既有建筑加柱加固施工綜合技術(shù)方案一、工程概況1.1建筑基本信息本工程為某市商業(yè)中心5層框架結(jié)構(gòu)辦公樓，建于2005年，總建筑面積約8600㎡，建筑高度22.5m。原設(shè)計抗震設(shè)防烈度為7度，框架抗震等級為三級。因使用功能調(diào)整，擬在3-5層局部區(qū)域增設(shè)設(shè)備夾層，導(dǎo)致原結(jié)構(gòu)梁跨荷載增加約35%，需通過加柱加固措施提高結(jié)構(gòu)承載能力。1.2加固范圍平面區(qū)域：3-5層?xùn)|北象限（軸線A-D/1-4），面積約420㎡構(gòu)件類型：新增混凝土框架柱12根（截面尺寸500×500mm），配套加固基礎(chǔ)承臺8個結(jié)構(gòu)連接：新增柱與原結(jié)構(gòu)梁采用剛性連接，與基礎(chǔ)采用植筋錨固1.3工程地質(zhì)條件根據(jù)原地質(zhì)勘察報告，場地土層分布為：①素填土（厚0.5-1.2m）→②粉質(zhì)黏土（厚2.5-4.0m，地基承載力特征值fak=180kPa）→③中風(fēng)化砂巖（厚層狀，fak=3000kPa）。地下水位埋深6.8m，對混凝土結(jié)構(gòu)具弱腐蝕性。二、加固設(shè)計方案2.1結(jié)構(gòu)計算參數(shù)設(shè)計荷載：恒載3.5kN/㎡，活載2.0kN/㎡（設(shè)備區(qū)按5.0kN/㎡局部增大）抗震設(shè)防：按現(xiàn)行《建筑抗震設(shè)計規(guī)范》GB50011-2010（2016版）復(fù)核，加固后抗震等級提高至二級材料強度：C30混凝土（新增構(gòu)件），HRB400E鋼筋，植筋膠采用A級改性環(huán)氧型2.2柱體設(shè)計樓層柱編號截面尺寸(mm)縱向鋼筋箍筋配置混凝土強度3層Z1-Z4500×50012Φ25Φ10@100C304層Z5-Z8500×50012Φ22Φ10@100C305層Z9-Z12500×50010Φ20Φ8@100C302.3基礎(chǔ)加固設(shè)計原獨立基礎(chǔ)擴大：每邊加寬600mm，新增混凝土厚度500mm配筋方案：底部雙向Φ16@150，頂部雙向Φ12@200，周邊設(shè)置Φ14@200環(huán)形筋新舊混凝土結(jié)合面：采用人工鑿毛+植入Φ12@300×300抗剪鋼筋（植入深度15d）三、施工總體部署3.1施工流程規(guī)劃graphTDA[施工準(zhǔn)備]-->B[原結(jié)構(gòu)檢測]B-->C[基礎(chǔ)加固施工]C-->D[下部結(jié)構(gòu)施工]D-->E[上部結(jié)構(gòu)施工]E-->F[節(jié)點處理]F-->G[驗收]3.2施工分區(qū)Ⅰ區(qū)（3層A-D/1-2軸）：首批施工區(qū)域，配置2個作業(yè)班組Ⅱ區(qū)（3層A-D/3-4軸）：滯后Ⅰ區(qū)7天施工Ⅳ區(qū)（4-5層對應(yīng)區(qū)域）：待下部結(jié)構(gòu)達到75%強度后施工3.3進度計劃總工期：90日歷天關(guān)鍵線路：基礎(chǔ)處理→柱體施工→節(jié)點連接→驗收控制性節(jié)點：基礎(chǔ)加固完成（第25天）、3層柱體施工完成（第45天）、5層結(jié)構(gòu)驗收（第85天）四、主要施工工藝4.1基礎(chǔ)加固施工4.1.1基坑開挖采用機械開挖結(jié)合人工清底，開挖深度至原基礎(chǔ)底面下500mm坑壁支護：采用Φ48×3.5mm鋼管排架支護，立桿間距1.2m，掃地桿距地200mm排水措施：設(shè)置集水井（500×500×800mm）+潛水泵排水4.1.2植筋施工鉆孔：使用Φ18mm鉆頭，孔深225mm（15d），垂直度偏差≤1°清孔：采用"三吹兩刷"工藝（高壓風(fēng)→毛刷→高壓風(fēng)），孔內(nèi)粉塵含量≤5%注膠：植筋膠應(yīng)從孔底開始注入，注膠量為孔體積的2/3插筋：鋼筋表面除銹處理，旋轉(zhuǎn)插入至孔底，固化時間≥72h4.1.3混凝土施工模板體系：采用18mm厚多層板+50×100mm木枋（間距250mm）+Φ48鋼管支撐混凝土澆筑：采用C30P6抗?jié)B混凝土，分層澆筑厚度≤500mm，振搗棒移動間距≤300mm養(yǎng)護：覆蓋薄膜+灑水養(yǎng)護，養(yǎng)護期不少于14天4.2柱體施工4.2.1模板工程模板配置：采用18mm厚酚醛覆膜多層板，周轉(zhuǎn)次數(shù)控制在3次以內(nèi)支撐系統(tǒng)：滿堂腳手架立桿間距800×800mm，水平桿步距1.5m，設(shè)置雙向剪刀撐接縫處理：模板拼縫處粘貼5mm厚海綿條，確保接縫嚴密4.2.2鋼筋工程鋼筋加工：梁柱節(jié)點處鋼筋密集區(qū)采用BIM放樣，工廠預(yù)制加工綁扎要求：柱筋保護層厚度30mm，采用塑料墊塊（強度≥C30），間距≤800mm連接方式：直徑≥22mm鋼筋采用直螺紋連接（Ⅰ級接頭），其余采用綁扎搭接（搭接長度40d）4.2.3混凝土工程澆筑順序：從柱腳開始，分層澆筑至梁底20mm處，初凝前完成整體澆筑振搗工藝：采用Φ50mm振搗棒，每個振點振搗時間20-30s，直至混凝土表面泛漿施工縫處理：水平施工縫留置在梁底下方20mm處，下次澆筑前鑿毛并涂刷界面劑4.3節(jié)點處理工藝4.3.1原結(jié)構(gòu)界面處理表面處理：采用機械打磨去除原結(jié)構(gòu)表面浮漿，露出新鮮混凝土面缺陷修復(fù)：對原結(jié)構(gòu)裂縫（寬度≥0.3mm）采用壓力注漿處理，材料選用環(huán)氧樹脂漿液4.3.2梁柱節(jié)點連接連接方式：采用型鋼暗牛腿連接，牛腿采用2L100×8角鋼，通過M20膨脹螺栓固定焊接工藝：E5015焊條，采用三面圍焊，焊腳高度8mm，分層焊接（每層厚度≤3mm）防腐處理：焊接完成后進行除銹處理，涂刷兩道環(huán)氧富鋅底漆（干膜厚度≥80μm）五、質(zhì)量控制措施5.1材料質(zhì)量控制鋼筋：每批進場需進行力學(xué)性能檢驗，取樣數(shù)量為每60t一組混凝土：留置標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)護試塊（每100m3一組）和同條件養(yǎng)護試塊（每層兩組）植筋膠：進場需提供出廠合格證和檢測報告，每500支為一批次進行抽樣送檢5.2施工過程控制5.2.1測量放線建立施工控制網(wǎng)：設(shè)置6個基準(zhǔn)點，定期復(fù)核（每周一次）柱體定位：采用全站儀放樣，軸線偏差控制在±3mm內(nèi)，高程偏差≤5mm5.2.2工序檢驗工序名稱檢驗項目允許偏差檢驗方法植筋施工孔深+10mm,0測繩檢查鋼筋綁扎間距±10mm尺量檢查模板安裝截面尺寸+4mm,-5mm尺量檢查混凝土澆筑垂直度H/1000且≤30mm經(jīng)緯儀檢查5.3驗收標(biāo)準(zhǔn)主控項目：混凝土強度達到設(shè)計要求，鋼筋保護層厚度合格率≥90%一般項目：表面平整度≤8mm，預(yù)埋件位置偏差≤10mm隱蔽工程驗收：植筋拉拔試驗（非破損檢驗，抽檢數(shù)量1%）、鋼筋連接檢驗六、安全生產(chǎn)管理6.1安全防護體系建立三級安全管理體系：項目經(jīng)理→安全工程師→班組安全員特種作業(yè)人員：持證上崗，崗前培訓(xùn)不少于8學(xué)時安全檢查：每日班前檢查、每周專項檢查、每月綜合檢查6.2專項安全措施6.2.1高處作業(yè)防護作業(yè)平臺：搭設(shè)滿堂腳手架，腳手板滿鋪且固定牢固，設(shè)置1.2m高防護欄桿臨邊防護：樓層周邊設(shè)置防護欄桿（高度1.5m），張掛安全網(wǎng)（網(wǎng)目密度≥2000目/100cm2）個人防護：佩戴雙鉤安全帶，作業(yè)層設(shè)置安全母繩6.2.2臨時用電安全配電系統(tǒng)：采用TN-S接零保護系統(tǒng)，設(shè)置三級配電兩級保護用電設(shè)備：實行"一機一閘一漏"，漏電保護器動作電流≤30mA（潮濕環(huán)境≤15mA）線路敷設(shè)：架空線路高度≥4m，穿越施工區(qū)域設(shè)置防護套管6.3應(yīng)急預(yù)案應(yīng)急組織：成立應(yīng)急小組，配備急救員2名，配置急救箱（含止血帶、擔(dān)架等設(shè)備）應(yīng)急演練：每月組織一次消防演練，每季度組織一次坍塌事故應(yīng)急演練物資儲備：配備應(yīng)急照明（連續(xù)照明時間≥90min）、消防器材（每50㎡配置2具滅火器）七、文明施工與環(huán)境保護7.1現(xiàn)場文明施工材料堆放：分類碼放整齊，設(shè)置材料標(biāo)識牌（包含名稱、規(guī)格、檢驗狀態(tài)）場地硬化：主要施工道路采用200mm厚C20混凝土硬化，設(shè)置排水坡度（≥2%）揚塵控制：施工現(xiàn)場裸土覆蓋率100%，出入口設(shè)置洗車平臺（含三級沉淀池）7.2環(huán)境保護措施噪聲控制：晝間噪聲≤70dB，夜間（22:00-6:00）禁止施工，確需施工辦理夜間施工許可廢水處理：混凝土養(yǎng)護廢水經(jīng)三級沉淀后排放，pH值控制在6-9之間固廢處理：建筑垃圾分類存放，可回收利用廢棄物回收率≥80%八、施工監(jiān)測方案8.1監(jiān)測內(nèi)容沉降監(jiān)測：在新增柱體周邊設(shè)置12個監(jiān)測點，初始值觀測3次取平均值結(jié)構(gòu)應(yīng)力監(jiān)測：在關(guān)鍵節(jié)點布置應(yīng)力傳感器，監(jiān)測頻率為施工期間每天1次裂縫監(jiān)測：對原結(jié)構(gòu)裂縫設(shè)置測縫儀，記錄裂縫寬度變化（精度0.01mm）8.2預(yù)警值設(shè)置沉降預(yù)警值：日均沉降量≥2mm或累計沉降量≥15mm應(yīng)力預(yù)警值：鋼筋應(yīng)力達到設(shè)計值的80%變形預(yù)警值：柱頂水平位移≥H/1000（H為柱高）8.3數(shù)據(jù)處理監(jiān)測數(shù)據(jù)實時傳輸至管理平臺，采用回歸分析預(yù)測變形趨勢當(dāng)監(jiān)測值達到預(yù)警值時，立即停止施工并啟動應(yīng)急預(yù)案九、驗收標(biāo)準(zhǔn)與流程9.1驗收依據(jù)《混凝土結(jié)構(gòu)工程施工質(zhì)量驗收規(guī)范》GB50204-2015《建筑結(jié)構(gòu)加固工程施工質(zhì)量驗收規(guī)范》GB50550-2010設(shè)計文件及變更洽商記錄9.2驗收程序施工單位自檢合格后提交驗收申請監(jiān)理單位組織初步驗收（核查資料、現(xiàn)場檢查）建設(shè)單位組織設(shè)計、施工、監(jiān)理單位進行正式驗收驗收合格后簽署《結(jié)構(gòu)加固工程驗收記錄》9.3驗收資料原材料出廠合格證及進場檢驗報告施工記錄（含隱蔽工程驗收記錄）檢測報告（混凝土強度、鋼筋力學(xué)性能等）監(jiān)測數(shù)據(jù)匯總分析報告十、應(yīng)急預(yù)案10.1突發(fā)事件處置流程graphLRA[事件發(fā)生]-->B[啟動應(yīng)急響應(yīng)]B-->C[現(xiàn)場處置]C-->D[原因調(diào)查]D-->E[恢復(fù)施工]10.2常見事故處置坍塌事故：立即啟動應(yīng)急疏散，設(shè)置警戒區(qū)，采用鋼管臨時支護，嚴禁冒險作業(yè)高處墜落：立即停止作業(yè)，對傷者進行初步救治（避免不當(dāng)移動），同時撥打120火災(zāi)事故：立即切斷電源，使用現(xiàn)場滅火器初期滅火，撥打119，組織人員疏散10.3應(yīng)急資源配置應(yīng)