住宅綜合項(xiàng)目地下室處理加固專項(xiàng)方案

某地下室結(jié)構(gòu)處理方案(初稿)簡(jiǎn)述工程為13層框剪住宅樓，樁上承臺(tái)基礎(chǔ)，地下室為一層，建筑物總高約為45米，寬約21米，長(zhǎng)約65米；地下室分為兩次施工，即主樓和車(chē)庫(kù)從后澆帶處分開(kāi)后兩次施工，現(xiàn)主樓框架結(jié)構(gòu)到第九層，車(chē)庫(kù)部份土方工程完成，還未全方面進(jìn)行施工；基礎(chǔ)承臺(tái)混凝土為C35，剪力墻及柱為C40，地下室混凝土抗?jié)B等級(jí)為S6，地下室層高為3.7米。在進(jìn)行地下室剪力墻及框架柱混凝土施工試塊試驗(yàn)后，所取兩組混凝土試件抗壓強(qiáng)度有一組因離散性過(guò)大不能代表該部位混凝土強(qiáng)度評(píng)定，而另一組試件不能達(dá)成設(shè)計(jì)強(qiáng)度，所以，決定對(duì)該層混凝土進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)原位檢測(cè)后評(píng)定，該層混凝土強(qiáng)度不能達(dá)成設(shè)計(jì)要求，應(yīng)對(duì)該層結(jié)構(gòu)進(jìn)行補(bǔ)強(qiáng)處理。原因分析經(jīng)過(guò)綜合分析，致使該部位混凝土強(qiáng)度達(dá)不到設(shè)計(jì)要求關(guān)鍵存在以下幾方面原因：1、原材料不能滿足現(xiàn)行國(guó)家要求相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)值，如砂含泥量、石子抗壓強(qiáng)度等；2、施工方案上失誤，關(guān)鍵表現(xiàn)在混凝土運(yùn)輸；該分部工程混凝土經(jīng)過(guò)現(xiàn)場(chǎng)集中攪拌后，采取拖拉機(jī)裝載運(yùn)至200多米外施工澆灌點(diǎn)進(jìn)行澆灌；3、配合比使用；因?yàn)樵撆浜媳劝丛摻ㄔO(shè)項(xiàng)目標(biāo)其它施工單位出具配合比進(jìn)行配制，對(duì)砂、石料分析不應(yīng)按同一標(biāo)準(zhǔn)實(shí)施；4、現(xiàn)場(chǎng)施工工藝上影響，如振搗程度、方法等；5、其它，如澆灌方法，氣溫，養(yǎng)護(hù)條件、計(jì)量等。經(jīng)過(guò)對(duì)施工資料及試驗(yàn)匯報(bào)等檢驗(yàn)和復(fù)核，該批混凝土由本工程處于同一建設(shè)項(xiàng)目標(biāo)多層項(xiàng)目部運(yùn)至本施工點(diǎn)，所以，決定再次對(duì)本工程地下室混凝土構(gòu)件增大檢測(cè)面、點(diǎn)進(jìn)行檢測(cè)，補(bǔ)強(qiáng)方法經(jīng)過(guò)全方面分析比較，決定采取“增大截面法”對(duì)地下室構(gòu)件進(jìn)行補(bǔ)強(qiáng)。依據(jù)鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)工作原理及相關(guān)特征，關(guān)鍵對(duì)地下室部份框架柱和電（樓）梯間剪力墻進(jìn)行補(bǔ)強(qiáng)，柱子具體處理方法圖一所表示，剪力墻上柱處理方法圖二所表示。圖一圖二加固方案依據(jù)現(xiàn)在施工進(jìn)度分析，現(xiàn)在結(jié)構(gòu)荷載約為設(shè)計(jì)總荷載40-60%，對(duì)結(jié)構(gòu)加固補(bǔ)強(qiáng)有一定影響，原結(jié)構(gòu)存在一定壓縮變形，同時(shí)原結(jié)構(gòu)混凝土基礎(chǔ)完成收縮變形；而現(xiàn)在加固工作不可能采取卸荷加固，經(jīng)過(guò)ANSYS有限元分析，這種二次組合結(jié)構(gòu)在結(jié)合面剪應(yīng)力可能較大，新舊材料能否共同工作，關(guān)鍵在于結(jié)合面剪應(yīng)力能否有效地傳輸，為確保新舊混凝土共同工作可靠性，在設(shè)計(jì)時(shí)需對(duì)結(jié)構(gòu)結(jié)合面進(jìn)行抗剪驗(yàn)算時(shí)同，并在施工工藝上采取以下方法：設(shè)計(jì)時(shí)采取封閉式箍筋，使結(jié)合面抗剪承載力有效地提升；對(duì)舊結(jié)合面表面采取鑿糙處理，關(guān)鍵是剔出表層光滑砂漿層；控制新澆混凝土水灰比和坍落度；新澆混凝土強(qiáng)度愈高、水灰比和坍落度愈小，則結(jié)合面粘結(jié)力量就愈大，所以新澆混凝土將采取低流動(dòng)性、水灰比小、高強(qiáng)度混凝土，并在混凝土中加入適量微膨劑；采取附著式或小直徑振動(dòng)棒進(jìn)行振動(dòng)，并在構(gòu)件全高范圍內(nèi)分兩次澆灌經(jīng)確保混凝土澆灌密實(shí)性，在第一次和第二次混凝土澆灌接口采取小喇叭口狀，以確?；炷量煽?、良好連接；加強(qiáng)養(yǎng)護(hù)工作，混凝土澆灌完成8小時(shí)后，采取草席包裹，結(jié)合天氣情況進(jìn)行養(yǎng)護(hù),養(yǎng)護(hù)時(shí)間不少于14天。計(jì)算（一）柱子加固計(jì)算：因篇幅所限，取結(jié)構(gòu)實(shí)體中中柱進(jìn)行計(jì)算，設(shè)柱原截面為550*550mm2，原配筋為16Φ20，L0/b=3100/550=5.64，則：ψ=1.0按原設(shè)計(jì)求得原承載力：Νu=ψ（fcАc+fyAs）=1.0（19.5*302500+310*5027）/1000=7457KN現(xiàn)實(shí)際承載力：現(xiàn)混凝土強(qiáng)度等級(jí)按C20進(jìn)行計(jì)算，則：Νu2=ψ（fcАc+fyAs）=1.0(10*302500+310*5027)/1000=4583KN按圖示一進(jìn)行加固，擬選擇16Φ18鋼筋，C45混凝土，則：Ac1=550*550=302500mm2Ac2=750*=185000mm2因本工程為新建工程，如前所述，按現(xiàn)在荷載達(dá)成總設(shè)計(jì)荷載40%進(jìn)行計(jì)算，則柱子受荷為7457*40%=2983KN<4583KN，說(shuō)明結(jié)構(gòu)現(xiàn)在處于安全，按此求現(xiàn)混凝土應(yīng)力水平指標(biāo)：?=Nk/Ac1fck=2983*103/302500*10=0.99經(jīng)過(guò)上述計(jì)算，其應(yīng)力水平指標(biāo)已達(dá)成0.99，依據(jù)混凝土軸心受壓應(yīng)力應(yīng)變?yōu)閽佄锞€關(guān)系，以下圖所表示：新舊材料應(yīng)力——應(yīng)變關(guān)系經(jīng)過(guò)上式計(jì)算，說(shuō)明混凝土壓縮變形差不多達(dá)成其極限，但這種推理顯然不成立，因?yàn)楝F(xiàn)主體結(jié)構(gòu)完全處于安全狀態(tài)，由此只能說(shuō)明現(xiàn)在荷載未達(dá)成設(shè)計(jì)總荷載40%或現(xiàn)混凝土強(qiáng)度應(yīng)大于原檢測(cè)后推定混凝土強(qiáng)度等級(jí)，即fc>C20。但現(xiàn)在受荷情況已達(dá)成40%，所以，只能說(shuō)明現(xiàn)在混凝土構(gòu)件強(qiáng)度不應(yīng)按C20進(jìn)行計(jì)算，同時(shí)，依據(jù)混凝土材料物理性能可知，混凝土后期強(qiáng)度有所增加，所以，從檢測(cè)推定值C23提升為C25比較合理，所以，經(jīng)過(guò)上式計(jì)算，得：?=Nk/Ac1fck=2983*103/302500*12.5=0.79依據(jù)混凝土工作原理和疊加原理，加固后新舊混凝土應(yīng)是同時(shí)工作，但新加部份和原結(jié)構(gòu)應(yīng)力有滯后現(xiàn)象，所以，應(yīng)求得新加混凝土強(qiáng)度利用系數(shù)：ɑαc=2√1-?+?-1=2√1-0.79+0.79-1=0.71同理，應(yīng)同時(shí)求得新加鋼筋強(qiáng)度利用系數(shù)：2×105αs=√1-0.71=0.7500×300加固柱承載力設(shè)計(jì)值為:N=Ψ(Ac1fc1+As1fs1+αcAc2fc2+αsAs2fy2)=1(302500×12.5+5027×310+0.71×4072×310+0.7×185000×21.5)=9020KN>7457KN（滿足）（二）結(jié)合面剪應(yīng)力計(jì)算設(shè)箍筋采取四肢箍,選擇φ10@200,經(jīng)過(guò)計(jì)算，求得新舊混凝土最