柱混凝土強度不足加固專項方案設(shè)計

1、中船xxxxx有限公司柳州xxxx綜合樓一層框架柱加固方案編制人:審核人:編制單位:廣西華宇xxxx有限責(zé)任公司2018年 月 日一施工質(zhì)量概述1. 存在問題22. 編制依據(jù)和原則3二.原因分析3三.一層框架柱專項加固處理方案41增大截面加固法2.置換混凝土加固法103.預(yù)防措施:1313四總結(jié)一.施工質(zhì)量概述1. 存在問題市廣西華宇xxx有限責(zé)任公司承建的柳州xxx綜合樓工程結(jié)構(gòu)形式 為鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)，地上六層，地下0層，首層層高3.2米，結(jié)構(gòu)柱截 面尺寸700mmx700mm> 600mmx600mm,于2018年8月2日完成一層柱 結(jié)構(gòu)混凝土澆筑施工，7日完成二層梁板柱結(jié)構(gòu)混凝

2、土澆筑施工，9日進行 柱模拆除后，會同建設(shè)單位和監(jiān)理單位進行一層柱及二層梁板面混凝土質(zhì) 量外觀檢查，發(fā)現(xiàn)主要存在以下問題：9/e、11/e軸先澆筑的柱混凝土外觀正常，沒有明顯的混凝土質(zhì)量問題, 但在第二次梁板柱混凝土?xí)r，新舊混凝土梁柱結(jié)合部位的混凝土疑似沒有 振搗，混凝土外觀顯示粗糙現(xiàn)象，框架柱不良結(jié)合面主要集中于界面四周, 從水平結(jié)合面算起約0mm300mm范圍內(nèi)，柱頂部（板底）位置較好。同 時結(jié)合面上部混凝土密實度低于下部先期澆筑混凝土。（具體位置詳見附圖 01）針對以上混凝土質(zhì)量缺陷，我公司委托專業(yè)檢測單位（廣西柳州xx 工程檢測咨詢有限公司）于9月13日（37d）對上述兩根柱的混凝土強

3、度 進行回彈，測定9/e軸柱頭部分混凝土強度為c22.2, 11/e軸柱頭部分混凝 土強度為c21.6 （報告編號：xxxaen04-16001xx）,低于設(shè)計值c35。8 刀2日第一次澆筑柱身部份混凝土抗壓強度檢測報告的檢測結(jié)果代表值為 c39.4 （同條件養(yǎng)護，報告編號：xxxama08-16037xx） 8月7日澆筑二 層梁板柱結(jié)構(gòu)混凝土，其中二層梁板混凝土抗壓強度檢測報告的檢測結(jié)果 代表值為c34.0 （同條件養(yǎng)護，報告編號：xxxama08-16039xx）,柱頭部份混凝土抗壓強度檢測報告的檢測結(jié)果代表值為c40.7 （標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)護，報告 編號：xxxama08-16040xx）o2.

4、編制依據(jù)和原則1. 根據(jù)招標(biāo)文件要求、本工程的具體情況及現(xiàn)場施工條件，安排施工 順序，采用平行流水作業(yè)法組織施工，保證施工的連續(xù)性和均衡性，利用 先進的機械設(shè)備，減輕勞動強度、提高勞動生產(chǎn)率，加快工程施工進度， 以便發(fā)揮人力物力作用，以達(dá)到預(yù)定的管理目標(biāo)。2. 本施工方案僅是工程施工的指導(dǎo)文件，實際施工時還需要根據(jù)現(xiàn)場 情況進行修改與完善，使之更符合施工生產(chǎn)要求。原因分析經(jīng)研究分析，引起混凝土強度不足的主要原因如下1 原材料質(zhì)量差：（1）水泥質(zhì)量不良：1 水泥實際活性低；2水泥安定性不合格；（2）骨料（砂、石）質(zhì)量不良：石子強度低；石子體積穩(wěn)定性差； 石子形狀與表面狀態(tài)不良；砂、石中有機雜質(zhì)含

5、量高、粉塵含量高， 砂中云母含量高；（3）拌合水質(zhì)量不合格；（4）外加劑質(zhì)量不合格或組成配比不當(dāng)2混凝土配合比不當(dāng)：混凝土配合比是決定強度的重要因素之一，其中水灰比的大少直接影 響混凝土強度，其他如用水量、砂率、骨灰比等也影響混凝土的各種性能, 從而造成強度不足事故。(1) 用水量加大：較常見的有攪拌機上加水裝置計量不準(zhǔn)；不扣除砂、 石中的含水量；甚至在澆灌地點任意加水等；(2) 隨意套用配合比；(3) 外加劑摻量不準(zhǔn)；(4) 外加劑使用不當(dāng)；(5) 砂石計量不準(zhǔn)和水泥用量不足。3施工工藝不正確(主要原因)(1) 混凝土運輸?shù)焦さ噩F(xiàn)場后，沒有再次攪拌或攪拌不佳，時間過短 或過長造成不勻，最先泵

6、送的混凝土含水量過大(泵管內(nèi)有潤泵水)；(2) 模板不嚴(yán)密，澆筑時水泥漿漏失嚴(yán)重；(3) 澆筑方法不當(dāng)，一次澆筑超高未設(shè)溜槽或串筒，致使混凝土在澆 筑時出現(xiàn)離析現(xiàn)象，混凝土澆筑時又振搗不足，致使混凝土出現(xiàn)石子與砂 漿分離；(4) 成型振搗不密實不到位或沒有振搗(漏振)；(5) 養(yǎng)護不當(dāng)，早期缺水保養(yǎng)造成混凝土干燥。三.一層框架柱專項加固處理方案結(jié)構(gòu)柱是鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的主要受力構(gòu)件，屬于壓彎構(gòu)件，受很大的 軸力。結(jié)構(gòu)柱的破壞將引起嚴(yán)重后果，不易修復(fù)甚至引起結(jié)構(gòu)倒塌。因此 對有質(zhì)量缺陷的結(jié)構(gòu)柱應(yīng)謹(jǐn)慎對待，認(rèn)真分析并采取行之有效的加固措施 使之滿足承載力及耐久性要求。根據(jù)混凝土結(jié)構(gòu)加構(gòu)造(13g31

7、1-1)要求,加固方案應(yīng)結(jié)合結(jié)構(gòu)特點及加固施工條件，按安全可靠、經(jīng)濟合理原則確定，加固方法應(yīng)便于施工，并減少對建筑正常使用功能的影響。根據(jù)現(xiàn)場實際情況及數(shù)據(jù)、結(jié)合加固部位的特點，經(jīng)研究分析，我公 司擬采用增大截面加固法或置換混凝土加固法。（做法詳見附圖02、03）1.增大截面加固法增大截面加固法是用增大結(jié)構(gòu)構(gòu)件或構(gòu)筑物截面面積進行加固的一種 方法，它不僅可以提高被加固構(gòu)件的承載能力，而且還可以加大其截而剛 度，改變其自振頻率，使正常使用階段的性能在某種程度上得到改善，這 種加固方法廣泛應(yīng)用于加固混凝土結(jié)構(gòu)中的梁、板、柱等。增大截面加固法具有原理簡單、使用經(jīng)驗豐富、受力可靠、加固費用 低廉等優(yōu)點

8、；但它也有一些缺點，如濕作業(yè)工作量大，養(yǎng)護周期長、增加 結(jié)構(gòu)自重、占用建筑空間影響使用功能等，使其應(yīng)用受到限制。這是傳統(tǒng) 的加固法，是最笨的但也往往是最為可靠的方法，在工程實踐中較多采用 的一種方法。l1增大截面加固法的適用范圍增大截面加周法適用于鋼筋混凝土受彎和受壓構(gòu)件的加固，當(dāng)梁、板、 柱其承載力相差較大，且其剛度也不滿足要求時，采用增大截面加固較為 有效。采用增大截面加固法時要求按現(xiàn)場檢測結(jié)果確定的原構(gòu)件混凝土強 度等級不低于cloo該方法施工時的重點是要保證新舊混凝土界面的處理 和粘結(jié)的質(zhì)量，只有當(dāng)界面處理及其粘結(jié)質(zhì)量符合規(guī)范耍求時，方可考慮 新加混凝土與原有混凝土的協(xié)同工作，按整體截

9、面進行計算。1.2增大截面加固法的構(gòu)造要求增大截面加固法在設(shè)計構(gòu)造方面必須解決好新加部分與原有部分的整 體工作共同受力問題，加固結(jié)構(gòu)在受力過程中結(jié)合面會出現(xiàn)拉、壓、彎、 剪等各種復(fù)雜應(yīng)力，其中關(guān)鍵是剪力和拉力。在彈性階段，結(jié)合面的剪應(yīng) 力和法向應(yīng)力主要靠結(jié)合面兩邊新舊混凝土的粘結(jié)強度承擔(dān)，在開裂及極 限狀態(tài)下，主要是通過貫穿結(jié)合面的錨固鋼筋或錨固螺栓所產(chǎn)生的被動剪 切磨擦力傳遞。由于結(jié)合面混凝土的粘結(jié)抗剪強度及法向粘結(jié)抗拉強度遠(yuǎn) 遠(yuǎn)低于混凝土本身強度，結(jié)合面是加固結(jié)構(gòu)受力時的薄弱環(huán)節(jié)，即或是軸 心受壓破壞也總是首先發(fā)生在結(jié)合面，因此，結(jié)合面必須進行處理，涂刷 界面劑，必要時對結(jié)合面從設(shè)計構(gòu)造上

10、配置足夠的貫穿于結(jié)合面的剪切磨 擦筋或錨固件將兩部分連接起來，是確保結(jié)合面有效傳力，使新舊兩部分 整體工作。新增混凝土的強度等級不低于c25,且宜比原結(jié)構(gòu)設(shè)計混凝土強度等 級提高一級。當(dāng)柱新增混凝土采用人工澆筑時，厚度不應(yīng)小于60mmo新增 柱的受力鋼筋直徑不應(yīng)小于14 mm；箍筋采用封閉箍且直徑不應(yīng)小于8 mm, 箍筋間距與原構(gòu)件設(shè)置相同，受力鋼筋與原受力鋼筋的凈間距不應(yīng)小于20mm。根據(jù)本工程的具體情況，柱的加固方法采用四周外包混凝土加固法。1.3搭設(shè)回頂支撐 回頂方法釆用扣件式鋼管支架沿梁進行回頂，其長度為柱邊出去梁凈跨長的 l/3o立桿沿梁方向間距300mm,距柱邊300mm處開始設(shè)置

11、，在梁底設(shè)1 排立桿。中間設(shè)水平連系桿，距樓面200mm處設(shè)掃地桿，設(shè)置剪刀撐，形 成整體，從而確?；仨斄U的整體穩(wěn)定性，將柱四個方向設(shè)置相同的回頂。 從第1層至6層每層布置同樣的回頂支撐，從而確保荷載的豎向傳遞。 回頂體系的搭設(shè)要點a搭設(shè)前應(yīng)先根據(jù)樓層的凈高選用合適的鋼管，絕不允許上、下兩頭 使用頂托，頂托使用僅限于鋼管上口。b鋼管下口使用兩層模板或方木墊置，以便上層傳下來的荷載能均勻 傳遞到下層受力結(jié)構(gòu)中，避免單點受載形成集中力。c上層與下層的回頂體系中的立桿盡可能在同一豎向直線上，從而使 荷載的傳遞更加合理。d連系桿對立桿的穩(wěn)定性起到十分重要的作用，因此其搭設(shè)絕不能馬虎 行事，不得有漏設(shè)

12、，必須在水平連系桿搭設(shè)后才能旋轉(zhuǎn)頂托至緊。1.4工工藝流程清理，修整原結(jié)構(gòu)-> 安裝新增鋼筋（包括種槓箍筋）并與原鋼筋、箍筋連接界面處| f 安裝模 f 澆筑混凝- 養(yǎng)護及拆1.4.1清理、修整原結(jié)構(gòu)、構(gòu)件對老混凝土構(gòu)件的表面，先清除被加構(gòu)件表面的剝落、疏松、蜂窩、腐蝕等為化混凝土。后用清水沖洗，再用角磨機對被加固構(gòu)件的表面 進行打磨，除去2mm左右厚的混凝土表層，露出新面并打磨平整，并用壓 縮空氣吹除構(gòu)件表面的粉粒，對于新混凝土結(jié)構(gòu)面，先用鋼絲刷除去表面 浮渣，再用硬毛刷沾丙酮或酒精擦洗表面。 將混凝土表面修復(fù)平整。 將結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)角粘貼處進行導(dǎo)角處理并打磨成圓弧狀，圓弧半 徑不小于 20m

13、m o142安裝新增鋼筋（包括種植箍筋）并與原鋼筋、箍筋連接。 鋼材要求：鋼筋應(yīng)有出廠質(zhì)量保證書和試驗報告書單，并按規(guī)定取 樣做力學(xué)性能試驗和焊接試驗，合格后方可使用。 鋼筋加工：先由項目管理部技術(shù)員嚴(yán)格按照施工圖紙完成鋼筋翻樣 工作，確定所采用的鋼筋型號、規(guī)格、下料長度、所成形鋼筋形狀、鋼筋 所使用的部位根數(shù)。再由現(xiàn)場鋼筋工根據(jù)翻樣單確定成形鋼筋，在成形鋼 筋過程中，質(zhì)檢員要隨時檢查成形鋼筋是否合格，不合格者堅決返工。 鋼筋連接：本工程中主筋主要采用焊接接頭。焊接長度必須符合規(guī) 范規(guī)定。在焊接鋼筋時，耍注意鋼筋規(guī)格，對成形鋼筋的型號進行標(biāo)識, 確保使用部位不得出錯，植筋完成48小時后再進行鋼

14、筋綁扎（詳見示意圖）, 連接好后質(zhì)檢員要逐一進行檢查，最后由質(zhì)檢員、監(jiān)理人員或業(yè)主方人員 對鋼筋工程進行隱蔽驗收后才能進入下道工序。 a、植筋后24小時內(nèi)，不得擾動、碰撞鋼筋。b、植筋后48小時后, 方可進行后續(xù)工序施工。c、植筋在與其它鋼筋綁扎或焊接時，不得采用外 力強行撬壓植筋。1.4.3界面處理界面處理采用花錘打毛：宜用1.5 kg-2.5 kg的尖頭鑒石花錘，在混凝土 粘合面上鑒出麻點，形成點深約3mm、點數(shù)為600點血800點血的均勻 分布。144安裝模板 柱模板安裝：柱模板采用多層板，用50x100木方作豎檔，間距250, 采用腳手鋼管打柱箍。柱模板自下而上每隔ll5m開振搗口，以

15、便于每澆 筑進行振搗，同時進行體外振搗，從而保證所澆筑碗的密實度。振搗完畢后，用模板封堵振搗口，然后繼續(xù)澆筑。 模板拆除、清洗和保管：確澆搗完畢后，及時拆除模板，將有利于 模板的周轉(zhuǎn)和加快工程進度，但拆模過早將影響碗結(jié)構(gòu)的質(zhì)量，非承重的 側(cè)面模板，應(yīng)在磴強度能夠保證其表面棱角不因拆模而損壞后拆除。模板 拆除后，及時按種類、規(guī)格進行清理并運離拆模場所，扣件、鋼管要及時 清理，防止銹蝕。1.4.5澆筑混凝土 本工程加固構(gòu)件擴大截面柱采用c40細(xì)石混凝土 原材料質(zhì)量控制：根據(jù)現(xiàn)場實際情況，采用現(xiàn)場拌和栓，必須要對 原材料加以嚴(yán)格控制。 栓制備：栓制備首先要由試驗室出具碗配比單，再根據(jù)妊攪拌機進 料容

16、量確定每次攪拌時材料用量，由確工人按照原材料用量進行碇?jǐn)嚢瑁?現(xiàn)場稱量掛牌施工。 碗運輸：在運輸時耍做到：不產(chǎn)生離析現(xiàn)象，保證規(guī)定的坍落度， 并在栓初凝之前能有充分時間進行搗實； 栓澆筑：碗澆筑前，須對原結(jié)構(gòu)進行鑿毛清洗處理；清洗完畢后， 與原混凝土接頭的地方需涂刷水泥凈漿作為界面劑。柱擴大截面澆筑確時, 須在柱與樓板四周鑿出與擴大截面尺寸相同的缺口，以方便澆筑碗。振搗 磴時用人工振搗，要“快插、慢拔匕用錘打擊振動模板。 碇養(yǎng)護：碇澆搗后，由于水泥水化作用需要適當(dāng)溫；磴澆搗后，由 于水泥水化作用需要適當(dāng)溫度和濕度條件，要對碗進行養(yǎng)護。碗在澆搗完 畢12小時以內(nèi)就開始養(yǎng)護，經(jīng)常灑水使其保持濕潤，

17、養(yǎng)護時間長短取決于 水泥品種，普通硅酸鹽水泥拌制的碗，不少于7天。灑水次數(shù)以能保證碇 表而濕潤狀態(tài)為佳。1.5施工質(zhì)量控制要點為保證施工質(zhì)量，在施工過程中需遵循以下原則： 為了加強新、舊混凝土的結(jié)合，對原有混凝土的缺陷清理至密實部 位，鑿去一切風(fēng)化酥松層、碳化銹層及油污層，并將表面鑿毛或打成溝槽。 溝槽的深度不宜小于6mm,間距不宜大于箍筋間距或200mm,被包的 混凝土棱角應(yīng)打掉，同時應(yīng)除去浮磴、塵土。原有混凝土表面應(yīng)沖洗干凈, 澆注混凝土前，原混凝土表面應(yīng)保濕，擦干滯留水，刷凈水泥漿或涂刷界 面處理劑進行處理。原有和新設(shè)受力鋼筋應(yīng)進行除銹處理；在受力鋼筋上 施焊前應(yīng)采取卸荷或支撐措施，并應(yīng)

18、逐根分區(qū)分段分層進行焊接，以盡量 減少焊接熱量對鋼筋的影響。 新增層的施工。模板搭設(shè)、鋼筋安置以及新混凝土的澆注和養(yǎng)護， 應(yīng)符合國家標(biāo)準(zhǔn)混凝土工程施工及驗收規(guī)范要求。2置換混凝土加固法混凝土構(gòu)件置換加固法是指使用高強混凝土或灌漿料置換原結(jié)構(gòu)構(gòu)件 中存在質(zhì)量缺陷的混凝土，以恢復(fù)或提高被加固結(jié)構(gòu)構(gòu)件的承載力、剛度 和耐久性，確保構(gòu)件滿足承載力要求。該法的優(yōu)點與加大截面法相近，且加固后不影響建筑物的凈空，但同 樣存在施工的濕作業(yè)時間長的缺點；適用于受壓區(qū)混凝土強度偏低或有嚴(yán) 重缺陷的梁、柱等混凝土承重構(gòu)件的加i古i。2置換加固法的適用范圍置換混凝土加固法主要是針對既有混凝土結(jié)構(gòu)或施工中的混凝土結(jié) 構(gòu)

19、，由于結(jié)構(gòu)裂損或混凝土存在蜂窩、孔洞、夾渣、疏松和缺陷，或混凝 土強度（主要是受壓區(qū)混凝土強度）偏低，而采用挖補的辦法用優(yōu)質(zhì)的混 凝土將這部份劣質(zhì)混凝土置換掉，達(dá)到恢復(fù)結(jié)構(gòu)基本功能的目的。適用于 受壓區(qū)混凝土強度偏低或有嚴(yán)重缺陷的局部加固。2.2置換混凝土加固法的構(gòu)造要求置換用混凝土的強度等級應(yīng)實際計算確定，一般比原設(shè)計等級至少提 高一個等級，且不得低于c25o置換的深度按計算確定，對柱不應(yīng)小于60 mm,置換長度應(yīng)按缺陷檢測 結(jié)果確定，兩端應(yīng)分別延仲100 mm。置換部分應(yīng)位于構(gòu)件截面受壓區(qū)內(nèi)，且應(yīng)將缺陷混凝土剔除。2.3搭設(shè)回頂支撐回頂支撐方法同與增大截面加固法的支撐措施相同。（詳見第6頁

20、）2.4混凝土鑿除及界面處理鑿除混凝土?xí)r禁止使用空壓機，必須采用人工鑿鉆，不得損壞柱的豎 向主筋，禁止用鉆子直接打在柱的豎向主筋上而導(dǎo)致其受損，鑿除時必須 做到輕打輕鑿，嚴(yán)禁重力猛打 盡可能減小對柱子的沖擊破壞。在鑿除不合格混凝土?xí)r，應(yīng)在明顯分界線處多鑿30mm,確保不合格混 凝土被徹底鑿除。鑿除時應(yīng)注意鑿坑的兒何形狀，坑底應(yīng)鑿平并鑿毛頂部與上、下原 堅硬混凝土交接面應(yīng)鑿成內(nèi)側(cè)略低、外側(cè)略高以便細(xì)右混凝土澆搗?；炷凌彸仨氂袑Ｈ藱z查 密切注意回頂立桿的受力情況。新舊混凝土接觸面采用鉆了將原柱混凝土表面鑿毛，具體做法是將接 觸混凝土表面鑿成凹凸面，并做到鑿坑內(nèi)側(cè)豎直，鑿坑底、頂部接觸面做 到內(nèi)

21、側(cè)略低、外側(cè)略高。將表面的松散混凝土清除，鑿毛后的混凝土表面用水洗凈并充分濕潤, 保證新結(jié)構(gòu)澆搗時界面處于濕潤狀態(tài)。2.5安裝模板采用膠合板將柱四周圍封，接縫必須密實，以防細(xì)石混凝土澆搗過程 中發(fā)生漏漿，并在模板外側(cè)用方模、鋼管組成圍標(biāo)體系。模板形成倒“八”字的斗口，其新澆混凝土從頂板開洞口向下灌入， 為保證混凝土澆灌流暢，在每根柱的上口頂板對角線上鑿開2個澆灌口， 模板封至頂板洞口底處。為了檢驗混凝土澆搗的密實度，需在倒“八”字模板上距新澆細(xì)石混 凝土最頂面400500mm處設(shè)2個成對角的檢查孔，當(dāng)新澆細(xì)石混凝土澆 搗至檢查孔時，如從檢查孔內(nèi)漏出則表明已澆搗密實。檢查孔必須高出新 澆細(xì)石混凝

22、土頂面400500mm,以便混凝土澆搗過程中形成高低差，從而 使柱段內(nèi)的細(xì)石混凝土在上部混凝土壓力作用下對新舊混凝土接縫起到密 實作用。在支模過程中，必須確保其支模的剛度、強度、穩(wěn)定性，特別是剛度 的要求，不得出現(xiàn)變形。2.6澆搗微膨脹細(xì)石混凝土釆用c40微膨脹細(xì)石混凝土，考慮混凝土的澆搗難度，其坍落度應(yīng)適 當(dāng)放大控制在1820cm o混凝土振搗采用小型插入式振搗器，應(yīng)振搗至表面出現(xiàn)浮漿和不再沉 落為止?；炷翝仓埃瑢δ０?、支架和鋼筋進行檢查，用水清洗干凈，并通 過現(xiàn)場工作人員驗收合格后方可澆筑。插入振搗器盡量避免碰撞鋼筋以及碰撞模板，振搗器頭開始轉(zhuǎn)動后方 可插入混凝土內(nèi)，振完后緩慢抽出，不

23、能過快或停轉(zhuǎn)后再拔岀?；炷翝仓戤?d后方可拆除模板，并進行掛麻袋濕水養(yǎng)護，養(yǎng)護時 間不少于7do在混凝土強度達(dá)到要求后，拆除鋼管支撐。3. 預(yù)防措施：提高操作工人的責(zé)任感，提高操作人員的質(zhì)量意識，加強監(jiān)控力度， 保證在混凝土振搗施工中由專人操作，操作細(xì)致，避免漏振。隨時檢查混 凝土材料質(zhì)量，嚴(yán)禁私自加水，如混凝土材料確實過干，征得現(xiàn)場施工管 理人員同意后，可在混凝土攪拌車內(nèi)加水并充分?jǐn)嚢韬蠓娇墒褂茫苊饣?凝土含水量過大或坍落度太小等原因造成混凝土強度降低。四總結(jié)以上混凝土施工過程所產(chǎn)生的質(zhì)量缺陷，均是我公司管理人員和作業(yè)人員的原因造成，所有處理措施及費用按施工合同約定由責(zé)任方承擔(dān)。我 公司將認(rèn)真吸取教訓(xùn)及經(jīng)驗，加