混凝土结构置换支撑技术的全过程控制研究

混凝土结构置换支撑技术的全过程控制研究

张冬梦

张冬梦中国

中国能源建设集团黑龙江省火电第一工程有限公司150090

【摘要】混凝土结构置换支撑技术在当前的建筑施工的过程中得到了非常广泛的应用，该技术在施工中的质量对整个建筑混凝土结构的性能会产生十分重大的影响，为了更好的保证建筑的施工质量和水平，我们在工程建设中需要对该技术进行全过程控制，只有这样，才能更好的促进建筑工程建设的顺利开展。

【关键词】框筒结构；混凝土置换；支撑方案；全过程控制

1、引言

某工程主体结构是框筒的结构形式，地下为3层，地上为47层，屋顶的标高是160，在建设进度到地上6层的时候，施工人员发现2层和3层的混凝土柱强度不能满足施工的要求，此外在施工中还由于一些因素的作用使得结构无法采取重建的方式加以处理，因此只能采用混凝土置换的方式，在施工之前，要对这一部分的混凝土柱进行支撑处理，从而使得结构应力传递得以顺利的进行，为了有效的提升结构的安全性，一定要在施工中对全过程进行严格的控制。

2、支撑方案

2.1制定施工方案时必须要考虑到的因素

首先时支撑体系合的设置和既有的结构并不是一个完整的个体，所以设计方案可靠性不强，就会产生较为明显的结构裂缝变形或者是相对较为严重的事故。其次是支撑体系设计时一定要考虑到承载力、变形和锚固等因素，同时还要在这一过程拆除施工空间和施工中产生的振动对支撑可靠性所产生的影响。再次是在施工的过程中，拆除柱一定要采用整体替换的形式，也就是说核心区混凝土也要进行替换，这样也可以很好的将界节点变成铰接的形式。第四是混凝土柱结构需要承受更大的荷载，所以支撑体系的托力一定要和当前的荷载承受能力更加的接近，同时鼎承力也一定要合理，这样才能减少结构所承受的附加应力。第五，如果站在混凝土柱替换的部位去考量，相邻的两根柱子之间，一定要采取同时替换的形式，核心区混凝土在拆除之后，连接两根柱的梁结构已经没有了支点，所以如果不能采取恰当的方式对其处理，这一区域当中的梁板也比较容易出现比较明显的塌陷现象。第五是一部分柱结构连续两层的位置都需要进行全面的替换，替换的工作量比较大，所以在这一过程中必须要充分的保证其支撑体系的质量。最后一点是在施工中不能采用大型的机械设备，特别是在拆除的过程中一定要保证其拆除的过程中劲性柱的型钢不会受到不利的影响。

2.2置换支撑及施工方案

首先在柱体的四周要架设H型的钢撑杆，柱体的上下端都要顶在梁的位置上，这样一来就可以根据实际的情况施加一部分的顶升力，这样也就可以使得该结构所承受的竖向荷载大大的降低。其次是置换层的上层和下层所设置的支撑一定要完全相同，同时其也应该靠近上下节点的位置使得拆换层的合理直接传送到相邻层的核心区。再次是如果想要给支撑体系施加一定的支撑力就需要做到以下几点：要将H型钢直接摆在指定的位置，型钢的顶端需要固定和焊接，同时其质量也必须要达到相关的标准和要求。从外部的位置完成千斤顶的顶升工作，之后再设置钢楔，最后完成加劲板的焊接工作。第四是要按照柱子当前的荷载情况展开计算工作，同时还要根据实际的情况恰当的选择千斤顶，从而使得卸荷量和实际的受力更加的接近。第五是在拆除层上段的位置布置一道环梁，这样也就使得支撑体系的整体性得到了显著的提升。第六是要充分的根据工程施工的开展状况开展建模计算工作，这样也就可以更好的对薄弱的环节加以控制。第七是在工程建设的过程中一定要重视施工监测工作，此外还要在这一过程中制定相合理科学的应急预案，先完成支撑工作，之后再拆除后主，其中的变形量不能超过2.5mm。第八是针对那些特殊性比较强的柱体，要按照其实际情况对其进行拆除处理。最后一点就是在进行拆除施工和重新的浇筑施工当中，可以采用轻型拆除的工具将柱子混凝土进行拆除处理。同时在这一过程中也可以采用静态破碎技术将混凝土进行疏松处理。混凝土在拆除之后一定要保证既有竖向钢筋的整体性，同时还要充分的利用植筋来对钢筋进行增补处理，从而使得混凝土浇筑过程中的强度等级有较为明显的提升。

3、全过程控制计算

3.1结构建模

首先，结构在施工的过程中已经施工到了地上6层的位置，但是为了能够对置换施工当中的荷载储备加以保障，结构模型计算的过程中要考虑到地上8层的实际情况。其次，结构在1—6层结构当中，其梁、板和柱体结构都要根据现场施工的具体情况采取有效的措施进行建模处理，第7层和第8层一定要严格的按照结构施工图纸的要求开展计算工作。再次，在横在方面只是对结构的自重加以考量，楼面施工活荷载取2KN/m2，但对地震作用和风荷载作用是不做考虑的。最后，在临时钢支撑和原结构连接节点置换模拟的过程中采用的是铰接的形式。此外在混凝土之还要在楼层上下两端出的梁柱核心位置置换当中也应该设置成铰接的形式。

3.2置换支撑施加预应力

为了能够对支撑型钢应力滞后的影响加以有效的控制，从而使得置换的支撑作用能够在最大的程度上体现出来。在这一过程中还应该使用千斤顶对支撑型钢实施加载处理。在专业的软件当中采用对支撑构件施加一定的变形荷载来完成加载工作，在该项目当中，支撑型钢变形取1.5mm，置换柱的楼层层高为3.20m，在经过计算之后就可以得出初始预加应力为1020kN，初始压应变是0.0004。

3.3置换部位变形分析

从分析和计算当中我们知道，柱混凝土置换过程当中每个置换撑杆托换点的两个方向的位移如表1所示，表1当中各个置换撑杆托点位移是置换支撑施工中千斤顶预应力后梁柱核心区节点上升量的主要控制指标，同时其在施工的过程中还要和置换钢撑杆预加应力加以验证和复核。

3.5置换中原结构分析

柱混凝土置换的过程中，结构整体的纵筋配筋和轴压比和原设计在进行了全面的对比之后发现构件配筋和轴压能够充分满足设计的要求，所以柱混凝土置换当中结构的安全性能够得到保证。

4、结语

在混凝土结构置换支撑技术施工的过程中会涉及到多方面的内容，影响其施工质量的因素也相对较多，在这样的情况下，我们一定要加强施工全过程的管理，只有这样，才能更好的保证其施工的质量和水平。

参考文献：

[1]范方平.某工程基坑混凝土内支撑钢立柱托换施工技术[J].安徽建筑.2014（02）

[2]安德锋.某砖混厂房加固与托换的技术应用[J].工业建筑.2013（11）