梁柱加固施工法（共9篇）
梁柱加固施工法 篇1
1．2 包角钢加固在原柱子四角包E 100×10角钢，并用乳胶水泥砂浆使角钢与柱混凝土紧密粘贴牢固。沿柱高再将扁钢箍（间距450mm）与角钢焊接牢固（图1）。具体作法如下。
图1 柱包角钢加固作法
（1）配制乳胶水泥时，要求乳胶（聚醋酸乙烯乳液）含量为水泥重量的5％～10％，加水适量，呈膏状体。
（2）采用乳胶水泥粘贴外包型钢时，应先在柱角（预先应做处理）上抹厚5mm 的乳胶水泥，随即贴上角钢。为防止角钢松脱，应用特制夹具在柱的两个方向将4根角钢与柱子牢牢夹紧（夹具间距以500mm 为宜），然后将扁钢（－50×5）箍与角钢焊接，并应交错施焊，防止过热，在乳胶水泥初凝前必须完成。
（3）如上下柱子均需用此方法加固时，应使用通长角钢，不要断开。所有外包型钢施工完毕后应在型钢表面抹一层1∶2水泥砂浆（厚20mm），抹面层时严格按北京市《分部项目工程工艺规程》执行，防止空鼓、裂缝。
（4）柱上下与楼板连接处可根据柱子受力要求加角钢套箍（图2），以加强柱子受力性能。
图2 柱脚角钢套箍
1．3 柱综合加固法
除以上两种柱子加固方法外，还有一小部分采用综合加固方法，即把以上两种方法综合使用，如图3所示。
图３ 柱综合加固方法 钢筋混凝土梁的加固
梁加固比柱子加固复杂，操作也较困难，部分楼板需开大洞（作管道间使用），因此除楼板加固外，还需要新增加次梁。根据受力情况，梁的加固可分为以下几类。2．1 新增加次梁
一般在两根主梁的跨间加一根次梁。由于楼层荷载有较大幅度增长（如增加隔断墙和卫生间设备等），且增设次梁后主梁受力情况也发生改变，故主梁也需进行加固。次梁加固方法如下：（1）支护楼板（留出新次梁的位置），然后沿梁长按梁宽度凿去楼板混凝土；（2）安装主梁与次梁交接处的钢板套箍（用作次梁支座用，见图4）；（3）焊上托钢筋的小块钢板，安装次梁主筋；（4）支新次梁底模，绑扎梁钢筋、箍筋等，再合上侧模，加支撑；（5）浇筑新次梁混凝土及养护。
图4 主梁与次梁交接处作法
2．2 主梁加强作法 2．2．1 主梁贴钢板法加固
采用钢板粘结加强时，分两种情况：一种是只加粘梁底面，另一种是除加粘底面外，还要加粘梁的两侧。这两种加强方法均需在靠近柱位置沿梁长设置钢板箍若干个，并用胶将梁底及梁侧的钢板与原有梁的混凝土贴紧粘结牢固。为便于固定，安装钢板时可通过膨胀螺栓，使已涂上胶的钢板与钢筋混凝土梁贴紧粘结牢固，以防钢板在胶凝固前滑脱，同时也起到钢板与混凝土梁紧密贴合的作用（图5）。
图5 梁加固图（a）加固立面；（b）梁端新增钢筋与柱交接处平面；（c）梁加固剖面
2．2．2 在受拉区焊附加钢筋
为减少梁底剔凿量，采取间断剔凿（中距400mm），沿梁长方向的混凝土保护层间断剔凿，剔出部分应露出原钢筋1／2，焊上短钢筋（同原钢筋截面），再在短钢筋上焊新增通长钢筋，然后再将梁的下部钢筋位置补上新混凝土。浇筑混凝土前可先将两侧模板支上，然后喷射细石混凝土。此方法较为复杂，但加固后梁的受力性能较好（图6）。
图6 焊附加钢筋加固法
以上图示中均设有钢板套箍，其作用是分力，因此又名分力钢板套箍，其具体尺寸如图7所示。
图7 钢板套箍示意 楼板加固
因使用功能发生变化，需增设管道间和线路，且要增加大量内隔断墙，因此原楼板的设计荷载将有较大幅度的增加。为此除在梁间再加1或2根小梁外，还要局部对原楼板进行加固。加固方法主要是在原楼板上下各加钢板条，在指定的部位用胶粘贴后，再用M12对穿螺栓（后改为膨胀螺栓）将楼板紧紧夹住，以提高其受力性能，钢板条采用200mm 宽、5mm 厚带钢。
楼板加固时，按该板承载的隔断墙位置及需新开洞口尺寸及位置确定钢板带位置。加固方法如图8所示。
图8 楼板加固法
（一）实际施工中，因M12对穿螺栓安装十分困难，后改用膨胀螺栓上下对称固定的方法。该膨胀螺栓在钢板条端部100mm 处应设置4个，在纵横两块钢板条的叠合部分亦设置4个，在钢板条的其他部分放2个（沿钢板条的短向即200mm），膨胀螺栓中距为300mm，如图9所示。
图9 楼板加固法
（二）加固工艺要求
（1）采用外包钢筋混凝土围套加大柱截面或在原有柱的一侧加大柱截面时均应将原柱混凝土棱角打掉，表面凿毛后刷素水泥浆（水灰比以0．4为宜）一道，随即浇筑细石混凝土，注意加强养护，防止裂缝。
（2）采用粘钢板加固梁、板时，应将原混凝土结构面上的油垢污物刷洗干净，然后再对结合面进行打磨，除去2～3mm 厚的混凝土表层浮皮，并清除表面上的粉尘后再涂刷粘合剂。钢板粘结面应经除锈和粗糙处理，粘钢板加固后，外露的钢板应根据装修要求，用水泥砂浆（或环氧砂浆）做保护层（厚度不小于20mm）。
（3）在原有钢筋混凝土构件上打锚杆与新构件拉结时，应先用探测仪测出原构件内的钢筋位置，然后钻孔，以免损伤原构件内的钢筋。
（4）在原有楼板上打洞时，当洞口直径或边长a≤300mm 且相邻两洞边净距≥300mm 时，一般不采取加固措施；当300mm＜a≤1000mm 时，一般采用图10所示的作法加固。注意凿槽时不得打断原有钢筋。
图10 楼板凿洞洞口处理
（5）在原楼板或墙上打洞前，应先用探测仪测出板或墙内钢筋位置，打洞宜用机械方法（用金刚石空心钻头）。人工打洞应轻敲慢凿，尽量不损伤原钢筋。成孔后洞边用1∶2水泥砂浆抹平。
（6）原有楼板洞和墙洞需封堵时，当洞口直径或边长a≤300mm 时，可将洞边凿毛，用素混凝土封堵；当300mm＜a≤1000mm 时，应采用如图11所示的方法封堵，新加钢筋与板内原有钢筋的直径及间距相同，原孔洞浇筑C40细石混凝土封堵；若a ＞1000mm，应另出图施工。
图11 孔洞封堵作法
（7）原有钢筋混凝土构件加固前需先做试验，取得经验后再全面推开。施工时视具体情况应加设临时支撑，以确保施工安全。当采用结构胶粘钢加固或钻孔埋设钢筋时，必须由具有资质的专业施工单位完成。
（8）填充墙与柱之间新加的拉结钢筋应根据填充墙在建筑平面中的位置，采用如图12所示方法预留。填充墙与已施工的柱之间的拉结方法为先用膨胀螺栓固定在柱上（膨胀螺栓的数量和直径应与拉结筋数量和直径相同），然后在膨胀螺栓上焊接拉结筋。
图12 填充墙与柱的拉结方法
（9）对于通过短钢筋与原有钢筋焊接的钢板或钢筋和原有混凝土间的缝隙，应用M15水泥砂浆灌满，喷射混凝土，原柱与所有加固的钢板或角钢之间所有缝隙也必须用M15水泥砂浆灌满。
（10）所有需粘钢加固的构件加固前应进行卸荷，锚固粘钢板的型钢套箍需与钢板焊接时，必须做到先焊后粘。有困难时可通过设计单位采用结构胶钢－钢粘接锚固法，锚固长度应根据所用结构胶的粘接抗剪强度由设计单位经计算确定。
（11）加固后钢板表面应抹水泥砂浆保护层，如钢板表面积较大，可粘一层钢丝网或粘一层细石。保护层厚20mm。有吊顶时可涂刷防锈漆、防火漆。
梁柱加固施工法 篇2
1工程概况
京沪高速铁路跨S101连续梁, 全梁长113.3 m, 上部结构为 (32.65+48+32.65) m预应力混凝土连续箱梁, 箱梁为单箱单室结构, 箱梁底宽5.4 m, 顶宽12.0 m, 翼缘板宽2.65 m。连续梁混凝土为1 438 m3, 重量约为3 750 t, 属特殊结构的高性能混凝土。
该连续梁横跨S101, 墩高18 m, 根据该梁的地理环境和等截面连续梁的结构特点, 采用贝雷梁柱式支架法施工。
2施工工艺流程及操作要点
2.1 施工工艺流程
施工工艺流程见图1。
2.2 施工要点
2.2.1 支架地基处理
根据该梁设计特点, 48 m跨下采用5排螺旋管立柱支承, 32 m跨下采用4排螺旋管立柱支承, 每排立柱放置7根直径530 mm的螺旋管, 每排立柱之间间距约为2.5 m (可根据实际梁宽进行调整) 。其中, 每跨梁下靠近墩柱的两排螺旋管直接立于承台上, 位于跨中的螺旋管, 在每根螺旋管位置下方对应施工高压旋喷桩。然后在旋喷桩位置立模浇筑条形混凝土基础, 条形基础宽度1 m, 长度13 m (可根据实际梁宽调整) , 为避免条形基础底部开裂, 在条形基础底部设钢筋网片来增加基础的抗拉能力。另外, 浇筑条形基础时在螺旋管底座周围预先埋设竖向钢筋, 后期立螺旋管时与之连接起到加固稳定螺旋管的作用 (见图2) 。
2.2.2 支架搭设
根据该梁设计, 48 m跨跨中3排立柱间距为10 m, 32 m跨跨中2排立柱间距约为6 m, 立柱间纵向用[10的槽钢加工成桁架连接, 横向用∠7.5的角钢连接加固成一个整体。支架从下到上布置顺序为:立螺旋管→螺旋管顶纵向并排放置4根75 cmⅠ32工字钢 (后期拆模时起落梁作用) →每排螺旋管上横向并排放置3排Ⅰ32工字钢→纵向搭设13片双排贝雷梁→贝雷梁上横向间距50 cm～60 cm左右放置Ⅰ18的工字钢→纵向间距30 cm布置10 cm×10 cm方木→梁宽范围内铺设1.5 cm竹胶板作为底模, 见图2, 图3。
2.2.3 支架预压
支架搭设完毕后, 按设计高程铺设梁体底模, 按图纸尺寸安装梁体侧模。采用1.2倍 (梁体重量+模板重量) 的袋装砂石, 分级加载预压。在支架主要部位设变形观测点, 每加卸一级荷载观测一次, 准确观测读取各点数值, 计算出支架弹性变形值。
2.2.4 模板安装及调整
梁体底模采用在Ⅰ18的工字钢上面铺设纵向间距30 cm方木, 然后在方木上铺设竹胶板。侧模采用竹胶板和方木作为模板, 侧模下方用碗扣式支架作为模板的支撑, 并设置部分剪刀撑。
安装控制高程、轴线位置、净空尺寸、垂直度、平整度检测的顺序反复检查调整, 并观测整体模板曲线的线性尺寸, 消除模板拼装误差, 直至线形达到规定的要求。
2.2.5 钢筋绑扎、波纹管和预应力钢绞线安装
钢筋在钢筋加工厂统一加工成型, 绑扎分两步进行, 先绑扎腹板钢筋, 后绑扎底板钢筋。在绑扎钢筋过程中事先将井字形波纹管定位卡按设计的坐标位置与梁体钢筋焊接。井字形波纹管定位卡就位后, 开始安装波纹管, 按设计尺寸将波纹管穿入定位卡内。波纹管接头用大一号的管段连接。波纹管就位后, 严禁硬物撞击或在附近进行电弧焊, 以免造成波纹管变形或损坏。端部的锚垫板与波纹管中心线必须垂直, 垫板中心孔位误差应小于1 mm。
2.2.6 内模安装
钢筋绑扎和预应力钢绞线安装后进行箱梁内模板安装。内模模板采用竹胶板和方木组合模板, 支架采用钢管脚手架支撑连接为整体, 支架下端使用ϕ90的同强度混凝土垫块作为支撑, 间距70 cm～80 cm。内外侧模板之间通过ϕ20圆钢拉杆以及对拉螺栓进行固定, 检查调整好各部位尺寸后与底板模板进行连接。
2.2.7 混凝土整体浇筑及养护
梁体混凝土设计强度等级为C50, 设计要求三跨连续梁必须整体浇筑。为此, 选配了缓凝型混凝土。经测定缓凝时间达18 h, 混凝土出料坍落度为18 cm～22 cm。混凝土浇筑时, 按照先底板, 后腹板, 顶板分条, 腹板分层的施工方法进行施工。
注意事项:1) 在整个混凝土浇筑过程中, 注意保护好波纹管道和钢筋骨架不被踏踩破坏。2) 在浇筑腹板混凝土时, 由于泵送混凝土坍落度较大, 其内侧底部极易翻浆, 在底板面初平后约10 min～15 min再进行清理, 以避免腹板根部混凝土出现沉陷裂纹。3) 在底腹板浇筑完成后, 按高程控制线进行底板表面混凝土二次整平收面。同时, 用手动倒链拉动钢绞线, 防止水泥浆堵塞波纹管孔道。4) 混凝土浇筑完毕, 做好跟踪养护, 用土工布覆盖, 洒水次数以使混凝土表面潮湿为宜, 夏季白天一般每2 h洒水一次、夜间每4 h洒水一次。5) 在混凝土浇筑过程中应对支架体系的变形情况连续进行观测。
2.2.8 钢绞线张拉
张拉程序:0→20%σcon→100%σcon→校核伸长值→103%σcon (持荷5 min) →锚固。张拉注意事项:1) 按设计的钢绞线张拉力复核伸长值, 实际伸长值与理论伸长值之差不超过±6%。2) 张拉前设备应严格按规范要求进行标定, 由计量认证单位出具检定报告。3) 严格按照设计顺序进行张拉, 左右对称进行, 最大不平衡束不超过1束;两端同时张拉, 使两端伸出量基本一致。4) 张拉过程中配备专职技术人员, 全过程测量梁体外观变化。
2.2.9 压浆
压注灰浆采取从孔道一端压注的方法, 当灰浆自管道中部排气孔冒出后, 将排气孔堵塞, 一直压注到另一端冒出与规定流动度相同的浆体后关闭出浆阀门, 待压力达到0.5 MPa时压浆泵停机, 保持不小于0.5 MPa且不小于3 min的稳压期后关闭进浆孔阀门。压浆注意事项:1) 压浆顺序先下后上, 同一管道压浆应连续进行, 一次完成。从浆体搅拌到压入梁体的时间不应超过40 min。2) 压浆应在终张拉完毕后48 h内完成管道压浆。3) 压浆时浆体温度应在5 ℃～30 ℃之间, 压浆及压浆后3 d内, 梁体及环境温度不应低于5 ℃, 否则应采取养护措施, 以满足要求。
2.2.10 支架拆除
三跨连续箱梁施工支架拆除采取横桥向同步, 顺桥向对称的方式。按照先组装的后拆, 后组装的先拆顺序, 即先拆除模板及方木支垫→横向Ⅰ18工字钢→贝雷梁→横向Ⅰ32工字钢→螺旋管横纵连接杆→螺旋管。
3质量标准及控制
1) 贝雷梁柱式支架体系及其加固体系必须进行设计计算, 其强度及刚度应符合《公路桥涵施工技术规范》的要求。支架受载后挠曲的杆件, 其弹性挠度不得超过相应结构跨度的1/400。2) 预应力张拉设备使用前必须进行标定, 并按标定报告所示使千斤顶与油泵保持一一对应关系。张拉强度及张拉顺序应符合设计要求, 左右对称进行, 最大不平衡束不超过1束;两端同时张拉, 使两端伸出量基本一致。3) 梁体混凝土配合比设计时, 除强度必须达到设计要求的等级外, 其初凝时间要满足三跨连续梁一次整体浇筑所持续的时间。4) 箱梁模板安装时, 模板高程允许偏差不超过±5 mm, 轴线偏差不超过10 mm。5) 预应力钢绞线安装时, 孔道位置距跨中4 m范围内允许偏差±6 mm, 其余部位允许偏差±8 mm。
4结语
采用贝雷梁柱式支架施工体系, 操作更为简便、地基处理难度较小、受地势的制约较小、不限制桥下的净空。在支架搭设时, 支架加固与模板拼装可同步进行, 节约工期。贝雷梁结构载荷能力强, 抗弯刚度大, 安全可靠。梁体变形小, 能准确控制桥面高程, 在同类工程中可以借鉴运用。
参考文献
[1]王凡.桥梁预应力混凝土施工技术及标准规范实施手册[M].长春:吉林电子出版社, 2007.
梁柱加固施工法 篇3
关键词：路桥施工；预应力加固法
中图分类号：U445.72 文献标识码：A 文章编号：1006-8937（2014）24-0163-01
我国经济的飞速发展促进了交通事业的蓬勃发展，高速公路的建设不断完善，逐渐形成了较为完善的高速公路网，但是高速公路上大型、重型汽车数量的增加也带来了更多问题，加速了高速公路路桥的破损程度，降低了路桥的承载力。我国路桥工程行业对路桥施工技术不断探索和创新，将预应力加固法广泛应用到路桥施工过程中和旧路桥加固维修中，保证了路桥施工的质量，延长路桥使用寿命。
1 预应力加固法的含义
预应力即在施工期间给结构预先施加的压应力，预先对路桥结构施加压力，可以抵消或减小外荷载产生的拉应力，使结构在正常使用的情况下不产生裂缝或裂缝比较晚。预应力加固法是采用外加预应力钢拉杆或型钢撑杆对路桥结构构件或整体进行加固的方法。
2 路桥施工中應用预应力加固法的优点
在路桥施工中，可以将预应力加固法运用在悬臂梁、连续型体系梁和简支桥梁加固中，提高桥梁的稳定性、安全性和牢固性。对路桥施工的过程中利用预应力加固法，能够大幅度减少桥体裂缝和梁体挠度，闭合裂缝，使整个桥体结构达到较高的承载力。从建筑工程专业角度分析，预应力加固法主要有以下优点。
①传统的户外施工需要限制路段交通，给正常的交通带来了不便。在路桥施工过程中，预应力加固法能够有效降低对交通运输的影响。
②预应力加固技术不需要较多的技术操作人员，相关机械设备也较少，而且设备布局简单，便于随时调整，并能随意选择施工时间，减少了成本输出，有利于施工项目经济效益的提升。
③路桥施工中需要增加的恒荷载较少，便于及时调节原路桥结构中的应力状态，从而使路桥整体结构更加牢固。
④路桥使用阶段，预应力加固法能够维护和修补道路和桥梁，如果损坏情况严重，可根据实际情况更换预应力筋及其他设备。
⑤预应力加固法不影响桥下净空环境，施工过程中不抬高桥面标高，桥体整体结构的受损程度也相对较小。
⑥预应力加固法应用范围广泛，体外预应力加固既适用于中小型跨度的简支结构体类型桥梁，也适用于中型或大型跨度的连续结构类型桥梁。
3 预应力加固法在路桥施工中的应用
3.1 体外预应力加固法
体外预应力加固法指应用有防腐保护功能的预应力筋，通过合理布局将预应力筋设置到道路或桥体箱内或外部，它在桥梁结构的受拉区域施加体外预应力，与原桥体的不利弯矩方向产生相反轴向压力和弯矩，能够抵消自重应力减少活载应力，从而增强桥体使用功能，提高桥体自身承载力。体外预应力加固法是后张物粘结预应力体系的一个分支，在路桥施工中应用较为广泛，效果较好，尤其适用于大跨径连续型箱梁的加固处理。
3.1.1 体外预应力加固原理
体外预应力把预应力筋布置在梁的主体结构之外，通过两端能锚固和梁中转向装置与梁体连接。体外预应力加固是在梁底或梁侧下部增设预应力加劲钢丝索或预应力粗钢筋补强并分别锚固在梁的两端，设置联结构件形成超静定结构。要提高路桥架构的承载力，应在体外对梁上部结构施加预应力，从而产生反弯矩抵消外荷载压力，达到卸载的效果。针对钢筋混凝土路桥，则采用体外预应力加固法，具备加固、卸荷、改变结构内力的三重效果。体外预应力混凝土结构主要组成部分包括：管道和灌浆材料、体外预应力索、体外预应力索的转向装置、体外预应力索的锚固系。
3.1.2 体外预应力加固法的技术特点
与过去预应力混凝土结构的路桥进行对比，发现体外预应力加固法有以下技术特点：①体外预应力筋的应用形式更加多样灵活，依据实际需要，可以设计为可补位、可更换和不可更换三种形式，为以后的受损维修和二次加固做好数据显示，有效实现对路桥结构使用阶段的维修、保养和加固；②对旧路桥工程进行翻新或结构加固，体外预应力加固法的施工流程更加简便，无需在梁肋中设置管道，避免了对截面的削弱。
3.2 有粘结预应力加固法
有粘结预应力加固法利用锚对道路或桥体需要加固的地方进行加固，选取直径较小的预应力筋，对梁体施加一定预应力，适当喷注抗拉强度较高的复合型砂浆，使预应力筋与梁体的粘结更加牢固，构成具有粘结预应力特点的路桥加固体系。在路桥施工中运用有粘结预应力加固法，具有预应力筋锚固结构简单且耐久性强、张拉加固施工操作简便、材料充分利用等特点，在我国路桥加固工程中得以广泛应用。有粘结预应力加固法一般应用在中、小跨径的钢筋混凝土T梁、箱梁、空心板梁桥的加固处理中，特别适用于城市的高速公路和立交桥工程，能够有效提高加固的质量和效率。
与体外预应力加固法相比，该加固法具有以下技术特点：
①在一般的路桥大型建筑中，材料的利用率普遍较低，有粘结的预应力加固法在施工过程中，有效克服了这个问题，发挥了补强材料加固的效果，能够充分利用各种类型的材料，从而达到节约成本提高经济效益的目的。
②该加固法喷注的性能良好的复合砂浆对梁体形成了保护层，提高了道路和桥体的抗氧化、抗碳化功能，能够抵抗氯离子的侵蚀，延长路桥使用寿命。
3.3 高强复合纤维预应力加固法
目前我国路桥施工过程中应用高强复合纤维预应力加固法使用的主要材料包括碳纤维和芳伦纤维，其中碳纤维材料的利用更加广泛，施工技术经验相对成熟。该加固法的原理是利用锚固的粘贴性质，对需要加固的梁体机构进行粘贴，对梁体加上一定预应力，完善梁体的受力状况。该加固法的关键技术问题是如何科学地处理预应力纤维布和板条上的张拉及锚固问题。
高强复合纤维预应力加固法在我国路桥施工中的应用还处于起步阶段，具有以下技术特点：①复合纤维材料的物理特性决定了该加固法适应强度高和高效的优点，对路桥进行加固或维修时能充分发挥其高强度、高弹性的优势，提高路桥结构中相关构件的承载能力和延展性，改善梁体受力性能；②复合纤维材料的线膨胀系数与混凝土相近，即使在温度变化的情况下，也能实现两者的协同工作；③路桥施工使用复合纤维材料，能有效减少对路桥梁体结构体积和自重的影响。复合纤维材料质量较轻且较薄，对梁体的构件进行加固或维修之后，并不增加原来路桥结构的体积和重量，也不会影响路桥实际的使用空间。
4 结 语
综上所述，路桥施工技术人员需要重视预应力加固法的应用，加强对该技术方法的研究和探索，促进技术经验的成熟，进一步提高路桥施工的效率和质量，为我国高速公路的建设和交通事业的发展做出贡献。
参考文献：
[1] 岳晋霞.预应力加固技术在路桥施工中的应用[J].山西建筑，2013，（26）.
[2] 韩小波.当前路桥工程施工项目管理[J].中国新技术新产品，2010，（2）.
采用套拱法加固砖拱桥 篇4
采用套拱法加固砖拱桥
对原砖拱桥内表面进行清理后,钻孔、植入锚杆钢筋.然后编制、绑扎钢筋网,支设模板.采用地泵(或混凝土泵车)进行进行混凝土浇筑,用附着式振动器进行振捣.
作 者：李学华 王宝同 作者单位：山东泰和公路工程有限公司,256410 刊 名：城市建设与商业网点 英文刊名：CHENGSHI JIANSHE YU SHANGYE WANGDIAN 年，卷(期)：2009 “”(16) 分类号：U4 关键词：砖拱桥 套拱 加固梁柱加固施工法 篇5
1 工程概述
江苏某服装厂厂房建筑面积约5500m2, 双等跨式四层框架结构, 为d480mm锤击沉管灌注桩上承台支承柱基础。工程竣工半年后发现砖墙砌体严重开裂, 外墙窗角有严重的八字形裂缝, 二层部分窗顶出现水平裂缝, 必须进行加固处理。分析原因:1) 外墙的裂缝形态呈八字型, 二层外墙有少量水平向, 裂缝主要分布呈对称分布, 可以认为建筑物墙体裂缝主要是由于基础沉降差过大引起的。2) 沉管灌注桩的上半部分位于松散状态的回填土中, 平均达9.4米, 占整个桩基平均深度的50%, 该层回填土对桩基承载力和桩基沉降产生重大影响。回填土在工程竣工时尚未完成固结, 导致沉管灌注桩沉降不均匀, 引起上部结构开裂。3) 桩基承载力验算。根据《建筑桩基技术规范》, 考虑回填土的负摩阻作用, 计算得原沉管灌注桩单桩竖向承载力设计值为294k N, 而该厂房在满载作用单桩荷载均为500k N以上, 导致厂房发生不均匀沉降以及沉降过大, 引起厂房开裂。经分析比较, 选择采用复合注浆法进行加固处理。
2 复合注浆法的特点及其工艺
2.1 复合注浆法的特点
1) 复合注浆法适用地层范围广, 既适用于加固渗透性大的砂卵石层, 又可适用于渗透性较差的粘土、粉土和粉细砂层及淤泥等软弱土层, 还可以用来加固岩溶地层的地下溶洞。2) 复合注浆法浆液扩散范围大, 不仅对高压喷射流喷射破坏土体的极限范围之内土体进行转换加固, 而且对喷射破坏土体的极限范围之外的土体以充填、渗透、挤密和劈裂等方式进行注浆加固, 在成桩的同时对地基土有灌浆加固作用。3) 复合注浆法能定向定位定深度, 能形成连续的圆柱状的旋喷桩体, 旋喷桩体顶部无收缩, 与桩砼结合紧密;能直接承受上部荷载, 承载力较高。该法注浆形成的固结体强度可根据设计需要进行调节, 其强度范围为5~30MPa, 与只用高压喷射注浆形成的固结体相比, 复合注浆法形成的连续的圆柱状的旋喷桩体, 其各方面的性质都有了提高。4) 复合注浆法钻孔施工口径较小, 对既有建筑物基础和地面损害和扰动小, 可调节浆液的凝固时间, 施工期建筑物附加沉降小。经济可靠, 耐久性好。5) 复合注浆法施工简便, 施工机具适合既有建筑物狭窄和低矮的现场施工, 施工时基本无噪音, 材料对环境无污染, 可满足办公和生活要求并保护环境。
2.2 工艺过程
1) 注浆钻孔施工;2) 建立孔口注浆装置;3) 采用高压旋喷方式喷射清水进行冲洗扩孔;4) 采用高压旋喷注浆方式进行注浆;5) 采用静压注浆方式进行注浆;6) 封孔。
3 采用复合注浆法加固地基的施工技术
3.1 施工的规划
1) 该工程有多桩承台, 采用复合注浆法可直接在承台下形成高压旋喷桩并能与承台牢固衔接, 承担上部荷载, 成桩质量可靠。不需开挖承台, 钻孔施工口径较小, 对基础和地面破坏很小。浆液凝固时间可调, 施工期附加沉降小。2) 采用复合注浆法可能对本工程上部较厚的填土层进行注浆加固, 消除原沉管灌注桩在填土层负摩阻力的影响。此外, 复合注浆法对桩侧其它土层及桩底持力层均有加固效果, 可较大地增加原沉管灌注桩的承载力, 充分发挥原桩基承载力, 节省加固费用。3) 浆液材料:a.主剂:采用水泥浆为主剂, 对既有建筑物地基加固注浆时水泥一般采用425#早强型硅酸盐水泥。对桩基础缺陷进行加固补强注浆时, 为了获得较高的固结体强度, 采用高标号的525#普通硅酸盐水泥。b.外加剂:常用外加剂为速凝剂、早强剂等。速凝剂常采用水玻璃, 水玻璃加量一般为水泥用量的2%~4%。采用双液进行静压注浆时, 水玻璃用量可为水泥用量的10%~100%。早强剂为氯化钙和三乙醇胺, 用量一般为水泥用量的2%~4%。
3.2 加固设计方案
旋喷桩承载力计算:本工程复合注浆法采用先单管高压旋喷后静压灌浆方式, 设计旋喷桩桩底持力层为地层的第四层一硬塑状粉质粘土层, 旋喷桩长18~20米。经旋喷桩承载力计算并参照以往经验数据, 旋喷桩单桩竖向承载力设计值取300k N.3.4加固施工方案及注浆参数本加固工程复合注浆孔位均布置在柱下的承台上, 与原沉管灌注桩相距50~100cm。孔位对称布置, 使荷载分布均匀, 施工时为防止对基础产生较大影响, 均采用跳孔施工方法, 同一承台上两孔施工间隔时间需三天以上。采用在原基础承台上钻孔并设立孔口注浆装置, 然后在基础下直接进行高压旋喷注浆, 旋喷注浆结束后再封住孔口进行静压注浆, 静压注浆需进行1~2次, 确保桩顶无收缩以及桩间土体得到加固。注浆采用425#普通硅酸盐水泥浆液, 共加固基础承台33个, 综合注浆共95孔。喷射施工时在桩底和桩顶各复喷2米, 以扩大旋喷桩桩底和桩顶直径, 增加端阻力和桩顶沉与承台接触面积。高压旋喷和静压注浆采用以下参数进行施工:喷射泵压:20Mpa;提升速度:20cm/min;回转速度:约20r/min;静压注浆压力:0.5~1.0Mpa;浆液水灰比:喷射注浆1~1.1∶1, 静压注浆0.7~1.0∶1.3.5复合注浆加固效果加固结束28天后, 对旋喷桩开挖3米检查, 检查结果为旋喷桩与基础承台连接紧密, 桩径达600mm以上。经对旋喷固结体进行抽芯检查, 结果为桩身连续, 桩与承台连接良好。复合注浆法加固缺陷桩基后的效果检测, 主要以承载力检测为主, 因此检测方法主要采用高应变法和静载试验法, 抽芯法和低应变法主要作为直观检测方法。通过检测经过加固后缺陷桩的主要缺陷是否已经充分注入水泥来判断加固效果。该加固工程已使用1年, 墙体和结构未出现裂缝, 基础采用复合注浆法加固取得了理想效果。
4 结语
综上, 复合注浆法充分发挥了静压注浆法和高压旋喷注浆法这两种注浆加固方法各自的优点, 克服各自的缺点, 是一种新型的桩基加固技术。该法处理桩身蜂窝、桩底沉渣、桩底持力层存在相对软弱的夹层、桩底溶洞等桩基质量问题安全可靠、经济有效。该技术适用地层范围广, 既可用于砂卵石层, 又可适用于粘土、粉土和粉细砂层及淤泥层, 同时可用于处理岩溶土洞;在桩基加固中适用于各种灌注桩、预应力管桩、预制桩等。复合注浆工法合理, 可操作性强, 施工简便, 施工噪音小, 注浆材料对环境无污染。其社会效益和经济效益显著, 值得在国内大力推广应用。
参考文献
[1]李莉玲等.高压旋喷注浆技术在地基加固中的应用探讨[J].中国高新技术企业, 2009.
梁柱加固施工法 篇6
框架结构梁柱节点也称节点核心区，是主体结构的重要组成部分。在国内外历次地震中证明，框架结构的地震破坏大多发生在梁柱节点区，节点破坏主要是剪切破坏和钢筋锚固破坏，严重时会引起整个框架的倒毁。当前一些施工企业和施工技术人员恰恰对现浇框架节点部位的施工操作不够重视，节点施工质量控制不严，节点部位存在大量施工质量问题，无疑给工程质量留下了隐患。
1.框架梁柱节点施工钢筋部分
1.1 钢筋制作
节点配筋构造主要包括节点区的箍筋及受力主筋在节点内的锚固。箍筋对核心区内的混凝土起到约束作用。箍筋间距越小，节点抗剪强度即受剪承载力也越高。节点区内有纵梁、横梁、柱的纵向钢筋二乏向交叉，且钢筋密集．配置箍筋在施工上有一定的难度。常用的施工方法是在支完梁板的模板后放入梁的钢筋骨架。再放节点箍筋。但是由于钢筋的安装绑扎难度较大，有些施工人员因此经常出现不放或少放箍筋．或箍筋绑扎不牢等问题．直接影响到混凝土结构的抗裂性能。因此，节点区的箍筋可以考虑先按设计要求制成钢筋笼，套入柱的纵向钢筋，并绑扎或焊接牢固，再放梁的钢筋，以保证构件钢筋的安装质量，特别要注意做好对工人的技术质量交底，严格按施工要求和规范进行安装绑扎。
1.2节点箍筋
规范明确规定：框架节点核心区内箍筋量，不应小于柱端加密区的实际配箍量。这可以提高柱子的承载力，避免主筋受剪切弯曲破坏。可是有些没计、施工人员对节点箍筋加密的必要性认识不足：设计人员未考虑节点内力分析。在节点核心区也无明确标注：对于施工人员而言，节点区纵横交叉的钢筋本来就很密集，按正常绑扎钢筋已感困难，要求加密难度更大，在施工图中明确标注的情况下，也就很难按照规范要求进行箍筋安装绑扎。纵筋的锚固设计上一般是按照规范要求取节点区箍筋与箍筋加密区相同，包括箍筋的规格、直径和间距等；纵筋锚固也要求满足规范规定，包括伸入支座的直段及弯钩长度。
2.框架梁柱节点施工模板部分
高层建筑框架梁柱节点的模板支设也是施工中的一个重点。梁柱节点模板若在现场散支散拼，易出现尺寸偏差大、拼缝不严、表面平整度差等问题，故宜采用场外预先制作定型模板的方法。例如可根据柱的四个角用方木和18mm厚胶合板，制成4片M形的定型模板，也可根据柱和梁截面的宽度用方木和18mm厚胶合板，制成4片U形定型模板。在梁柱节点处，采用定型模板既可保证节点区的施工质量，又可提高模板的周转次数并节省人工。
施工实践中最常见的是采用现场临时散装的做法，容易出现尺寸偏差过大、拼缝不严密、表面平整度较差等通病。要拆除再重装往往十分麻烦，不便于进行节点内的杂物清理和节点箍筋的调整处理。结合节点箍筋的绑扎顺序，在装梁底模、穿梁底筋再绑扎节点箍筋后才安装节点模板，可以采取框架梁宽度范围以外的节点模板采用工具式定制模板的改进做法。
在弄清每个节点处的梁柱、楼板的几何尺寸及相互位置关系后，对节点进行分类编号；根据各个编号节点的相关几何数据确定节点模板的制作方案。矩形节点框架梁宽度范围以外的模板一般由四个侧面的各一至两片矩形板组成，模板下部与柱的搭接长度取40cm便于固定。结合节点模板的组合方式确定每片模板的具体尺寸并编号后，绘制出各节点的模板制作图；安排熟练木工根据各节点的模板制作图预制节点工具式模板，并做好相应的标识。模板可用15mm厚夹板制作，用60mm×90mm木枋做背楞，背楞间距不超过300mm；随施工进度现场安装节点模板。先用铁钉将相应的模板在柱身初步同定，检查安装标高及垂直度，调整合适后安装夹具并初步收紧螺栓，再复查无误后用力收紧螺栓完成安装。
3.框架梁柱节点施工混凝土部分
柱的混凝土施工通常在梁底标高以下20-30mm处留设施工缝，节点区域与梁板同时施工，节点区域的剪力由混凝土及箍筋共同承担。因此应该保证节点区域的混凝土具有足够的强度，按照要求，当梁柱的混凝土强度等级不同时节点处应按强柱弱梁的原则，节点区域的混凝土强度等级应与柱相同采用强度较高的混凝土。混凝上浇筑时，应按图在粱柱接头周边用钢网或小板定位，并先浇筑梁柱接头的混凝土，随后浇筑梁板混凝土。这样既不便于施工，其质量也得不到保证。
梁柱节点区与梁板分开浇筑时，若现场没有较严密的组织措施，接槎处易形成冷缝。为保证梁柱节点处混凝土的施工质量，设计者应该充分考虑现实施工中可能遇到的困难，尽量使程序简化；施工单位也要充分领略设计意图，科学合理地组织施工。
结构设计方面对高层建筑混凝土结构的竖向构件和水平构件的混凝土强度等级，要进行合理取值。一是整个工程的竖向构件混凝土强度等级种类不应过多，且与竖向构件截面的变化要错层同步；二是水平构件的混凝土强度等级取值要符合规范要求，同时要与竖向构件相匹配，使实际施工简单化，尽量减少梁柱节点区单独浇筑混凝土。
现场施工方面为做好梁柱两个不同等级混凝土在同一浇筑面的接槎，在组织流水段浇筑时，要根据浇筑面的宽度和浇筑速度，分别算出梁板混凝土和梁柱节点区混凝土的体积，妥善安排两种等级混凝土的用车量并计算各自的浇筑时间，以确保两种混凝土在规定的接茬内完成。
结语
高层结构框架梁柱节点处混凝土等级差异现象普遍存在，其施工质量关系到直接关系到整体结构的可靠性，影响到整个建筑物安全和使用寿命，受到很多学者和广大业内人士的普遍重视。随着高层施工经验的不断累积，各种针对性措施的日益完善，优化设计，精心施工，对于高层梁柱节点质量的控制将会达到日臻成熟和完善。
参考文献
1.乔亚雄.浅谈增强钢筋混凝土框架节点的措施.山西建筑.2008（6）
2.朱凯，吕大为.梁柱节点不同强度等级混凝土施工方法的探讨.煤炭工程.2008（7）
3.张义良.梁柱节点不同强度等级混凝土的施工方法.四川建筑.2007（5）
梁柱加固施工法 篇7
关键词：镜面模板；梁柱节点；应用
柱梁接头处模板历来是框架结构体系施工的难点。如模板支立不能保证砼混凝土浇筑时的压力需要，就会造成胀模、歪斜、上下错位等质量问题。为了消除上述质量问题，提高工程质量，在某高层办公楼施工过程中，针对不同梁柱节点部位采取了不同类型的梁柱节点模板，主要采用了梁柱接头镜面多层板的施工技术，有效地解决了上述的质量问题，取得了良好的效益。
1 工程概况
某高层办公楼工程位于新疆昌吉市健康东路与屯河路交汇处，建筑面积为27053.02m2，地下一层地上十一层。本工程主体结构为框架—剪力墙结构，基础为混凝土筏形基础。该工程中的剪力墙、梁、柱采用18mm厚镜面多层板及采用钢管龙骨配合木方、扣件式钢管支撑体系。
2 梁柱节点模板施工
2.1 施工准备工作
①模板设计时应先熟悉施工图纸及设计变更，然后根据施工现场的施工条件、工程结构型式和特点等进行设计，确定模板平面布置，纵横龙骨规格、数量、排列尺寸，梁柱节点大样，验算模板和支撑的强度、刚度和稳定性，最后绘制模板设计图。
②针对梁柱接头类型，制作梁柱节点模板。模板加工时，切边要顺直、方正，不得有毛刺。模板加工好后，应派专人认真核对模板规格尺寸，按照配模图编号，涂刷隔离剂，分规格码放整齐，做好防雨、防潮、防砸工作，放置模板的地面应保证平整坚实。
③梁柱节点施工前结合现浇板施工对工人做技术交底。
④对柱头的混凝土面进行清理湿润。
2.2 工艺流程
搭设模板支撑架→根据梁底模安装梁柱节点模板→上第一道柱箍→检查柱头垂直度→上第二道柱箍→检查验收→浇注混凝土→拆梁柱节点模板→清理模板涂刷隔离剂→流水到下一流水段。
2.3 工艺做法
梁柱节点模板采用18mm镜面板制作，模板上至直接顶到现浇板底，模板下至下跨柱子500mm处，下跨部分在加固时应增加两道柱箍，确保梁柱节点模板和柱子阳角在一条直线上。梁柱节点模板采用一块整板做成，在梁豁位置断开。施工时先支好梁柱节点模板，然后再铺设梁底模板，绑扎梁的钢筋，最后封梁侧模，以保证梁柱节点的顺直、方正和表面观感。
2.4 模板安装
①根据每个节点处的楼板、梁柱的几何尺寸和相互位置关系，对节点进行分类编号。
②根据各节点编号的相关数据确定节点模板的制作方案。矩形节点框架梁宽度范围以外的模板一般由四个侧面的各一至两片矩形板组成，模板下部与柱的搭接长度取500mm以便于固定。结合节点模板的组合方式确定每片模板的具体尺寸并编号后，绘制出各节点的模板制作图。
③安排经验丰富的模板工根据各节点的模板制作图，制作各节点模板，并做好相应的标识。模板用18mm胶合黑镜面板制作，背楞主要为50mm×100mm木方，背楞间距一般不超过300㎜。安装模板专用的夹具事先加工好，柱采用钢管夹具，紧固对拉螺栓采用Ф14圆钢。
④根据施工进度，安装节点模板。先用铁钉将相应的模板初步固定在柱身，然后检查模板安装的垂直度、标高等，并进行调整合适后，安装夹具并初步收紧螺栓，再复查无误后收紧螺栓完成安装。
2.5 模板拆除
模板拆除必需满足强度要求，模板拆除的顺序应遵循先支后拆、先非承重部位后承重部位以及自上而下的原则。镜面模板拆除时，应在上层构件混凝土浇筑完毕后再拆除下层构件模板，以防下层构件被污染。模拆除时不能硬撬模板接缝处，以防损坏镜面模板。拆除下的模板及时清理和修补，码放整齐。
3 质量保证措施
①根据划分的施工流水段，配置足够数量的模板以满足施工要求。模板的选型、设计应合理，以提高工作效率，缩短工期。支设前对模板进行挑选、检测，不合格的应剔除。
②支模前仔细检查脱模剂是否涂刷均匀，施工前将模板内杂物清理干净。
③模板的接缝处加贴10mm双面胶带，防止接缝处漏浆。模板的拆除不宜过早，最好在24小时终凝后防止混凝土表面及棱角的损坏。
④控制模板的标高，一般控制在梁的底标高，不得高出15mm。
⑤在浇筑混凝土过程中必须派专人负责看模，随时检查模板是否松动、变形，并组织人员及时采取加固措施。混凝土泵管不能对准模板，以免造成模板几何尺寸不准。
⑥模板及支架必须具有足够的强度、刚度和稳定性。模板应表面平整，接缝严密不漏浆。注意检查梁柱节点模板方正和垂直度，模板的实测允许偏差应符合有关施工验收规范的要求，其合格率应严格控制在90%以上。
4 结束语
框架结构梁柱节点的施工质量尤为重要，必须提高节点施工水平，加强管理，采取合理的施工措施，保证工程施工质量。采用镜面模板施工，工艺先进，外观质量好，不跑模，不漏浆，接缝平整，无错台。解决了模板采用传统的施工方法造成的质量通病，取得了预期的效果。另外，采用镜面模板施工，混凝土结构表面光滑美观，不用抹灰，大大减缩工期，省工省料，为降低工程造价提供了可能。
参考文献：
[1]宗浩.探析梁柱接节点模板施工技术的应用[J].决策与信息，2014（20）：98.
[2]张跃学.探析梁柱节点模板施工技术的应用[J].黑龙江科技信息，2013（25）：251.
[3]徐日辉.高层框架结构梁柱节点施工注意事项[J].建筑技术，2009（18）：161.
梁柱加固施工法 篇8
新疆奎屯至赛里木湖高等级公路工程项目是新疆地区公路网主骨架,因其水位高于河坝两侧地表,受其影响,两侧地基土质含水量较大,在填前碾压施工过程中,采用了多种补强措施后,仍未能控制弹簧、滑裂及位移现象的出现,后经勘察,结果确定为中软场地土基,必须采取加固措施。经过会同业主、监理共同对处理方案的研究比较决定采用粉喷桩进行加固处理。
2 地基加固的设计
2.1 粉喷桩无侧限抗压强度
q≥2.7MPa。
2.2 粉喷桩加固设计参数
2.3 粉喷桩位置
见图1。
2.4 粉喷桩设计过程及计算公式
(1)计算单桩承载力标准值
R
式中:q—桩间土的摩擦力;
u—桩周长1.57m;
L—各种土土层厚度;
α—桩端天然地基土的承载力折减系数α-0.4;
A—桩截面积0.196m;
q—桩端天灰地基土的承载力标准值100kPa。
(2)确定搅拌桩的抗压强度
式中参数意义同前,η为折减系数取0.3～0.5
(3)计算置换率
式中:m—面积置换率;
fsp,k—复合地基承载力标准值:
K1+783.45～K1+988段为190kPa
K1+988～K2+335段为130kPa
K2+335～K2+397.3段为150kPa
K2+637.3～K2+690段为150kPa
fs,k—桩间天然地基承载力标准值80kPa;
β—桩间土承载力折减系数为0.5。
(4)确定桩间距 a,按正方形布置
式中参数意义同前
(5)确定桩数nn=A×m/Ap
式中:A为加固面积。
2.5 粉喷桩加固地基的验算
(1)地基承载能力验算
其中:fsp,k—复合地基承载力设计值意义及取值同前;
A—加固地基面积(取1m长)43m2;
G—实体基础自重G=A×d×γ;
U—实体基础侧表面积U=(B+1)×d×2;
qs—实体基础侧表面的平均摩阻力11kPa;
As—实体基础总面积A=As;
fsk—实际基础顶部边缘土层的天然标准值80kPa;
f—桩端土的承载力设计值。
f=fk+ηδγ(B-3)+ηdγp(d-0.5)
其中:fk—桩端土的承载力标准值140kPa;
γ—实体基础下土层的容重,考虑浮力作用19.38-10=9.38kN/m3;
γp—实体基础范围内的土层平均容重19kN/m3;
B—实体基础宽度意义及取值同上(47.8、40、43m);
d—实体基础埋深12m;
ηδ—实体基础宽承载力修正系数;
ηd—实体基础埋深承载力修正系数1.1。
当Pa<f时桩端持力层地基满足要求。
式中:fs—桩间土天然承载力标准值;
np—总桩数;
Rkd—单桩承载力;
A—基础总面积;
Az—单桩截面积取0.196m2。
(2)复合地基实际承载能力验算
当fzk>要求的复合地基承载力时满足要求。
(3)地基总沉降量的验算
总压缩变形量计算公式为:
S=S1+S2
式中:S1—实体基础的压缩变形量;
S2—实体基础以下土层的压缩变形量。
①S1的计算
式中:Po—实体基础顶面处的平均压力,此处等于要求的复合地基承载力,取基底压力值;
Poz—是实体基础地面的附加压力;
Pa—意义及取值同桩端“持力层中的桩端承载力演算”;
γps—实体基础平均容重。
式中:a—桩距;
l—有效桩长。
Eps=mEp+(1-m)Es
式中:Es—桩间土的压缩模量,查地质勘测资料;
Ep—搅拌桩的压缩模量,取100qu。
式中:qu—相当于桩体材料的灰土无侧限抗压强度极限值;
Rkd—单桩竖向承载力计算值;
Ap—单桩截面积0.196m3;
K—桩体加固料强度系数,取1.2;
2—单桩承载力安全系数。
②S2的计算
式中:S2—实体基础以下土层的最终沉降量(mm);
ψ—沉降计算经验系数;
Poz—对应于荷载标准值时的实体基础地面处的附加应力(kPa);
Eqi—实体基础下第i层土的压缩模量,按实际应力范围取值(MPa);
n—实体基础下地基沉降计算深度范围内所划分的土层数;
Zi,Zi-1—实体基础底面计算点至第i层土、第i-1层土底面的距离;
当S<S容时路基沉陷值符合要求。
(4)桩群总竖直承载力计算
Qu=2Cul(B+L)+(6～9)CuLB>Q
式中:Q—作用在基础地面以上的荷载总重;
l—桩的长度,取12m;
B—基础总宽度;
L—基础总长;
(6～9)—计算系数,取7;
Cu—桩间土的不排水抗剪强度,依据地质报告取19kPa。
Qu=2×19×12×(47.8+204.5)+7×19×47.8×204.5=1411958kN
Q=(132+0.1+7.6)×47.8×204.5=136558kN
当Qu>Q时群桩总承载力均满足要求。
3 工程材料、机械及工艺参数
3.1 材料与机械设备
本工程所用粉体材料为425号普通硅酸盐水泥;钻机型号为 PH-5A。
3.2 施工工艺性参数
根据试桩的有关数据确定出钻进速度、提升速度、搅拌速度、气体流量、空气压力等参数。
3.3 喷粉量
根据中心试验室配比,水泥掺量12%,要求每根桩的粉量一次调定,根据地质情况水泥用量为40～50kg/m。
4 粉喷桩施工方法
4.1 施工工艺流程图见(图2)
4.2 施工前准备
(1)施工前详细了解工程地质勘察资料(包括土层组成、厚度、力学性质、地基承载力等)和粉喷桩的设计资料(平面布置、桩长、桩径、加固范围及加固后技术指标等),做好施工组织设计,技术交底。测定施工前原地面标高。
(2)施工前,对每台钻机都进行工艺性试桩试验,以检验施工机械性能及可靠性,确定成桩工艺及各项技术参数,工艺性试桩数不少于10根。
(3)丈量钻杆长度,作好标志,以便掌握钻入、复搅深度,保证粉喷桩设计桩长。
(4)做好“三通、一平”,以确保材料、施工机械等顺利进场和施工的顺利进行。
4.3 粉喷桩施工
(1)施工放样:将所有粉喷桩按设计位置,利用全站仪测设出所有桩位,并用白灰或系了红布条的竹签做好标记。
(2)钻机对位:钻机就位后调整钻机平台、导向架,使钻机钻杆保持垂直状态,垂直度偏差小于1.5%,钻头对中误差小于等于5cm。
(3)预搅下沉(至设计标高):下钻,钻头边旋转边钻进,开始钻进速度约为0.5m/min,钻速30r/min,根据设计要求,控制桩底高程。
(4)钻进完成,钻机钻至桩底标高后停止钻进。
(5)提升喷粉:提升启动搅拌钻机,使钻头呈反向边旋转边提升,提升速度0.5m/min,转速30r/min,同时通过粉体发送器开始喷粉,将加固粉体喷入被搅拌的土体中,喷粉要求一气呵成;提升过程与送粉必须保持一致,绝不允许先提升后喷粉。
(6)提升结束:当钻头提升至距离地面30～50cm时,发送器要停止喷粉,成桩结束,不要将水泥带入剩余的50cm土内或带出地表,限制在距离地表50cm处停止喷粉。
(7)复搅下沉:当第一次停料后,立即换档下沉,进行复搅,此时停止喷粉,钻头边旋转边钻进至设计要求的复搅深度,再提升反向边旋转边提升。
(8)整桩喷粉、复搅结束后,检查喷粉量及复搅深度,合格后,移至下一桩位施工。
4.4 施工记录
随着施工进展,施工单位派专人做好施工记录,派专人及时汇总,装订成册,及时报送监理工程师。
5 粉喷桩施工质量控制
5.1 施工前质量控制
(1)制定钻机开工前检查制度,每台钻机正式开工前要检查材料是否经监理检验合格,施工机械中的仪器仪表是否已经计量部门标定。
(2)根据地层、地质情况及不同的设计桩长,进行成桩工艺性试验桩,以获得施工参数和质量控制指标。
5.2 施工中质量控制
粉喷桩施工时,除经常查看送灰气压力、钻头直径、钻进提升速度外、还采取如下措施:
(1)以每米桩的水泥喷入量作为控制重点。罐内水泥储量必须保证满足本桩水泥用量并多加50kg的要求,喷入过程保证连续。施工中若发现喷粉量不足,整根桩必须复搅。
(2)严格控制粉喷标高和停喷标高,不得中断停喷。如遇停电、机械故障等不可避免原因喷粉中断时,必须复打,复打重叠孔段必须大于1m,以防止断桩。
(3)为保证搅拌机的垂直度。应检查起吊设备的平整度和导向架对地面的垂直度,每工作班检查不少于2次,使垂直度偏差不超过1%。
(4)为了防止水泥喷入后搅拌不均匀,杜绝粉喷桩断桩夹层,在施工中确定每日完成延米数。如果某台钻机完成延米数超过规定值较多则作为事后检测重点。
5.3 施工后检测
(1)成桩7d后,挖出桩头0.5～1.0m,检查桩的外观质量是否合格。
(2)成桩7d后,按1%桩数的频率,采用无破损检测(反射法)检测桩身的完整性及桩长。对桩的完整性有怀疑时,采用验证单桩承载力、复合地基承载力或补桩的方法进行处理。
(3)粉喷桩成桩养护28d后,按桩数2%的检测频率,开挖桩头来量测桩径及桩距,桩径不小于设计要求,桩距允许偏差±10cm。
(4)按总桩数的5%的频率,在距粉喷桩上部0.5m、1.0m、1.5m处各取1个直径5cm的芯样,做无侧限抗压强度试验。
(5)成桩28d后,按桩数的2%频率根据桩长、桩距及填土高度的不同检测单桩承载力和复合地基承载力。
6 结束语
梁柱加固施工法 篇9
我国地域辽阔,江河众多,为治理、利用江河,保障江河流域地区的经济建设和发展,各地区修建了规模不同的江河堤防,而堤防最主要的作用就是挡水防渗,保障人民的生命财产安全。近年来,由于气候变化,自然灾害频发,病险堤防越来越多,为确保堤防发挥其作用,需对病险堤防进行加固处理。其中采用锯槽法在堤身一定深度范围内施工混凝土防渗墙是常用的处理方法之一。
锯槽法施工的工作原理是利用泥浆固壁,锯槽机锯条上下往复锯切土体形成连续槽孔,同时利用砂石泵反循环排渣,泥浆下直升导管法浇筑混凝土成墙。本工程防渗墙轴线长4 478.52 m,总面积76 908 m2,设计墙厚250 mm,共投入6台庆50型、2台YK-160型锯槽机施工。
2 设计要求
墙厚:不小于250 mm;墙深:防渗墙进入相对不透水层顶板以下1.0 m;抗压强度:R28≥2.0 MPa;弹性模量:E<1 000 MPa;渗透系数:K<i×10-7 cm/s(1<i<10);允许渗透比降:j>60。
3 地质条件
堤身土褐黄色粉质黏土夹少量灰黄色砂壤土,堤身以下为砂壤土及灰褐色褐黄色粉质黏土夹灰黄色砂壤土。锯槽施工防渗墙深度主要在15 m～22.5 m,进入相对不透水层顶板以下1.0 m。
4 施工工艺
1)平整施工平台。用推土机平整堤定作业面,保证作业面平整、密实,清除妨碍施工的障碍物。2)测量放线。根据施工图纸,测放轴线及控制桩位并加以保护。3)铺设轨道及设备调试。锯槽机施工轨道对称于防渗墙轴线平行铺设,两轨道顶高差要小于5 mm。轨道铺设完成后用吊车将锯槽机吊放到轨道上进行组装和调试工作。4)施工导孔。导孔用钻机钻进施工,孔径大小由刀具宽度确定,导孔斜率要小于0.4%,深度要大于刀杆下入深度1.0 m。5)锯槽施工。根据地层情况以及设备性能确定合理的锯槽速度,以确保槽壁稳定。开槽过程中遇石块、树根等障碍物时,应立即停机,探明障碍物情况后确定相应的处理措施。开槽施工时,泥浆面不得低于槽口0.5 m,以防槽壁坍塌。 6)清槽。 当开槽达到设计槽段长度时,用清槽机进行清槽工作,直至泥浆和槽底沉渣都满足设计要求。7)安放隔离体及浇筑导管。清槽结束后即可安放隔离体,隔离体采用悬重法安放,即先向隔离体内注入大量泥浆,使之沉入槽底指定深度,上口用钢管固定于槽口位置。导管在使用前要进行试压试验,确保导管密封连接可靠。导管下放时要严格按指定位置下放,不得倾斜,以免刮破隔离体,导管间距应小于3.5 m,导管底距槽底宜为15 cm～30 cm。8)浇筑混凝土。混凝土浇筑时应先浇筑隔离体内混凝土,并始终保持隔离体内混凝土面高于槽段内混凝土面5 m以上,并保证隔离体和槽段混凝土间隔上升。混凝土浇筑工程中应及时测量隔离体和槽段内混凝土面高度,使槽段内混凝土面高上升均匀,高差不宜大于0.5 m,直至隔离体和槽段内混凝土全部达到设计高度。
5 常见事故处理
5.1 堤身劈裂
堤身发生劈裂的原因有:1)堤身土质较差;2)以前在原堤进行过堤身加培,新、老大堤结合不好;3)堤身截面狭窄,侧向土压力小;4)在大堤拐弯处锯槽时,堤身两侧受力不均。
通常采用的处理方法有:1)及时向槽孔内补浆,加大槽内泥浆比重和粘度,防止浆液面下降过多而影响槽壁稳定;2)采取封堵的办法,沿裂缝开挖2个～3个约0.5 m×0.5 m×0.5 m的坑,用钢管向裂缝深处冲捣,同时向捣孔内添加水泥、膨润土等材料进行封堵;3)在槽内裂缝发生处先浇筑隔离体,封堵裂缝,支撑槽壁。
5.2 槽孔坍塌
槽孔发生坍塌的主要原因有:
1)槽孔锯好后浇筑不及时,停置时间过长;
2)孔内泥浆性能指标不满足要求;
3)地质条件差,含砂质夹层。槽孔坍塌会严重影响施工质量及工程进度,必须严格按要求施工,具体方法有:一次锯槽不宜过长,应根据混凝土浇筑实际情况尽快浇筑,争取锯一段浇一段;保证槽内泥浆液面不低于槽口0.5 m,同时改善孔内泥浆性能,使之能够满足锯槽施工要求,必要时拌制优质的膨润土泥浆补充到槽孔中。
5.3 隔离体倾斜(或侧向位移)及破裂
隔离体发生侧向位移的原因主要有:
1)土工布袋型尺寸小,隔离体侧向压力及自重压力不足以抵抗槽孔内混凝土侧压力而产生倾斜或侧向位移;2)隔离体底部槽底不平,导致混凝土浇筑过程中隔离体倾斜或侧向位移;3)隔离体内混凝土面与槽孔内混凝土面高差过小导致隔离体发生倾斜或侧向位移。
隔离体产生破裂的主要原因有:
1)土工布材料质量不符合要求;2)下放土工布时土工布被导管挂破;3)浇筑后在清理下一个槽段时,隔离体土工布被清孔管挂破。
避免以上问题要做到:
1)土工布袋型尺寸不宜过小,本工程中土工布尺寸为0.25 m×2.6 m,能够满足其稳定性要求;2)清孔时应把隔离体位置的槽底清平,不产生过大的高差;3)浇筑过程中应保证隔离体内混凝土面高出槽段内混凝土面5 m以上;4)土工布材料要选择质量合格的优质材料,下放土工布内浇筑导管时要格外小心,边向导管内冲泥浆边缓慢下放。另外在进行下一个槽段清孔时,与已浇筑的隔离体距离不要太近,待隔离体内混凝土初凝后再清隔离体附近的槽孔,以免清孔管离隔离体太近而刮破隔离体土工布。
6 施工要点及质量控制
6.1 施工要点
1)清孔。
清孔控制主要包括孔底淤积、泥浆比重、泥浆粘度的控制。槽孔清的是否彻底,直接影响到防渗墙的质量,如果孔底淤积超标,则在浇筑混凝土时不易将孔底淤积全部翻出,孔底易形成渗漏通道;隔离体底部淤积超标,则隔离体内混凝土自重压不住下卧的淤积物而被槽段内混凝土击通而导致漏浆,造成浇筑失败。泥浆比重及粘度超标,则对浇筑混凝土的速度造成一定影响。本工程中各锯槽机组均配备4BS砂石泵作为主要清孔设备,清孔工效高,效果良好。
2)混凝土浇筑。
混凝土浇筑是锯槽施工防渗墙的关键工序,混凝土质量的好坏直接影响到防渗墙的防渗效果,因此浇筑过程中应严格控制混凝土的各项性能指标,保证墙体质量满足设计要求。
6.2 质量控制
本工程施工过程中自始至终实行严格的“三检”制度,现场质检人员加大现场巡查力度,配合现场监理工程师进行日常质量检查工作。每个施工机组至少配备2名技术人员,2名质检人员,对施工质量进行自检控制,同时根据现场机组布置与数量,增加现场质检工程师的人员数量,保证施工中各个工序都处在严格的受控状态。在混凝土浇筑过程中实施现场质检工程师旁站监督制度,检查入孔混凝土的各项指标,对不合格的混凝土严禁入槽,控制槽段浇筑质量,保证浇筑过程的可靠性。
7 工效分析
本工程共投入8台锯槽机组,其中2台YK-160型、6台庆50型,实际施工516工日,共完成塑性混凝土防渗墙70 774 m2,总平均工效为137 m2/(台·日),最高平均工效为164 m2/(台·日),日开槽长度达15 m～22 m。
8 效果检验
1)开挖外观检查。
为了查看墙体施工质量,在546+890～546+886.5(6-1槽段下游隔离体及两侧)进行了墙体开挖检验,开挖长度3.5 m,深度:背水侧1.0 m,迎水侧2.5 m。开挖后观察墙体外观平直,6-2槽段墙体混凝土与6-1槽段的隔离体连接较好,可见墙体平均厚度达35 cm～36 cm,均能满足设计要求。
2)室内混凝土试块指标检验。
混凝土浇筑过程中按要求在槽口取样,取样检测指标为抗压、抗渗及弹模,试块统一在实验室进行标准养护,混凝土试块达到28 d龄期后做各项指标检验。该工程共检验混凝土试块295组(其中抗压192组,抗渗67组,弹模36组),其各项性能指标合格率为100%。
9 结语
1)锯槽法施工塑性混凝土防渗墙技术适用于堤防除险加固工程,其开槽的连续性保证了墙体的连续性,因而施工质量可靠,且工效较高,施工深度范围大(最大施工深度达40 m),便于该工法的推广与应用。2)锯槽法施工技术工艺简单,地层适应性广,可在粉土层、黏土层、砂层,以及卵砾石等地层施工。3)锯槽法施工防渗墙技术在全国范围内已普遍应用,不论是长江流域、淮河流域还是松花江流域等,该工法施工的防渗墙工程均经受了多次洪水的考验。
摘要：以长江干堤某加固工程为例,介绍了锯槽法施工塑性混凝土防渗墙在堤防工程中的应用,对该工法在堤防工程中的施工效果、常见事故等作了归纳总结,经检验证明了该工法的应用效果。
关键词：锯槽法,防渗墙,长江干堤,应用
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