4=143．25kN，M=120．33／4=30．08kN／m为了计算方便，只计算立板的承载力。焊缝面积：因此，牛腿立板焊缝符合要求。4．4其它验算梁混凝土压应力：满足要求。5柱置换混凝土施工工序施工工序；支撑卸载→凿除混凝土→清理垃圾，整理修补铡筋→包模板→浇筑灌浆料→后期养护。95．1支撑卸载5．1．1准备工作施工所用的机械设备进行检测和调试，施工材料满足需求施工作业人员到位。5．1．2钢支托安装按图2要求在柱上钻锚

7、栓孔，钻孔孔径为d+4，d为锚栓直径。钻孔时应探明钢筋的位置，避免钻孔时伤及钢筋。钻孔完毕用无油型工艺除尘器除去孔内灰尘，并做好成孔保护。按柱上的实际孔间距，在锚板上钻孔，孔径略大于锚栓直径；焊接钢支托，焊接完毕后进行整体安装，安装时为了防止支托滑移，可在柱上设置适当的膨胀螺栓，钢锚板的孔位和柱上孔位对齐后，将钢锚板与膨胀螺栓点焊。然后植入锚栓，对钢锚板进行注胶，等胶葡化后拧紧螺栓，螺帽与锚板间设一8x60x60的钢垫片。四个柱面的钢支托安装应分批进行。即在一面的支托完全安装完毕后在进行另一面支托的钻孔