托梁抽柱加固施工技术
博思塔尼亚
2023年07月20日 13:51:32
来自于建筑加固
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  南京某改造工程,原建筑为三栋厂房,现将4号厂房由3层框架改造为5层框架,5号厂房由单层内框架改为单层框架,6号厂房原为4层,改造后仍为4层。 根据设计要求,需将4号厂房②~⑨轴/~轴的1~3层扩展为大空间,原建筑为20世纪70年代的厂房,结构形式为框架柱、花篮梁、预制空心楼板,基础为独立基础,原结构跨度为6.0?m,主梁跨度为7.0?m,需拓展成14.0?m跨度的大空间,因此需拆除②~⑨轴/?~轴间的两层预制空心楼板、两层梁及轴跨越3层的柱,并对③~⑧轴/?~轴跨间的梁进行加固。

 


南京某改造工程,原建筑为三栋厂房,现将4号厂房由3层框架改造为5层框架,5号厂房由单层内框架改为单层框架,6号厂房原为4层,改造后仍为4层。

根据设计要求,需将4号厂房②~⑨轴/~轴的1~3层扩展为大空间,原建筑为20世纪70年代的厂房,结构形式为框架柱、花篮梁、预制空心楼板,基础为独立基础,原结构跨度为6.0?m,主梁跨度为7.0?m,需拓展成14.0?m跨度的大空间,因此需拆除②~⑨轴/?~轴间的两层预制空心楼板、两层梁及轴跨越3层的柱,并对③~⑧轴/?~轴跨间的梁进行加固。

1   托梁抽柱方案及工艺流程

施工工艺流程:楼板底支托卸荷→花篮梁底剔凿清理→花篮梁底支撑加固→花篮梁表面剔凿清理→花篮梁顶楼板面弹线、打孔→中间抽柱处加固部位剔凿→花篮梁底、侧面及梁端钢筋植筋→梁底钢筋穿柱处剔凿、钻孔穿筋→梁底模板支设→加固钢筋布置→箍筋穿设及绑扎→梁侧模板支设→梁内混凝土浇筑前准备→混凝土浇灌→混凝土养护→梁模板拆除→切除梁底支撑钢管→凿除中间柱→对梁底剔凿部位进行修整。

2   托梁抽柱层结构支撑加固

先将17.525?m层屋面梁、板用钢管进行托起,必须保证原屋面板不能位移或下沉,钢管支撑搭设完成后,绑扎钢筋前将中间柱外围混凝土剥成瓶颈式,剥除高度为1.1?m,尽最大可能保证原有柱截面作为支撑,以保证加固梁的稳定性。

(1)花篮梁及楼板底支撑加固

17.525?m的梁原为花篮梁,梁高625?mm,梁两侧搁置120 mm厚预制空心楼板,加固前先采用钢管脚手支撑排架对该层结构楼板进行加固支撑,使17.525 m层结构楼板的荷载全部卸载至钢管支撑上,经计算,17.525?m结构楼板与上部建筑做法层的总荷载小于7.5?kN/m 2 ,所以,钢管支撑按1.2 m间距布置,为了保证支撑的整体稳定性,按满堂式脚手架搭设,架体步距按1.8 m设置,钢管支撑顶部设置可调U形托进行支顶,U形托上采用方木进行支垫。由于原结构设计楼面允许活荷载为3.5?kN/m 2 ,因此,须对下层楼板也进行支撑加固,要求上下层满堂式脚手支撑架的立杆上下应对齐(图1)。

   

图1    花篮梁加固模板支撑示意

(2)花篮梁加固准备

为确保花篮梁在拆除柱和加固过程中安全,先清理干净花篮梁表面的抹灰层,并将表面凿毛,再将梁(支撑)托起,梁底用48钢管支撑,花篮梁底一端用100?mm×100?mm×8?mm钢板与48钢管焊接,该钢管内灌M20水泥砂浆,约1.0~1.3?m(搭设前灌好备用),立杆用48钢管作竖向支撑,砂浆灌芯,钢管永久性留在新浇灌混凝土中。花篮梁底钢管支撑间距按0.8?m设置,支撑步距为1.8?m,支撑钢管底部设置U形托,U形托下垫100?mm×100?mm的通长方木,通过调节U形托使钢管与花篮梁底顶紧。在花篮梁底支撑加固完成后,凿除花篮梁中间支座处梁下柱(图2)。

   

图2    原有混凝土柱剥凿示意

在花篮梁底部支撑加固完成后,梁面剔凿的同时可以进行花篮梁上部楼板面处间隔开孔,根据钢筋位置定位,在楼板面划线,然后进行加固箍筋的穿筋孔钻设,钻孔直径为20?mm。同时间隔0.8~1.2?m在楼板上钻设混凝土浇灌孔,浇灌孔在花篮梁两侧错位布置,孔长80~100?mm,孔宽100?mm,钻孔过程中应尽量保留楼板内钢筋,避免楼板端部钢筋被切断,如果楼板端部钢筋被切断,需在混凝土浇筑前,在该部位的楼板孔内放置2根直径14 mm短钢筋(长度0.5?m左右)。

3   花篮梁加固施工

由于原梁跨度为7.0?m,现将跨度扩大为14.0?m,两侧框架柱中心距离,净跨为13.4?m,加固钢筋的连接可采用冷挤压套筒连接或者电弧搭接焊,为了保证施工质量,采用冷挤压套筒连接。因此,植筋时,先进行加固梁钢筋与梁跨两侧面柱间的植筋,为减少连接接头数量,并达到钢筋接头的错位,应根据所植钢筋的长度,预先进行准确下料,保证钢筋接头位置符合规范要求。植筋前先在梁底部位架设钢管脚手架,以利于所植钢筋的临时搁置。

加固梁主筋植好后,进行梁箍筋的植筋,先统一进行植筋钻孔、清孔,钻孔深度应略大于设计深度10~20 mm,然后统一植筋,加固梁的箍筋大部分采用U形开口箍,最外层箍筋采用双U形箍进行对扣焊接连接,其余采用与原花篮梁植筋连接。

4   模板支设

在梁加固钢筋绑扎完成验收合格后,进行梁底模板的支托,由于花篮梁底中部每间隔0.8?m设置一根钢管支撑,因此,梁底模板采用两块长向对拼方式支设,预先在支撑钢管部位开设半圆孔,要求间距与钢管支撑相一致,以保证模板与钢管间接缝严密,因梁底板预留钢管处开孔稍大,在梁底模板拼接固定好后,在钢管与梁底板预留孔的间隙采用双面胶条进行嵌缝,或者采用透明胶带进行封贴,以保证模板无缝隙。在进行模板安装前,应对模板表面涂刷脱模剂。

混凝土表面喷水完成后,随即进行梁侧模板的安装,梁侧模板安装固定前,应根据模板的位置,预先在梁侧模板上弹线、打对拉螺杆孔,以便在模板竖立后能较正确地穿对拉螺杆。侧模板安装时应先安装一侧梁模,然后穿对拉螺杆,从另一侧在对拉螺杆上套好穿梁塑料套管;螺杆套管安装后,应根据螺杆的间距,在螺杆附近安装梁宽模板控制撑,模板宽度控制撑可以采用预制C35混凝土撑块,也可以采用两端焊接定位块的短钢筋,模板宽度控制块搁置在梁两侧水平腰筋上,应采用绑丝适当固定,避免撑块位移偏斜和落入梁内,撑块固定完成后安装另一侧梁模板。

5   混凝土浇筑及养护

模板支设验收合格后,应立即进行加固梁的混凝土浇筑,为了提高效率,采用焊制可移动浇灌斗架,浇灌斗架下方为倒锥形,并留设直径100?mm的放料启闭口,通过水平旋转阀控制放料,预先在加固梁预留孔位置设置浇筑漏斗,漏斗上部为400的圆锥筒,下口焊接80的钢管下料口。

通过移动浇灌斗架进行多孔位间隔式浇灌和振捣,使加固梁混凝土达到分层浇筑到位。即采取每个灌料口灌注一定量后移至下一个灌料口,进行前一个灌料口的振捣,采用直径50?mm的振捣棒进行插入式振捣,这样实现梁内混凝土的分层浇筑、分层振捣。

为了保证加固梁新浇筑的混凝土与原混凝土良好结合,宜采用二次振捣法对新浇混凝土进行振捣,由于加固梁总体高度为1.4 m,因此采用分层连续浇筑,每层混凝土浇筑厚度不大于0.5 m。混凝土浇灌收口时,混凝土宜略高于楼板面。混凝土浇灌完成后1.5 h左右,应对梁上部混凝土进行二次振捣,二次振捣的深度约0.6 m左右,以使梁上部新浇混凝土与原花篮梁混凝土间结合良好,避免新旧混凝土间收缩变形的产生。

混凝土浇筑完成后,应对浇筑口部位楼板面采用覆盖塑料薄膜进行养护,并每天进行喷水。为了保证新浇筑混凝土与原花篮梁混凝土间的良好结合,混凝土浇筑完成36 h内禁止楼板上有振动荷载。加固梁侧模板拆模时间宜控制在混凝土浇筑完成36 h后,梁侧模板拆除后,先进行梁侧面喷水养护,然后立即采用双面胶带和塑料薄膜对梁侧面进行覆膜养护,养护时间不少于7 d。

6    模板及支撑拆除

加固梁侧模板应在混凝土浇筑36?h后拆除,拆除时应全部先松开对拉螺杆螺帽,抽出对拉螺杆,卸下固定钢管,然后撬动梁侧模下侧与梁底模间的模板接缝,使梁侧模板与混凝土分离。撬动侧模时应逐段均匀撬动,避免局部硬撬。

梁底模拆除时,应先松开梁底模板支撑主楞钢管两侧的扣件,但扣件不能完全打开,使主楞钢管略松动下移(下移量≤100 mm),梁底钢管主楞全部松动下移后再稍微紧固扣件,使钢管支撑能有效临时支承梁底模板。然后,采用钢撬棍分段撬动梁底模板,使梁底模脱离混凝土落入钢管支撑上,将梁底支撑钢管两侧的梁底模分别清理至楼面。

在梁底模板拆除后,先切除梁底支撑钢管,并对梁侧穿墙螺杆孔进行修整,然后进行梁下模板支撑及楼板底支撑拆除。

7   抽柱施工

在梁底模板拆除后,切除梁底支撑钢管的同时,可进行原中柱的抽柱施工。抽柱施工前,应准备相应的剔凿工具,并配备相应的安全防护用具。

抽柱时,先采用火焰切割在距离梁底50 mm外将原柱钢筋与加固梁底切断,然后,将原柱距梁底500 mm左右高度的混凝土保护层剔凿剥离,用工具或者火焰切割将原柱钢筋切断。采用钢钎将梁底原柱混凝土剔凿分离,再用气动镐头对原柱身混凝土进行破拆。原有柱钢筋混凝土破拆至12.500 m标高后,清理干净楼面拆下的建筑垃圾,然后,采用手持电动角向砂轮对梁底原柱接槎面进行打磨平整,如果存在局部凹陷,在清理灰尘后,采用1∶2水泥砂浆进行批抹(图3)。

   

图3    加固梁抽柱示意

8    梁面修整

在梁底模板拆除后,需对支撑花篮梁底间距0.8 m的钢管支撑进行切断分离,将超出梁底部分的支撑钢管用手持角向砂轮机进行切除打磨,避免采用乙炔气进行切除,以防止火焰烧烤混凝土面。将梁底支撑钢管全部切除后,应对切割面进行深入仔细的打磨,避免钢管端头与混凝土面外露,然后将外露钢管端部采用防锈漆进行涂刷,涂刷不得少于3遍,涂刷时可以采用直径70 mm的PVC短管作为模具,短管长度约50 mm,套管中心对准钢管中心,用油漆刷在套管内旋转涂刷,这样既保证涂刷质量,又使涂刷面外观整齐划一。同样,抽柱后,梁底露出的原柱钢筋也采用此法。如果梁宽控制撑块采用短钢筋撑时,因其端部焊接小铁板片,须对支撑部进行打磨光滑后,涂刷3遍防锈漆。

梁模板拆除后,需对梁侧面穿梁螺栓孔进行封闭处理,先采用25的钻头对穿梁PVC套管端部进行扩孔处理,扩孔深度约20 mm,避免PVC管端外露,然后,吹孔清理管内杂物,在管内采用发泡聚氨酯进行填孔,填孔深度每侧为100 mm左右,填孔发泡剂干燥后,清理表面溢出发泡剂,并将洞口清理出20 mm左右深度,采用1∶2水泥砂浆对管孔进行封堵抹平。

在对梁表面进行修整完成,验收合格后方可进行梁板面的装饰。


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2023年07月21日 10:26:47
2楼

学习了托梁抽柱加固施工技术,多谢了。

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