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摘要:本文分析了某住宅楼剪力墙加固的思路,并详细论述了三种处理方案的施工工艺, 及每个环节的技术要求和有效的控制措施,以期为相关的人员提供一定的参考与借鉴。
关键词:住宅楼;剪力墙;加固
中图分类号: U215 文献标识码: A
1前言
某住宅楼为地下1层,地上22层的混凝土剪力墙结构。主体结构完工后委托有关部门对该楼10、12、13、14层剪力墙混凝土强度进行检测。检测结果显示,10、12、13、14层部分剪力墙混凝土强度不满足设计C25混凝土的强度等级的要求,故需要对其进行加固处理。
2加固处理的思路
(1)按实际强度计算,C20≤混凝土强度≤C25,轴压比≤0.50的混凝土竖向周边采用C55聚合物砂浆抹灰,厚度为10mm,增加其耐久性;
(2)按实际强度计算,C18≤混凝土强度≤C20,轴压比≤0.55的混凝土竖向构件,采用粘碳纤维布加固,对竖向构件形成约束。施工完毕后,构件周边采用C55聚合物砂浆抹灰,厚度为10mm;
(3)按实际强度计算,十、十二、十三、十七层,混凝土强度在C15≤混凝土强度≤C25之间,轴压比>0.55的混凝土竖向构件,采用全截面置换加固,混凝土强度在C15≤混凝土强度<C18之间,轴压比≤0.55的混凝土竖向构件,采用全截面置换加固。
故本工程可分为三部分并同时进行施工,即聚合物砂浆抹灰部分、粘碳纤维加固部分以及混凝土置换部分。
3加固处理的施工工艺
3.1混凝土置换部分
单段墙体置换具体施工工艺流程为:搭设支撑混凝土破碎新旧混凝土结合面凿毛钢筋修整、补筋线管恢复支模板灌注灌浆料拆模、养护。
(1)搭设支撑
搭设临时支撑,以保证施工代换过程中结构稳定性,主要支撑墙体拆换部位周围梁、板构件,支撑本层的同时,应在其下层也设置同样支撑,因此本工程砼置换施工前应在9、10、16、17层将要拆换墙体部位相关构件搭设临时支撑。支撑采用Φ48×3.5钢管脚手架支撑,墙体四周方向设置双排脚手架,且最少各延伸1m。靠墙体一侧应留有50cm保证后续工作正常进行,每排钢管间距应为60~70cm,与临时竖杆相配套的横杆、剪刀撑、扫地撑等结合现场情况一并布置。
(2)混凝土破碎
采用风镐。要求:破碎次序应沿一侧向另一侧逐步进行。当破碎至最后阶段,混凝土不能保持上下连续前,混凝土承载力彻底消除,此阶段工人必须撤离混凝土拆除区。
(3)新旧混凝土结合面凿毛
用电镐对需浇注灌浆料部位与原有混凝土截面合面处(包括周围已浇注灌浆料处)进行凿毛。并用清水将凿毛结合面冲刷干净。
(4)钢筋修整、补筋
混凝土破碎后构件保留钢筋需进行修整。对原有保留钢筋进行解绑,并采用钢丝刷抛光、除锈。对损坏严重或变形较大处进行加筋修补。后加钢筋可采用绑扎或焊接,视现场情况而定。应避免相邻钢筋绑扎、焊接接口位置相同,必要时通过延长加筋长度错开钢筋接头位置。后加钢筋绑扎时,应在有钢筋损坏位置向两处延伸不小于25cm。焊接时,双面焊接不小于5d或单面焊接不小于10d。
(5)线管恢复
混凝土破碎拆除时,可能会对原有楼内线管造成损坏。需拆除已损坏线管,并重新穿线管。
(6)支模
采用12mm厚竹编板,50×100mm方木次龙骨。考虑到灌浆料流动型大,采用双面胶带严密封缝,防止漏浆。
(7)灌注灌浆料
I、浇筑前应认真清模,模板内不得有碎石、浮浆、灰尘、油污和脱模剂等杂物。灌浆前24h,模板内表面应充分湿润。灌浆前1h,应吸干积水。
II、灌浆施工时应符合下列要求:
浆料应从一侧灌入,直至另一侧溢出为止,以利于排出模板内空气,使灌浆充实,不得从四侧同时进行灌浆。
灌浆开始后,必须连续进行,不能间断,并应尽可能缩短灌浆时间。
在灌浆过程中不宜采用插入式振捣方式,可用竹板条等进行拉动导流或外部敲击振捣。
应采用分段施工。每段长度以0.8~1.2m之间为宜。
灌浆过程中如发现表面有泌水现象,可布撒少量灌浆料干料,吸干水份。
在灌浆施工过程中直至脱模前,应避免灌浆层受到振动和碰撞,以免损坏未结硬的灌浆层。
灌浆中如出现跑浆现象,应马上停止灌注,及时处理。
(7)拆模
灌浆后24h可拆除侧模,48h可拆除连梁底模。拆除模板后及时浇水养护。
3.2粘贴碳纤维部分
施工流程:放线――砼表层凿除、打磨――涂刷底层树脂――找平处理――粘贴碳纤维片材――聚合物砂浆抹灰。
(1)放线:根据设计图纸确定所需加固构件的相应位置,用墨线或彩铅画出需做基层处理的部位。
(2)砼表层凿除、打磨:清除加固构件表面的剥落、疏松、蜂窝、腐蚀等劣化砼,露出砼结构层,并用修复材料将表面修复平整;对裂缝进行灌缝或封闭处理;被粘贴的砼表面应打磨平整,除去表面浮浆、油污等杂质,直至完全露出砼结构新面。转角粘贴处导角处理并打磨成圆弧状,圆弧半径不应小于20mm, 砼表面清理干净后应保持干燥。
(3)涂刷底层树脂:应按产品和产厂提供的工艺规定配制底层树脂;采用滚桶刷将底层树脂均匀涂抹于砼表面。在底层树脂表面指触干燥后,尽快进行下一工序施工。
(4)找平处理:按产品生产厂家提供的工艺规定配制找平材料。对砼表面凹陷部位用找平材料填补平整,不应有棱角。转角处采用找平材料修理成光滑圆弧,半径不应小于20mm。在找平材料表面指触干燥后,进行下一工序的施工。
(5)粘贴碳纤维片材:
应设计要求的尺寸裁剪碳纤维布;
按产品生产厂提供的工艺规定配制浸渍树脂,并均匀涂抹于粘贴部位;
I、将碳纤维布用手轻压贴于需粘贴部位,采有专用滚桶顺纤维方向多次滚压,挤除气泡,使浸渍树脂充分浸透纤维布,滚压时不得损伤碳纤维布;
II、多层粘贴时应重复上述步骤,并宜在纤维表面的浸渍树脂指触干燥后尽快进行下一层的粘贴;
III、应在最后一层碳纤维布的表面均匀涂抹浸渍树脂;
(6)聚合物砂浆抹灰如下。
3.3聚合物砂浆抹灰部分
聚合物砂浆是一种加固砂浆。施工流程为:旧混凝土凿毛喷砂(或用钢刷)除锈(污)用清水冲洗饱和抹聚合物砂浆养护。
(1)凿毛
为确保聚合物砂浆与基底混凝土具有良好的粘结,一般用钢丝刷或喷砂方法清除表面浮层污物(有油漆或油脂污染部位用丙酮洗刷)。如基面松动严重,应采用人工凿毛方法,凿掉破损的混凝土,使基底露出坚硬、牢固的混凝土面,凿毛必须彻底全面,但也不宜深度过大,以免破坏了未碳化和损破的混凝土。如果钢筋锈蚀外露,还应对钢筋表面进行除锈,并涂刷钢筋防锈剂。
(2)饱和
对凿除的混凝土表面,采用高压水枪(采用饮用水)将碎屑、灰尘冲洗干净,并连续、均匀地喷洒,使表层混凝土达到饱和状态,且表面无明水。
(3)砂浆的配制
根据选用的原材料、设计技术及施工和易性要求事先进行试拌。现场可用人工拌和,其各组分的配比用量必须严格控制,胶粉:水=100:20,拌和水应采用可饮用水。
每次拌和砂浆的方法应根据砂浆施工的进度确定,拌和成的砂浆存放的时间不宜超过45min,若拌成砂浆未及时使用而出现干硬现象,不能再加水重新拌和,应舍弃不用。
(4)砂浆抹面施工
抹砂浆可采用机械喷涂或人工压抹,操作速度要快,且朝一个方向,一次用力抹平,避免反复抹。如修补厚度超过3cm时,应分层施工。层与层之间应间隔4h;对于破坏较深的部位(大于5cm),可先采用聚合物混凝土进行修补,养护3~5d后,再抹砂浆。砂浆适宜在5~30℃的环境温度下进行施工。如环境温度超出此范围,应根据实际情况对材料及配比进行调整。
(5)养护
用砂浆抹面后,应及时采用人工洒水并用塑料布或湿麻袋覆盖养护,避免砂浆产生干缩裂缝,潮湿养护48h后,再涂刷防碳化剂,自然潮湿养护5d。