大跨度框架结构托梁换柱技术的设计与施工.pdf

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1、大跨度框架结构托梁换柱技术的设计与施工DesignandConstructionofSupportingBeamsReplacingColumnsTechnologyforLong—SpanFramedStructure胡新红简要1、杭州市建设工程质量安全监督总站杭州310005；2、中建三局建设工程股份有限公司(沪)上海200129摘要：介绍了大跨度框架结构的托梁换柱施工技术。在托梁换柱过程中，采用应变和顶升量双控法对大跨度框架柱进行托换和控制，经实际应用证明该法安全可靠，可供同类工程参考。关键词：托梁换柱施工技术托

2、换设计结构加固应变控制中图分类号：TU756．3／文献标识码B【文章编号】1004—1001(2012)08—0786—031托换柱概况c351．1设计概况I／该工程结构形式为大跨度框架结构，地下1层以下抗1-j震等级为3级，抗震设防烈度为6度。柱网间距多为9m、蜒11m及14m，框架梁内布有有粘结预应力筋，柱混凝土等蓥I级为C50，梁板混凝土等级为C35，梁柱核心区混凝土等级土爽满层爽蓖层——同柱。明照偏砥墓r一‘一／1．2柱夹渣情况柱C5()——由于柱混凝土在浇筑过程中，局部因雨水中刷形成夹渣层，实测强度较低，需对

3、该部分柱进行置换(图1)。1L’2柱混凝土置换方案设计图1柱混凝土设计及夹渣示意图2柱混凝土置换示意考虑到柱混凝土强度过低，须对加渣区域混凝土进行置换。根据实际情况，该工程选用应变和顶升量双控法托梁量及钢楔个数。换柱，它是指在托梁换柱过程中，在托换支撑系统底部打入(b)对型钢支撑再施加预应力，预应力通过在底部打带有刻度的钢楔以对结构梁施加一定的顶升力，同时采用入钢楔获取，预压应力从下往上依次分级施加。应变测试仪监测托换支撑系统的应变，并对混凝土柱的沉(C)加强托换过程的监测工作，主要监测钢支撑的应降和梁的裂缝进行观测，

4、以准确反映出结构、托换支撑系统变变形、梁裂缝宽度及待拆除柱上层柱的沉降。的变形和受力状态(图2)。(d)待钢支撑全部完成后，实施钢筋混凝土柱的拆除、钢筋恢复和混凝土浇筑及养护等工作。3托换方案设计与相关验算(e)新浇混凝土达到设计强度后，白上而下拆除钢支3．1托换方案整体思路撑体系。(a)在拟拆除柱周边框架梁上先增加型钢支撑，根据3．2托换支撑系统的设计及计算计算确定顶撑开始和结束楼层，并确定型钢支撑规格、顶升在进行托换支撑系统设计时，支撑钢柱采用两端带有连接环板Q235B609mmx16mm无缝钢管，支撑项部和底部与

5、结构采用后置埋件连接(图3)。作者简介：胡新红(1978一)，男，本科，高级工程师。作者地址：浙江省杭州市莫干山路100号耀江国际大厦B座11F根据不同部位受荷情况，经计算，最大单撑力(310005)。3125kN，最大顶升量6．2mm。收稿日期：2012—07—12786I20l2．8BIm曲工序沿楼层自下而上依次进行(图4、图5、图6)。钢楔到位后进行完成后周边封闭浇筑灌浆料，灌浆料目k自：强度不低于C50。陲ffIWiW泞’II‘丽1厂．7?．WXZX／~图4钢支撑顶端与梁连接节点4．^J—^，图3托换示意4托换

6、支撑系统的施工与卸载4．1后置埋件施工4．1．1底部埋件施工现场放线，在梁(板)顶后置埋板，采用化学锚栓固定，图5加楔示意顶部与钢板穿孔塞焊，板底灌胶以与混凝土粘结，同时现场放样，进行钢支撑制作、加工；由于梁顶钢筋较密，且均有预I1茬Z3丢4耍6282l／、T蒌应力钢绞线通过，因此化学螺栓不宜直接打到梁顶及梁底部、直接打穿楼板进行机械锚固，而是在下部设置钢垫片，图6钢楔大样并注入植筋胶，种植螺栓时应避开梁中预应力束的位置。5托换施工及变形监测4．1．2梁底及两侧埋件施工梁侧种植化学螺栓，安装各层梁侧边钢板，待支撑体系(

7、a)柱托换前，采用水准仪，参照距离托换柱两跨以上安装完成后再加侧板加劲板，用以固定支撑顶端的位移，但的正常柱对托换柱的初始变形进行检测，并定点固定标尺。在梁侧种植螺栓时应注意避开梁中预应力束的位置。(b)加钢楔的过程中，利用安装在钢柱上的振弦式应4．2钢支撑安装变测试仪及钢楔打入量(顶升量)双控，对支撑的压应力进4．2．1钢柱安装缝隙处理行控制，并利用水准仪对混凝土柱的变形进行观测：量测结构净高，组织配套撑杆，埋设最上部楼层节点围(c)托换体系全部完成后，利用水准仪对柱的变形进套，对于梁顶偏差采用垫设钢板或自制垫块调整

8、间隙。行观测。(a)当安装缝隙小于i00mm时，采用垫钢板来消除缝(d)凿除劣质柱混凝土过程中，根据振弦式应变测试隙：仪监测撑杆的内力变化，同时利用水准仪对柱的变形进行(b)当安装缝隙大于100mm，小于200IIII时，采用自观测。制短节来消除间隙：(e)待新柱完成及托换体系拆除后，采用水准仪对加(c)安装缝隙填塞后与上下钢件焊