地下車庫(kù)框架柱局部砼離析原因分析及砼置換方案XX【摘要】本文主要介紹了地下室框架柱局部混凝土發(fā)生離析后，分析產(chǎn)生離析的原因及處理方案，對(duì)以后在炎熱的夏季地下室混凝土澆筑及柱混凝土置換方案具有借鑒作用?！娟P(guān)鍵詞】地下室框架柱砼離析炎熱氣候堵管砼置換標(biāo)準(zhǔn)節(jié)支撐1、工程概況地下車庫(kù)工程為XXXX工程的子項(xiàng)，地下一層，建筑面積為6284.4m2，設(shè)計(jì)為Ⅰ類防火汽車庫(kù)。地下車庫(kù)地基基礎(chǔ)為預(yù)應(yīng)力管樁、獨(dú)立承臺(tái)、梁式筏板基礎(chǔ)，豎向結(jié)構(gòu)為框架及剪力墻結(jié)構(gòu)，三級(jí)抗震，地下車庫(kù)頂板為鋼筋混凝土有梁和無(wú)梁板結(jié)構(gòu)，混凝土強(qiáng)度等級(jí)為C30。2、D2-D軸交D2-9軸框架柱質(zhì)量缺陷情況（1）發(fā)生部位：本工程D2-D軸交D2-9軸框架柱截面尺寸為600*600，柱高4.50m,柱凈高3.10m,砼設(shè)計(jì)強(qiáng)度等級(jí)為C30。位置見下圖（2）缺陷范圍：在工程地下室粉刷完成涂料完成后，發(fā)現(xiàn)該柱涂料面有一道水平裂縫，局部打開柱涂料面層后發(fā)現(xiàn)混凝土為純水泥將且強(qiáng)度很低，于是將該柱至下而上逐點(diǎn)檢查，發(fā)現(xiàn)柱下部700mm以上、柱頂部600mm以下約1800mm高的范圍混凝土強(qiáng)度較低，柱上下段混凝土強(qiáng)度較高。情況如下圖根據(jù)上述情況，業(yè)主、監(jiān)理、施工單位組織人員對(duì)周邊梁、板、墻柱進(jìn)行普查，未發(fā)現(xiàn)有類似情況，該柱混凝土為個(gè)例。3、柱混凝土離析原因分析柱混凝土實(shí)體狀況為下部400mm高基本為石子，水泥砂漿含量較少，中部900~1000mm高為砂石混合料含砂較多，上部400~500mm高均為水泥粉煤灰漿料，根據(jù)以上情況綜合分析確定為混凝土離析且水泥粉煤灰漿料強(qiáng)度很低。根據(jù)常規(guī)施工方法，該柱混凝土凈高3m應(yīng)一次澆筑到頂，不應(yīng)該出現(xiàn)上下段混凝土強(qiáng)度正常而中段發(fā)生離析的現(xiàn)象，同時(shí)周邊混凝土又正常。經(jīng)了解當(dāng)時(shí)現(xiàn)場(chǎng)施工員，該段混凝土澆筑過(guò)程中曾經(jīng)發(fā)生多次堵管，根據(jù)施工記錄反映，該段結(jié)構(gòu)施工季節(jié)為夏季，氣候炎熱。地下室混凝土由于采用混凝土地泵向下澆筑，使輸送管內(nèi)產(chǎn)生負(fù)壓，管內(nèi)容易從接頭處或混凝土入口處吸入空氣，造成混凝土堵管。加之在炎熱的夏季混凝土澆筑過(guò)程中輸送管未進(jìn)行降溫覆蓋，堵管發(fā)生后造成部分混凝土在管中時(shí)間過(guò)長(zhǎng)，在高溫及水化熱的共同作用下水泥可能被燒壞，從而造成混凝土的離析。施工員及現(xiàn)場(chǎng)操作人員未能及時(shí)發(fā)現(xiàn)，將該部分混凝土澆如柱中，后期由于地下室光線暗也未能發(fā)現(xiàn)。由于該部分柱混凝土發(fā)生了嚴(yán)重離析，且強(qiáng)度很低，經(jīng)三方共同協(xié)商確定了混凝土置換方案，對(duì)該柱周邊混凝土梁板結(jié)構(gòu)進(jìn)行支撐加固后，鑿除柱離析混凝土，安裝模板澆筑自密實(shí)混凝土，混凝土等級(jí)提高到C35。4、柱混凝土置換施工方案柱混凝土置換方案的要點(diǎn)是對(duì)柱周邊混凝土梁板結(jié)構(gòu)進(jìn)行支撐加固，控制框架梁的下?lián)献冃巍?）柱混凝土置換施工方案的確定：（1）梁板結(jié)構(gòu)進(jìn)行支撐加固方案：對(duì)框架柱四邊梁進(jìn)行支撐加固，采用施工電梯標(biāo)準(zhǔn)節(jié)代替扣件式鋼管腳手架，下部加墊鋼板或工字鋼，上部設(shè)置調(diào)節(jié)頂托作為支撐體系，支撐距柱邊0.8M，標(biāo)準(zhǔn)節(jié)立管為Φ75×4.0鋼管，水平橫桿間距為0.75M。（2）模板支設(shè)加固采用15厚多層膠合板、50×100木方及Φ50×3.0鋼管。（3）混凝土澆筑采用自密實(shí)混凝土，混凝土等級(jí)提高到C35。2）柱混凝土置換施工方案：（1）工藝流程：框架梁底電梯標(biāo)準(zhǔn)節(jié)支撐加固架搭設(shè)→驗(yàn)收→設(shè)置框架梁下?lián)嫌^測(cè)點(diǎn)→定時(shí)觀測(cè)框架梁下?lián)蠑?shù)據(jù)→鑿除柱中部離析砼→清理、沖洗→柱模板支設(shè)→澆筑柱C35自密實(shí)混凝土→鑿除置換混凝土澆筑口。（2）框架梁底電梯標(biāo)準(zhǔn)節(jié)支撐加固架搭設(shè)①加固支撐材料選擇：施工電梯標(biāo)準(zhǔn)節(jié)單節(jié)高度1500mm，主立管為Φ75×4.0鋼管，立管中心間距650mm，立管間焊接三道∟75×50×5水平角鋼拉桿，拉桿凈間距650mm，斜向支撐為Φ25×2.0鋼管。支撐架體立管底部采用鋼板或工字鋼墊設(shè)，立管頂部采用Φ40絲桿調(diào)節(jié)頂托及型鋼。②支撐加固平面布置③500×1400框架梁支撐大樣④600×1100框架梁支撐大樣（3）框架梁底支撐架驗(yàn)收驗(yàn)收是整個(gè)流程的重要程序，項(xiàng)目部應(yīng)組織公司相關(guān)部門、建設(shè)方、監(jiān)理方進(jìn)行驗(yàn)收，驗(yàn)收合格后方可進(jìn)行下道工序。（4）框架梁下?lián)嫌^測(cè)在置換混凝土柱上段和下段設(shè)置框架梁下?lián)嫌^測(cè)點(diǎn)，做好觀測(cè)點(diǎn)的保護(hù)措施，驗(yàn)收合格后混凝土鑿除前進(jìn)行首次觀測(cè)，觀測(cè)數(shù)值作為基準(zhǔn)參照讀數(shù)?？蚣芰合?lián)习碊2-8軸~D2-10軸凈跨尺寸14000mm的1/200計(jì)算約為7mm，下?lián)峡刂迫≈?mm。開始混凝土鑿除后每3~4小時(shí)觀測(cè)一次，一旦發(fā)現(xiàn)下?lián)铣^(guò)控制值應(yīng)立即停止施工，并進(jìn)行應(yīng)急支撐加固。（5）鑿除柱離析部分混凝土混凝土采用風(fēng)鎬機(jī)械鑿除，要求連續(xù)鑿打，注意縱向受力鋼筋的保護(hù)，嚴(yán)禁風(fēng)鎬敲打縱向受力鋼筋。柱離析部分混凝土應(yīng)全部鑿除掉，鑿除完成后柱結(jié)合面應(yīng)清理干凈，并組織相關(guān)人員進(jìn)行檢查驗(yàn)收，確保柱上下留置段無(wú)離析混凝土。（6）柱模板支設(shè)施工柱模支設(shè)時(shí)，在柱一側(cè)應(yīng)留設(shè)混凝土澆筑口，要求高出柱混凝土端不小于100mm，確保后澆筑混凝土與原柱上段接觸面密實(shí)度。（7）柱自密實(shí)混凝土澆筑自密實(shí)混凝土采用機(jī)械攪拌，混凝土等級(jí)比原設(shè)計(jì)提高到C35，混凝土配合比要嚴(yán)格控制好重量，為提高與原柱混凝土的密實(shí)度，混凝土中摻微膨脹劑和自密實(shí)外加劑。混凝土澆筑前應(yīng)用清水沖洗柱模內(nèi)側(cè)，置換的自密實(shí)混凝土分三次澆筑到高度，每次混凝土入模后應(yīng)用錘子敲打柱模外側(cè)，確?；炷撩軐?shí)?；炷翝仓瓿珊髱ｐB(yǎng)護(hù)時(shí)間不得少于3天，3天后方可拆除模板，凸出柱面的澆注口混凝土待混凝土強(qiáng)度達(dá)到90%方可鑿平。5、結(jié)束語(yǔ)建筑工程主體結(jié)構(gòu)混凝土質(zhì)量問(wèn)題時(shí)常發(fā)生，該地下室框架柱部分混凝土發(fā)生離析，完全屬于現(xiàn)場(chǎng)施工管理及技術(shù)措施不到位造成的質(zhì)量事故，從本次事故中我們應(yīng)該注意以下幾點(diǎn)：1）炎熱的夏季采用混凝土地泵澆筑時(shí)，混凝土輸送管應(yīng)進(jìn)行覆蓋降溫，特別是裸露在室外的水平輸送管；2）混凝土地泵向下泵送混凝土?xí)r，管內(nèi)容易產(chǎn)生負(fù)壓，特別是高差較大時(shí)，輸送管應(yīng)增加S彎進(jìn)行減負(fù)壓，防止堵管；3）框架柱砼置換支撐體系必須進(jìn)行安全驗(yàn)算并須通過(guò)專家論證后方可實(shí)施，采用施工電梯標(biāo)準(zhǔn)節(jié)進(jìn)行支撐的加固方案，實(shí)際效果很好，經(jīng)現(xiàn)場(chǎng)觀測(cè)框架梁的下?lián)现挡坏?mm，具有借鑒作用。附：支撐加固架體驗(yàn)算1、編制依據(jù)及采用的標(biāo)準(zhǔn)及規(guī)范：1）三一街區(qū)二期地下車庫(kù)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)施工圖2）三一街區(qū)二期地下車庫(kù)工程施工現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況3）《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》GB50010-20024）《建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范》(GB50009-2001)5）《鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》(GB50017-2003)2、相關(guān)技術(shù)參數(shù)：混凝土與鋼筋自重(kN/m3):25.0；潮濕粘土自重(kN/m3):18.0；施工均布荷載標(biāo)準(zhǔn)值(kN/m2):2.5；3、框架柱受力計(jì)算1）D2-8軸~D2-9軸間框架梁受力分析：跨度7400mm①框架梁自重：截面500×1400g1=0.5×1.4×7.4×25×1/2=64.75KN②框架梁兩側(cè)梁板恒載：g2=7.4×7.4×0.4×25×1/4×1/2=68.45KNg3=（7.4×3.45×0.2×25×1/4+0.35×0.55×3.45×25）×1/2=24.26KN③框架梁上部覆土恒載：覆土頂標(biāo)高北側(cè)58.20，南側(cè)57.50g4=7.4×7.4×（57.5-56.6）×18×1/4×1/2+7.4×3.45×（58.2-57.6）×18×1/4×1/2+7.4×0.5×（58.2-57.6）×18×1/2=165.3KN④框架梁上部活荷載：g5=7.4×7.4×2.5×1/4×1/2+7.4×3.45×2.5×1/4×1/2+7.4×0.5×2.5×1/2=29.7KN⑤D2-8軸~D2-9軸間框架梁傳給置換柱的總荷載：G1=(g1+g2+g3+g4+g5)×1.2=(64.75+68.45+24.26+165.3+29.7)×1.2=423KN2）D2-9軸~D2-10軸間框架梁受力分析：跨度6000mm①框架梁自重：截面600×1100g1=0.6×1.1×6.0×25×1/2=49.5KN②框架梁兩側(cè)梁板恒載：g2=（7.4×6.0×0.2+0.35×0.55×7.4+0.35×0.55×2.85×4）×25×1/4×1/2=35.6KNg3=（6×3.45×0.2×25+0.35×0.55×6×25+0.35×0.55×3.1×25）×1/4×1/2=18.4KN③框架梁上部覆土恒載：覆土頂標(biāo)高北側(cè)58.20，南側(cè)57.50g4=7.4×6×（57.5-56.6）×18×1/4×1/2+6×3.45×（58.2-57.6）×18×1/4×1/2+6×0.6×（58.2-57.6）×18×1/2=137.3KN④框架梁上部活荷載：g5=7.4×6×2.5×1/4×1/2+6×3.45×2.5×1/4×1/2+6×0.5×2.5×1/2=24.1KN⑤D2-9軸~D2-10軸間框架梁傳給置換柱的總荷載：G2=(g1+g2+g3+g4+g5)×1.2=(49.5+35.6+18.4+137.3+24.1)×1.2=295.8KN3）D2-B軸~D2-D軸間框架梁受力分析：跨度3450mm①框架梁自重：截面600×1100g1=0.6×1.1×3.45×25×1/2=28.5KN②框架梁兩側(cè)梁板恒載：g2=（7.4×3.45×0.2×25×1/4+0.35×0.55×3.45×25）×1/2=24.26KNg3=（6×3.45×0.2×25+0.35×0.55×6×25+0.35×0.55×3.1×25）×1/4×1/2=18.4KN③框架梁上部覆土恒載：覆土頂標(biāo)高58.20g4=7.4×3.45×（58.2-57.6）×18×1/4×1/2+6×3.45×（58.2-57.6）×18×1/4×1/2+3.45×0.6×（58.2-57.6）×18×1/2=73.6KN④框架梁上部活荷載：g5=7.4×3.45×2.5×1/4×1/2+6×3.45×2.5×1/4×1/2+3.45×0.6×2.5×1/2=17.0KN⑤D2-8軸~D2-9軸間框架梁傳給置換柱的總荷載：G3=(g1+g2+g3+g4+g5)×1.2=(28.5+24.26+18.4+73.6+17)×1.2=194.1KN4）D2-D軸~D2-E軸間框架梁受力分析：跨度7400mm①框架梁自重：截面500×1400g1=0.5×1.4×7.4×25×1/2=64.75KN②框架梁兩側(cè)梁板恒載：g2=7.4×7.4×0.4×25×1/4×1/2=68.45KNg3=（7.4×6.0×0.2+0.35×0.55×7.4+0.35×0.55×2.85×4）×25×1/4×1/2=35.6KN③框架梁上部覆土恒載：覆土頂標(biāo)高57.70g4=[7.4×7.4×18×1/4+7.4×6×18×1/4+7.4×0.5×18]×（57.5-56.6）×1/2=230.8KN④框架梁上部活荷載：g5=7.4×7.4×2.5×1/4×1/2+6×7.4×2.5×1/4×1/2+7.4×0.5×2.5×1/2=36.3KN⑤D2-D軸~D2-E軸間框架梁傳給置換柱的總荷載：G4=(g1+g2+g3+g4+g5)×1.2=(64.75+68.45+35.6+230.8+36.3)×1.2=523.1KN5）置換框架柱受力總荷載：G=G1+G2+G3+G4+0.6×0.6×(1.1+0.6)×25=423+295.8+194.1+523.1+15.3=1451.3KN由于該柱上段混凝土強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計(jì)要求，梁柱節(jié)點(diǎn)保留完整，因此該柱四側(cè)雙向的框架梁仍然能貫通受力，在不考慮貫通框架梁承載受力的狀況下，將置換框架柱受力總荷載均分到加固支撐系統(tǒng)，需驗(yàn)算加固支撐的承載能力。4、施工電梯標(biāo)準(zhǔn)節(jié)加固支撐體系驗(yàn)算1）相關(guān)參數(shù)：施工電梯標(biāo)準(zhǔn)節(jié)的鋼管(mm):Φ75×4.0；標(biāo)準(zhǔn)節(jié)單節(jié)高度（mm）：1500；鋼管步距凈高（mm）：650；標(biāo)準(zhǔn)節(jié)單節(jié)自重(KN):16.3支架搭設(shè)高度(m):3.40；支架上端頂托伸出長(zhǎng)度(m):0.08；鋼管立桿的抗壓強(qiáng)度設(shè)計(jì)值[f]=205N/mm2；2）施工電梯標(biāo)準(zhǔn)節(jié)加固支撐體系3）施工電梯標(biāo)準(zhǔn)節(jié)承載驗(yàn)算①標(biāo)準(zhǔn)節(jié)受力分析單節(jié)標(biāo)準(zhǔn)節(jié)受力N=G/8=181.4KN標(biāo)準(zhǔn)節(jié)單管受力N管=(N+16.3×2)×1/4=53.5KN②標(biāo)準(zhǔn)節(jié)鋼管穩(wěn)定性驗(yàn)算立桿的穩(wěn)定性計(jì)算公式:σ=N/(φA)≤[f]其中N----立桿的軸心壓力設(shè)計(jì)值(kN)：N=53.5kN；φ----軸心受壓立桿的穩(wěn)定系數(shù),由長(zhǎng)細(xì)比lo/i查表得到；i----計(jì)算立桿的截面回轉(zhuǎn)半徑(cm)：i=2.514cm；A----立桿凈截面面積(cm2)：A=8.922cm2；σ-----鋼管立桿最大應(yīng)力計(jì)算值(N/mm2)；[f]----鋼管立桿抗壓強(qiáng)度設(shè)計(jì)值：[f]=205