高层建筑物单柱千余吨轴向荷载的混凝土置换工程的设计与施工

项目概况

某超高层项目，为一栋在建的超高层综合楼，地上共42层、地下四层，框架-核心筒结构，建筑高度198米，总建筑面积约160000m2，其中地下室建筑面积约60000m2。
经检测鉴定9m高跨层柱5根柱中施工缝位置存在不同程度的混凝土质量缺陷，对构件的承载功能或使用功能有一定影响。
现需要对23层两根柱，33层、 37层、39层各一根柱，总共5根柱局部区域采用置换缺陷层加固处理。
设计概念理解：通过钢托盘体系主副支撑，完成传力转换。第一次预顶（完成钢托盘体系变形、检验托盘及连接节点可靠性）第二次顶升（钢契间紧，形成应力支撑），来保证置换安全可靠。
单柱最大轴向荷载约1300t，采用最大型钢为800高。

加固改造方法

对柱中存在夹渣软弱层的23层15×1/E、15×4/J 轴跃层柱及柱中存在深层孔洞的33层、37层及39层 15×4/J 轴跃层柱，对柱中施工缝附近局部区域采用全截面置换缺陷层进行补强加固处理。
分批次施工（五根柱子）
01
第一批 局部置换23层 15×4/J 轴柱
02
第二批 局部置换33层、37层 15×4/J 轴柱
03
第三批 局部置换23层15×1/E、39层15×4/J 轴两根柱

重点难点

 1、施工运输是难点

由于本项目置换位于23、33、37、39层，用于制作托盘体系的钢梁质量较大，材料运输较困难。我司拟利用电梯井道内安装卷扬机，吊装转运。

2、全程动态监测是重点

置换施工前中后期全程动态监控，保证施工过程中安全性。为了确保上部结构的正常安全使用，监控网络必须根据每个施工步骤可能对结构造成的影响进行布置。采用信息化施工技术，以信息指导施工，置换过程中对每个环节的监测数据进行采集、分析，发现问题及时提出，并对有关施工技术工艺修正。

3、锚栓锚固质量是重点

锚栓锚固质量是本次施工质量安全的重要保证，锚栓采用8.8级高强螺栓，抗剪必须满足设计验算要求，锚栓种植施工必须按照规范要求进行，制安完成后需检验锚栓的抗拉拔能力，合格后方可进行下一步施工。

4、置换前预顶升是重点

为保证施工安全可靠，置换前需进行预顶升，检验钢托盘可靠性及完成托盘体系变形，并完成传力转换，将置换柱所承担的上部荷载通过托盘体系传递至下部结构。

5、分批次置换是重点

为保证施工安全性，每柱置换分批次，当第一批置换部分混凝土强度大于20Mpa后进行第二批次置换。
6、安全文明施工，特别防火安全是重点

本置换工程必须做好安全文明施工。根据现场环境应做好防火安全管理，动火作业必须严格执行动火审批制度，做好动火防护措施。高空作业必须佩带安全绳。

专利技术

结构置换具体做法采用我司专利技术《一种钢托盘支撑传力系统》（专利号ZL201310044998.0）

施工现场

操作平台搭设

钢托盘制安

锚栓放线

混凝土凿剪力槽

锚栓植筋

托换型钢梁吊装及锚固

钢托盘安装完毕

主副支撑托换装置

电子位移计检测

高强灌浆料根据配比搅拌及现场做试块

高强灌浆料浇筑及养护