由于在2000 年前后,我國(guó)建筑業(yè)增長(zhǎng)速度快,在這樣的大環(huán)境下, 地下車(chē)庫(kù)施工過(guò)程中難免存在把關(guān)不嚴(yán)和由于管理者自身的認(rèn)識(shí)不足, 出現(xiàn)了大量工程在壽命期出現(xiàn)了質(zhì)量問(wèn)題,所以,需要對(duì)建筑的地下車(chē)庫(kù)及地下其他結(jié)構(gòu)進(jìn)行大量的加固處理。 本文對(duì)地下車(chē)庫(kù)加固技術(shù)的應(yīng)用進(jìn)行研究。
地下車(chē)庫(kù)加固施工主要包括對(duì)結(jié)構(gòu)板、梁、柱進(jìn)行部分切割、破除、加固處理,其中,最主要的技術(shù)難點(diǎn)為切割部分。
1)首先需要確定開(kāi)挖區(qū)域,必須精準(zhǔn)定位,在有限的作業(yè)區(qū)合理利用現(xiàn)有的條件,做到不擾民、少擾民,減少居民的出行困難,產(chǎn)生的土方不落地,嚴(yán)密覆蓋,運(yùn)轉(zhuǎn)至合適的位置,根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)開(kāi)挖的實(shí)際情況,確定開(kāi)挖方案,做到不多挖、不少挖、放坡合適。 及時(shí)清理干凈頂板上部的余土,用墨線(xiàn)彈出切割位置,經(jīng)相關(guān)單位責(zé)任人確認(rèn)后進(jìn)行下道工序。
2)做好地下車(chē)庫(kù)頂板和側(cè)壁的加固工作,施工期間切割混凝土?xí)茐慕Y(jié)構(gòu)穩(wěn)定性,所以,臨時(shí)加固的目的是使用臨時(shí)支架結(jié)構(gòu)使混凝土結(jié)構(gòu)再次達(dá)到受力平衡, 在受力平衡的基礎(chǔ)上完成結(jié)構(gòu)加固。
地下車(chē)庫(kù)頂板臨時(shí)支撐應(yīng)當(dāng)根據(jù)板體、梁體重量,確定腳手架的間距以及水平拉桿、剪刀撐、立桿位置。 地下車(chē)庫(kù)側(cè)壁加固時(shí),需要根據(jù)側(cè)壁的埋深和外側(cè)土方量、土層含水量計(jì)算側(cè)壁的側(cè)壓力,計(jì)算出加固支撐的總受力,從而選擇合適支撐件的型材、間距、施工角度。
3)在地下車(chē)庫(kù)頂板、梁、柱切割工作開(kāi)展過(guò)程中,應(yīng)當(dāng)根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)條件選擇最優(yōu)吊車(chē)方案,既能滿(mǎn)足起吊的要求,使現(xiàn)場(chǎng)旋轉(zhuǎn)不會(huì)破壞已成型構(gòu)筑物,還要避免二次調(diào)運(yùn),節(jié)約成本,加快施工速度。 混凝土結(jié)構(gòu)切割時(shí)選擇第一塊切割處尤為主要,選擇最佳平衡點(diǎn)。
4)地下車(chē)庫(kù)施工作業(yè)時(shí),作業(yè)人員配備還應(yīng)當(dāng)做到三級(jí)技術(shù)交底, 設(shè)計(jì)交到項(xiàng)目負(fù)責(zé)人, 項(xiàng)目負(fù)責(zé)人交到作業(yè)負(fù)責(zé)人,作業(yè)負(fù)責(zé)人交到作業(yè)人員,并且實(shí)現(xiàn)現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)督和旁站,安全技術(shù)交到同樣做到三級(jí)交到,必須落到實(shí)處,明確的作業(yè)流程,每一步驟做到先請(qǐng)示后施工。
在地下車(chē)庫(kù)施工工作開(kāi)展過(guò)程中,混凝土結(jié)構(gòu)切割后,節(jié)點(diǎn)處原板結(jié)構(gòu)的鋼筋全部剔鑿出來(lái), 按照最大搭接值再乘以1.2 的系數(shù),可以滿(mǎn)足受力要求。
柱加固時(shí)的原柱截面增大,柱外測(cè)裝飾層剔除鑿毛,主筋上下兩端錨入筏板和頂板,箍筋加密,模板安裝牢固后灌入強(qiáng)度等級(jí)在C35 和C60 之間的高強(qiáng)度混凝土,養(yǎng)護(hù)期最少14 d,采用保濕養(yǎng)護(hù)。 外測(cè)可以粘接鋼板帶進(jìn)行二次加固。
地下車(chē)庫(kù)加固工作也需要加強(qiáng)焊接管控力度, 控制焊接質(zhì)量要求有兩點(diǎn):第一,選擇持證上崗人員,10 年以上焊工經(jīng)驗(yàn);第二,每組鋼筋全部雙邊焊,焊縫飽滿(mǎn),無(wú)夾渣、漏焊、燒傷、氣泡等質(zhì)量缺陷,焊接完畢后藥皮剔除,驗(yàn)收后方可進(jìn)行下道工序。
某項(xiàng)目工程為地下車(chē)庫(kù)加固項(xiàng)目, 施工主體結(jié)構(gòu)為框架結(jié)構(gòu),無(wú)梁樓蓋,頂板厚400 mm,柱帽上反,基礎(chǔ)為筏板基礎(chǔ),因臨近在建工地,頂板上部作為材料堆放、加工區(qū)及重型車(chē)輛行駛路段,該區(qū)域外荷載嚴(yán)重超載,造成區(qū)域內(nèi)地下室頂板出現(xiàn)變形、裂縫,板柱節(jié)點(diǎn)沖切破壞。
原工程施工采用重型機(jī)械一次性壓實(shí)手段, 地下車(chē)庫(kù)的覆土厚度為2 000 mm,后續(xù)工程運(yùn)營(yíng)期間到地下室頂板受外力荷載作用出現(xiàn)塌陷,部分區(qū)域樓板也產(chǎn)生了堤壩裂縫情況[1]。地下室頂板結(jié)構(gòu)如圖1 所示。
圖1 地下室頂板結(jié)構(gòu)示意圖(單位:mm)
根據(jù)施工實(shí)際檢驗(yàn)要求,地下室頂板、主體結(jié)構(gòu)采用混凝土置換手段。樓板裂縫處理使用底層粘貼碳纖維布處理。其次,施工方根據(jù)委托方提供的建筑圖紙內(nèi)容以及加固改造的要求進(jìn)行板柱結(jié)構(gòu)構(gòu)建的安全性鑒定。 具體檢測(cè)方法內(nèi)容見(jiàn)表1。
表1 板柱結(jié)構(gòu)安全性檢測(cè)方法及內(nèi)容
本文案例采用回彈法檢測(cè)現(xiàn)齡期混凝土抗壓強(qiáng)度(齡期修正系數(shù)取1.0),參照J(rèn)GJ/T 23—2011《回彈法檢測(cè)混凝土抗壓強(qiáng)度技術(shù)規(guī)程》。
本項(xiàng)目中應(yīng)用頂板加固技術(shù)時(shí), 首先需要對(duì)已經(jīng)破損的結(jié)構(gòu)進(jìn)行拆除,切塊吊運(yùn)、支撐高大模板,最后進(jìn)行加固處理,具有綜合性、復(fù)雜性強(qiáng)等特征。 結(jié)合施工現(xiàn)場(chǎng)具體要求以及對(duì)破壞情況的檢測(cè), 現(xiàn)場(chǎng)車(chē)庫(kù)頂板需根據(jù)施工情況靈活制定各類(lèi)施工工序。
針對(duì)原有車(chē)庫(kù)結(jié)構(gòu)存在的混凝土頂板開(kāi)裂、露筋、裂縫處有結(jié)晶體的情況,需要拆除嚴(yán)重破損的地下室頂板,拆除面積共369.35 m2,置換混凝土的面積共193.38 m2。 混凝土切割塊尺寸如圖2 所示。
圖2 混凝土切割塊尺寸
切割前, 項(xiàng)目施工人員必須熟悉現(xiàn)場(chǎng)結(jié)構(gòu)類(lèi)型、 切割位置、起吊重量,組織協(xié)調(diào)人員。 明確結(jié)構(gòu)拆除的范圍以及相互交叉的矛盾。 充分了解要拆除每個(gè)構(gòu)件的原始情況,盡量減少對(duì)原結(jié)構(gòu)的擾動(dòng),將結(jié)構(gòu)的受力狀態(tài)變化降至最低點(diǎn),以保證在拆除工程中對(duì)結(jié)構(gòu)進(jìn)行最大的保護(hù)[3]。
在案例工程地基加固技術(shù)應(yīng)用期間, 混凝土拆除主要使用靜力拆除方式,主要涉及工具為吊車(chē)、繩鋸、運(yùn)輸車(chē)。 完成了主體工程,外腳手架未拆除,兩樓在建通道6.83 m,具體施工時(shí)拆除該處腳手架,現(xiàn)場(chǎng)僅該處通道利于泊停吊車(chē),混凝土靜力拆除的工作現(xiàn)場(chǎng)需要配置35 t 吊車(chē),35 t 吊車(chē)運(yùn)行有效半徑35 m,吊車(chē)半徑應(yīng)當(dāng)全面覆蓋現(xiàn)場(chǎng)作業(yè)區(qū)。
首先,確定開(kāi)挖位置、頂板覆蓋土層、加固頂板底腳手架、拆除混凝土靜力以及剔鑿打磨。 吊運(yùn)混凝土切塊,人工清理受破壞區(qū)域。 安裝模板及鋼筋,澆筑并養(yǎng)護(hù)混凝土,最終對(duì)加固后的地基結(jié)構(gòu)進(jìn)行驗(yàn)收處理。
植筋施工工作主要涉及定位、鉆孔、清孔、鋼材除銹、植筋膠配置、植筋、固化保護(hù)與檢驗(yàn)環(huán)節(jié)。
定位工作應(yīng)當(dāng)遵照設(shè)計(jì)要求確定鉆孔位置、鉆孔型號(hào),在基材上部存在受力鋼筋的情況下,鉆筋位置能夠適當(dāng)調(diào)整。
鉆孔應(yīng)當(dāng)使用電錘、風(fēng)鉆成孔方式,在遇到鋼筋的情況下需要及時(shí)調(diào)整孔位。
清孔工作需要在鉆孔完畢后檢查孔深、孔徑合格度,在各項(xiàng)檢查結(jié)果符合相關(guān)規(guī)定后, 使用壓縮空氣將孔中的雜物吹出,利用毛刷將孔壁刷干凈,并再次壓縮口空氣。 鉆孔需要始終保持干燥潔凈狀態(tài)。
植筋膠配置過(guò)程中,AB 膠的配合比應(yīng)當(dāng)為3∶1,配膠需要使用機(jī)械攪拌。 攪拌期間應(yīng)當(dāng)按照同一方向,避免空氣混入膠。注膠工作應(yīng)當(dāng)使用手持式自動(dòng)壓壓力灌漿裝置, 將注漿孔深入到鉆好的植筋孔中,使用的推動(dòng)拉桿時(shí)膠注入孔內(nèi)。
植筋工作需要在注漿工作完成后立即開(kāi)展, 為確保膠體飽滿(mǎn),在注漿完畢后還應(yīng)當(dāng)在鋼筋植入端蘸少量膠液,緩慢插入到植筋孔中,旋轉(zhuǎn)到指定位置,確保植筋膠與混凝土孔壁中的表面粘貼密實(shí)。 植筋膠有一個(gè)固化過(guò)程,在環(huán)境溫度為25 ℃時(shí),12 h 內(nèi)不得移動(dòng)鋼筋。 如固化溫度為4 ℃,4 d 內(nèi)植筋膠才可達(dá)到制定設(shè)計(jì)荷載。
在植筋工作完成后應(yīng)當(dāng)進(jìn)行全面的檢查驗(yàn)收, 由專(zhuān)業(yè)技術(shù)人員到現(xiàn)場(chǎng)審核鋼筋的完整度, 避免植筋過(guò)程中出現(xiàn)碰撞問(wèn)題。 在膠體完全固化后進(jìn)行拉把試驗(yàn),檢驗(yàn)植筋加固效果。
針對(duì)破損嚴(yán)重的柱頂、 柱腳裂縫范圍內(nèi)的壓力塑膠粘鋼加固處理,角部角鋼需要采用∟125 mm×8 mm 角鋼。
在原混凝土構(gòu)件處彈出鋼構(gòu)架外邊線(xiàn), 確定混凝土打磨位置。 打磨混凝土黏合面,露出新面,在四周磨出小圓角,確保鋼板與混凝土面盡量密實(shí)。 在打磨完畢后用鋼絲刷刷毛,如果混凝土表面存在油污,則應(yīng)當(dāng)打磨干凈后用丙酮擦拭。
在混凝土柱上彈出鋼構(gòu)架扁鋼外邊線(xiàn),安裝鋼板位置。 根據(jù)實(shí)際測(cè)量尺寸要求確定鋼構(gòu)件下料長(zhǎng)度。 鋼板開(kāi)口后應(yīng)確保開(kāi)孔處與植螺栓對(duì)正。 將綴板加熱到50 ℃,利用封邊膠將灌注以及出氣嘴四周封堵,避免灌注漿出現(xiàn)泄漏問(wèn)題。
采用低速灌注膠方式,使用0.2~0.6 Pa 的壓力由下向上灌漿, 邊灌漿邊敲擊鋼板, 在低壓穩(wěn)定10 min 后可停止灌注操作。 灌漿后不得對(duì)鋼板進(jìn)行錘擊、移動(dòng)及焊接。
灌注完畢后的結(jié)構(gòu)還需要設(shè)置標(biāo)記牌, 在溫度低于0 ℃以下時(shí)還需要進(jìn)行保溫處理。 鋼構(gòu)件內(nèi)部灌注膠硬化后,需要去除灌注水以及氣嘴。
灌注養(yǎng)護(hù)完畢后的結(jié)構(gòu)用鐵錘輕輕敲擊, 檢查是否出現(xiàn)漏漿。 如果漏漿面積超過(guò)規(guī)范要求,則需要使用電鉆鉆出孔洞并重新灌注漿液。
經(jīng)過(guò)加固后的地下車(chē)庫(kù)平板穩(wěn)固性驗(yàn)收效果符合設(shè)計(jì)要求,實(shí)現(xiàn)了車(chē)庫(kù)頂板無(wú)荷載裂縫目標(biāo),有效節(jié)約了施工成本及施工工期,進(jìn)一步提高了現(xiàn)場(chǎng)利用率。