后澆帶處現(xiàn)澆鋼筋混凝土梁下沉的處理方法

吳建文

(江蘇城建校建筑規(guī)劃設(shè)計(jì)院，江蘇常州 213000)

1 工程概況

常州市武進(jìn)區(qū)某工程:主樓地上9層，1層地下室，結(jié)構(gòu)形式:主樓為框架剪力墻結(jié)構(gòu)，裙房為地上2層(無地下室)，框架結(jié)構(gòu)。裙房部分柱間距為6.8 m，2.2 m，跨度 42.7 m，1 層 ～2 層層高分別為3.9 m，3.45 m。主樓柱截面尺寸 400 ×400，500 ×400，裙房柱截面尺寸400×400;裙房框架主梁截面250×700，次梁截面為250×550，板厚為120 mm。裙房部分的混凝土強(qiáng)度等級(jí)均采用C30混凝土，梁、柱主筋為HRB400級(jí)鋼筋。

主樓基礎(chǔ)采用梁筏基礎(chǔ)，基礎(chǔ)梁400×800，基礎(chǔ)筏板350 mm;裙房采用柱下獨(dú)立基礎(chǔ)，基礎(chǔ)截面1 800×1 800，2 300×2 300，1 500×1 500，基礎(chǔ)持力層為2號(hào)粘土層，地基承載力特征值fak=230 kPa。裙房部分距主樓邊緣1.5 m處設(shè)置沉降后澆帶，設(shè)計(jì)要求同時(shí)滿足以下3個(gè)條件后方可澆筑:

1)主體封頂;

2)沉降趨于穩(wěn)定;

3)主群樓沉降差滿足規(guī)范要求后采用C35微膨脹混凝土進(jìn)行澆筑。沉降后澆帶位置見圖1。

2 裙房主要構(gòu)件下沉的情況及發(fā)生的原因

沉降觀測(cè)后，經(jīng)仔細(xì)檢查測(cè)量發(fā)現(xiàn)2層裙房的框架梁在后澆帶處向下沉降大約為80 mm，其屋面部分框架梁在后澆帶處向下沉降了大約為50 mm，經(jīng)查共有6根框架梁下沉;后澆帶處梁、板鋼筋因梁下沉造成屈曲。由于后澆帶靠近主樓一側(cè)僅為1.5 m，因框架梁梁高較高且懸挑尺寸較小，經(jīng)過仔細(xì)測(cè)量和觀察沒有發(fā)現(xiàn)在后澆帶處有明顯下沉現(xiàn)象(見圖2)。梁的下沉在框架結(jié)構(gòu)中產(chǎn)生了超過設(shè)計(jì)的次應(yīng)力，少數(shù)框架柱在梁端彎矩最大處出現(xiàn)了水平細(xì)微裂縫，但裂縫寬度很小，均小于0.15 mm。

圖1 沉降后澆帶位置

經(jīng)分析研究，裙房框架梁端(后澆帶處)產(chǎn)生下沉現(xiàn)象的主要原因如下:因施工過程中急需模板周轉(zhuǎn)，梁板的模板支撐腳手架拆除過早，同時(shí)并沒有及時(shí)對(duì)后澆帶處梁板采取臨時(shí)支撐方案，造成框架梁開始下沉。當(dāng)施工過程中發(fā)現(xiàn)框架梁下沉現(xiàn)象時(shí)，主樓結(jié)構(gòu)已施工至第7層，為了避免后澆帶處框架梁繼續(xù)下沉而造成嚴(yán)重后果，設(shè)計(jì)人員通知施工方立即采用腳手架鋼管和可調(diào)支撐從一層開始對(duì)下沉梁板進(jìn)行了支撐加固措施，經(jīng)再次測(cè)量，沒有發(fā)現(xiàn)其中6根框架梁繼續(xù)下沉的現(xiàn)象。

圖2 梁下沉位置

3 結(jié)構(gòu)安全論證及處理方案的選擇

經(jīng)設(shè)計(jì)、監(jiān)理、加固公司等相關(guān)單位對(duì)框架梁下沉現(xiàn)象進(jìn)行仔細(xì)觀察和研究分析，框架梁柱結(jié)構(gòu)沒有達(dá)到嚴(yán)重的破壞程度，僅因框架梁端下沉在結(jié)構(gòu)中產(chǎn)生了附加應(yīng)力，使柱產(chǎn)生部分水平裂縫，如果把梁端糾正至設(shè)計(jì)標(biāo)高，因梁下沉產(chǎn)生的附加應(yīng)力就會(huì)自動(dòng)消失，在后澆帶混凝土澆筑后，結(jié)構(gòu)受力狀況基本可以恢復(fù)至與原設(shè)計(jì)一致。

經(jīng)分析考慮，下沉的框架梁重新恢復(fù)至設(shè)計(jì)標(biāo)高，其處理方法為:采用大直徑鋼管把所有下沉框架梁梁端頂緊，然后從一層開始用千斤頂把框架梁端下沉頂起至設(shè)計(jì)標(biāo)高，逐層處理，直至頂層下沉梁端頂起至設(shè)計(jì)標(biāo)高。采用此處理方法需要注意的是:在頂升時(shí)，千斤頂?shù)捻斏^大，需用較大頂升力千斤頂和較大直徑鋼管，頂升過程中不會(huì)對(duì)結(jié)構(gòu)造成其他破壞。頂升施工時(shí)，每層布6個(gè)支撐，均布置在框架主梁懸挑端，6個(gè)支撐的千斤頂頂升同步進(jìn)行，每次頂升高度5 mm左右，并及時(shí)在安全支撐上加墊鐵片，并用楔塊楔緊，直至頂升至設(shè)計(jì)標(biāo)高(見圖3，圖4)。

4 頂升施工操作流程

1)安裝端頭鋼板和M12膨脹螺絲。施工時(shí)應(yīng)確保端頭板安裝平整，可用磨光機(jī)打磨或高標(biāo)號(hào)砂漿找平。

2)制作、安裝頂升支撐和安全支撐，施工時(shí)應(yīng)確保支撐的垂直度和支撐的位置準(zhǔn)確。搭設(shè)鋼管支撐，將同時(shí)頂升的6個(gè)頂升支撐、安全支撐與?軸的6根框架柱有效的連接起來，以保證槽鋼支撐的穩(wěn)定性。

3)制作安全支撐上部的鋼墊片，可分別準(zhǔn)備10 mm，8 mm，6 mm，4 mm，2 mm的鋼板，并將鋼板面打磨進(jìn)行糙化處理。

圖3 臨時(shí)支撐圖

圖4 頂升圖

4)頂升施工前應(yīng)檢查設(shè)備的完好情況，可選用手動(dòng)千斤頂，最大頂升力不小于250 kN，或采用同步千斤頂。

5)頂升時(shí)應(yīng)派專人進(jìn)行監(jiān)測(cè)，施工前每個(gè)頂升點(diǎn)均應(yīng)設(shè)置標(biāo)高控制桿，并按梁兩端支座梁底標(biāo)高拉通線進(jìn)行最終頂升標(biāo)高控制，施工時(shí)加強(qiáng)監(jiān)測(cè)，如遇異常情況立即停止施工。

6)6臺(tái)千斤頂應(yīng)同步頂升，每次頂升高度5 mm左右，并及時(shí)在安全支撐上加墊鐵片，并用楔塊楔緊，直至頂升至設(shè)計(jì)標(biāo)高。

7)如同層的6根梁有某根梁下沉較大，應(yīng)先將此梁頂升至與其他梁相同標(biāo)高后，再進(jìn)行六點(diǎn)同步頂升。

8)頂升到位后，應(yīng)立即進(jìn)行固定支撐的安裝，驗(yàn)收合格后可進(jìn)行安全支撐的拆除，再拆除頂升支撐。

9)后澆帶混凝土施工完畢并達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度后，方可進(jìn)行固定支撐的拆除。

5 后澆帶處鋼筋整理或置換

1)針對(duì)后澆帶處的板鋼筋:將輕度變形的板鋼筋安裝設(shè)計(jì)要求整理到位;

2)針對(duì)后澆帶處的梁鋼筋:將變形的梁縱向鋼筋按照原設(shè)計(jì)要求的規(guī)格、強(qiáng)度進(jìn)行補(bǔ)強(qiáng)焊接，焊接長(zhǎng)度單邊10d。

6 柱子裂縫修復(fù)方案

由于柱子的水平裂縫均小于0.15 mm，故采用表面封閉法:

1)觀察修復(fù)后的部位是否存在裂縫，如存在裂縫，應(yīng)采用JK裂縫修補(bǔ)膠進(jìn)行表面封閉。

2)裂縫修復(fù)完畢后，采用粘貼碳纖維加固法對(duì)構(gòu)件進(jìn)行加固。以裂縫為中心，沿柱豎直方向粘貼單層長(zhǎng)1 000 mm、寬100 mm的碳纖維布，間距100 mm。

7 結(jié)語

頂升施工過程嚴(yán)格按照上述加固方案執(zhí)行，施工過程中未發(fā)現(xiàn)任何異常情況，施工結(jié)束后對(duì)后澆帶部位進(jìn)行沉降及裂縫觀察，沒有發(fā)現(xiàn)繼續(xù)沉降現(xiàn)象，裂縫也沒有增大現(xiàn)象。

在鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)施工中，后澆帶的施工必須引起我們足夠的重視。在施工后澆帶時(shí)，支撐系統(tǒng)必須保證牢靠，后澆帶處的支撐系統(tǒng)最好是獨(dú)立的，在后澆帶混凝土未達(dá)到澆筑要求或者沒有完成澆筑之前，嚴(yán)禁隨意拆除后澆帶兩側(cè)梁板支撐系統(tǒng)，以免造成結(jié)構(gòu)過度下沉，造成工程安全質(zhì)量事故。

［1］GB 50010-2010，混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范［S］.

［2］GB 50367-2006，混凝土結(jié)構(gòu)加固設(shè)計(jì)規(guī)范［S］.

［3］寧登山.淺談如何做好后澆帶的施工［J］.甘肅科技，2008(15)：33-34.

［4］崔世龍，杜英錄.在建筑工程中“施工后澆帶法”的應(yīng)用及質(zhì)量控制［J］.黑龍江科技信息，2011(20)：25-26.