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框架柱托梁换柱加固施工方案

 一在建项目D-K1/D-13轴柱结构验收中发现框架柱C35混凝土强度不符合设计要求。2019326日,经项目工程监管部、总包、建设单位等会议决定,对D-K1 /D-13轴柱的混凝土柱进行置换重新浇筑混凝土处理,C40的混凝土柱进行加固补强处理,本方案针对D-K1/D-13的混凝土框架柱采用托梁换柱法重新浇筑混凝土进行编制。

现场柱考场柱破坏情况

 

 

托梁换柱施工方法

(一)施工工艺流程

放线钢支顶施工待置换框架柱卸载拆除待置换混凝土框架柱置换框架柱钢筋混凝土施工置换框架柱混凝土养护、修整拆除卸载支顶完成施工。

(二)施工方法

1、放线:按施工图纸放出预埋铁所在位置,根据轴线放出卸载钢构件的支顶位置。

2、按被置换框架柱所承受的荷载进行支撑设计,本方案按典型框架柱——D-K1/D-13部位框架柱进行设计;按设计要求进行钢支顶施工。

1D-K1/D-13部位框架柱的钢支顶施工设计

D-K1/D-13框架柱支撑方案设计施工图如下:

 

钢支柱满足轴向承载力要求所需截面计算

钢支柱材质选用Q235钢,抗压强度设计值取f=190N/mm2,则按满足轴向承载要求钢支柱的受力有效断面面积分别不小于:

AS1=N1/f=4523×10/190=238mm2    AS2=N2/f=4118×10/190=217 mm2

AS3=N3/f=3714×10/190=195mm2    AS4=N4/f=2948×10/190=155mm2

AS5=N5/f=2380×10/190=125mm2    AS6=N6/f=10592×10/190=557mm2

AS7=N7/f=7030×10/190=370mm2    AS8=N8/f=5515×10/190=290mm2

AS9=N9/f=7121×10/190=375mm2    AS10=N10/f=5015×10/190=264mm2

AS11=N11/f=3913×10/190=206mm2   AS12=N12/f=6156×10/190=324mm2

AS13=N13/f=4444×10/190=234mm2   AS14=N14/f=3840×10/190=202mm2

采用统一规格I10的工字钢支柱,其有效截面面积AS=1430mm2

(三)钢支柱整体稳定性与局部稳定性验算

按支柱进行稳定性验算。

工字钢支柱轴心压力计算最大值:Nmax=105920KN

工字钢支柱截面面积:AS=1430mm2

工字钢支柱计算长度:L0=1.0×10.46=10.46m

工字钢支柱截面回转半径(查手册):i0X=414mmi0Y=152mm

工字钢支柱长细比:λX=L0/i0X=10460/414=25,λY=L0/i0Y=10460/152=69

λX×=25×22.5 www.elfiyka.com

λY×=69×62.0

轧制I10工字钢,b/h=68/100=0.680.8,对X轴为a类截面,对Y轴为b类截面;按《钢结构设计规范》(GB50017)附录C表,查得轴心受压构件工字钢支柱的稳定系数:X=0.9765y=0.797

工字钢支柱整体稳定验算:

N/(X×AS)=10592×10/0.9765×1430=76N/mm2f=215N/mm2

N/(Y×AS)=10592×10/0.797×1430=93N/mm2f=215N/mm2

满足整体稳定要求;

工字钢支柱局部稳定验算:

翼缘板外伸宽度与厚度之比:b/t=68/7.6=8.9<(10+0.1λmax=10+0.1×69=18.8

腹板计算高度与厚度之比:h0/tw=100-7.6×2/4.5=18.8<(25+0.5λmax=25+0.5×69=66.2

满足局部稳定要求。

六、质量保证措施

1、浇灌混凝土采用早强型自密实灌浆料,掺加百分之十细石,灌浆料型号H40

2、为使方便灌浆料和框架柱顶混凝土浇筑不留死角,在地下室板顶凿开从上往下灌。

3、钢筋焊接焊缝表面光滑平整、平缓过渡,弧坑应饱满。根据钢筋级别、直径、接头形式和焊接位置,选择适宜焊条直径和焊接电流,保证焊缝与钢筋熔合良好。

4、模板系统材料规格要一致、表面平整,并具有足够的强度和刚度。

5、模板拆除后要及时进行混凝土养护,养护时间不小于3天。

6、在置换框架柱混凝土强度达到C30以上时,方可回填上部绿化土方。

七、施工安全措施

1、施工现场要严格封闭,严禁无关人员进入场所,专设保安人员现场值班。

2、托换框架柱施工卸载时,首先检查支顶、垫板质量及是否安放到位,并垂直可靠。

3、卸载施工必须严格按施工方案要求移出周边绿化土。

4、当卸载完成后在置换施工时,若梁的绕度值和框架柱位移值发生变化大于梁静跨1/250时,应及时回顶修正,确保结构安全。

5、被置换框架柱凿除必须使用人工或小型电动凿毛机凿除;严禁采用挖机凿除,防止振动引起钢支顶受力变化。

施工现场图片

支撑顶图片
破碎拆除
 
 
以上施工设计由上海沪荆建筑完成

 





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