柱混凝土強度不足加固專項方案

柱混凝土強度不足加固專項

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中船XXXXX有限公司

柳州XXXX綜合樓編制人:編制人:層框架柱加固方案層框架柱加固方案審核人：編制單位:審核人：編制單位:廣西華宇XXXX有限責任公司2018年月日施工質(zhì)量概述 錯誤!未定義書簽。存在問題 錯誤!未定義書簽。編制依據(jù)和原則 錯誤!未定義書簽。原因分析 錯誤!未定義書簽。一層框架柱專項加固處理方案 錯誤!未定義書簽。增大截面加固法 錯誤!未定義書簽。置換混凝土加固法 錯誤!未定義書簽。預防措施： 錯誤!未定義書簽?？偨Y(jié) 錯誤!未定義書簽。.施工質(zhì)量概述存在問題由廣西華宇XXX有限責任公司承建的柳州XXX綜合樓工程結(jié)構形式為鋼筋混凝土框架結(jié)構，地上六層，地下0層，首層層高米，結(jié)構柱截面尺寸700mmx700mm、600mmx600mm，于2018年8月2日完成一層柱結(jié)構混凝土澆筑施工，7日完成二層梁板柱結(jié)構混凝土澆筑施工，9日進行柱模拆除后，會同建設單位和監(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時，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0mm~300mm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度進行回彈，測定9/E軸柱頭部分混凝土強度為，11/E軸柱頭部分混凝土強度為（報告編號：XXXAEN04-16001XX），低于設計值C35。8月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（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（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（標準養(yǎng)護，報告編號：XXXAMA08-16040XX）。編制依據(jù)和原則根據(jù)招標文件要求、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，以達到預定的管理目標。本施工方案僅是工程施工的指導文件，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：①石子強度低；②石子體積穩(wěn)定性差；③石子形狀與表面狀態(tài)不良；④砂、石中有機雜質(zhì)含量高、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2混凝土配合比不當：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；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；（4） 外加劑使用不當；（5） 砂石計量不準和水泥用量不足。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，最先泵送的混凝土含水量過大（泵管內(nèi)有潤泵水）；（2） 模板不嚴密，澆筑時水泥漿漏失嚴重；（3） 澆筑方法不當，一次澆筑超高未設溜槽或串筒，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，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)構柱是鋼筋混凝土結(jié)構的主要受力構件，屬于壓彎構件，受很大的軸力。結(jié)構柱的破壞將引起嚴重后果，不易修復甚至引起結(jié)構倒塌。因此對有質(zhì)量缺陷的結(jié)構柱應謹慎對待，認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)構加固構造》（13G311-1）要求，加固方案應結(jié)合結(jié)構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）增大截面加固法增大截面加固法是用增大結(jié)構構件或構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件的承載能力，而且還可以加大其截面剛度，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用于加固混凝土結(jié)構中的梁、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；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)構自重、占用建筑空間影響使用功能等，使其應用受到限制。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。增大截面加固法的適用范圍增大截面加固法適用于鋼筋混凝土受彎和受壓構件的加固，當梁、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)果確定的原構件混凝土強度等級不低于C10。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，只有當界面處理及其粘結(jié)質(zhì)量符合規(guī)范要求時，方可考慮新加混凝土與原有混凝土的協(xié)同工作，按整體截面進行計算。增大截面加固法的構造要求增大截面加固法在設計構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)構在受力過程中結(jié)合面會出現(xiàn)拉、壓、彎、剪等各種復雜應力，其中關鍵是剪力和拉力。在彈性階段，結(jié)合面的剪應力和法向應力主要靠結(jié)合面兩邊新舊混凝土的粘結(jié)強度承擔，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)抗拉強度遠遠低于混凝土本身強度，結(jié)合面是加固結(jié)構受力時的薄弱環(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)合面從設計構造上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)構設計混凝土強度等級提高一級。當柱新增混凝土采用人工澆筑時，厚度不應小于60mm。新增柱的受力鋼筋直徑不應小于14mm；箍筋采用封閉箍且直徑不應小于8mm，箍筋間距與原構件設置相同，受力鋼筋與原受力鋼筋的凈間距不應小于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。搭設回頂支撐回頂方法采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1/3。立桿沿梁方向間距300mm，距柱邊300mm處開始設置，在梁底設1排立桿。中間設水平連系桿，距樓面200mm處設掃地桿，設置剪刀撐，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。回頂體系的搭設要點a搭設前應先根據(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，因此其搭設絕不能馬虎行事，不得有漏設，必須在水平連系桿搭設后才能旋轉(zhuǎn)頂托至緊。工工藝流程清理，修整原結(jié)構安裝新增鋼筋（包括種植箍筋）并與原鋼筋、箍筋連接界面處理修整原結(jié)安、裝模?！獫仓炷B(yǎng)護及拆對老混凝土構件的表面，先清除被加固構件表面的剝落、疏松、蜂窩、腐蝕等劣化混凝土。后用清水沖洗，再用角磨機對被加固構件的表面進行打磨，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件表面的粉粒，對于新混凝土結(jié)構面，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。將混凝土表面修復平整。將結(jié)構轉(zhuǎn)角粘貼處進行導角處理并打磨成圓弧狀，圓弧半徑不小于20mm。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員嚴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，要注意鋼筋規(guī)格，對成形鋼筋的型號進行標識，確保使用部位不得出錯，植筋完成48小時后再進行鋼筋綁扎（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。界面處理界面處理采用花錘打毛：宜用kgkg的尖頭鏨石花錘，在混凝土粘合面上鏨出麻點，形成點深約3mm、點數(shù)為600點/皿-800點/皿的均勻分布。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開振搗口，以便于每澆筑砼進行振搗，同時進行體外振搗，從而保證所澆筑砼的密實度。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：砼澆搗完畢后，及時拆除模板，將有利于模板的周轉(zhuǎn)和加快工程進度，但拆模過早將影響砼結(jié)構的質(zhì)量，非承重的側(cè)面模板，應在砼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。澆筑混凝土本工程加固構件擴大截面柱采用C40細石混凝土原材料質(zhì)量控制：根據(jù)現(xiàn)場實際情況，采用現(xiàn)場拌和砼，必須要對原材料加以嚴格控制。砼制備：砼制備首先要由試驗室出具砼配比單，再根據(jù)砼攪拌機進料容量確定每次攪拌時材料用量，由砼工人按照原材料用量進行砼攪拌，現(xiàn)場稱量掛牌施工。砼運輸：在運輸時要做到：不產(chǎn)生離析現(xiàn)象，保證規(guī)定的坍落度，并在砼初凝之前能有充分時間進行搗實；砼澆筑：砼澆筑前，須對原結(jié)構進行鑿毛清洗處理；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。柱擴大截面澆筑砼時，須在柱與樓板四周鑿出與擴大截面尺寸相同的缺口，以方便澆筑砼。振搗砼時用人工振搗，要"快插、慢拔”，用錘打擊振動模板。砼養(yǎng)護：砼澆搗后，由于水泥水化作用需要適當溫；砼澆搗后，由于水泥水化作用需要適當溫度和濕度條件，要對砼進行養(yǎng)護。砼在澆搗完畢12小時以內(nèi)就開始養(yǎng)護，經(jīng)常灑水使其保持濕潤，養(yǎng)護時間長短取決于水泥品種，普通硅酸鹽水泥拌制的砼，不少于7天。灑水次數(shù)以能保證砼表面濕潤狀態(tài)為佳。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打掉，同時應除去浮碴、塵土。原有混凝土表面應沖洗干凈，澆注混凝土前，原混凝土表面應保濕，擦干滯留水，刷凈水泥漿或涂刷界面處理劑進行處理。原有和新設受力鋼筋應進行除銹處理；在受力鋼筋上施焊前應采取卸荷或支撐措施，并應逐根分區(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、鋼筋安置以及新混凝土的澆注和養(yǎng)護，應符合國家標準《混凝土工程施工及驗收規(guī)范》要求。置換混凝土加固法混凝土構件置換加固法是指使用高強混凝土或灌漿料置換原結(jié)構構件中存在質(zhì)量缺陷的混凝土，以恢復或提高被加固結(jié)構構件的承載力、剛度和耐久性，確保構件滿足承載力要求。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重缺陷的梁、柱等混凝土承重構件的加固。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)構或施工中的混凝土結(jié)構，由于結(jié)構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，達到恢復結(jié)構基本功能的目的。適用于受壓區(qū)混凝土強度偏低或有嚴重缺陷的局部加固。置換混凝土加固法的構造要求置換用混凝土的強度等級應實際計算確定，一般比原設計等級至少提高一個等級，且不得低于C25。置換的深度按計算確定，對柱不應小于60啞，置換長度應按缺陷檢測結(jié)果確定，兩端應分別延伸100啞。置換部分應位于構件截面受壓區(qū)內(nèi)，且應將缺陷混凝土剔除。搭設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）混凝土鑿除及界面處理鑿除混凝土時禁止使用空壓機，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致其受損，鑿除時必須做到輕打輕鑿，嚴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時，應在明顯分界線處多鑿30mm，確保不合格混凝土被徹底鑿除。鑿除時應注意鑿坑的幾何形狀，坑底應鑿平并鑿毛頂部與上、下原堅硬混凝土交接面應鑿成內(nèi)側(cè)略低、外側(cè)略高以便細石混凝土澆搗。混凝土鑿除必須有專人檢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子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)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)構澆搗時界面處于濕潤狀態(tài)。安裝模板采用膠合板將柱四周圍封，接縫必須密實，以防細石混凝土澆搗過程中發(fā)生漏漿，并在模板外側(cè)用方模、鋼管組成圍檁體系。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”字模板上距新澆細石混凝土最頂面400?500mm處設2個成對角的檢查孔，當新澆細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石混凝土頂面400?500mm，以便混凝土澆搗過程中形成高低差，從而使柱段內(nèi)的細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。澆搗微膨脹細石混凝土采用C40微膨脹細石混凝土，考慮混凝土的澆搗難度，其坍落度應適當放大控制在18?20cm?；炷琳駬v采用小型插入式振搗器，應振搗至表面出現(xiàn)浮漿和不再沉落為止。混凝土澆筑前，對模板、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，不能過快或停轉(zhuǎn)后再拔出?；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7d。在混凝土強度達到要求后，拆除鋼管支撐。預防措施：提高操作工人的責任感，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，操作細致，避免漏振。隨時檢查混凝土材料質(zhì)量，嚴禁私自加水，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)加水并充分攪拌