剪力墙结构施工质量问题分析与加固处理

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1、剪力墙结构施工质量问题分析与加固处理　　湖南某高层建筑为一幢三十二层的现浇钢筋混凝土框架-核心简结构，按7度抗震设防，框架抗震等级为二级，剪力墙抗震等级为二级。该工程总建筑面积为50000m2，设三层地下室，四层裙房，总建筑高度为。地下室为停车库，裙房为商业用房，五层以上为写字楼。建筑物地下室平面简图如图1所示。该建筑物柱网跨度大，双核心简集中布置，简体剪力墙是主要抗侧力构件。　　主要质量问题　　该工程地下三层核心筒剪力墙设计混凝土等级为C50，混凝土浇筑施工后，按规范规定的拆模时间开始拆模。在拆模的过程中，发现筒体墙多处出现蜂窝、部分露筋和

2、墙体裂缝等多种质量问题。本次质量问题主要发生在主楼部分的地下三层东、西两个核心简体剪力墙上，在墙体转角的暗柱、门洞暗柱、暗梁筋密集区以下。从检查结果发现：蜂窝面积较大，且露筋较多。根据建筑工程质量检测评定标准，各项指标均超过标准允许值，对整体结构承载力造成较大影响。　　工程检测　　为了查清问题，及时处理，消除隐患，决定对筒体混凝土进行全面回弹，必要时进行抽芯，查出混凝土的实际强度。由于《回弹法检测混凝土抗压强度技术规程》能查到的最大强度换算值为49MPa，且地下室因连日阴雨，墙体潮湿，故筒体回弹检测意义不大，且数据离散性也大。最后决定采用钻芯

3、法对核心筒混凝土进行检测，以进行区域强度评价。检测单位对核心筒剪力墙共钻芯取样57处，其中东筒钻芯30处，西筒27处。检测结果核心筒混凝土最大换算强度为66MPa，最小换算强度为21MPa，强度变化较大，达不到设计要求。东、西核心筒混凝土检测换算强度区域代表强度分别详见表1和表2。　　认真分析这次施工发生重大质量问题的原因，认为主要如下：　　人员状况：现场管理干部素质差，组织和管理水平较差，没有与各有关管理人员和施工操作员有效沟通。施工技术人员力量薄弱，责任不明确。工人素质低，混凝土浇筑工未经培训，没有以往类似工程施工经验。　　技术原因：未按

4、规范施工，质量保证体系不健全，技术措施不落实，管理人员没有将施工方案里的技术措施向施工人员交底，工序交接没有记录，没有交底。混凝土浇筑方法不对，一次浇筑超高未设溜槽或串筒，致使混凝土在浇筑时出现离析现象，混凝土浇筑时又振捣不足，致使混凝土出现石子与砂浆不分离，石子多的地方出现蜂窝、孔洞，砂浆多的地方强度不足，混凝土体开裂。　　设备状况：运送混凝土的车辆不足，致使浇筑时不能连续施工，施工缝又没能进行必要的处理；经常出现混凝土输送泵堵管，维修不及时；振动棒等振动器材质量不稳定且数量不足，振动器材经常坏或转动无力，无法使用。　　甲方委托设计单位对该

5、质量事故进行计算分析并提出加固补强处理方案，确保其承载能力能满足建筑物的安全及使用要求。现将计算分析过程简述如下。　　核心筒主要是抗侧力构件，在框一剪结构中剪力墙对结构物的位移起控制作用，结构变位取决于构件总体刚度ECJ，设计中地下三层混凝土强度等级为C50，当实际混凝土强度为C40时，其混凝土弹性模量EC的比值为Ec40/Ec80=×104/×101=。在墙体截面不变时，墙体刚度仅降低6%，没有引起刚度突变。从计算分析中得知，不管在风荷载还是地震荷载作用下，底层的层作用力较小，层间位移角小于1/1XX，故混凝土的E值变化对底层层间位移角也几

6、乎无影响。对整体结构而言，因其它楼层刚度不变，故顶点位移变化很小，全楼最大层间位移变化甚微，建筑物位移受到影响很小。　　一般核心筒是个轴压比较小的构件，经计算当混凝土强度等级在C35～C50之间变化时，本工程核心筒各墙肢轴压比最大值为～范围内，主要承受抗侧力的核心筒四周外壁轴压比均小于，混凝土的延性仍能得到保证。　　轴压比的变化是因混凝土强度等级变化引起的，也就是说构件轴压力几乎没有变化。当核心筒混凝土强度等级按C40计算时，该层各构件内力略有变化，电算分析结果显示，柱轴压比影响不大，柱子配筋仍按构造要求配置；仅核心筒四周外壁墙体各段内力在需

7、要配筋计算的范围内，其余各墙肢按构造要求配筋，暗柱配筋为%Ac，墙体水平筋配筋率为%。本工程实际配筋暗柱多%Ac，墙体水平筋配筋率为：墙厚500为%，墙厚250为%，墙厚200为%，均远大于计算值。　　在计算分析中，并未考虑地下室外壁的刚度贡献，其实地下室外壁刚度还是相当大的，对结构的变位带来有利影响。本工程三层地下室埋深较大，塔楼采用大直径人工挖孔桩，地下室侧壁外回填土施工控制比较严格，密实度达到以上，可以认为地下室周围有比较可靠的侧限，地下室三层及大直径桩可以祈祷固定端嵌固作用。实际上建筑物水平力进入地面后，已逐渐衰减，地下三层水平力大大

8、减少，地下三层的抗震等级可以降低，实际设计配筋对抵抗水平力有足够保证。　　综合上述分析可知，由于施工质量造成核心筒混凝土强度等级在不低于C40的情况下，不影响其承载