昆明某小區(qū)地下車庫結(jié)構(gòu)柱柱頂爆裂，節(jié)點(diǎn)混凝土散落，柱頂受力鋼筋彎折，被業(yè)主發(fā)現(xiàn)后，引起了不小的恐慌。開發(fā)商初步推測(cè)原因小區(qū)排水不暢，暴雨過后車庫頂部回填土吸水飽和，并在表面存在明顯積水，造成特定區(qū)域荷載過大，結(jié)構(gòu)柱不堪重負(fù)爆裂。

  近年來，我公司參與處理了多起地下車庫結(jié)構(gòu)柱爆裂事件，就混凝土柱爆裂后加固置換處理技術(shù)進(jìn)行總結(jié)。

  1、 加固置換技術(shù)措施

  1.1 置換前后內(nèi)力分析步驟（一般由設(shè)計(jì)單位配合完成）

  （1）計(jì)算分析置換前柱原結(jié)構(gòu)內(nèi)力分布情況。

  （2）研究確定置換柱后結(jié)構(gòu)新的傳力路徑及計(jì)算簡(jiǎn)圖，并計(jì)算分析其內(nèi)力變化。

  （3）比較前后內(nèi)力計(jì)算結(jié)果，對(duì)承載力不足或變形過大的相關(guān)結(jié)構(gòu)進(jìn)行加固補(bǔ)強(qiáng)。

  （4）根據(jù)置換柱后的內(nèi)力計(jì)算結(jié)果，設(shè)計(jì)新的傳力結(jié)構(gòu)體系。

  （5）加固置換柱配筋、截面尺寸通過計(jì)算確定，不宜小于原設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)柱。

  1.2 加固置換技術(shù)措施

  （1）加固置換施工由經(jīng)驗(yàn)豐富的具有特種施工資質(zhì)（結(jié)構(gòu)補(bǔ)強(qiáng)）的專業(yè)公司完成。

  （2）加固置換施工過程中若發(fā)現(xiàn)原結(jié)構(gòu)構(gòu)件有開裂、腐蝕、銹蝕、老化以及與圖紙不一致的情況，施工單位應(yīng)進(jìn)行記錄檢查結(jié)構(gòu)損壞的程度，向設(shè)計(jì)人員報(bào)告。得到設(shè)計(jì)人員同意后方可繼續(xù)相關(guān)的工作。

  （3）工程施工前操作工人和相關(guān)技術(shù)人員必須完全理解加固置換的原理，部分結(jié)構(gòu)拆除前需先行加固，確保加固構(gòu)件拆除時(shí)不影響樓層構(gòu)件受力性質(zhì)。

  （4）拆除前應(yīng)對(duì)拆除區(qū)域上層結(jié)構(gòu)進(jìn)行支撐加固措施。對(duì)可能導(dǎo)致的傾斜、開裂或局部倒塌等現(xiàn)象，應(yīng)預(yù)先采取安全措施。

  （5）施工時(shí)要注意加固材料對(duì)施工環(huán)境溫度和濕度的特殊要求；按產(chǎn)品說明要求對(duì)材料存儲(chǔ)和使用。

  （6）施工時(shí)應(yīng)加強(qiáng)技術(shù)管理，密切各工種間的配合，嚴(yán)守各道工序的質(zhì)量檢驗(yàn) ，確保工程質(zhì)量 。

  2 、加固置換材料選擇

  2.1 臨時(shí)支撐材料

  （1）臨時(shí)主支撐型鋼

  采用H型鋼HW300×330或D302×14無縫鋼管，強(qiáng)度等級(jí)為Q235B，支撐型鋼不允許任何形式拼接。

  （2）鋼墊板

  采用14mm鋼板，強(qiáng)度等級(jí)為Q345B。

  （3）臨時(shí)加強(qiáng)支撐鋼管

  采用Ф48的腳手架鋼管對(duì)上一層結(jié)構(gòu)和加固層梁、板進(jìn)行支撐臨時(shí)加固，下部用鋼板底座，上不采用頂托進(jìn)行。

  2.2 加固置換結(jié)構(gòu)材料

  （1）焊條

  采用手工焊時(shí)，采用E43焊條。采用埋弧自動(dòng)焊時(shí)，選用的焊絲焊劑應(yīng)與主體金屬的強(qiáng)度相匹配；焊絲應(yīng)符合現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)《焊接用鋼絲》GB1300-77的規(guī)定，具體可由施工單位根據(jù)具體焊機(jī)選用。

  （2）混凝土

  混凝土采用專用于加固工程的，具有耐腐蝕，防水，高強(qiáng)度，無收縮，微膨脹等特點(diǎn)的灌漿料進(jìn)行澆筑，灌漿料強(qiáng)度等級(jí)比原混凝土強(qiáng)度高1-2個(gè)等級(jí)。

  （3）其它材料（含鋼筋等）相關(guān)指標(biāo)應(yīng)符合相關(guān)規(guī)范要求。

  3、 施工工藝及方法

  3.1 工藝流程

  現(xiàn)場(chǎng)準(zhǔn)備→施工區(qū)域封閉施工→腳手架支撐卸載→柱混凝土剔除、清理干凈→植筋、布置主筋及箍筋→模板搭設(shè)→澆筑無收縮微膨脹灌漿料→拆模、加強(qiáng)養(yǎng)護(hù)→驗(yàn)收→恢復(fù)并投入使用。

  3.2 臨時(shí)支撐體系施工

  （1）支撐計(jì)算

  根據(jù)托梁換柱時(shí)荷載的傳遞和變換，計(jì)算擬置換柱和上部各層的豎向承載力，再計(jì)算所需支撐的數(shù)量和支撐方式。一般情況下，選用4個(gè)50t級(jí)千斤頂支撐。

  （2）支撐安裝

  同步千斤頂頂撐卸載時(shí)，按荷載進(jìn)行控制，當(dāng)荷載或位移其中一項(xiàng)達(dá)到控制值時(shí)終止千斤頂加載，加載過程中一邊加載一邊用腳手架支撐。其中，千斤頂頂撐位置為柱四周4根框架梁梁端柱沖切錐體內(nèi)，腳手架支撐在柱沖切錐體內(nèi)搭設(shè)滿堂支撐架，雙向跨距為450mm，步距為1500mm。

  ①臨時(shí)支撐安裝位置盡量靠近擬拆除框架柱，又可以提供重新澆筑混凝土的施工空間為原則，以擬拆除框架柱邊緣距0.5m作為臨時(shí)鋼支撐安裝的位置。

  ②臨時(shí)支撐的安裝順序?yàn)橛上碌缴?，即先制作安裝底層鋼支撐，安裝底座鋼墊板之前對(duì)結(jié)構(gòu)底板進(jìn)行找平，防止鋼墊板受力不均勻造成的混凝土結(jié)構(gòu)底板局部受壓過大。

  ③根據(jù)結(jié)構(gòu)層高設(shè)置底層鋼支撐的長度，框架梁下部安裝厚度不小于12mm，受力面積不小于0.5m2的Q235B級(jí)鋼墊板，并與鋼支撐之間留有空隙，空隙處用塞子塞緊，使鋼支撐與框架梁緊密接觸，待加載后方可取下塞子，合理起到傳遞上部豎向荷載的作用。

  （3）預(yù)加力實(shí)施

  所用鋼支撐預(yù)加力均采用50t手動(dòng)千斤頂加載，4個(gè)鋼支撐應(yīng)分級(jí)同時(shí)加載，全部加載完成后對(duì)所有受力構(gòu)件進(jìn)行檢查，無異常情況才能進(jìn)行框架柱拆除工作。

  3.3 原有異常混凝土拆除

  （1）拆除原有框架柱之前，在拆除區(qū)域嚴(yán)禁施加外部荷載，包括人員逗留，并明確施工作業(yè)人員的安裝撤離路線和安全防護(hù)措施。

  （2）在距離拆除柱邊500mm處框架梁下方設(shè)置百分表和水準(zhǔn)儀觀察框架柱拆除過程中結(jié)構(gòu)變形、反彈和下擾情況，施工過程中由專人負(fù)責(zé)觀察和記錄相關(guān)數(shù)據(jù)，時(shí)刻掌握相關(guān)數(shù)據(jù)變化情況。

  （3）剔除異常混凝土，用電鎬和手錘（嚴(yán)禁采用機(jī)械切割）將其異?；炷撂蕹購纳隙妈徣ギ惓；炷粒旬惓；炷撂蕹琳；炷羺^(qū)，清理干凈，然后將原有柱主筋除銹保留，箍筋拆掉。

  3.4 鋼筋置換施工

  （1）加固置換柱鋼筋設(shè)計(jì)圖。

  （2）檢查原框架柱主筋的損傷情況，安排鋼筋工調(diào)直原有主筋。

  （3）新增柱主筋采用植筋與原結(jié)構(gòu)連接，植筋深度不小于15d（d為鋼筋直徑），上部伸到梁、板底，再從上往下綁扎柱箍筋，鋼筋綁扎完成后驗(yàn)收。

  （4）新增受力鋼筋、箍筋及其連接件與原構(gòu)件的連接應(yīng)符合設(shè)計(jì)及規(guī)范要求的相關(guān)規(guī)定。

  3.5 模板施工

  （1）鋼筋綁扎完成，用自來水將置換區(qū)新舊混凝土結(jié)合處沖洗干凈，方可進(jìn)行模板施工。

  （2）模板材料采用12mm膠合板，背枋采用40mm×80mm木枋，用方柱扣緊固件夾抱，緊固件按地面以上150mm 開始設(shè)置，間距300mm 設(shè)置3 道，其余部分按間距50 cm 設(shè)置，與支撐梁板鋼管拉結(jié)形成整體。

  （3）由于加固截面小，混凝土澆筑不便，在柱中部一側(cè)便于操作的部位留設(shè)澆筑口，安裝斜槽漏斗，用于澆筑、振搗、檢查柱下部混凝土，待初凝后將柱側(cè)多余部分混凝土打磨掉；柱上部混凝土澆筑采用在樓板開Ф150mm孔洞，用于澆筑、振搗、檢查柱上部混凝土。

  （4）模板支架的搭設(shè)不應(yīng)影響原結(jié)構(gòu)的安全，且便于施工操作、拆卸。

  （5）模板與原構(gòu)件的搭接周邊應(yīng)封閉密實(shí)，可在原構(gòu)件表面粘貼遇水膨脹止水條，防止混凝土漿外漏。

  3.6 混凝土施工

  （1）新舊混凝土包裹區(qū)，打掉棱角，清除混凝土表面的油污、浮漿，用電鎬進(jìn)行剔鑿，剔鑿深度5~10毫米, 剔鑿痕的間距為30毫米左右,鑿毛率不小于90%，剔鑿?fù)瓿蓱?yīng)露出公分石，清除碎屑，并將灰塵清理干凈。

  （2）澆筑混凝土前，新舊混凝土界面采用高壓水沖洗干凈并保持混凝土澆筑前濕潤，一般潤濕時(shí)間不宜少于24h。

  （3）由于混凝土用量較少，在監(jiān)理工程師見證下，現(xiàn)場(chǎng)按規(guī)范要求留置標(biāo)準(zhǔn)和同條件養(yǎng)護(hù)試件。

  （4）混凝土必須保證連續(xù)澆筑，并保證拌合物填滿，與原有混凝土之間無水分、無空隙，且始終保持這一狀態(tài)。澆筑完畢后采用塑料布將全部表面覆蓋嚴(yán)密，并保持塑料布內(nèi)表面有凝結(jié)水。

  （5）澆筑完畢后6小時(shí)必須進(jìn)行不間斷灑水養(yǎng)護(hù)，養(yǎng)護(hù)時(shí)間不少于3天，條件允許養(yǎng)護(hù)時(shí)間宜延長；在養(yǎng)護(hù)期間切忌擾動(dòng)新澆筑灌漿料。

  3.7 模板、支撐拆除

  （1）為保證結(jié)構(gòu)安全，在新澆柱身混凝土強(qiáng)度達(dá)設(shè)計(jì)值的100%后方可拆除臨時(shí)支撐和柱模板。

  （2）拆除臨時(shí)支撐應(yīng)對(duì)4個(gè)鋼支撐同時(shí)進(jìn)行卸載，卸載宜分級(jí)進(jìn)行并觀察結(jié)構(gòu)變形情況，無異常情況方能完全卸除臨時(shí)支撐。

  3.8 驗(yàn)收

  加固置換混凝土達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度，施工單位進(jìn)行自檢，收集整理相關(guān)的技術(shù)資料，自檢合格后邀請(qǐng)業(yè)主等相關(guān)單位共同檢查和驗(yàn)收，并辦理驗(yàn)收手續(xù)，驗(yàn)收合格方才恢復(fù)使用。

  4 、結(jié)語

  經(jīng)過上述置換處理技術(shù)對(duì)失去承載力的結(jié)構(gòu)柱進(jìn)行加固置換處理后，對(duì)處理后的的區(qū)域使用期間進(jìn)行結(jié)構(gòu)變形觀測(cè)，結(jié)構(gòu)穩(wěn)定，無變形，滿足使用功能，我公司參與處理的多起地下車庫結(jié)構(gòu)柱爆裂事件均達(dá)到預(yù)期處理效果。