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岩土研究院

【加固纠偏工程案例】支架托板换梁工艺

52 2023-09-14 10:00:35

某中学教学楼为3层砖混结构,建筑面积2940m2,教室及办公室均为6m预制进深梁和空心板构成的楼地面、屋面;局部实验室为现浇楼板梁。该工程交付使用2年多后大部分预制梁在距端部600mm左右出现大小、条数不等的裂纹且有逐渐发展的趋势,经检测部门鉴定属危险构件,且部分梁混凝土强度达不到设计要求,需进行处理。


1、处理方案


1.1、方案确定

根据进深梁裂缝程度和混凝土质量情况,初步确定2个处理方案:

采用钢桁架结构。加固工期短,但造价高,需专用设备,且材料不易解决。

采用支架托板换梁。虽工期较长,但造价低,材料易于解决。

经施工安全、人工费使用、设备投入等条件对比后,选择支架托板换梁方案?该方案为硬架(钢或木架)托板,并采用现浇钢筋混凝土梁硬架支模的逆作施工完成换梁全部过程。

1.2、工艺流程

在适当部位设支架(硬架)将梁两侧预制空心板托住→将梁上地面面层用无齿锯沿梁宽整齐切开掀掉,清理至楼板上表面→楼板上按放出的线间隔截凿楼板,作换梁时混凝土的浇灌孔→废凿钢筋混凝土梁→清(整)理钢筋→支设梁模板→浇灌混凝土,养护→拆模,装修,恢复地面。


2、保证质量的技术措施


1. 支(硬)架托板与恢复梁模支撑系统互不干扰,目的是在拆凿与恢复梁的过程中,减少相互干扰而产生的弊病。如:支(硬)架时变形造成楼板的水平位移变形或塌陷,对恢复梁尺寸有影响,所以对托板支架要保证其整体刚度,支架立柱大小及间距应根据材质情况计算确定,梁模板支撑系统自成体系,立柱的大小间距亦应计算确定。

本地区模板支承多采用方木或圆径木,故支承单根承载力的计算如下:

1)托楼板的支承按木构件稳定计算

2)梁模板支承按木构件受压强度计算

计算支架时的荷载设计值N,应采用荷载标准值乘以相应的荷载分配系数(《混凝土结构工程施工及验收规范》规定)。

支撑间距的确定:在根据计算的单根支撑允许的情况下,应考虑施工安全,在计算确定的支撑之间均应加设一根支撑,以防某一支撑松脱,造成楼板变形或塌落而影响恢复梁的断面。


2.支架立撑上下均设通长30mm厚木板,沿梁平行铺设,以将立撑造成的集中荷载变均布荷载传开,立撑沿梁的位置距埋梁处的板端不宜过大,以免钢筋混凝土梁拆除后空心板的悬挑部分在施工荷载作用下折断,支点的位置在300~500mm之间,以不影响恢复梁所支设模板需要的工作面为宜。


3.楼板的断凿。为保证空心板水平不位移,空心板间隔破坏,宽度为80~100mm,以能灌入混凝土和振捣棒插入为宜。

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4.拆凿板及梁混凝土前,在该梁下几层的同部位设支架,将施工荷载传至首层地面。拆除混凝土梁时,施工人员应站在1、2板架上,不得站在空心板的悬挑处(3处)施工。


5.恢复钢筋混凝土梁。混凝土梁断面原设计为矩形,空心板的锚固长度为10cm,凿板后部分板的锚固长度不足,达不到规范要求。为此将梁断面改为T形,所改的T形梁是在原设计断面的基础上增加挑出部分,以弥补空心板锚固不足。由此增大了梁模板支设难度,在设托板支架时应考虑梁模板支设时需用操作面。


3、施工注意事项


施工过程中的安全工作极为重要,应设专人负责,要随时注意支架的稳定,检查支撑有无松脱情况并及时处理。拆凿混凝土梁时应从梁的底侧面开始,逐段逐步进行。操作人员应在待拆凿梁的同侧工作,严禁梁的两侧同时拆凿施工,以免相互伤人发生安全事故。

托板支架的支撑要适当,每根梁上板的支托力度由一人掌握,以免松紧程度不同。支撑底部使用硬木对拔楔控制支撑松紧程度,各支撑间均设拉结及剪刀撑,使支架有足够的刚度和稳定性。

为保证新浇混凝土与板底处缝隙的密实,混凝土工作度宜选5~7cm,并且充分振捣,混凝土浇灌前应先堵塞板孔。

混凝土浇至楼面标高下0.02m处,上作2cm与地面同质材料的面层。

断凿空心板时,应注意敷设在板孔内的各种线路,以免随意破坏后难以恢复或造成伤亡事故。应用托板换梁工艺,对近30根钢筋混凝土梁进行拆换处理,经济安全,经测算比用钢桁架加固节省资金1.74万元,节省费用29%,并能满足使用及结构性能要求。