框架柱托梁换柱加固施工方案

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。2019年3月26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轴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轴部位框架柱进行设计；按设计要求进行钢支顶施工。

（1）D-K1/D-13轴部位框架柱的钢支顶施工设计

D-K1/D-13轴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=414mm；i0Y=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.shjgu.com
λY×=69×62.0
轧制I10工字钢，b/h=68/100=0.68＜0.8，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=0.9765，y=0.797；
工字钢支柱整体稳定验算：
N/(X×AS)=10592×10/（0.9765×1430）=76N/mm2＜f=215N/mm2
N/(Y×AS)=10592×10/（0.797×1430）=93N/mm2＜f=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