(華潤建筑有限公司,江蘇 南京 211500)
本文論述的南京某逆作法項目設(shè)計為地上20層,層高4.8m 的高檔公寓,配備有2 層地下室作為機(jī)動車車庫以及設(shè)備用房,地下室層高均為3.7m。該工程的逆作法豎向構(gòu)件設(shè)計概況如下。
1)臨時豎向受力體 逆作法施工過程中,以500mm×500mm 的角鋼格構(gòu)柱作為豎向承重構(gòu)件,同時加大剪力墻位置托換梁的截面尺寸及配筋。格構(gòu)柱通過與托換梁澆筑連接成整體的荷載支撐體系,如圖1 所示。
圖1 托換體系構(gòu)件詳圖
2)永久豎向構(gòu)件的托換 該工程永久性的豎向承重構(gòu)件為300mm 厚剪力墻,剪力墻與格構(gòu)柱完全錯開設(shè)置。待剪力墻施工完畢且達(dá)到設(shè)計要求強(qiáng)度之后,將格構(gòu)柱拆除,使上部荷載轉(zhuǎn)移到剪力墻上,完成豎向構(gòu)件的托換。剪力墻、托換梁與格構(gòu)柱的平面布置如圖2 所示。
圖2 剪力墻托換平面布置圖
格構(gòu)柱以及立柱樁的施工,多由專業(yè)樁基單位進(jìn)行施工。主體結(jié)構(gòu)施工單位進(jìn)場后主要控制要點(diǎn)是格構(gòu)柱垂直度的復(fù)測、缺失錨栓的補(bǔ)焊等管控工作。
1)格構(gòu)柱垂直度的復(fù)測 格構(gòu)柱作為剪力墻未形成之前的主要豎向受力構(gòu)件,其垂直度偏差直接影響其軸向承載能力,因此需要對每根格構(gòu)柱進(jìn)行垂直度的復(fù)測工作,并將復(fù)測結(jié)果上報至設(shè)計院復(fù)核承載能力。
垂直度復(fù)測可采用鉛錘配合卷尺測量,從格構(gòu)柱頂部的角點(diǎn)開始吊線,測量此角點(diǎn)根部距離線錘的在南北方向、東西方向的距離。同一立面的兩個角點(diǎn)偏差的平均值作為格構(gòu)柱沿此方向的偏差,如圖3 所示。
圖3 垂直度復(fù)測
2)缺失錨栓的補(bǔ)焊 土方開挖過程中,大型機(jī)械會對格構(gòu)柱頂部的錨栓造成破壞,使錨栓出現(xiàn)缺失或是彎折等情況。錨栓的作用是增強(qiáng)托換梁與格構(gòu)柱之間的剪力,因此需要按照設(shè)計要求,對缺失或是損壞的錨栓進(jìn)行全面補(bǔ)焊,否則影響后續(xù)施工的動荷載承受能力,容易發(fā)生主體結(jié)構(gòu)危險。
剪力墻的施工是在水平結(jié)構(gòu)的梁板構(gòu)件施工完畢之后,因此無法像常規(guī)澆筑混凝土一般從剪力墻正上方澆筑。應(yīng)在水平構(gòu)件施工過程中便留設(shè)混凝土澆筑孔,澆筑過程中通過溜槽將混凝土導(dǎo)入模板內(nèi)腔。剪力墻澆筑過程中的管控重點(diǎn)是保證剪力墻的密實及強(qiáng)度。
2.2.1 澆筑孔與溜槽的設(shè)置
該工程托換梁的截面尺寸大多為800 mm×800 mm、800 mm×1000 mm、800mm×1400mm 幾種規(guī)格,其下部剪力墻厚度為300mm,與托換梁居中設(shè)置。
從結(jié)構(gòu)梁的梁邊向外100mm 處作為澆筑口的邊緣,澆筑口尺寸為直徑不小于200mm 的圓孔或是200mm×200mm方形孔,沿剪力墻長度方向間距≤1 000mm 布置。
剪力墻澆筑過程中,在剪力墻頂部下返650mm 出開始設(shè)置澆筑混凝土的喇叭口溜槽,喇叭口傾斜角度為45°,保證溜槽外邊口超過澆筑孔的外邊口,才能保證混凝土能夠順利導(dǎo)入模板腔內(nèi),如圖4 所示。
2.2.2 混凝土的選擇與澆筑管理
圖4 澆筑孔及喇叭口留置
剪力墻澆筑過程中模板為全封閉狀態(tài),無法實現(xiàn)振搗,采用常規(guī)混凝土無法保證剪力墻的密實,且常規(guī)混凝土粗骨料粒徑太大容易造成溜槽處的堵塞。這種情況下剪力墻的澆筑應(yīng)采用自密實混凝土澆筑。自密實混凝土粗骨料的粒徑介于5~20mm,具有更好的流動性和致密性、免振搗、凝結(jié)速度快等優(yōu)點(diǎn)。剪力墻成型效果中蜂窩、麻面的情況很少出現(xiàn)。
自密實混凝土澆筑前應(yīng)將模板底部縫隙、拼縫位置采用海綿條、水泥漿或是發(fā)泡膠封堵起來,否則漏漿非常嚴(yán)重。自密實混凝土澆筑下料點(diǎn)位的選擇,應(yīng)根據(jù)澆筑墻體的總長度確定,相鄰兩個下料點(diǎn)的距離不得大于10m,否則很容易出現(xiàn)混凝土無法自行流動到位的情況。喇叭口內(nèi)最終澆筑的混凝土高度應(yīng)高出剪力墻頂部高度250mm,靠壓力將混凝土與水平構(gòu)件連接密實。
2.2.3 剪力墻頂部加固
逆作法剪力墻、柱子頂部多存在澆筑不密實的情況,此情況是由于后澆筑的剪力墻頂部空間變小時,空氣無法排出導(dǎo)致內(nèi)部氣壓增大,混凝土無法進(jìn)入而形成空腔。遇到此類情況時,采用高壓注入高強(qiáng)結(jié)構(gòu)膠的方式對不密實部位進(jìn)行加固。其加固流程為:墻體兩側(cè)剔除浮漿→安裝注膠針頭@300mm →兩側(cè)封口膠封閉→通氣試驗(保證孔道暢通)→高壓注入結(jié)構(gòu)膠→敲除針頭并封閉。
剪力墻以及加固部分達(dá)到強(qiáng)度之后,開始切除臨時承重的格構(gòu)柱,豎向荷載開始從格構(gòu)柱轉(zhuǎn)移至剪力墻上。此時的控制要點(diǎn)是對上部結(jié)構(gòu)的垂直沉降、結(jié)構(gòu)構(gòu)件的安全性進(jìn)行觀測,保證荷載穩(wěn)定地轉(zhuǎn)移到剪力墻上。
1)格構(gòu)柱拆除的順序 格構(gòu)柱的拆除應(yīng)從塔樓內(nèi)部逐漸向外部分批次拆除,每批次拆除完成之后停止拆除觀察7 天,觀察主體結(jié)構(gòu)沉降情況以及剪力墻、托換梁是否有開裂情況出現(xiàn)。本批次拆除觀測無結(jié)構(gòu)破壞風(fēng)險后,開始拆除下一批次的格構(gòu)柱。
2)格構(gòu)柱切除做法 格構(gòu)柱不能一次性整根切除,應(yīng)在格構(gòu)柱頂部切開10mm 左右的縫隙,隔斷格構(gòu)柱與托換梁之間的荷載傳遞路徑。靜置2~3 天,每天對上部主體結(jié)構(gòu)進(jìn)行沉降觀測,并對托換梁以及剪力墻排查裂縫情況。如監(jiān)測數(shù)據(jù)穩(wěn)定,無裂縫出現(xiàn),說明荷載支撐體系在拆撐過程中未發(fā)生明顯的變化,荷載傳遞轉(zhuǎn)移成功。
現(xiàn)今采用逆作法工藝施工的工程項目已經(jīng)越來越普遍,本文論述的托換式逆作法具有格構(gòu)柱需要拆除的特殊性,施工過程中涉及豎向荷載的轉(zhuǎn)移,主要從如何保證施工過程中豎向受力體系的安全性出發(fā),描述了格構(gòu)柱垂直度、剪力墻施工以及荷載轉(zhuǎn)移的管控措施,將荷載轉(zhuǎn)移可視化呈現(xiàn)及分析,對類似工程的管理具有一定的借鑒作用。