柱局部托換及加固工程施工組織施工方案（21頁）

1、柱局部托換及加固工程施工組織施工方案工程概況簡介： 由*建設(shè)集團(tuán)承建的*IC期小高層工程J棟工程現(xiàn)已施工至9層，2009年5月6日J(rèn)棟轉(zhuǎn)換層拆除模板后，項(xiàng)目部與監(jiān)理公司聯(lián)合檢查組，對拆模后發(fā)現(xiàn)J棟36軸交E軸（需加大截面）；35軸交D軸（需置換后加大截面），35軸交E軸（需包鋼處理）共三條柱在柱施工縫位置發(fā)現(xiàn)質(zhì)量缺陷，后經(jīng)監(jiān)理方，業(yè)主，設(shè)計院，質(zhì)檢站等相關(guān)部門會議研究決定由設(shè)計院提出補(bǔ)強(qiáng)設(shè)計方案，現(xiàn)我司根據(jù)設(shè)計院的設(shè)計方案制定施工組織設(shè)計方案如下。施工組織依據(jù)海外設(shè)計院的加固設(shè)計圖紙（結(jié)G-27及其附圖）鋼結(jié)構(gòu)工程施工質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范GB50205-2001建筑工程施工質(zhì)量驗(yàn)收評定統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)GB50

2、300-2001建筑工程質(zhì)量檢驗(yàn)評定標(biāo)準(zhǔn)GBJ301-88混凝土質(zhì)量控制標(biāo)準(zhǔn)GB50164-92預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程JGJ/T92-93建筑機(jī)械使用安全技術(shù)規(guī)程JGJ33-2001混凝土結(jié)構(gòu)加固設(shè)計規(guī)范（GB50367-2006）加固施工組織管理機(jī)構(gòu)為保質(zhì)保量完成本次加固施工，確保完成設(shè)計要求。我項(xiàng)目部以項(xiàng)目經(jīng)理親自掛帥，組成本次加固施工領(lǐng)導(dǎo)小組，分工與職能如下：1)現(xiàn)場生產(chǎn)組織架構(gòu)框圖： 總包單位 專業(yè)加固公司植筋組鋼構(gòu)施工組化學(xué) 灌漿組 卸荷施工組 搬運(yùn)工組測量觀測組 職能分工總包單位：*建設(shè)集團(tuán)有限公司廣州公司，負(fù)責(zé)本次加固施工方案的初步審查，上報業(yè)主及監(jiān)理公司的審查，負(fù)責(zé)方案實(shí)施中

3、的監(jiān)督與對分包專業(yè)公司的管理。主要負(fù)責(zé)人為項(xiàng)目經(jīng)理*，領(lǐng)導(dǎo)小組成員：技術(shù)負(fù)責(zé)人*，工程師*、主辦施工員鄺*、專業(yè)質(zhì)量檢查員*。 專業(yè)分包公司：廣州市*灌漿工程有限公司，負(fù)責(zé)本次加固的具體施工。項(xiàng)目經(jīng)理：*文 現(xiàn)場負(fù)責(zé)人：* 植筋組：3人，負(fù)責(zé)人：肖*，工作負(fù)責(zé)范圍：柱加固鋼筋的植筋，柱包鋼化學(xué)螺栓的植入。鋼構(gòu)施工組：3人，負(fù)責(zé)人：張* 負(fù)責(zé)施工范圍：柱包鋼的鋼結(jié)構(gòu)的制作與安裝。柱卸載化學(xué)灌漿組：4人，負(fù)責(zé)人：譚* 負(fù)責(zé)施工范圍：柱包鋼，干包鋼板后的壓力注膠，結(jié)構(gòu)混凝土表面蜂窩的修補(bǔ)。卸荷施工組：4人，負(fù)責(zé)人 關(guān)* 負(fù)責(zé)柱施工的加載卸荷與與千斤頂?shù)男遁d工作搬運(yùn)工組；6人，負(fù)責(zé)人：李* 負(fù)責(zé)所有材

4、料的現(xiàn)場搬運(yùn)與安裝配合。測量觀測組：2人，負(fù)責(zé)人，*，負(fù)責(zé)卸載置換施工期間的轉(zhuǎn)換梁位移觀測。施工總體工藝流程及施工工藝根據(jù)圖紙放線 卸載 ( 混凝土置換 ) 柱主筋植筋 樓板開孔 鋼筋施工 S型箍筋植筋 模板施工 膨脹混凝土施工 混凝土養(yǎng)護(hù) 卸載拆除 完成施工。）放線施工：按施工圖紙在首層和地下室放出35，36軸軸線和E,D軸軸線。根據(jù)軸線放出加大柱的邊線、加固需要植入的柱柱筋位置及回頂卸載鋼柱支頂位置的位置線，并由專業(yè)測量工程師進(jìn)行復(fù)核。由監(jiān)理復(fù)核，做好記錄。2）按設(shè)計院提供的卸荷要求參數(shù)，如附圖對柱進(jìn)行卸載，卸載要求按拾級進(jìn)行，每級加載間隔時間為30分鐘。加載控制方法如下：選定上海江南千斤

5、頂廠QW200型油壓千斤頂做為卸載專用千斤頂，（千斤頂行程：200毫米、缸徑：190毫米、壓力：67Mpa）根據(jù)千斤頂活塞面積乘以千斤頂油壓得出千斤頂?shù)捻斏Γ瑖?yán)格控制加載程序和時間,每條柱三個卸荷點(diǎn)輪流循環(huán)卸載或同時卸載 卸載參數(shù)一覽表序號卸載位置 卸載總值 每級卸載植 13536軸交E軸 800KN 80 KN2 3637軸交E軸 1047 KN 104.7 KN3 36軸交DE軸 452 KN 45.2 KN4 35軸交DE軸 890 KN 89 KN5 35軸交CD軸 951 KN 95.1 KN6 3536軸交D軸 1395 KN 139.5 KN每級加載換算表(1)加載位置：353

6、6軸交E軸 加載級數(shù) 千斤頂對應(yīng)支頂力千斤頂油壓表度數(shù) 第一級 80KN 2.823MPa 第二級 160 KN 5.646 MPa 第三級 240 KN 8.469MPa 第四級 320 KN 11.292 MPa 第五級 400 KN 14.115MPa第六級 480 KN 16.938 MPa第七級 560 KN 119.76 MPa第八級 640 KN 22.584 MPa第九級 720 KN 25.407MPa第十級 800 KN 28.230 MPa每級加載換算表(2)加載位置：3637軸交E軸 加載級數(shù) 千斤頂對應(yīng)支頂力千斤頂油壓表度數(shù) 第一級 104.7KN 3.695MPa

7、第二級 209.4 KN 6.6689MPa 第三級 314.1KN 11.084MPa 第四級 418.8 KN 14.779 MPa 第五級 523.5 KN 18.473MPa第六級 628.2KN 22.167MPa第七級 732.9KN 25.862MPa第八級 837.6KN 29.557MPa第九級 942.3KN 33.252Mpa第十級 1047 KN 36.946MPa每級加載換算表(3)加載位置：36軸交DE軸 加載級數(shù) 千斤頂對應(yīng)支頂力千斤頂油壓表度數(shù) 第一級 45.2KN 1.595MPa 第二級 90.4 KN 3.190MPa 第三級 135.6 KN 4.785

8、MPa 第四級 180.8 KN 6.380 MPa 第五級 226 KN 7.975MPa第六級 271.2 KN 9.570 MPa第七級 316.4 KN 12.760MPa第八級 361.6KN 12.760 MPa第九級 406.8 KN 14.355 MPa第十級 452 KN 15.95 MPa每級加載換算表(4)加載位置：35軸交DE軸 加載級數(shù) 千斤頂對應(yīng)支頂力千斤頂油壓表度數(shù) 第一級 89KN 3.141MPa 第二級 178 KN 6.281MPa 第三級 267 KN 9.422MPa 第四級 356 KN 12.562 MPa 第五級 445 KN 15.703 MP

9、a第六級 534 KN 18.843 MPa第七級 623KN 21.984MPa第八級 712KN 25.125 MPa第九級 801KN 28.265MPa第十級 890 KN 31.406MPa每級加載換算表(5)加載位置：35軸交CD軸 加載級數(shù) 千斤頂對應(yīng)支頂力千斤頂油壓表度數(shù) 第一級 95.1KN 3.356MPa 第二級 190.2KN 6.712MPa 第三級 285.3KN 10.067MPa 第四級 380.4KN 13.423MPa 第五級 475.5KN 16.779MPa第六級 570.6KN 20.135MPa第七級 665.7KN 23.481MPa第八級 760

10、.8KN 26.847MPa第九級 855.9KN 30.202MPa第十級 951KN 32.288MPa每級加載換算表(6)加載位置：3536軸交D軸 加載級數(shù) 千斤頂對應(yīng)支頂力千斤頂油壓表度數(shù) 第一級 139.5KN 4.923MPa 第二級 279KN 9.845MPa 第三級 418.5KN 14.769MPa 第四級 558KN 19.691MPa 第五級 697.5KN 24.613MPa第六級 837KN 29.535MPa第七級 976.5KN 34.458MPa第八級 1116KN 39.381MPa第九級 1255.5KN 44.303MPa第十級 1395KN 49.2

11、26MPa 附圖（1） 卸載方案立面附圖（2） 36軸交E軸卸載順序：1）安裝地下室安全支頂6條，2）安裝首層千斤頂鋼支頂。3）卸載，4）安裝首層安全支頂.5）拆除千斤頂鋼支頂。6）柱加固，7）回頂千斤頂鋼支頂。8）拆除首層安全支頂.9）拆除千斤頂鋼支頂。10）拆除地下室安全支頂 立面 剖面鋼柱支頂大樣圖 千斤頂安裝大樣圖 鋼支頂安裝大樣 3）卸載后按圖紙將需要植筋的部位鑿開混凝土表面進(jìn)行植筋，本次施工采用瑞士喜利德植筋膠，嚴(yán)格按喜利德產(chǎn)品說明書施工，按圖紙將加固需要的柱筋植入承臺與首層梁及轉(zhuǎn)換層梁。 4) 樓板開孔；卸載工作完成后通過設(shè)計，監(jiān)理單位現(xiàn)場驗(yàn)收后按放好線的位置，用人工將地下室頂板

12、和二層樓板混凝土鑿除為確保混凝土能順利澆搗開口大小大于等于300*300，開口位置如下圖 35軸交D軸柱混凝土置換：置換開始施工時間為柱卸載完成后，如下圖a先鑿除陰影部分，清理好上下截面，如圖模板裝配圖封好模板用C40早強(qiáng)型微膨脹混凝土進(jìn)行第一次置換，第一次置換完成后24小時在對第二次進(jìn)行置換，置換完成后48小時且用回彈儀現(xiàn)場回彈當(dāng)前兩次置換后混凝土強(qiáng)度大于等于C20時方可再鑿除剩余需要鑿除的混凝土，進(jìn)行第三次置換。（每次置換高度從柱施工縫位置向上大于700） 第一次置換 第二次置換 第三次置換 附圖a 柱置換模板裝配大樣柱子支撐托換處理設(shè)計計算1、缺陷柱的軸力：根據(jù)設(shè)計單位提供該柱目前工況下

13、的理論軸力為3363kN，鑒于安全考慮，托換時按目前工況下該柱理論軸力乘以1.5系數(shù)，即托換時該柱軸力按N0= 5044.5kN考慮。2、無縫鋼管支撐規(guī)格：托換缺陷柱，將該柱荷載（軸力）分散到支撐上，對柱進(jìn)行卸載。在首層和負(fù)一層與該柱相連的三條梁上分別設(shè)置托換鋼管支撐，支撐鋼管與梁之間采用Q235鋼板墊板。每個鋼管支撐應(yīng)分擔(dān)柱的軸向荷載為N=5044.5/3=1681.5kN，三條梁在支撐點(diǎn)處的剪力分別為Vd=1395kN、V1c=951kN和V1e=890kN。因此，每條梁鋼管支撐應(yīng)承受的荷載分別為：Nd=3076.5kN、N1c=2632.5kN和N1e=2571.5kN。采用熱軋無縫鋼管

14、支撐，支撐必須滿足軸向抗壓和穩(wěn)定性要求。（1）滿足軸向承載要求計算無縫鋼管材質(zhì)選用Q235鋼，抗壓強(qiáng)度設(shè)計值取f=190N/mm2，則按滿足軸向承載要求的三條梁支撐無縫鋼管受力的有效斷面面積分別不小于：Sd = Nd /f =3076.5103/190=16192.1 mm2S1c = N1c /f =2632.5103/190=13855.3 mm2S1e = N1e /f =2571.5103/200=13534.2 mm2采用統(tǒng)一規(guī)格的鋼管，其有效斷面面積均不小于Sd =16192.1 mm2。（2）外徑450mm，壁厚12.0mm Q235無縫鋼管穩(wěn)定驗(yàn)算：軸心受壓計算N=3076.5

15、KN A=3.14(4502-4262)/4=16503.84mm2鋼管柱計算長度L0=1.0*3.0=3.0m鋼管截面回轉(zhuǎn)半徑:i0=(1+2)1/2*D/4=(1+(426/450)2)1/2*450/4=221.96mm鋼管柱長細(xì)比= L0/ i0=3000/221.96=15.516按鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范（GB50017-2003）附錄C，查表：鋼管柱的穩(wěn)定系數(shù)=0.981N/(*A)=3076.5*103/(0.981*16503.84)=190N/mm2f=215 N/mm2滿足整體穩(wěn)定驗(yàn)算。外徑與壁厚之比：D/t=450/12=37.5100（235/fy）=109滿足局部穩(wěn)定驗(yàn)算。本

16、次加固選用滿足上述承載和穩(wěn)定性要求的無縫鋼管規(guī)格為：外徑450mm，壁厚12mm。（3）支撐鋼管的鋼墊板抗沖剪切驗(yàn)算鋼墊板抗剪強(qiáng)度設(shè)計值按fv=115N/mm2選取，鋼管規(guī)格為外徑450mm、壁厚15mm，則按沖剪切驗(yàn)算，鋼板厚度不小于9.80mm。選取鋼墊板規(guī)格：1000（1200）100016mm。（4）鋼墊板局部及梁受壓驗(yàn)算：鋼墊板尺寸：1000*1000mm ，砼抗壓強(qiáng)度設(shè)計值fc=14.3 N/mm2受壓軸力N=3076.5KN局部受壓應(yīng)力=N/A=3076.5*103/1*106=3.08 N/mm2 fc=14.3 N/mm2滿足局部受壓驗(yàn)算。 5）柱鋼筋施工：1）鋼筋連接：鋼筋

17、之間的連接采用焊接連植入承臺及梁內(nèi)的鋼筋計算好鋼筋的長度，確保柱同一截面鋼筋連接接頭數(shù)量小于50%。鋼筋豎向焊接必須焊縫飽滿，焊縫長度符合規(guī)范要求，按圖紙施工箍筋完成柱筋施工。6) S型箍筋植筋: 采用瑞士喜利德植筋膠，嚴(yán)格按喜利德產(chǎn)品說明書施工將加工制作好的12植入原柱內(nèi)。完成鋼筋最后一道工序施工。7）模板施工：鋼筋施工完后，清理完畢。通過監(jiān)理方，甲方進(jìn)行隱蔽驗(yàn)收，開始安裝模板，利用以前原柱施工時留下對拉螺桿孔安裝對拉螺桿孔加固柱模板。模板施工裝配圖如附圖3，施工順序：地下室柱模板 地下室柱混凝土 首層柱模 8）混凝土施工：本次加固混凝土施工，1）首先混凝土選擇細(xì)石商品砼。2）柱施工使用震動

18、棒選擇兩種1種為50震筆，另種為25震筆，確保每個位置均能用震筆振搗密實(shí)。3）混凝土澆筑高度每次小于500，振搗密實(shí)前一段后再施工后一段?；炷敛鹉r間為24小時，養(yǎng)護(hù)時間為7天，養(yǎng)護(hù)完成后拆除卸載鋼柱。9)解除卸載. 1)拆除順序 拆除首層安全支頂 千斤頂卸荷 拆除首層千斤頂支頂 拆除地下室支頂.2) 千斤頂卸荷要求;千斤頂卸載時按加載的要求一樣逐級卸荷,卸荷時間間隔為10分鐘.10）沉降觀測：梁沉降觀測使用儀器為光學(xué)水準(zhǔn)儀。觀測方法如下：首層在通過要卸載的柱的三條梁和該條柱頭位置設(shè)置沉降觀測點(diǎn)，每條梁不少于2個（柱頭一個）。加固施工開始前進(jìn)行首次觀測并做好觀測記錄，加固施工卸載時每加一級荷載觀測一次，并將觀測到的梁的繞度值和柱頭位移及時匯報給現(xiàn)場施工負(fù)責(zé)人，（繞度值和柱頭位移最大值不得超過梁凈跨1/250）。柱卸載完成完成后在置換混凝土期間每4小時觀測一次，當(dāng)繞度值和柱頭位移最大值超過梁凈跨1/250時，檢查千斤頂壓力表讀數(shù)，加大支頂力（或增加支頂數(shù)將梁變形頂回。五、質(zhì)量保證措施： 施工材料保證措施：混凝土選擇早強(qiáng)型細(xì)石商品砼，強(qiáng)度為C40。植筋膠選擇世界知名品牌擁有百年以上歷史的瑞士喜利德。3)鋼筋焊接焊接過程中要及時清渣，焊縫表面光滑平整，加強(qiáng)焊縫平緩過渡