某剪力墙结构主体损伤的处理论文_孙迪 张立宁 李龙旺

河北威固加固工程有限公司 河北石家庄 050000

摘要:阐述了某剪力墙结构主体损伤后续接主体的技术处理,在尽量保留残留结构构件的基础上,达到安全续建并节约投资的目的。

关键词:损伤;接续;补强

前言

本工程为地下二层,地上为24层住宅。主体结构采用钢筋混凝土剪力墙结构,房屋高度69.9米,室内外高差300mm。本工程抗震设防烈度为7度,0.15g,场地分组为二组,场地类别为Ⅲ类,抗震等级三级,构造措施等级二级。基础采用平板式筏板基础,地基为CFG桩复合地基。

在主体结构施工至地上一层顶部位时,由于受特殊原因下的人为作用,使结构受到了较严重的损伤破坏,影响到该工程的结构安全和后续施工进度。经检测公司检测,残留部分构件混凝土强度能够满足设计要求。

损伤区域

结构的主要受损区域为外围,主要集中在外围的墙柱、以及外围梁板,整体状况见下图:

图1 东南角斜视图 图2 西南角斜视图

通过对现场实地勘察,结构受损主要为地上一层的墙体和顶板结构,以及地下一层北侧靠东的楼梯间位置。首层未受到损伤,或者损伤程度较轻的区域主要为D轴至J轴之间在23轴以西区域内的墙体和顶板结构,该层其他范围内的已施工部分均受损较为严重。

由于主体结构遭受的损伤较为严重,尤其是外围主要承重构件的混凝土大面积开裂、脱落,受力钢筋的变形也非常严重,在此基础上进行调直、修补已经不能保证结构的整体性和承载力,在交界面处将存在过多的人为缝隙,对于构件的抗剪承载力有非常大的不利影响,钢筋的连接接头遭到破坏,已无法按照原设计要求进行连接。此外上有可能存在肉眼不易察觉的微观损伤,都将对主体结构的受力性能造成不利影响,甚至安全隐患。

为此,需要对本工程外围主体结构构件进行较大范围的拆除处理,重新形成施工交界面,并经过特殊处理后在进行后续复工施工。

1.处理措施

1.1 拆除

对于外围破损严重的、开裂明显的墙、柱、楼板和梁应进行彻底拆除,拆除方式应采用静力方式进行,避免振动过大给临近部位的构件造成新的损伤,被拆除构件的现有钢筋宜保留,并不得再行弯折或扭曲,待混凝土拆除至规定的交界面时,再进行统一的现场查验,并确定最终的截断、连接位置后再行处理。

拆除范围为:

竖向墙体(含边缘构件):混凝土脱落高度超过墙高一半的,应将此墙段完全拆除至本层地面标高处;脱落高度未超过一半的,可以拆除至墙体半高位置或距地面1/3高度处,并要求交界面不存在残渣,下部墙体无开裂等。

梁板:所有存在开裂、洞穿以及脱落等损伤的楼板、梁等均拆除至完好的竖向支座位置,并应保证保留部位和支座的结构无损伤。楼板钢筋如扭曲严重,可以将其切断,在切断处应保留长度不小于500mm长度,并进行调直。梁钢筋原则上应先保留,待交界面处理完毕经统一查验后再最终确定截断位置和连接方式,箍筋可以拆除后重新安置。

1.2 钢筋的连接

对于拆除后的构件受力钢筋应进行重新调直,调直过程中如出现钢筋裂纹、折断等现象,可将临近混凝土向内继续进行部分拆除,长度应满足连接要求,在现场查验完毕后应采取再次连接,连接方式可采取如下方式:

a 板筋可以采取搭接连接(如可保留长度满足要求)、焊接连接(保证单面焊接长度不小于10d,双面焊不小于5d);为保证拆除后重建板格的结构安全,在与未拆除板格相邻的新建板格的板底进行钢筋附加,附加筋规格为d8@200,双向设置,附加筋在保留侧梁支座处可以不伸入梁内锚固,伸至梁边即可,在其他后浇支座内按规范要求锚固。

b 梁钢筋可以采用焊接连接,并建议采用闪光对焊或双面搭接焊,双面搭接焊时应对钢筋接头预弯,保证焊接完成后新旧钢筋中心为同一直线,双面焊接长度不小于5d。焊接接头应尽量避开箍筋加密区范围,且应错开,错开长度不小于35d,且不小于500mm,接头率不大于50%。

c墙柱钢筋

混凝土墙体钢筋一般直径较小,应尽量进行调直后搭接连接,如搭接长度不满足要求,可以部分采取焊接连接,单面焊不小于10d,双面焊不小于5d,连接接头的接头率均应不大于50%。

边缘构件钢筋直径较大,在截断后不宜进行搭接连接,宜采用电渣压力焊连接,接头相互错开不小于35d,接头率不大于25%。对于局部自下层结构板根部折断的钢筋,应重新植筋,规格同原设计,植入长度不小于25d。

1.3 混凝土构件的接续

对于脱落严重、开裂明显的混凝土构件应按照上述要求拆除至指定位置,相邻构件拆除完成面应尽量规则、平齐,避免高低错落和内外凹凸。交界面处的残渣应彻底清除,并应保留相对凹凸度20mm的毛面,保留的钢筋表面不允许残留松散的混凝土碎屑等;

1.4 交界面的接缝处理

过多的人工缝隙对混凝土构件的整体性和抗剪承载能力会造成较大损伤,除按照上述相关要求进行拆除和毛面处理之外,在新的混凝土浇筑之前,尚应进行必要的处理措施:

a交界面涂刷界面剂。

b 在墙体水平和竖向接缝位置后植筋设置抗剪钢筋。

剪力墙在墙中心设置一排,规格为d12@200,植入临近墙体内不小于300mm,后浇侧预留长度不小于450mm。

梁可沿梁高,在中心设置单排d12@150短筋,植入临近墙体内不小于300mm,后浇侧预留长度不小于450mm。

c 墙体接缝位置骑缝外贴碳纤维布,规格采用I级,宽度200mm,单层净距间隔200mm,缝两侧长度不小于500mm,墙体双侧设置;此措施仅针对墙体竖向接缝和半高处的水平接缝,于下层板顶标高处的接缝可不予采取,但应设置抗剪短筋。

1.5 当梁损伤过大需要拆除新建,而两端支撑的竖向构件完好的情况,如梁主筋保留完好的,可以仅后浇相应梁段;如主筋保留不全需要重新植筋的,应将梁支座位置竖向构件混凝土剔凿不小于200mm的深度后进行植筋,剔凿区和该梁段一同浇筑。

1.6 薄弱部位的补强

对于拆除后新建的墙端边缘构件,箍筋直径应增加一个等级,间距和肢数可同原设计要求;

当边缘构件于下层楼层标高处折断或者连接长度不满足构造要求需要后植筋时,以及连接接头百分率不能满足前文2.3条相关要求时,除按照原设计规格和位置植筋外,尚应增设同比例的增强钢筋,可采用后植筋方式锚固。

2.结束语

现在该工程投入使用一年多了,施工完毕后未发现有开裂变形等情况出现,使用状况良好。本工程成功解决了剪力墙结构残留构件的处理及主体结构续接的技术难题,并给承建方节省了大量资金,社会评价良好,可供业类似工程参考。

参考文献:

[1]孙国华,顾强,何若全,方有珍.钢板剪力墙结构的性态指标及损伤评估[J].土木工程学报,2013(4):46-56.

论文作者:孙迪 张立宁 李龙旺

论文发表刊物:《基层建设》2018年第20期

论文发表时间:2018/9/12

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